高中化學課程中探究式學習策略研究

摘 要：化學是一門需要精細理解和實踐的學科，這對教師提出了比較高的教學要求，對學生的學習模式也提出了新挑戰。探究式學習是科學探究的重要表現形式，以學生為主體對象，通過創建問題情境來啟發學生自主思考。“探究式學習”方法的應用，使得學生可以更深入地理解和掌握化學學科的概念原理，提高他們的實踐能力和解決問題的能力，培養他們的主動性和探索精神，讓他們通過提出問題、形成假設、進行實驗和得出結論的過程，來獲得知識和技能。文章主要結合一些教學案例，分析探究式學習在高中化學教學中的應用策略，希望有助于提高化學教學水平。

關鍵詞：高中化學；探究式學習；教學實踐

隨著新課程改革的不斷深入，對高中化學教師綜合素養的要求也隨之提升。作為高中化學學科教師，不僅要掌握豐富的專業知識，還需要創新教學方法，具備先進的教育理念。為了提高高中化學教學的效率和效果，教師應積極應用探究式學習模式。

探究式學習以學生為中心，即教師將課堂主動權交還到學生手中，以思維導圖、創設教學情境等手段作為引導，激發學生化學學習熱情，讓他們都能主動地投入化學探究實踐中，合理融入化學教學情境、化學實驗等。在探究式學習中，學生不再被動接受知識，而是成為主動探究、發現和解決問題的主體。他們可以通過實驗操作來驗證化學反應的原理和機制，通過觀察實驗現象來思考其中的化學原理，通過與同學、教師的交流來深化對化學知識的理解。同時，教師也需要為學生提供更多的探究機會。例如：教師可以組織學生開展化學實驗、研究性學習等活動，讓學生有機會親身參與到化學研究中來。這樣不僅可以讓學生更好地掌握化學知識，還可以培養他們的實踐能力和創新精神[1]。

一、明確目標，提高探究能力，培養問題意識

（一）教師給出學習主題，引導學生探究

教師在開始設計探究式學習之前，首先要明確課程模塊的學習目標。這些目標應該與高中化學課程的標準和學生的發展目標相一致。其次，選擇與學習目標相符的探究主題也很重要。在講解人教版高中化學必修2第五章《化工生產中的重要非金屬元素》時，教師可以給出這一主題，讓學生進行自主探究，然后根據自己的理解分析相關的化學現象和結論。

例如：教師可以讓學生進行小組討論：“在化工生產中，哪些非金屬元素是重要的？”學生討論之后可以得出結論：“在化工生產中，硫、氮、硅等非金屬元素是重要的。”教師繼續提問：“這些非金屬元素在化工生產中有什么作用呢？”經過討論之后，學生可以得出結論：“硫可以用于制造硫酸，氮可以用于制造化肥，硅可以用于制造半導體材料等。”

接下來，教師可以讓學生通過實驗操作，探究不同濃度的硫、氮、硅等元素對化工生產的影響。學生可以通過實驗操作和數據分析，進一步理解這些非金屬元素在化工生產中的應用和重要性。最后，教師可以讓學生總結實驗結果，并引導他們思考這些非金屬元素在日常生活中的應用和意義。

探究式學習需要教師精心設計并組織實施。通過明確學習目標、選擇合適的主題、制訂方案、準備資源和工具、組織探究活動、反思和總結以及評估反饋等環節，可以有效提高學生的學習效果和探究能力[2]。

（二）學生落實行動，自主探究學習

實驗教學過程中涉及的大量實驗屬于驗證性實驗，需要學生在理解原理的基礎之上，設計實驗方案，熟悉實驗過程，增強理論認知。學生需要學習化學的基本概念、原理、公式和定律，了解物質的性質、組成和變化規律；掌握實驗操作的基本技能，如儀器的使用、實驗步驟的設計、實驗數據的記錄和分析等；學會觀察實驗現象，分析實驗數據，思考實驗結果，提出問題和解決方案。之后才能開始嘗試自主設計并完成實驗。

