高中化學實驗探究式教學模式探索

摘 要：化學是一門強調(diào)實驗和科學探究的學科，實驗教學在高中化學教育體系中占據(jù)不可替代的地位，教師想要在思維層面、實踐層面以及價值層面全方位強化學生的實驗探究精神和化學核心素養(yǎng)，積極應(yīng)用實驗探究式教學模式是勢在必行的改革舉措。文章主要探索了高中化學實驗探究式教學模式的實施路徑，希望能為廣大教育工作者提供有價值的參考信息，使高中化學實驗探究式教學模式得到切實的優(yōu)化和執(zhí)行，驅(qū)動化學教改水準穩(wěn)步提升。

關(guān)鍵詞：高中化學;實驗探究式;教學模式;策略探索

中圖分類號：G63? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2022）18-0056-03

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.18.019

高中化學課程的實驗性和實踐性都非常強，在學科核心素養(yǎng)的思想背景下，化學實驗教學的優(yōu)化和調(diào)整工作被提升到前所未有的高度，應(yīng)用化學實驗探究式教學模式成為完善學生化學核心素養(yǎng)的捷徑。教師在化學實驗探究式教學模式的策劃和運用過程中傾注更多精力，不但可以帶給學生耳目一新的實驗探究體驗，也能有效提升學生的自主實驗?zāi)芰涂茖W探究精神，從而使學生的科學思維與化學實驗技能得到有效的錘煉和強化。因此，在新課程標準下的高中化學教改工作過程中，教師應(yīng)該針對化學實驗探究式教學模式的實施展開積極探索，為化學實驗教學樹立明確的自主探究和自主發(fā)展導向，從而助力學生養(yǎng)成良好的實驗探究和創(chuàng)新意識。

一、實驗探究式教學模式在高中化學教學中的運用價值

教師在新時期的高中化學教學工作中積極探索實驗探究式教學模式的實施路徑，不但可以為學生提供充足的自主性實驗學習機會，也能破除以往滯后的化學實驗教學弊病，使學生的科學探究精神和自主學習意識得到全方位的涵養(yǎng)。經(jīng)過細致的分析總結(jié)，可將實驗探究式教學模式在高中化學教學中的運用價值歸納為以下三個方面。

第一， 運用實驗探究式教學模式可以突出實驗課程在化學教育體系中的重要地位，優(yōu)化高中化學教學結(jié)構(gòu)。以往實驗課程在高中化學教育體系中并沒有得到足夠的重視，很多教師側(cè)重于精講化學概念知識，省略了組織學生親身參與實驗探究的步驟，致使學生喪失了發(fā)展科學精神及實驗?zāi)芰Φ臋C會。運用實驗探究式教學模式最顯著的價值，就是可以提升化學實驗課程在整個教學體系中的地位，從而彌補高中化學教學結(jié)構(gòu)上存在的缺陷，為學生科學探究和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)開創(chuàng)一片坦途。

第二， 實驗探究式教學模式更有利于發(fā)揮學生的學習主體性，調(diào)動學生參與化學實驗探究的積極情緒反應(yīng)。在傳統(tǒng)的高中化學實驗教學中，學生的課堂角色定位居于邊緣，缺乏自主性的化學實驗探索空間，導致學生無法靈活地釋放科學思維，參與化學實驗探究活動的興趣也不夠濃厚?；瘜W實驗探究式教學模式對師生課堂角色定位做出了有效的翻轉(zhuǎn)，不但更有助于激發(fā)學生的主觀能動性，而且能使學生對參與化學實驗探究產(chǎn)生自發(fā)的積極情緒反應(yīng)，從而為化學實驗課程目標的順利突破提供有力的保障。

第三， 運用實驗探究式教學模式可啟迪學生的科學探究思維，引領(lǐng)其自主開展化學實驗活動。新課改主張教師在化學實驗教學中強化學生的自主探究能力，傳統(tǒng)的程式化教學手段顯然達不到這一指標?；瘜W實驗探究式教學模式追求對學生科學思維的啟發(fā)和培養(yǎng)，強調(diào)引導學生掌握正確的實驗探究技能。教師著力落實實驗探究式教學模式，既可以引領(lǐng)學生自主開展化學實驗活動，還能兼顧學生科學思維及科研精神的構(gòu)建和完善，全面拓寬高中生化學核心素養(yǎng)的自主發(fā)展。

