高中化學教學中如何培養學生實驗探究能力

焦世宏

高中化學實驗教學，是以化學實驗為核心的教學觀的具體表現，是培養學生實驗探究能力、提升化學核心素養的主要渠道。為此，在高中化學日常教學中，教師不能直接把實驗中的現象、原理、過程等內容灌輸給學生，而是要利用學科特點，發揮教師的引導與促進作用，讓學生通過實踐操作，積極參與到“化學實驗任務探究”之中，點燃學生的學習熱情與求知欲望，使學生展開深入思考，進行合作討論、分析研究，輕松化解化學實驗問題，提高學生的實驗探究能力。

在高中化學教學中有一部分內容難以直觀表述出來，尤其是抽象性知識，需要教師通過演示的方式，進行深入講解，便于降低學習難度，幫助學生直觀記憶。演示實驗就是在教師講解知識內容期間，結合不同的教學內容，教師利用形象的教學工具，向學生直觀演示相應的化學實驗，吸引學生的學習目光，增強化學教學的靈活性，使學生在不知不覺中接受實驗探究能力的培養，促進學生探究潛力的發揮。高中化學教師在課堂教學中利用直觀演示、探究實驗等方式，讓學生通過實踐操作、細致觀察、深入分析、相互對比的方式，深入了解化學實驗的內在本質，幫助學生形成良好的感性認知，加深學生對化學概念與規律的理解。

例如，在組織學生學習《化學能和電能》這一課時，為了讓學生掌握原電池的原理，教師有效利用演示實驗方法，將所學內容與學生日常生活聯系起來，讓學生在教師的耐心引導下，參與到化學學習之中，發掘學生的探究潛力，使學生的學習基礎更加扎實，提高學生的化學學習效率。

【教學片段】

師：生活中將化學能轉變成電能的裝置稱之為原電池，那么為什么要叫做原電池呢？因為它是最原始的電池。那么原電池是如何從化學能轉化為電能的呢？接下來請同學跟著我一起踏上這探索之路。

我們來做化學實驗：將鋅片和銅片分別放在硫酸溶液中，請同學們仔細觀察這一實驗現象。（教師利用直觀演示教學方式，讓學生對實驗現象進行觀察，發掘學生實驗探究的潛力。）

師：通過觀察你發現了什么？

生1：銅片上沒有明顯的變化。

生2：鋅片上不斷有氣泡冒出。

師：為什么鋅片表面會生成氣泡呢？

生1：由于鋅比較活潑，能夠將硫酸中的氫置換出來。

教師有效利用演示實驗方式，激活了學生實驗探究的意識，在教師的積極引導下，快速地接受新知識，同時也參與到實驗探究活動中。讓學生帶著各自的疑問，投入到實驗活動中，鍛煉與強化了學生的觀察能力與研究能力，開闊了學生的學習思維，使學生的實驗探究潛能進一步發揮。

為了提高高中生的實驗探究能力，化學教師要注重知識的引導，尊重學生的主體地位，發揮教師的指導與促進作用，不必過分重視得出的結果。這就需要教師在日常教學中引導學生對相關化學實驗方案、方法加以設計優化，讓學生憑借過去所掌握的知識內容、學習基礎、學習能力進一步化解化學實驗中的相關問題，開闊學生的化學思維能力，提高學生發現問題、分析問題、解決問題的綜合能力，使學生依托自身的力量解決化學難題，增強學生的學習信心，讓學生更加喜愛化學學科。

例如，在組織學生學習“實驗室氫氧化亞鐵制備”實驗時，大多數學生通過觀察實驗現象，得出“紅褐色沉淀物質是氫氧化鐵”，其中Fe2+轉變成Fe（OH）3期間形成氧化還原反應。為了優化實驗探究能力的培養效果，教師進一步發揮自身的引導與促進作用，重視學習方法指導，讓學生通過運用過去所掌握的化學知識，化解新的學習難題，調動學生的實驗探究興趣，舉一反三，學以致用，開闊自身的學習思路，克服學習困難，提高學生解決問題的能力。