在講解人教版高中化學選擇性必修1第三章《水溶液中的離子反應與平衡》的相關知識時，教師可以讓學生進行自主探究，讓學生根據自己的理解，分析相關的實驗現象和結論。例如：教師可以讓學生進行小組討論：“在水溶液中，離子濃度與哪些因素有關？”學生討論之后可以得出結論：“離子濃度與溶液的濃度和溫度有關。”教師繼續提問：“在水溶液中，如果離子濃度與時間成正比，那么離子濃度與時間的乘積是多少呢？”經過討論之后，學生們可以得出結論：“在水溶液中，離子濃度與時間的乘積是一定的。”

通過引導學生對實驗結果進行自主探究，不僅可以提高學生的自主思考能力和自主學習能力，還可以幫助學生更好地掌握相關的化學知識。接下來，教師可以讓學生進行實驗操作，探究不同濃度的溶液在水中的離子濃度變化情況。學生可以通過實驗操作和數據分析，進一步理解水溶液中的離子反應與平衡的相關知識。最后，教師可以讓學生總結實驗結果，并引導他們思考實驗結果在實際生活中的應用和意義。通過這樣的教學方式，學生可以更好地掌握“水溶液中的離子反應與平衡”的相關知識，并且能夠將所學知識應用于實際生活中。

教師也需要提醒學生，在實驗過程中要注意安全，遵守實驗室規章制度，正確使用化學試劑和儀器。實驗時要科學嚴謹，遵循科學原則和方法，避免主觀臆斷和盲目操作。對實驗結果要實事求是地記錄和分析，不夸大或縮小實驗結果。

（三）培養問題意識，敢于思索質疑

在探究式學習模式中，教師需要設計具有挑戰性和啟發性的問題或任務，引導學生通過觀察、實驗、分析和思考等手段來探究問題，并嘗試尋找答案。同時，教師還需要鼓勵學生提出自己的問題和想法，并給予他們充分的支持和指導，幫助他們克服困難和挑戰[3]。

例如：在學習人教版高中化學選擇性必修2 第二章《分子結構與性質》的相關內容時，可以幫助學生理解物質構成、化學反應和化學性質的關鍵。通過學習分子結構知識，學生可以了解原子在分子中的排列方式、化學鍵的種類和形成原理，以及分子中的電子分布與化學反應的關系。教師可以引導學生通過觀察和比較不同分子的結構特點，分析分子結構與物質性質之間的關系。此外，教師還可以通過實驗操作讓學生親身體驗化學鍵的形成和斷裂過程，幫助學生深入理解化學反應的實質。

仍以上文提到的分子結構與性質和水溶液中離子的反應與平衡為例，二者之間具有關聯性，教師可以引導學生自主探究，分析解決相關問題。例如：教師可以提出以下問題：離子反應中離子是如何變化的？分子結構與化學反應有何關聯？有機化學反應的機制是什么？在整個探究過程中，教師需要給予學生充分的自主權和自由度，讓他們能夠自由地表達自己的觀點和想法。同時，教師也需要給予學生必要的指導和幫助，讓他們能夠更好地掌握化學知識和實驗技能。通過探究式學習，學生可以更好地理解離子反應、分子結構、有機化學反應等現象之間的關聯性，提高對化學知識的整體認知水平。同時，探究式學習也可以培養學生的探究精神和創新能力，提高他們的化學核心素養。

訓練學生進行探究式學習，可以逐漸培養出敏銳的問題意識和探究精神，能夠主動發現問題、提出假設、設計實驗并得出結論。這種學習方式不僅有助于提高學生的化學核心素養，還有助于培養他們的創新思維和實踐能力。

二、創建教學情境，培養學生素養

化學實用、有趣且充滿挑戰，作為一門與我們日常生活緊密相連的實用性學科，無處不在。從我們攝入的食物，到我們使用的產品，都存在著化學變化。通過深入學習化學，我們能夠理解這些變化的原理和規律，從而更好地利用它們。

