中學化學實驗探究教學模式的構建與實施

魯 雷

（甘肅省武威第十九中學，甘肅武威 733000）

化學是一門以實驗為基礎的學科，以往化學實驗教學方式較為粗略，阻礙了學生根據化學實驗結果探究化學現象，影響化學教學整體水準。基于此，教師必須深化中學化學實驗探究教學模式構建與實施的重要意義，根據課程標準和學生興趣需求，對化學實驗模式進行全面的改良和優化，開發多種實驗資源，側重調動學生的實驗主體性，注重實驗過程的啟發和指導，促進學生對化學知識和實驗技巧的同步掌握。

一、中學化學實驗探究教學模式的構建與實施意義

化學教學領域的實驗探究教學主要指教師以化學實驗為載體，根據課程內容向學生提出研究問題，引導學生以同伴群組為單位，合作議論作出實驗猜想、設計實驗方案，通過實驗操作方式解決課程問題。化學實驗探究教學模式能凸顯學生主體性，追求培養學生科學興趣和探究能力。完善實驗探究模式是推進化學改革和學生自主學習能力發展的必要舉措。經過學情分析和理論實踐研究，筆者歸納總結中學化學實驗探究教學模式構建的三點意義：

第一，有助于提升化學實驗探究活動的精細性。實驗是學生研究解決化學問題的重要手段，以往化學實驗大多以教師演示為主，過程也比較粗略，學生很難實現對實驗流程的深度參與，制約化學實驗活動開展效果的充分發揮。教師以實驗的方式，通過觀察實驗過程及結果引導學生學習化學現象，有助于提升化學實驗探究活動的精細性。如教師可以通過引出實驗探究主題、提出實驗猜想、設計實驗方案、手動實驗操作、結論交流和解釋等步驟，細化實驗活動的各個環節，引領學生在化學實驗探究全過程的互動參與，使得化學實驗的內容和流程安排更加細密緊致，保障學生在化學探究中收獲真知。

第二，有助于學生掌握科學的化學實驗探究方法。化學實驗探究強調嚴謹性和規范性，任何操作步驟出現失誤都可能影響最終的實驗成果呈現，這對學生實驗技能水平提出更高要求。教師在課堂教學環節應注意為學生構建和實施實驗探究教學模式，促進學生掌握科學的實驗探究方法。實驗探究教學模式遵循過程教學、方法教學等原則。如在化學實驗的實操環節，教師可以重點向學生傳授操作注意事項、控制技巧等，不僅能確保化學現象的生成，也能助力學生逐步形成嚴謹的意識和良好的實驗探究技能。

第三，有助于培養學生協作能力和創新精神。合作、創新是學生必備的關鍵能力品格，也是化學教學的培養重點。化學實驗探究教學是一項團體活動，教師加強該模式的構建和實施有助于學生養成協作能力和創新精神。如教師開展化學實驗教學的各項活動時，可以將小組合作討論、探索和操作貫穿全程，自身成為實驗活動的組織者和啟發者，在提出問題或任務后組織學生合作共議、交換意見，發表個性化觀點，共建合理、創新的實驗探究決策，使學生的思維得到共享，體驗合作釋疑、創新突破的快樂，從而潛移默化地發展學生合作習慣和創新意識，彰顯化學實驗探究教學模式的構建和實施優勢。

二、中學化學實驗探究教學模式的構建與實施策略

（一）創設化學實驗情境，有效揭示實驗探究主題

實驗探究教學的開展應掌握一定的方法，不能盲目開展，可根據學生的實際學習情況創設化學實驗情境。教師所要開啟的第一道程序，是呈現實驗探究主題，為學生劃定實驗活動的探索方向。在化學實驗開展之前，學生尚未對實驗探究主題建立感知，生成狀態也較為低迷。情境創設法適用于化學實驗課題的揭示，教師可以根據化學實驗教學目標開發教材、生活及互聯網資源，甄選圖片、文本、短視頻等形式的材料，創設直觀易懂的化學實驗情境，基于情境引導學生發言、探討，從而有效承托化學實驗探究主題，構筑牢固的化學實驗探究教學模式基底。具體策略如下：

