高中化學探究性實驗教學之管見

毛鋒

摘要：高中化學課程改革以培養學生科學素養為宗旨，積極倡導讓學生親身經歷以探究為主的學習活動，而化學實驗就屬于科學探究的重要方式和途徑，探究性教學是以探究為主的教學活動，指在教師的引導下，學生獨立自主學習、合作討論。現行的高中化學教材的基本探究內容，要求學生能自由地表達、質疑、探究、討論問題，而探究性實驗教學是探究性教學的一種重要形式，也是新課程理念的一個具體體現形式，是新課程賦予每一位化學教師不可推卸的任務。

關鍵詞：高中化學；探究性實驗教學；教師；學生

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）08-0091

一、高中化學實施探究性教學的時代背景

1. 西方現代教育理論認為：教師在教學中，緊密聯系生活實際，注重引導學生通過個人的探索活動進行學習，容易使學生產生興趣，發揮自身的主動性、創造性，能在獲取和運用知識的過程中提高個人的能力，這就是探究性教學。

2. 實施探究式實驗教學是適應新課程改革的需要。現行高中化學新課標明確強調在化學教學過程中教師要尊重和滿足不同學生的需要，通過開展多種探究活動，讓學生在提出問題、猜想與假設、制定計劃、進行實驗、收集證據、解釋與結論、反思與評價、交流與表達等活動中，強化科學探究意識，學會發現問題、提出問題、分析問題、解決問題、反思問題，促進學習方式的轉變，培養他們的合作精神，激發創新潛能，提高實踐能力。

3. 加強探究性實驗教學研究是加速教師成長的需要。化學探究性實驗教學是一種依賴化學實驗解決問題、獲取知識和規律的教學模式，具有很大的靈活性和開放性，目前沒有完整的資料可供借鑒。這對使用慣了傳統教材和教法的化學教師而言，無疑是一個大的挑戰，要求每一個化學教師不斷學習、刻苦鉆研，從而快速掌握探究式實驗教學技能，提高自身教學能力和業務水平。

4. 開展探究式實驗教學是培養學生探索精神和創新能力的需要。開展探究性實驗教學不僅可以進一步開發學生的智慧與潛力；而且可以提高學生分析問題、解決問題以及計算推理等學習能力。

二、高中化學實驗探究內容分析

新課程突出以學生的發展為本，倡導自主、合作、探究的學習方式，對新教材的設計和呈現提出了新的要求，即以學生的學習為中心，為自主、合作、探究式學習提供支撐。

科學探究內容的教學和學習目標的實現，必須讓學生親身經歷豐富多彩的探究活動。普通高中《化學課程標準（實驗稿）》在內容標準中對各個主題的學習都提出了探究活動的具體建議，這就為教師理解和實施“科學探究”教學提供了有效的指導。對于“活動與探究建議”中的探究活動，可以從不同的角度對其進行分類，以便于教師把握。新教材的必修模塊突出科學探究活動的設計，讓學生盡可能通過探究活動來學習化學知識。教材在內容的呈現上，不是把現成的結論直接告訴學生，而是從學生已有的生活經驗出發，創設生動活潑的學習情景，引導學生自己去發現和提出問題、做出假設和猜想，設計方案，并通過觀察、實驗、閱讀、思考、討論等活動，獲得對知識的理解。

在實施探究性實驗教學過程中，首先，從內容角度不僅要讓學生“初步學會物質的檢驗、分離、提純和溶液配制等實驗技能”，還要“認識實驗、假說、模型、比較、分析等科學方法對化學研究的作用”“體驗科學探究的過程，學習運用以實驗為基礎的實證研究方法”“樹立安全意識，能識別化學品安全實驗標識，初步形成良好的實驗工作習慣”等。其次，從實驗內容的涵義來看，不僅規定了學生要學習的實驗內容，而且還在“活動與探究建議”中給出了相應的各種實驗活動。

三、高中化學探究性實驗教學須遵循的原則

1. 目的性原則

對于任何一個課題而言，探究的范圍都很大，角度都很多，教師應根據學生實際水平和學校教學的條件，設計出一個個具體的目標任務，讓學生來逐個完成。這樣可以幫助學生明確自己的學習目的。

2. 多樣性原則

探究性實驗課題要多樣化設計，面向全體學生，并關照個別差異。可以是同一個課題設計出不同內容讓不同層次的學生完成，也可以是全體學生分層分類要求，讓每個學生都得到提高。