二、實驗探究式教學模式在高中化學教學中的運用策略

（一）創(chuàng)設(shè)多媒體實驗導入情境，點燃學生的實驗探究熱情

在化學實驗探究式教學的導入環(huán)節(jié)，建議教師為學生加強創(chuàng)設(shè)多媒體實驗導入情境。多媒體情境不但不受時空條件的限制，而且可以較為直觀、生動地為學生引出化學實驗探究課題，從而提升學生化學抽象思維和直觀想象能力的發(fā)散效率，點燃學生參與化學實驗探究的熱情。在具體的策略實施方面，教師應(yīng)該從兩個步驟入手執(zhí)行。

一是，教師應(yīng)該將化學實驗探究式教學課題關(guān)聯(lián)學生的日常生活，利用多媒體設(shè)備為學生展現(xiàn)蘊含課程關(guān)鍵知識節(jié)點的化學現(xiàn)象，如教師可以在互聯(lián)網(wǎng)資源庫中搜索并下載與化學實驗現(xiàn)象相關(guān)的圖片資料、視頻資料，制成多媒體課件展示給學生，鼓勵學生合作分析這些現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，以及生活中其他類似的物質(zhì)變化規(guī)律現(xiàn)象，初步喚醒學生對化學實驗課題的體驗感和親近感。

二是，教師在為學生創(chuàng)設(shè)多媒體實驗導入情境時，還應(yīng)該側(cè)重于為學生直觀展示化學物質(zhì)或場景的運行機理、功能劃分和復雜結(jié)構(gòu)，如在開展一些危險性實驗、高成本實驗或者微觀實驗之前，教師可以應(yīng)用虛擬仿真實驗軟件，借助逼真的化學三維立體模型、微視頻資料和圖片，向?qū)W生介紹化學實驗探究活動中所需的儀器、藥品以及操作使用方法，初步呈現(xiàn)實驗探究過程中化學物質(zhì)的運行機理和結(jié)構(gòu)，使學生在后續(xù)真實操作中的探究效果更好。

（二）設(shè)計探究式實驗問題，培植學生的問題意識和質(zhì)疑精神

以往教師在高中化學教學中運用實驗探究式教學模式時，通常只是帶領(lǐng)學生進行程式化的實驗操作，并沒有關(guān)注到學生科學思維和問題意識的形成和培養(yǎng)需求。事實證明，這種實驗教學法取得的成果并不盡如人意，學生思維能力、質(zhì)疑和釋疑能力的發(fā)展都受到不同程度的限制，化學實驗課堂也會喪失生機和活力。應(yīng)用問題導學法是提高化學實驗探究式教學模式實踐有效性的捷徑，教師基于高中生特有的獵奇心理傾向，為學生凝練核心性、探究式實驗問題，一來可以激發(fā)學生的實驗探究和求知欲望，促使學生對化學實驗結(jié)論做出合理的設(shè)想;二來也能驅(qū)動學生科學思維的迸射和發(fā)展，強化學生通過實驗探究解決復雜化學問題的能力，從而培植學生的問題意識和質(zhì)疑精神，完善學生的實驗探究、推理論證以及模型認知素養(yǎng)。化學探究式實驗問題的設(shè)計方法主要有兩種。

一是，設(shè)計具有啟發(fā)作用和導思作用的問題，同時搭配相關(guān)的實物場景演示。如在探究某種化學物質(zhì)的性質(zhì)時，教師可以利用和該物質(zhì)相關(guān)的生活物品和材料，在課堂上實施實景演示，然后向?qū)W生提出問題：同學們，你們知道演示情景中產(chǎn)生了什么物質(zhì)或氣體嗎？怎樣收集這種物質(zhì)和氣體？用什么方法來檢驗？問題提出后，教師可以讓學生以分組討論的形式合作分析、解答問題，初步鍛煉學生在化學實驗探究活動中的問題意識與合作釋疑能力。

