高中化學教學中學生實驗探究能力的培養策略探討

摘 要：沒有實驗就沒有化學，化學是以實驗為載體，引導學生深入學習的課程，特別是在高中化學教學中，教師不僅要引導學生掌握相應的化學理論知識，還要更好地培養學生的實驗探究能力，這樣才能提高學生的化學學科核心素養。文章指出，在高中化學教學中，教師要注重借助化學實驗來培養學生的實驗探究能力，引導學生通過實驗激發化學學科學習的興趣并增強認知能力，以此為學生今后更深入地學習化學知識提供保障。

關鍵詞：高中化學;實驗探究能力;培養策略

中圖分類號：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2095-9192（2022）15-0031-03

引? 言

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。”這句詩很好地闡述了化學理論和化學實驗之間的緊密聯系。在化學發展歷史上，很多原理的提出都與實驗有直接關系。對近年來高考化學考點進行分析后可以看出，現在的高考對學生實驗探究能力的考查力度越來越大，所以在教學實踐中，高中化學教師要全面提高對學生實驗探究能力培養的重視程度，要根據學生的發展需求，靈活地設計、組織實驗活動，通過化學實驗對理論建立認知模型，通過實驗更深刻地掌握理論知識，并通過化學實驗實現實踐能力的培養。

一、高中化學教學中培養學生實驗探究能力的意義

化學是一門極具魅力的學科，而化學實驗則是讓學生體會化學學科魅力的重要途徑之一。學生在學習化學知識時，單純進行理論學習是很難體會到化學的趣味性的，還需要通過各種化學實驗儀器來感受化學。通過化學實驗，教師不僅能指引學生更好地了解化學學科，還能實現對學生操作能力、思維能力的培養，這對學生化學學科核心素養的提升有很大幫助[1]。在高中化學教學中，重視學生化學實驗探究能力的培養，可以在很大程度上激活學生學習化學知識的欲望，激活學生的創新思維，讓學生學會從實驗中論證化學知識。化學實驗還可以引導學生更好地利用化學知識來解決生活中的問題，如衣服漂白問題、疫情期間的消毒問題等，這對學生的生活有很大幫助。因此，在高中化學教學中關注學生化學實驗探究能力的培養，不僅能促進學生學習成績的提升，還能讓學生關注身邊的化學，感受到化學無處不在，并通過掌握化學知識更好地解決生活中的問題[2]。

在高中化學教學中注重培養學生的實驗能力是提高學生自主探究能力的重要手段，高考考試題型中的實驗創新題就注重對學生自主探究能力的考查。學生通過實驗和自主探究可以將課本中抽象的概念具體化，理解物質微觀結構與性質的關系;提升證據推理和數據加工能力;突破原有認知的局限，在新情境中運用所學知識解決相關問題，真正落實核心素養的培養目標。同時，對學生實驗探究能力的培養還可以使學生樹立終身學習的意識。培養學生的實驗探究能力，可以讓學生掌握科學研究的過程和方法。學生還可以通過主動學習體驗探究過程，在實驗探究的過程中把所學的理論知識應用于實踐，形成科學的態度和科學的研究方法，同時在主動探究的過程中逐漸形成終身學習的意識和能力。

二、高中化學教學中培養學生實驗探究能力的策略

（一）合理導入，激發學生探究欲望

在以往的高中化學教學中，教師采取的教學導入方式比較單一，無法激發學生的學習興趣，學生學習的主動性不強[3]。在今后的高中化學教學中，教師應結合教學內容，精心設置教學導入環節，借助趣味性的化學實驗激發學生的探究欲望，讓學生更加主動地參與到化學課堂活動中，促進學生化學學習水平的提高。如教師可以在課堂上出示一個切成兩半的蘋果，讓學生思考蘋果中哪些物質會被氧化、還原，引導學生從實際生活入手，看看生活中還有哪些現象屬于這一化學原理。這樣可以在很大程度上提高學生的注意力，讓學生積極地融入課堂。

例如，在引導學生學習“原電池”的相關知識時，教師在課堂導入環節可以先準備幾個水果和金屬片，用帶閃亮小燈且能發出聲音的音樂卡片連接成水果電池，當音樂卡片響起的一瞬間學生的注意力都被集中起來，他們就會根據這個現象提出問題：“為什么水果也可以作為電池發電，這是什么原因？”這時，教師再準備一套實驗材料和裝置，包括稀硫酸、燒杯、銅片、鋅片、導線、小燈泡等，組裝成原電池，告訴學生自己可以擁有“發電功能”，能讓小燈泡亮起來，而學生會對此很感興趣。教師借助實驗讓小燈泡發光，可以顯著激發學生的探究欲望。接著，教師可以引導學生對原電池的知識進行探究，加深學生對知識的感知。