【教學片段】

師：盡管我們得出了實驗結論，但是怎樣將所制備的氫氧化亞鐵保存一段時間呢？請同學們開動腦筋想一想。

（教師給予學生充分思考時間，但是學生并沒有找到合適的解答方案。此時教師發揮自身的引導與促進作用，讓學生從化學實驗條件入手，對問題進行深入解析，理清自身的學習思路，克服學習難點。）

師：同學們我們首先思考，在實驗室制備氫氧化亞鐵時，值得我們注意的關鍵點是什么？

生1：需要保證沒有Fe3+的環境。

生2：還要保證無氧環境。

師：（讓學生回顧過去所掌握的知識，化解學習難題，強化學習效率。）同學們的回答十分正確，為了保證實驗基本條件，我們要采取哪些方法，才能確保實驗順利實施呢？

（教師讓學生通過回顧過去所掌握的“空氣復分解反應法”“氯氣氛圍中復分解反應法”與“電解法”，找到解決問題的關鍵點。）

生1：可以施加適當的鐵粉，將溶液中含有的Fe3+排除。

生2：還能利用加熱的方法，將溶液中的氧氣排除。

生3：可利用油封、使用滴管、裝滿試劑瓶等方法，盡可能避免溶液和空氣發生接觸，進而打造一個無氧的實驗環境。

在高中化學日常教學中，教師要積極發揮自身的引導與促進作用，激活學生的學習能動性，使學生通過獨立思考、大膽想象，解決相應的學習問題，強化學生的實驗探究能力，為學生打下堅實的化學學習基礎。

在高中化學實驗教學中，教師要意識到化學實驗教學的主體就是學生，進而深入挖掘學生的實驗探究潛能，強化學生的化學核心素養。為此，高中化學教師在實驗教學過程中，要有效利用小組合作學習方式，讓學生成為化學課堂的主人，讓學生感受到化學學習的樂趣，加深學生對化學實驗方案設計、實驗原理、實驗作用、實驗優缺點的理解，盡早實現化學教學預期目標，保障化學教學的整體效果。

例如，在學習《化學反應的速率和限度》這一課時，為了讓學生了解影響化學反應的重要因素，教師利用小組合作學習方法，引導學生參與到化學實驗設計環節之中，調動學生的學習能動性，使學生在深入思考、合作學習、親身實踐中，得出相應的結論，提高學生的實驗探究能力。

【教學片段】

師：同學們通過之前的學習，請展開大膽設想，思考影響化學反應速率的因素有哪些呢？

小組1：我們小組都認為和溫度有一定的關系。小組2：……

師：為了進一步驗證你們的猜想是否準確，接下來請每個小組展開化學實驗設計，對實驗研究結論進行總結概括。

小組1：我們小組為了驗證溫度是其重要的影響因素，對化學實驗進行設計，我們選取兩支一樣的試管，將試管中加入相同質量的過氧化氫溶液，把其中一支試管放在酒精燈上面加熱，另一支試管保持不變，觀察對比實驗現象，發現加熱的試管有大量氣泡產生；另一支試管只是偶爾出現氣泡。我們發現影響化學反應速率的因素就是溫度，溫度升高，化學反應速率也會加快。

小組2：……

通過組織學生參與化學實驗設計，加深學生對化學實驗內在本質的理解，進一步發揮學生的能動性，使學生的實驗探究能力不斷提升，提高學生的化學學習信心。

綜上所述，在高中化學實驗教學中，教師要為學生提供、創造實踐機會，讓學生參與到化學實驗探究之中，鍛煉與培養學生觀察、實踐、思考的能力，促進學生實驗探究能力的提升，為學生奠定良好的學習開端。

（作者單位：甘肅省武山縣第二高級中學）（責任編輯曉寒）