二是， 教師所設(shè)計和提出的化學實驗探究問題，應(yīng)該和學生的化學實驗結(jié)論猜想以及化學實驗方案的制訂相銜接。如教師利用多媒體設(shè)備為學生展示有趣的化學現(xiàn)象后，就可以向?qū)W生提出問題：同學們，大家能猜一猜這種現(xiàn)象產(chǎn)生的化學原理是什么嗎？能夠通過實驗的方式驗證這種原理嗎？接下來，教師就可以鼓勵學生以合作形式互動探討。在此過程中，教師應(yīng)該在各個小組之間巡視，先引導學生分析化學現(xiàn)象中潛藏的科學原理，再根據(jù)原理啟發(fā)學生得出合理的結(jié)論猜想，并鼓勵學生嘗試自主設(shè)計化學實驗探究方案，小組和小組之間也應(yīng)該互動交流，互相借鑒可靠的方案設(shè)計思路，使化學實驗探究方案得到有效完善，進一步夯實學生的問題意識、質(zhì)疑精神以及自主設(shè)計實驗方案的能力[1]。

（三）提供完整的實驗指導方案，鼓勵學生自主合作開展化學實驗

學生在初步設(shè)計制訂化學實驗探究計劃之后，由于對實驗課題缺乏整體的認識，探究計劃中必然存在一些不到位的細節(jié)，教師作為化學實驗探究式教學模式運用的組織者和策劃者，應(yīng)當發(fā)揮教學主導的職能，為學生提供完整的實驗指導方案，再鼓勵學生自主合作開展化學實驗探究活動。這樣既可以促進學生充分發(fā)揮實驗探究的主體性，也能幫助學生跟隨實驗指導方案開展更高質(zhì)量的化學實驗學習活動，從而鍛煉學生的實驗探究、自主學習，以及協(xié)同配合等能力。具體的策略實施路徑和方法主要有兩條。

一是，教師應(yīng)該在學生自主設(shè)計的實驗探究方案基礎(chǔ)上，針對不足之處進行調(diào)整和優(yōu)化，前提是不改變學生原有的實驗流程和探究思路框架。如在收集和檢驗?zāi)撤N化學氣體的實驗探究活動中，學生的實驗猜想以及探究流程方法的設(shè)計都很合理，但是在實驗探究方案中并未明確所需儀器和藥品的使用注意事項，教師在實施方案優(yōu)化時，可以補齊方案中缺失的化學品安全使用知識，增添實驗室一般事故的預(yù)防和處理方法等內(nèi)容，進一步完善實驗方案，使學生能夠更安全地參與化學實驗探究活動。

二是，在學生自主合作開展化學實驗探究式學習過程中，教師必須加強指導學生嚴格按照預(yù)設(shè)實驗方案進行規(guī)范操作。如在連接實驗儀器時，教師可以指導學生按照方案中規(guī)劃的氣體發(fā)生、除雜質(zhì)、干燥、主體實驗、尾氣處理五個步驟連接好實驗儀器，然后仔細檢查實驗儀器和裝置各部分的氣密性。接下來，教師就可以鼓勵學生合作進行裝藥品、排除雜質(zhì)、檢驗、分離和提純等實驗操作，在此過程中引導學生互動交流，一邊觀察一邊完整記錄實驗現(xiàn)象，為后續(xù)結(jié)論分析提供可靠依據(jù)。

（四）教師巡視進行思維點撥，把控學生的化學實驗探究方向

雖然高中化學實驗探究式教學模式的實踐和運用，將學生的主體性和自主性提升到前所未有的高度，但是教師自身的教學主導作用仍然不能偏廢，部分學生雖然能夠根據(jù)實驗探究指導方案走完實驗流程，可在這個過程中，學生科學思維能力的發(fā)散可能跟不上，這個根本矛盾如果得不到妥善的解決，學生對化學實驗課程中關(guān)鍵知識節(jié)點的理解就會浮于表面，從而導致學生陷入非理性的化學實驗探究誤區(qū)，造成學生化學核心素養(yǎng)思維層面的缺陷。

在具體的策略實施上，教師應(yīng)該適度介入學生的自主探究過程，通過流動巡視對學生進行思維點撥和探究方法指導。如某項化學實驗探究現(xiàn)象不明顯時，教師就可以點撥學生變換實驗中的某個條件或者化學品用量，增設(shè)實驗對比組，引導學生開展差異性比較分析，深化學生對實驗現(xiàn)象以及某種因素和實驗對象關(guān)系的認知。再或者，在一些有機物制備的化學實驗探究中，如果是兩種有機物參加的可逆反應(yīng)，教師可以啟發(fā)學生考慮添加一些廉價的有機物，提高另外一種有機物的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)出率，幫助學生在實驗操作中更好地運用化學平衡移動原理。

