高中化學實驗探究教學模式的運用

韋永閣

摘 要：高中化學實驗探究教學模式的運用，本質是對學生科學探究精神和能力的培養。在實驗探究教學模式的運用過程中，不但能夠培養高中生表達與交流的能力，更能夠培養學生反思、評價、搜集證據以及動手的能力等。因此，化學實驗探究教學模式是新課標要求下，高中生化學學科知識、能力以及化學思維等核心素養培養的最重要手段。

關鍵詞：高中化學；實驗；探究式教學

隨著信息社會的不斷發展，人們可以做到足不出戶知曉天下大事。這就要求每一個公民不但要有創新意識，同時要具備解決問題的能力。在終身學習的要求下，自主學習文化的能力也至關重要。21世紀國內外教育界關于如何培養學生科學探究的精神與能力、構成學生核心素養成為教育的關鍵熱點。培養學生探究能力是科學教育的首要任務，因此，2003年高中化學課程改革在《普通高中化學課程標準（實驗稿）》（以下簡稱新課標）中提出：探究學習為主的多元化的學習方式是高中化學實驗探究教育模式成為培養高中生探究能力的最重要手段和方法。

一、探究教學模式在化學實驗中的地位、內涵和功能

1.探究教學在化學實驗中的地位

化學實驗教學是化學學科重要的學習方法。理論通過實驗進行總結或通過實驗驗證理論，促使高中生化學科學學習能夠深入到科學探究的領域，是高中生學習化學學科的最終目標。化學教育家戴安邦說：化學實驗教學是實施全面化學教育的一種最有效的方式。學生探究學習方式的養成需要實驗來支撐，而實驗的過程激發學生發現問題、解決問題的習慣，從而促成學生邏輯思維探究能力的提升。因此探究教學在化學實驗中的地位毫不夸張地說是化學學科的核心。

2.探究教學在化學實驗中的內涵

科學探究最大的內涵在于尋找事物的本質真相以及規律等。這一過程中，無論何種科學研究人員都要借助于各種理論、實驗，并觀察實驗的過程，最終大膽假設小心探究，實現科學的不斷進步。化學教學實驗是通過教師和學生從明確的實驗目的出發，恰當地應用實驗設備、儀器、裝置等獲得理論中化學的事實，最終達成化學課的教學目標。因此實驗探究教學模式在化學課程中，是幫助學生發現真理、體驗真理、達成真理的最有效手段。

3.探究教學在化學實驗中的功能

探究教學模式在化學實驗中的功能本質是提出問題、分析問題和解決問題。在提出問題的過程中，首先要使學生具備問題意識。問題可能來自于學生的好奇心，可能來自于新課標的課程安排，也有可能來自于學生間的比較和競爭。無論問題提出的來源是何種角度，化學實驗最終都要求學生在實驗過程中變換實驗對象、控制實驗條件，以實驗為手段透過實驗現象分析、找出內在規律，達到探究目的。

分析問題包含了高中生在化學學科學習中，所學內容科學規律之間符合性的發現過程。分析問題的本身是高中生用科學知識發現規律，并在這一過程中提升實驗操作技能。并在知識增長的同時享受科學探究中的快樂。

解決問題的核心不在于某一單一實驗的解決方法，而在于解決問題的思維過程的養成。通過化學實驗探究教學模式的開展，學生能夠從表象中分析、綜合，進而對概念進行抽象、概括。最后對化學實驗進行系統化和概括化的總結與評價。

二、新課標下高中化學實驗探究教學模式的內容和要求

新課標下高中化學實驗探究教學模式的內容和要求，無論是必修內容還是選修內容都獲得了明確的體現。比如《選修6：實驗化學》中分為內容標準和活動與探究建議兩個部分。其中內容標準明確地闡述了實驗為基礎的實證方法。能夠掌握提純分離物質，配置溶液，檢驗物質成分；能夠依據實驗目標選擇適當的實驗儀器、試劑、裝置等；能夠有序地操作，使用過程具備安全意識；能夠主動交流探討并記錄實驗事實和信息，以此為基礎進一步深入到日常生活中，發現各類化學現象；能夠了解常用化學品組成、結構、存在和性質等，形成科學態度，并最終具有創新性的解決實際問題的能力。在活動與探究建議中則明確規范了實驗過程、實驗主題以及活動與探究的詳細流程，并將實驗拓展的金屬與塑料的電鍍、硫酸亞鐵氨的制備等作為最終的目標。

由此可見，新課標下高中化學實驗探究教學模式的核心是，通過化學課掌握科學探究的能力，通過實驗探究的過程，科學研究呈現在學生眼前的事實，使高中生獲得實際操作與理論驗證的能力。

三、當前化學實驗探究教學模式存在的問題

1.提出問題的能力

隨著高中生邏輯思維能力的日益提升，高中生普遍都具備一定的問題意識。但提出問題時通常缺乏對于新事物、新現象、新知識主動質疑的精神和主動探索的方法。尤其在中國應試教育條件下，很多高中生仍舊習慣于被老師牽著走，對直達事物本質的動機不明確。