第一，銜接生活創設化學實驗情境。生活材料最契合學生認知經驗，教師可應用生活材料創設化學實驗情境，幫助學生迅速探知實驗課題。如教師可以根據化學實驗課內容在互聯網平臺收集生活實例資料，包括含有化學知識的生活實物圖、展現化學反應現象的生活微視頻等。使用投影工具展示生活實例資料后，教師可利用巧妙的語言引導并提出合作共議話題：同學們，投影上的生活情景大家熟悉嗎？其中包含哪些化學知識和原理呢？學生圍繞實驗情境展開共議期間，教師可以引導學生先闡述已知的、確定的化學知識，然后把學生提出的質疑、爭議問題羅列在電子白板上，著重點出契合化學實驗課題的問題。在生活化實驗情境的驅動下，學生合作、自主經歷發現化學實驗主題，深入探究興趣也十分濃厚［1］。

第二，引入化學史料創設實驗情境。化學史料是學生較為青睞的學習材料，教師揭示實驗探究主題應該優先選用化學史料。如教師可以立足化學實驗探究背景，明確實驗情境設計方向，并收集整理相關的科學家軼事、化學史紀錄片、文獻資料等，使用PowerPoint 等軟件將以上不同類型的化學史料編輯整合為PPT 微課件，播放課件為學生創設化學實驗情境。教師先發動學生合作觀看、研讀PPT 課件中的化學史料內容，待學生了解后，再提出實驗導學問題：同學們，在課件呈現的化學史資料中大家發現了什么？這些資料涉及或共同研究的問題是什么？學生旋即展開熱烈的探討，教師在此期間引導學生分析、提煉化學史資料中有價值的訊息，找到它們的共同點，概括得出化學實驗主題，使得學生的化學史視野得到開闊，同時建立對化學實驗課題的清晰認知［2］。

（二）引導化學實驗猜想，組織學生設計實驗方案

在課堂教學環節，為學生導入實驗教學需要依托于對實驗原理的合理猜想，同時需要完備的實驗方案。以往教師會直接給學生提供成型的方案，略去學生的自主思考和設計機會，降低訓練效果。構建和實施化學實驗教學模式的第二個步驟，就是引導學生提出猜想或假設，點撥學生綜合考慮化學實驗的目的、要求和猜想，運用已有化學知識技能規劃和設計細致、完整的實驗方案，從而形成可靠的實驗依據。具體策略如下：

第一，引導學生根據實驗課題合理提出猜想或假設。在這一步，教師需要引導學生聯系化學實驗情境和主題，合作討論提出相對應的實驗假設及猜想。教師應先為學生明確實驗主題，如關于物質制備，學生了解制備原材料名稱后，教師可以設問：同學們，大家認為如何處理原材料才能制備出我們想要得到的物質呢？請分組討論、提出猜想。學生每提出一個猜想，教師則要引導學生闡明依據和相關反應物質，并寫出對應的離子方程式，教師在白板上條分縷析地做好記錄。學生實驗猜想環節告一段落后，白板上呈現多項制備物質的實驗假設，教師繼續引導學生分析、判斷，在多項實驗猜想中選出依據最充分、最可行的一項，從而進一步確立化學實驗探究的方向［3］。

第二，引導學生規劃設計最佳的方案。在這一步，教師需要向學生提供設計化學實驗方案的一般思路，引導學生根據實驗猜想，設計具體、詳細的實驗方案。還是以物質制備類實驗為例，教師可以采用預先編制好的微課件，向學生出示物質制備實驗方案設計的一般思路，主要包括反應物、反應條件和生成物，其中反應物要優選廉價易得、無毒無腐蝕性的，方案內用量少；反應條件應易于控制、能耗低、反應轉化率高；生成物應純度高、副產物無毒無腐蝕性且易于除去。在學生總體了解實驗方案的設計要點后，教師再用課件展示具體的方案設計項目，包括實驗名稱、目的、原理、用品、步驟、人員分配規劃等。隨后，教師組織學生以同伴群組為單位，依照實驗方案設計思路和項目提示，合作設計和編寫化學實驗方案。在學生開展方案編寫過程中，教師需要巡堂查看，適時給予學生必要的點撥和幫扶。如在編寫方案中實驗用品項目時，教師應該提醒學生寫清用品和反應物名稱以及反應物的品類和用量；在編寫方案的實驗步驟項目時，教師可以指導各組學生運用畫流程圖的方式，表示化學實驗操作的步驟，并在每個流程框下注明該步驟用到的反應物、用量以及可能產生的副產物；在編寫化學實驗方案的人員分配名單時，教師應該指導各組學生結合實驗步驟和組內成員的能力優勢，恰當為每個成員安排實驗工作，包括材料稱量員、操作觀察員、反應條件控制員以及實驗現象記錄員等。各組學生初步設計成型化學實驗方案后，教師可發動學生按照方案步驟和任務分配情況模擬走一遍實驗流程，在組織學生組際之間復核一遍，確認無誤后，才標志著化學實驗方案設計的總體完善［4］。