（五）加強指導實驗現(xiàn)象觀察，培養(yǎng)學生的宏觀辨識和微觀探析思維

宏觀辨識和微觀探析是化學核心素養(yǎng)的重要維度之一，同時也是教師探索化學實驗探究式教學模式過程中所要重點發(fā)展的思維能力要素。觀察環(huán)節(jié)在化學實驗探究式教學模式中占據(jù)不可替代的地位，教師合理利用實驗觀察環(huán)節(jié)，不但可以幫助學生直觀地感知化學實驗中的物質(zhì)變化現(xiàn)象，也能強化學生的觀察能力，提升學生的宏觀辨識和微觀探析思維，從而使化學實驗探究式教學模式的運用緊扣化學核心素養(yǎng)構(gòu)建目標[2]。

在具體的策略實施方面，教師應(yīng)該指導學生結(jié)合化學實驗探究記錄開展實驗現(xiàn)象觀察，也可以應(yīng)用信息化攝錄工具拍攝記錄實驗現(xiàn)象，方便學生反復觀察和研究化學實驗現(xiàn)象。再或者，教師在指導學生開展化學實驗現(xiàn)象觀察時，還應(yīng)該確定采用多長的時間間隔進行觀察，以及記錄實驗現(xiàn)象應(yīng)該采用哪些指標作為變化的標志等。與此同時，教師還可以指導學生將觀察到的實驗現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù)運用多種形式進行整理，如數(shù)據(jù)表格、扇形統(tǒng)計圖，等等，為后續(xù)結(jié)論分析和確定提供依據(jù)。

（六）交流展示實驗探究成果，集體構(gòu)建化學模型和實驗結(jié)論

學生以對化學實驗結(jié)果的猜想開展實驗探究式學習，那么化學實驗探究式教學模式的實施重點，最終勢必要回扣到對實驗猜想的驗證上?；诖耍诨瘜W實驗探究式教學的最后一個環(huán)節(jié)，教師應(yīng)該組織學生交流展示實驗探究成果，引導學生集體構(gòu)建化學模型和實驗結(jié)論，一來可以打造交互式的實驗探究環(huán)境，使學生在集思廣益中生成完整的化學知識技能和實驗探索經(jīng)驗;二來也能把握化學實驗探究式教學的關(guān)鍵點，夯實學生的實驗探究、推理論證和模型認知能力。

在具體的策略實施方面，教師可以鼓勵各個實驗小組輪流展示化學實驗成果、交流反饋實驗探究信息，通過有效的信息梳理和歸納總結(jié)生成實驗結(jié)論，再將實驗結(jié)論代入之前的實驗猜想，驗證兩者是否一致。如在性質(zhì)類化學實驗探究活動中，教師就可以引導學生結(jié)合實驗觀察的數(shù)據(jù)記錄，根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)推理出該物質(zhì)所屬類別和基本的化學性質(zhì)，然后進一步分析該物質(zhì)的特殊性和獨有性質(zhì)，最后將得出的結(jié)論代入到最初的實驗猜想，對比、檢驗實驗結(jié)論和實驗猜想，以及預(yù)期的實驗現(xiàn)象是否相符，如果相符就證明猜想和假設(shè)成立，如果不相符就證明猜想和假設(shè)不成立，從而培養(yǎng)學生通過實驗探究法推理論證假設(shè)猜想的學習習慣，激發(fā)學生實事求是的理性科研精神。

總之，教師在高中化學教改工作中加強探索實驗探究式教學模式，不但可以優(yōu)化化學教學結(jié)構(gòu)，也能培育學生的科學探究和創(chuàng)新精神，以及自主實驗?zāi)芰?。因此，教師要確立化學實驗探究式教學三維目標，積極采用多媒體實驗導入情境、設(shè)計探究式實驗問題、提供完整的實驗指導方案、及時跟進思維點撥、加強指導實驗現(xiàn)象觀察以及交流展示實驗探究成果，從而引領(lǐng)學生集體構(gòu)建實驗結(jié)論，幫助學生養(yǎng)成良好的實驗探究能力與理性科研精神。

參考文獻：

[1] 劉琦琦.高中化學實驗課程中探索式教學模式的應(yīng)用研究[J].高考，2020（4）：82.

[2] 劉長新.高中化學實驗探究式教學模式的構(gòu)建與實施[J].高考（綜合版），2015（8）：56.

作者簡介：李妹（1987.9— ），女，漢族，甘肅通渭人，一級教師，研究方向：化學教學。