（二）先學后教，培養學生實驗探究能力

在教育教學中，教師要注重對學生自主學習能力的培養。在高中化學課堂上，教師可以引導學生開展先學后教活動，讓學生先預習知識，鼓勵學生開展自主探究活動[4]。在課堂上，教師則可以借助情境教學，為學生構建輕松、愉悅的學習氛圍，引導學生自覺地開展學習活動。例如，在講到“壓強對化學平衡移動的影響”這部分的知識點時，教師可以設計一個實驗，把二氧化氮氣體裝入一個針筒內，然后通過分組實驗讓學生觀察，當向下壓注射器增大壓強和向上拉注射器減小壓強時，注射器內二氧化氮氣體的顏色分別發生什么樣的變化。教師可以先鼓勵學生自主思考，猜測可能出現的化學反應，然后組織學生開展相應的實驗探究活動，要求學生對實驗現象進行認真的觀察。在完成實驗后，教師指引學生采取科學的方式來思考實驗的原理。在實驗探究中，教師要為學生提供充足的實驗材料，放手讓學生進行探究，保證每個學生都有實驗操作的機會，讓學生在操作過程中加深對知識的理解。當然，在實驗教學中，教師要關注學生操作的規范性，保證學生可以安全地進行實驗操作，避免學生因操作不當而引起安全事故。

（三）讓學生參與演示實驗，在演示實驗中培養學生的實驗探究能力

在化學課堂上，演示實驗是構成課堂的一個很重要的組成部分，教師在演示實驗中的每一個實驗操作都會對學生起到示范引領的作用，因為學生都會把教師的演示實驗當成自己的標準模板來進行對照。但是現在很多教師在演示實驗時采用的是介紹實驗或者播放實驗視頻的方式。這些方式缺乏直觀、具體的實驗感受，無法讓學生切身體會到實驗的過程[5]。有些教師雖然會做課堂演示實驗，但是只顧自己做實驗，沒有讓學生參與其中，久而久之就會讓學生對化學學習產生距離感。還有一部分的學生因為看不清實驗的操作和現象而逐漸失去了學習化學的興趣。因此，教師在進行演示實驗時，可以適當創新，讓學生參與到演示實驗中來，動手完成演示實驗。學生在動手完成實驗的過程中，注意力高度集中。身臨其境的感覺可以增強學生對實驗現象的理解和記憶，關鍵是可以讓學生變被動接受為主動探究。

例如，在講到“金屬鈉和水的反應”時，教師可以讓學生輪流到講臺上進行演示實驗，并引導學生思考除了讓鈉直接在燒杯中與水反應以外還有什么樣的方式，然后引入“滴水點燈”的實驗讓學生自己操作完成，并讓學生在課堂上匯報觀察到的現象。最后教師再根據學生的演示操作進行總結和講解。學生只有自己近距離觀察到鈉與水反應的現象，才會對分析其原理更加感興趣，從而讓實驗探究能力得到進一步提升。

（四）探究條件，培養學生實驗創新能力

在高中化學實驗教學中，化學反應條件是影響學生實驗效果的關鍵因素。在日常教學中，化學教師不僅要關注學生化學實驗思維、實驗操作等情況，還需要注重對化學實驗進行改變，引導學生自覺地對化學反應條件進行探究，這樣不僅可以讓學生更加規范地完成實驗操作，還能實現對學生實驗創新能力的培養，有助于學生綜合素質的提升。

例如，在“Fe2+轉變成Fe3+”的過程中，有的學生對實驗“將氯水加入KSCN溶液與FeCl2溶液的混合液中”提出疑問，在此過程中溶液顏色的改變究竟是由于混合溶液與氯水發生反應，還是氯水本身讓溶液顏色出現了改變。對此，教師要肯定學生提出的問題，并指引學生通過實驗論證來解決疑惑。教師指導學生對實驗進行創新，準備兩個試管，一支試管加入FeCl2溶液2 mL，另一支試管加入氯水2 mL，然后將KSCN溶液分別滴入兩個試管中，觀察實驗現象。經過觀察，學生發現兩支試管都沒有出現變色的情況。接著教師引導學生將兩支試管的溶液倒在一起，結果發現混合溶液的顏色發生了變化。通過這樣的實驗探究活動，學生能夠解決氯水改變溶液顏色的疑問。在課堂上，高中化學教師要引導學生對化學實驗發生的條件進行探究，這樣不僅能增強學生的學習能力，還能增強學生的創新觀念。

