淺談“研究性學習”在高中化學實驗中運用論述

李力

摘 要：實驗是化學教學中不可缺少的環節，其對于培養學生的實踐能力和綜合素質極為重要。文章結合當下教學現狀和教學案例對“研究性學習”在高中化學實驗中的運用進行相關淺析，以期提升學生化學核心素養，僅供參考。

關鍵詞：研究性學習;高中化學;化學實驗

一、 前言

高中化學與生產、生活息息相關，其要求學生具有充分的學習興趣和完整的化學知識邏輯以提升其自身核心素養、從容應對高考。實驗是化學與學生之間的橋梁，實驗課的教學模式和方法對于課堂質量的提升尤為關鍵。

二、 高中化學實驗教學現狀及其存在的主要問題

（一）學習興趣不充分

對于高中化學的學習來說，學生的學習興趣尤為重要。眾所周知，化學學科本身的純理論表達較為晦澀，難以理解，學習中，學生遇到的阻礙較多，而在攻克難點、認識化學知識方面，化學實驗發揮了重要作用。然而，很多學生將化學實驗作為一種任務或是負擔，很難對其產生足夠興趣。究其原因，這主要因為傳統教育觀念沒有得到革新，使得很多化學實驗的展開模式比較僵化，多以教師為主體進行單方面的講解和知識灌輸，不注重對學生在思維上的引導，學生很難有主動發揮的機會，長此以往，逐漸失去對化學實驗課的學習興趣。

（二）對實驗課重視不足

縱觀教學現狀，很多化學實驗課受到了時間限制。高三學生的學習任務繁重，教師和學生難有充分時間去展開對化學實驗的學習。很多教師比較注重對于課本知識的理論傳授，而忽略了實驗的重要性，甚至在教學中有意識地去縮短化學實驗的時間，部分關鍵的知識點是通過理論灌輸的方式給予傳授，這使學生沒有充分的思考與探索機會。這種教學方法雖然提高了實驗效率，但是降低了實驗的質量，降低了化學實驗教學的效用性。

（三）實驗邏輯不緊湊

在高中化學實驗教學中會涉及到多種教學情境、實驗工具，在面對多種多樣的設備和器材時，學生很容易產生一種迷茫的狀態，缺乏實驗邏輯、對實驗目標缺乏準確把握。然而，高中化學知識在理解程度和深度方面都具有很大的挑戰性，如果學生無法充分發揮主動性去思考問題，明確實驗目標，那么他們常常會出現不知所措的狀態，也很難在實驗中獲得提升。

三、 “研究性學習”的涵義和特點

（一）“研究性學習”的涵義

“研究性學習”是指學生在學習的領域內或者相應的情境中，以某個問題為切入點，通過識別問題、提出問題、分析問題、研究問題、解決問題等環節而進行的一種探究性學習活動，這種學習方法可以顯著提升學生學習興趣，發揮學生主動性，幫助學生實現對相關知識和方法的有效學習和系統應用。

（二）“研究性學習”的優勢

1. 主動性

在“研究性學習”中，常將學生作為主體，以學生的需求為主導來展開教學。學生將已學知識和已具備的能力作為實驗基礎，在積極探索和發展中提升自身能力，通過體驗、實踐、思考不斷更新自身的認知結構，經過充分的調研和思考，有效解決問題。而教師在這個過程中主要起輔助作用，偏于協調、組織的角色，這非常利于學生的主體意識和學習能力的提升。

2. 實踐性

“研究性學習”屬于實踐型的學習活動，學生應該利用相應的工具與方法，通過自身的感官、認知等多方面的主體活動將各個實踐活動與學習過程給予充分融合，貫穿始終。在此活動內，學生需要調配自己的感知能力、操作能力以及語言表達能力，在直接參與和間接參與以及利用直接經驗和間接經驗時實現理論與實踐的結合，在不斷認知的基礎上更新和完善實踐活動，促進學習能力的提升。

3. 過程性

“研究性學習”是一個追求過程和結果并重的教學活動，這種教學方式非常關注學生在學習過程中的體驗與實踐。學生可以充分參與一個發現問題、識別問題、探討應用和發展的過程，并對問題和操作環節進行分析和反思，將體驗、實驗以及知識的創新充分融合，這對于學生綜合能力的培養具有積極意義。

4. 開放性

“研究性學習”摒棄了傳統教學中存在的一些弊端，為學生提供了更多創新、思考以及發揮的空間。學生在學習中可以大膽質疑、提出問題，并實現對問題的探討和解決。對原因的大膽假設和驗證假設的實驗操作可以激發學生的創新意識和創造能力，強化了學生的知識邏輯結構體系。

四、 “研究性學習”在高中化學實驗中運用的案例分析

（一）探究銅與濃硝酸反應的溶液與硝酸銅溶液的顏色差異案例分析

1. 問題識別

在高一《氮的循環》課程教學中，學生會發現銅與濃硝酸、稀硝酸反應時的液體顏色差異。由于當時此知識點并不是研究重點，教師會對實驗中對其進行簡單解釋——這是因為NO2溶于液體中所致。學生缺乏知識框架和思維邏輯，對此會存有疑惑，有人會認為這是銅離子的濃度差異而導致的不同結果。在高二，學生在進行課外練習時，學生常會遇到關于這個反應溶液為什么呈現出綠色的題目，這激發了他們的好奇心。為此可以此作為切入，將實驗研究的題目設定為：探究銅與濃硝酸反應的溶液顏色，探究溶液顏色呈現出綠色而不是藍色的原因。以學生興趣和漸進接觸的內容為探究切入點，更能調動學生主動思維的積極性。

2. 探究過程

準備好實驗所需的儀器與試劑之后，結合已學的知識，提出疑問，小組充分探究導致該現象發生的所有可能性，要素如下：銅離子濃度不同、硝酸跟離子濃度不同、氫離子濃度不同、反應后的溶液溫度變化、反應后的NO2氣體使溶液變色。為了辨析出正確答案，學生需要展開充分的實踐操作對其進行探究。第一，加熱飽和的硝酸銅溶液，當溫度達到80攝氏度飽和溶液仍為藍色，可排除銅離子濃度、溶液反應后的溫度兩個可能性原因。第二，在配置好的硝酸銅飽和溶液中分別加入硝酸鉀固體、濃鹽酸、濃硝酸，觀察溶液顏色變化，可排除硝酸跟離子濃度、氫離子濃度兩個可能性原因。第三，采用固液加熱型裝置來產生NO2通入飽和硝酸銅溶液液中，液體在起初變綠，但很快又變成藍色，實驗效果不夠理想，需要對實驗進行反思，進行實驗改進，反思原因：開始變綠說明NO2是有影響的，但是很快又變成藍色，猜測可能是NO2與水發生反應變成了硝酸。為此，直接將NO2直接通入濃硝酸中，可以明顯看到溶液變成綠色。這說明銅與濃硝酸反應變綠的原因是NO2溶解在銅的溶液中。