新課程背景下高中化學探究性實驗教學策略

張軍貴

(甘肅省民樂縣第一中學 734500)

1 探究性學習與高中化學實驗教學

新課程改革背景下，探究性學習模式應運而生，又被稱之為發現學習法、研究學習法.探究性學習模式下，教師常常圍繞具體的教學內容，從學生的實際生活切入，選擇探究主題，引導學生圍繞探究主題進行質疑、發現問題、調查和分析等，最終在解決問題的過程中，完成知識的深度建構，并促進能力的全面發展.可以說，在探究性學習模式下，課堂教學不再是知識的單方面傳授，教師將學習的主動權交給寫了學生，自己則成為課堂教學的“掌舵者”，通過設計問題、提供素材、引導和啟發等，促使學生參與到知識探究中.

鑒于探究性學習的特點，將其應用到化學實驗教學中，具有十分重要的價值.具體來說，集中體現在：一方面，適應了新課程改革的要求.探究性實驗教學模式契合了新課程改革的要求.在探究性學習模式下，學生真正成為課堂的主體，教師開始成為課堂教學的引導者，結合化學課程標準的要求，科學設計化學實驗探究方案，安排好課時，做好前期準備工作，引導學生圍繞實驗方案進行探究學習.同時，教師又對學生的整個實驗操作過程進行了全程指導，對比分析了學生的動手操作能力，針對學生在實驗探究中存在的問題進行解決.如此一來，不僅激發了學生的實驗探究意識，也促使學生在探究中完成化學知識的深度建構，以及能力的全面發展；另一方面，提升了學生的學科素養.在高中化學探究實驗教學中，常常以學生感興趣的實驗作為切入點，引導學生在親自操作實驗、探究實驗的過程中，產生成功的愉悅感.同時，學生在實驗研究的過程中，還可天馬行空大膽設計實驗方案、改進實驗裝置等，并運用多種手段進行實驗探究.長此以往，學生在探究性實驗學習中，不僅掌握了實驗探究的方法，也在探究中逐漸形成了良好的學習習慣、科學的態度等，真正落實了學科素養下的教學目標.

2 新課程背景下高中化學探究性實驗設計原則

原則一：科學性.探究性實驗和正常實驗教學一樣，必須要符合科學性的原則，才能達到實驗教學的目標.具體來說，在設計實驗教學方案時，應確保實驗設計原理、操作過程、注意事項等都與化學理論知識、科學研究方法相一致，尤其是要關注藥品的劑量，嚴格執行實驗步驟，才能達到預期的教學目標.

原則二：可行性.在設計化學探究性實驗方案時，應堅持可行性的原則，結合學校已有的實驗條件、學生的實際情況，思考實驗方案是否可行，并非是所有的實驗都可設計成為研究性實驗.這就要求教師在設計探究性實驗方案之前，對實驗內容進行深度分析，針對一些具備發散性思維的內容，設計實驗教學方案；同時，在設計研究性實驗方案時，還應全面加強學情分析，關注學生的已有知識和能力，避免設計的實驗方案難度過大、過低，使其與學生的認知發展區相契合.

原則三：主體性.在設計探究性實驗方案時，應遵循學生在課堂上的主體地位，必須結合高中生的實際情況，設計出輕松、有吸引力的實驗方案，旨在喚醒學生的探究欲望，促使其積極主動參與到實驗探究學習中.

原則四：創新性.教師在設計探究性實驗方案時，必須要關注實驗的創新點，對教材中的實驗方案進行改進和優化，為學生創造一定的實驗情境，促使學生在實驗探究的過程中，循序漸進提升自身的創新能力.

3 新課程背景下高中化學探究性實驗教學策略

3.1 創設實驗探究情境，喚醒學生探究熱情

在探究性實驗的過程中，由于所有的過程都是由學生自行探究得知的.鑒于化學學科素養下的實驗教學要求，可靈活借助實驗情境，借助情境引導，激發學生的探究積極性.例如，在氯氣的教學中，為了激發學生的實驗探究熱情，教師在設計教學之前，給學生準備了相關的資料：在第一次世界大戰期間，德國為了取得戰爭的勝利，就使用了一種黃綠色的氣體，致使英法的士兵出現了胸悶、咳嗽，甚至死亡等現象.學生閱讀完材料之后，內心求知欲望被徹底激發.此時，教師提出問題：如果我們在某一個情況下，出現了氯氣泄漏的事件，應該怎么辦？之后，學生結合所學的知識，展開了激烈的討論，紛紛提出了自己的觀點.如此一來，通過教學情境的設置，學生的探究欲望徹底激發，使其積極主動參與到化學實驗的探究學習中.

3.2 鼓勵學生圍繞實驗進行延伸和拓展

基于高中化學核心素養下的教學目標，以及化學實驗教學的特點，教師在日常教學中還應引導學生圍繞化學實驗進行拓展和延伸.例如，在“乙烯性質”的實驗教學中，學生在實驗中發現，將乙烯通入到溴水中之后，溴水出現褪色的現象.在這種情況下，學生常常由此產生結論：乙烯使溴水褪色.但是還有的學生持有不同的意見，理由是：在制取乙烯的時候，出現了二氧化硫，這種物質也可以使溴水出現褪色的現象.在這種爭論中，學生的探究興趣再次被激發，并緊緊圍繞“如何對乙烯造成溴水褪色進行檢驗？”這一知識點設計實驗方案，進行實驗探究.如此一來，通過實驗的拓展和延伸，學生很快就會后進入到實驗探究的學習狀態中，并在探究中提升了自身的化學綜合素養.