2.提出猜想假設的能力

比如，當我們提出化學家波義耳將鹽酸滴到花片上，使花片變紅的這一問題時，學生對于猜想和假設較為陌生。雖然普遍能夠提出氫離子使花片變紅，氯離子使花片變紅，但在質疑與肯定方面，對于實驗的猜想和假設能力表現出與所學化學知識不匹配、不能融會貫通的現象。實際上鹽酸滴到花片上的這一實驗本質是通過學生學到的知識對化學進行合理的猜想和探究，找到事物間內在聯系和規律，從而使猜想問題的能力獲得提升。

3.制訂方案的能力

由于我國應試教育的核心是：在教師引導下實現高考的順利過關。因此，教育目標經常體現為高考考試內容的針對性教育。而化學實驗探究的過程，恰恰是培養學生主動分析問題、解決問題的能力，因此，很多高中生制定和提出探究方案是一件比較難的事。老師在實驗探究方案提出的過程中，往往代替學生完成探究方案的制訂。一來可以節省時間，二來能夠直接利用實驗過程、方法、目的等，應對應試教育的考試環節。

4.實驗操作能力

高中生好奇心強這是不爭的事實。很多高中生在化學實驗過程中，能夠客觀地看待化學實驗，并依據自己所學認真分析化學實驗過程、現象和結果。但是在實驗過程中，教師經常忽視學生情感教育，導致學生出現畏懼化學實驗課或者表現為動手實踐能力差，又或者表現出喜歡并樂于做實驗，但是并不知道該如何操作的問題。endprint

5.收集信息和證據的能力

高中生普遍都能夠通過網絡搜集與化學實驗有關的信息和證據。雖然借助于網絡學生能夠收集到一定程度的信息和證據，但在實驗過程中完整地記錄實驗信息、熟練地分析實驗信息還有待于進一步提升自主學習能力和動手實踐能力。

6.分析證據，形成結論的能力

小組內部和小組間的討論在實驗探究教學中有極為重要的作用。小組之間取長補短有助于學生發現事物間的聯系和化學實驗的本質規律。且學生的邏輯思維能力能夠在討論中得以增長并形成結論。當前的問題是，由于一系列實驗過程與方法的不熟練。留給討論的時間相對較短。

四、高中化學實驗探究教學模式的運用

1.提出問題教學模式的運用

提出問題的實驗探究教學模式運用，主要體現在從化學實驗中尋找問題，通過教師設計問題情境引發學生提出問題等方面。實驗的根本性目的是查找物質的本質規律，因此，從化學實驗中尋找問題要明確學生對觀察要點保持懷疑態度，并敢于對教材中的固有信息進行質疑，由此必然能夠產生很多的問題素材。比如，實驗方案是否完整，實驗設計是否合理，是否與裝置匹配等，并進一步提出改進的空間。教師的問題情境設計能夠激發高中生強烈的化學實驗問題環境的創設，并能夠有效地帶動學生認知的沖動和思維的活躍性。

2.猜想與假設的探究教學模式應用

猜想和假設是制訂科學探究活動計劃的依據。學生在高中時已經掌握了一些關于化學學科的知識、經驗。鼓勵學生利用這些知識、經驗，并與提出的問題建立聯系。在大膽猜測與設想中，創造性地提出化學實驗的方法、策略，通過小組討論完成實驗過程和步驟制定。在具體的實驗過程中，通過實驗的異常現象驗證學生的猜想和假設的科學性。比如，學生在學習鋁及其他化合物的性質時，利用學生已知的鋁比鐵活潑的事實，同時觀察鋁片和鐵片在鹽酸溶液中產生的化學現象，針對這些化學現象，從個人的知識掌握能力出發，提出問題，分析問題，解決問題。

3.實驗設計的探究教學模式運用

化學實驗進行之前的實驗設計本質，是對高中生動腦與動手能力的理論性檢驗。這一過程，包含對實驗儀器、藥品、裝置和操作方案的論證，同時也要對原有的實驗進行評價和反思。學習化學實驗探究教學模式中強調的綜合性、創造性和靈活性的真意。教師要為學生提供機會去設計化學實驗，并針對學生化學實驗設計進行計劃性的指導和服務，鼓勵學生改進和優化化學實驗方案，并通過化學實驗小組之間的討論取長補短，優勢互補。

4.搜集證據的探究教學模式運用

高中生必須養成善于收集信息的習慣。這一習慣本質是在培養高中生構建數據證據架構的能力。對實驗之前、實驗過程中以及實驗后的產品、結果，高中生都要將化學實驗的證據、數據等與生活緊密結合在一起。通過搜集證據能力的培養引導學生自主學習能力的提升。并將學以致用的科學探索精神灌注到學生學習化學的整個過程中。

5.解釋與結論的實驗探究教學模式運用

科學實驗的目的最終是要解釋自然規律。因此科學探究的核心在于解釋出化學實驗本質的內涵屬性。當學生掌握了一定的化學知識，并能夠將其應用到化學實驗過程中時，為了使高中生化學思維能力獲得進一步提升，就必須通過高中生利用現有的知識對結論進行充分的解釋和論證，從而增強高中生積極的化學實驗情感，以興趣作為最好的老師，提升化學學科學習的成就感。

6.反思與評價的實驗探究教學模式的運用

科學的嚴謹性在于對探究過程與結論的重新審視，這一過程是督查、檢測、調整探究教學的重要舉措。因此教師在實驗完成后，要鼓勵學生進行自我評價。高中生在自我評價中發現實驗的不足，以及改進的方法和策略，并反思和評價自身知識結構的薄弱點，優化實驗方案。

參考文獻：

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