（三）提供完備的實驗器材，小組合作開展實操探究

實操探究是開展實驗教學模式的緊要環節，這一環節的開展情況直接決定化學實驗的成敗以及學生化學實驗操作技能的掌握效果。教師在引導學生開展實驗實操環節時，應該為學生提供完備的實驗用品和器材，引領學生小組合作開展實驗，加強操作過程中的實驗技術指導，同時鼓勵學生之間、組與組之間相互交流和幫助，從而歷練學生合作學習與化學實驗操作能力，具體策略如下：

第一，發放完備實驗器材，學生檢查核對。在這一步，教師將化學實驗相關藥品和器材發放給各小組，讓學生參照實驗方案中的用品欄目表自主檢查核對，主要核對藥品、試劑的品類、數量是否無誤，檢查實驗配套設施的性能和完好情況，如儀器是否運轉正常，手套、試管、滴管、反應容器有無破損等，有問題及時補充或更換，保障后續化學實驗操作的順暢推進，同時培養學生嚴謹的實驗前檢查習慣。

第二，嚴密規范操作手法，強化實驗技能。一切準備工作停當后，教師要組織學生正式投入化學實驗操作。在此期間，教師應盡量給學生提供開放、自主的探究空間，對比較簡單的操作問題可以讓學生相互討論、向其他小組求教加以解決，充分鍛煉學生探究互動和實驗決策能力。教師的技術指導重點主要落在規范學生化學實驗操作手法上，尤其是學生易忽略、影響實驗現象生成的控制手法。如在探究關于氣體制備的化學實驗時，教師就應該嚴密監督學生在實驗操作中對器具氣密性的控制情況，若發現個別學生連接和安裝氣體制備器具的手法不規范，教師應該及時介入糾正，向學生傳授連接、安裝器具的標準方法，并指導學生采用注水、空氣熱脹冷縮、外接導管等方法，檢查器具連接是否密實，強化學生化學實驗技能和規范操作意識。此外，教師還需提醒各組實驗記錄員，詳實、準確地記錄化學實驗操作每步驟的反應現象，使化學實驗成果討論有據可依，從而達到高效構建和實施化學實驗操作環節的目標［5］。

（四）加強實驗結果討論，提高學生實驗探究效率

化學構建和實施實驗探究教學模式的最后一道流程，是對化學實驗結果的研究和討論，決定學生對化學實驗知識、技巧、體會的收獲情況。為此，教師必須重點加強化學實驗結果討論，引導學生結合實驗操作過程和現象記錄，探討、檢驗實驗假設成立與否，同時鼓動學生交流分享實驗心得和實際收獲，從而使化學實驗教學模式的實施有始有終。具體策略如下：

在討論實驗結果階段，應該讓各組學生對照實驗現象記錄，闡述實驗關鍵步驟和最終現象，通過組內、組際的互動探討，匯總得出化學實驗結論。隨后，教師在白板上重新出示最初的實驗猜想，引導各組學生把實驗結論代入到猜想中，比較、判斷、驗證前期猜想是否成立。余下時間，教師組織學生自由交流，主要交流在化學實驗中習得的技術和方法，實驗結論和原理的生活運用，以及學生在實驗中發現的新問題。在學生交流過程中，教師需要跟進傾聽和啟發指導。如學生在探討化學實驗結論、原理的生活運用途徑時，教師就可以啟發學生在化工、醫藥、環保等領域舉例子，并說明例子的根據，從而加深學生對化學實驗結果的實踐運用認識，提升化學實驗探究教學模式的構建與實施質效。

三、結語

總而言之，在化學教學中重視構建和實施化學實驗探究教學模式，不僅有助于提升化學實驗教學活動的精細性，也能促進學生掌握科學的化學學習方法，有益于培養學生的協作能力和創新精神。教師在構建與實施教學活動過程中，應當根據化學實驗課目標創設化學實驗情境，引導學生自主揭示和了解化學實驗主題，點撥學生對化學實驗提出猜想，組織學生設計細致可行的實驗方案，提供完備的實驗器材，發動學生小組合作開展化學實操，同時加強實驗結果討論，實現化學實驗探究教學模式的圓滿構建。