3. 主次性原則

在進行探究性實驗教學時要辯證地處理好學生自主性與教師指導性，學生是主體，教師是主導，教師可以是參與者，在必要時教師給予指導。

4. 簡易性原則

在能達到探究實驗目的前提下，盡量利用身邊的簡易器材進行實驗；實驗難度要根據學生的實際情況而定，設計的實驗方案要便于操作，易于采集實驗數據和處理數據。

5. 安全性原則

探究性實驗一般難度較大，學生經驗不足，應盡量避免使用有毒藥品和具有一定危險性的實驗操作。

6. 科學性原則

探究性實驗的科學性非常強，實驗原理、實驗操作程序和物理理論知識、科學的實驗研究方法必相一致。在整個探究過程中，要著重培養學生科學思維方法，觀察和記錄實驗的方法，以提高學生的科學素質，這也正是增設探究性實驗的宗旨。

7. 趣味性原則

實驗內容除課本外，也應該選用有關日常生活、環境、能源、生產等實際中的問題，通過探究來解決與人類自身緊密聯系的問題，借助多媒體、FLASH動畫，培養學生的興趣，發展學生的特長，激發學生學習的動機，增長學生對新知識的探求欲和探索未知領域的創造欲。

8. 創造性性原則

所設計的探究性實驗應有一定的新穎性、先進性和實驗性，要充分體現出創造性原則，運用創造性思維獨立地去認識新知識，符合學生的認知結構，由易到難，循序漸進。

9. 功能性原則

探究性實驗教學功能的重點不在探究的操作方法和操作技能上，也不在實驗的成功與失敗上，而是看學生探究學習的意識是否加強了、學生的創新意識和能力是否提高了、教師的觀念是否發生了變化等，以形成性評價為主。

10. 多重性原則

在新課程理念下，高中化學課堂教學開展探究性實驗教學要符合新課標的指導思想，以培養學生的能力，緊抓教學質量不放松，在具體實施過程中要體現探究性實驗教學的多重性原則：一是自主探究與合作學習相結合的原則；二是雙基教學與能力培養相結合的原則；三是現代化教學手段與傳統教學手段相結合的原則等。

四、實驗探究教學設計案例分析

例如，必修2第四章學習二氧化硫的化學性質時，設計實驗驗證SO2和NaOH溶液發生反應。此實驗無明顯現象，學生設計實驗：可以用加入指示劑的方法驗證。向滴有酚酞的NaOH的紅色溶液中通入SO2，紅色褪去，證明發生反應。有學生提出：溶液褪色也可能因為SO2具有漂白性使紅色酚酞變成了無色的物質。為解決這一假設，學生通過討論采用以下方法進行實驗探究：方法一：向上述剛好褪色的溶液中再滴入一些NaOH溶液，若紅色復出，則是因為第一種解釋對，否則第二種解釋正確；方法二：加熱褪色后的溶液，若紅色不再復出，則是因為第一種解釋對，否則第二種解釋正確。然后學生進行實驗，得出結論。學生設計SO2的還原性應表現在它與氧化劑的反應上，可通過SO2與鹵素單質水溶液、過氧化氫等氧化劑的反應來證明它的還原性。學生進行實驗，觀察實驗現象。但是發現SO2和雙氧水無明顯現象，教師可馬上追問如何設計實驗證明SO2和雙氧水是否發生反應。學生分析：SO2和雙氧水若發生反應生成SO42-，可通過檢驗SO42-的存在證明。學生設計實驗并證明。教師通過以上一些實驗探究活動可以使學生更好地掌握SO2的化學性質。

在高中化學課堂教學中，如何開展好課堂實驗探究性教學，使新課程改革精神真正落到實處，教師必須認真做到以下幾點：一是更新教學觀念，牢固確立學生為主體、教師為主導的思想，把時間和空間還給學生，讓學生真正成為課堂學習的主人，教師只以平等的態度積極參與學生的探究活動，以增強學生的學習積極性和提高學生探究活動的效率；二是教師要用贊賞的眼光看待學生，保護好學生的學習興趣和積極性。三是在實施探究性教學時，教師一定要吃透教材，把握整個全局，特別是要有個好的開頭，為學生搭建一個盡快進入角色的探究性平臺，這樣就能收到事半功倍的效果。四是探究的實驗問題要從現實的生產、生活中去選擇，這樣學生會感到親切，從而產生濃厚的學習興趣和強烈的求知欲望。五是在探究性實驗教學中，教師要指導學生認真觀察、思考、發現問題并自己解決問題的方案，從而使學生養成善于尋找問題和思考問題的習慣，形成發現問題、提出問題并解決問題的能力。六是通過探究性實驗教學，有利于優化課堂教學結構、建立平等互動和諧的師生關系、提高師生的綜合素質。

參考文獻：

[1] 劉知新.化學教學論[M].北京：高等教育出版社，1990.