（五）聯系生活，運用趣味研究實驗加強學生實驗探究能力的應用

興趣是最好的老師。課堂上的理論知識學習最終是要應用于日常生活。教師可以通過一些與生活實際有著緊密聯系的化學實驗，讓學生深刻體會到化學的重要性，并讓學生進一步挖掘生活中的化學現象，引導學生尋找出生活中的化學，真正實現“化學源于生活，化學服務于生活”。例如，針對疫情居家使用的消毒液，教師可以設計一個家庭自制消毒液的實驗，讓學生在家里準備一組電池，兩根碳棒，飽和食鹽水及一個塑料瓶，讓學生嘗試正負極不同的連接方法后，根據不同的實驗現象展開分析。最后，教師告訴學生，自制家用消毒液的關鍵在于電池正負極的連接，然后給學生解釋電池的基本原理。教師除了設計一些聯系生活實際的實驗以外，還可以通過一些趣味實驗來增強學生嘗試實驗探究的好奇心，如“火山噴發”“魔杖點燈”等。學生可以通過這些趣味實驗拓寬視野，拓寬知識面，通過對實驗的不斷探究，提高分析問題、解決問題的能力。

（六）在驗證實驗中培養學生質疑、探索、改造實驗的探究能力

高中化學教師在日常教學中，還可以引導學生開展相應的驗證性實驗活動，一方面加深學生對化學原理、化學概念等理論知識的理解，另一方面也實現對學生探究能力的培養，促進學生化學綜合素質的提升。

例如，在課堂教學中，教師為學生提供這樣的資料：有研究指出，硝酸銅溶液的顏色是藍色的，論證這一觀點是否正確。教師可以讓學生根據這一話題，開展相應的實驗探究活動，利用銅與稀硝酸溶液進行反應來驗證。在實驗中學生可以看到剛開始的時候溶液呈現綠色，并且會產生棕紅色的氣體，隨后溶液會變成藍色，并且會產生無色的氣體。對此，學生給出猜測：實驗中剛開始出現的藍色主要是由于銅離子濃度大。教師不對學生給出的猜測進行評價，而是組織學生繼續進行實驗論證，將1 g銅片分別放在兩個試管中，一個試管中加入14 mol/L的硝酸溶液10 mL;另一個試管加入6 mol/L的硝酸溶液10 mL，用含有氫氧化鈉的棉花將試管口封嚴，觀察實驗現象。同時，教師還可以引導學生思考：實驗剛開始時，溶液顏色之所以會出現綠色，是因為銅和硝酸發生反應，形成的二氧化氮融入過量的硝酸溶液中，然后與藍色的硝酸銅溶液混合，因此出現了綠色。教師可以組織學生進行實驗探究，先將氮氣加入銅和硝酸反應得到的綠色溶液中，可以看到綠色溶液會逐漸變成藍色的溶液;將二氧化氮通入銅與硝酸反應得到的藍色溶液中，會看到溶液從藍色變成了綠色。在這樣的實驗探究中，學生會對化學知識有更深刻的理解，并且也會在不斷論證的過程中樹立科學的思維觀念，強化化學學科核心素養。

驗證化學實驗的過程也可以培養學生質疑、改造實驗的能力。例如，在氫氧化亞鐵的制備實驗中，教師先提出直接用氯化亞鐵溶液與氫氧化鈉溶液的反應來制備氫氧化亞鐵的方案，并讓學生先根據提供的方案做實驗。當學生發現沉淀的顏色從白色變成灰綠色最終轉變成紅褐色時，教師創設問題情境，引導學生對這個方案產生疑問，再讓他們考慮如何防止空氣中氧氣的影響，讓學生自己設計更合理的實驗方案，然后總結歸納自己方案的特點，并用實驗來驗證，從而增強學生的實踐探究能力。

結? 語

綜上所述，在高中化學教學中，培養學生化學實驗探究能力具有十分重要的意義。在日常教學活動中，教師應根據學生的現有實驗探究能力水平，制訂科學的教學方案，合理組織學生開展實驗探究活動，讓學生在實驗探究中全面加深對化學知識的理解，促進學生化學學習水平的提高。

[參考文獻]

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作者簡介：鄒偉（1979.4-），男，福建仙游人，任教于福建省仙游第一中學，中學一級教師，本科學歷。