3.3 引導學生自主設計實驗方案

新課程改革背景下，為了發展學生的自主探究能力，使其在學習中獲得一定的成就感，教師在開展實驗教學方案時，應明確實驗目的，給學生準備實驗所需的材料，并將實驗學習的主動權交給學生，引導學生結合所學的知識，自行設計實驗方案、確定實驗流程，并按照設計的實驗方案進行驗證.例如，在“氮”的學習中，由于教材上關于一氧化氮、二氧化氮內容基本上為化學方程式，并未涉及過多的化學實驗操作.在這種情況下，學生在學習中常常面臨著不理解的現狀.鑒于此，就可結合這一章節的內容，給學生準備化學實驗探究的素材，引導學生圍繞“銅和濃稀硝酸反應”展開化學實驗.之后，引導學生以小組的形式，圍繞這一實驗主題，通過交流和討論，共同確定實驗方案.在這一過程中，部分小組選擇了舊的醫用氯化鈉注射液瓶、使用過的注射器作為本次實驗的主要器具，之后又結合實驗室中的銅絲、水、濃硝酸進行實驗.另外，學生在實驗的過程中，一邊操作，一邊觀察，一邊思考如何對化學實驗過程中產生的氣體進行驗證，如何將一氧化氮、二氧化氮這些對人體有害的物質除去？如此一來，學生在自行設計化學實驗方案，驗證和思考的過程中，真正成為學習的主體，并在探究中加深了理論知識的理解.

3.4 以生為本，高效完成實驗探究

高中化學教師應堅持“以生為本”的原則，引導學生以知識探究者的身份積極主動參與到化學實驗探究學習中.例如，在“乙炔”這一部分內容教學中，由于高一的學生剛剛接觸到有機化學，教師在上課之前，常常會在上課的時候，直接將“加成反應”告訴學生，學生在這種被動的學習模式下，難以保證學習的效果.此時，就可圍繞加成反應，重新設計教學過程：將乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，溴的四氯化碳溶液逐漸褪色.此時，向學生提出問題：根據這一化學反應現象，應該得出什么結論？之后，引導學生圍繞這一化學實驗進行觀察、思考，找到最終答案.在這一過程中，由于學生在以往的學習中已經建立了甲烷和氯氣光照取代反應的經驗，在這種情況下也常常將其遷移過來，認為本次實驗屬于取代反應.那么取代反應和加成反應是不是一回事兒，兩者之間有什么本質區別？此時又引導學生對氯離子和溴離子的檢驗方案進行檢測，并在溴和乙烯實驗中證明其屬于加成反應.如此一來，通過實驗方案的優化設計，真正凸顯了以生為本的特點，促使學生在實驗問題引導下，通過實驗、思考和探究中，完成了既定的教學目標，實現了學生的全面發展.

3.5 融入媒體，強化實驗探究效果

基于化學學科的性質，部分化學實驗存在一定的危險性，稍有操作不當就會出現安全問題；也有一部分化學實驗反應速度比較快，學生在短時間內很難觀察清楚.面對這一現狀，為了保證探究性實驗的順利開展，可融入現代媒體，借助虛擬實驗這一方式，引導學生在化學實驗視頻的輔助下，完成實驗的探究學習.例如，在“水和鈉的反應”實驗教學中，由于在這一化學實驗中，反應速度較快，學生稍微不注意，就已經結束了.在這種情況下，學生很難在實驗觀察中完成實驗探究學習；另一方面，在本次化學實驗中，由于學生無法精準掌握鈉的量，也給本次實驗增加了一定的難度.鑒于此，就可充分借助信息技術，將其設計為虛擬實驗，充分借助信息技術的優勢，優化實驗觀察，降低化學實驗中存在的風險.

3.6 依托生活素材，優化實驗探究

化學與學生的實際生活息息相關，在實際生活中也無時不刻地發生著化學反應.同時，將生活元素融入到化學實驗教學中，也縮短了學生與化學知識的距離，使得學生以更加積極的狀態，主動參與到化學實驗探究學習中.例如，在“噴泉實驗”教學中，為了徹底喚醒學生的探究欲望，就以實際生活中的實例作為切入點，引導學生思考：在實際生活中，我們常常在公園中看到一些噴泉.實際上，我們在化學課堂上也能作出噴泉的實驗.此時，學生的好奇心徹底被激發，并參與到化學實驗探究學習中.之后，又給學生講解化學噴泉實驗的原理，使得學生明白這一化學實驗主要是利用了氨溶于水的特性，并引導學生在特定的生活場景中，逐漸進入到化學實驗探究學習中.

綜上所述，新課程改革背景下，明確了探究性實驗教學的重要性.鑒于此，唯有指向學科素養下的教學目標，徹底摒棄傳統的實驗教學觀念，并遵循探究性實驗教學原則，創設實驗探究情境、延伸和拓展化學實驗、引導學生自行設計化學實驗方案、以生為本探究實驗、融入媒體、依托生活素材等，才能真正提升高中化學探究性實驗開展效果.