（一）從具體情境切入課堂

教師可以創建情境，引導學生從生活中學習化學，強調化學與社會的聯系，利用探究式學習的方法，理解和掌握化學知識，同時也有助于培養學生的科學探究能力和創新精神。

例如：可以基于人教版高中化學選擇性必修3第三章《研究與實踐——自制肥皂》的相關內容創建如下探究情境。

教師可以讓學生進行小組討論：“在日常生活中，我們經常使用肥皂來清潔皮膚。那么，你們知道肥皂的主要成分是什么？它們的作用是什么？”學生們討論之后可以得出結論：“肥皂的主要成分是高級脂肪酸鈉，它的作用是去除油脂和污垢，使皮膚更加清爽和光滑。”教師還可以繼續提問：“那么，你們知道這些高級脂肪酸鈉是如何發揮作用的？它們對人體有害嗎？”經過討論之后，學生們可以得出結論：“高級脂肪酸鈉能夠降低水的表面張力，使得油脂和污垢更容易被清洗掉。但是過量使用可能會對皮膚造成不良影響。”通過引導學生對這兩個結論進行自主探究，不僅可以提高學生的自主思考能力和自主學習能力，還可以幫助學生更好地掌握相關的化學知識。

接下來，教師可以進一步拓展學生的知識面，講解更多關于肥皂的知識，讓學生進行實踐操作，自己動手制作簡單的肥皂或者洗滌劑等。制作肥皂的課堂實驗教學可以按照以下步驟進行：教師引導學生回顧肥皂的主要成分和制作原理，提前準備好橄欖油或食用油、氫氧化鈉、燒杯、攪拌器、溫度計、熱源等。接著，學生自行混合橄欖油和氫氧化鈉，用攪拌器充分攪拌，使用熱源加熱燒杯，加速皂化反應。隨著溫度的升高，混合物會逐漸變得稠密，這是皂化反應的標志。隨后繼續加熱并攪拌，直到混合物完全變得稠密。冷卻后，混合物會變得更加稠密。將其倒入模具中，等待冷卻后脫模切割。

在實驗結束后，可以組織學生進行討論：肥皂的制作過程中發生了哪些化學反應？為什么使用橄欖油而不是其他油？氫氧化鈉對人體有害嗎？在制作過程中如何確保安全？自己制作的肥皂與市售的肥皂有何不同？在日常生活中如何正確使用肥皂？

通過這樣的實驗教學，學生不僅能夠親手制作肥皂，還能深入理解背后的化學原理。同時，也培養了他們的實踐能力和創新意識。通過親身參與探究過程，學生能夠體驗到科學研究的樂趣和挑戰，從而更深刻地理解和掌握科學知識。

（二）注重探究方法，引領學生自主探究

在化學課程中，探究學習是一種有效的教學方法，可以幫助學生深入了解化學知識，培養他們的科學素養和創新能力。從簡單的一般探究，到一般意義上的科學探究，學生將會親身體驗科學方法在探究中的重要作用，并學習用各種適宜的科學方法來解決問題，學習科學知識。

例如：在學習人教版高中化學必修1第三章第二節《鐵的重要化合物》，探究鐵生銹的現象時，教師可以在課堂上展示鐵生銹的樣品，讓學生觀察并描述鐵生銹后的變化。隨后，教師提出問題：“鐵為什么會生銹？”并引導學生思考可能的猜想。

為了驗證猜想，教師提供實驗材料，讓學生設計實驗來探究鐵生銹的條件。在實驗過程中，學生需要按照科學的方法進行操作，包括控制變量、觀察記錄等。

在實驗過程中，學生需要注重實驗設計的科學性、規范性和安全性。他們需要仔細觀察鐵生銹的過程，記錄下不同條件下的現象和數據。通過對比實驗，學生可以得出結論，并運用已學化學知識解釋鐵生銹的原因。

通過這樣的探究活動，學生可以更好地理解鐵生銹的化學原理，并掌握相關的化學知識。同時，教師也應該注重利用探究學習的方法，讓學生通過親身體驗和實踐操作來學習和掌握化學知識。

（三）以實驗為載體，鍛煉學生化學思維

確實，自主性和實踐性是探究式學習的核心特點。在化學探究實驗中，學生需要親身參與實驗過程，通過實驗數據的收集、分析和解釋，得出結論并優化實驗方案。這樣的實踐活動可以幫助學生提高實驗技能，培養科學態度和創新能力。

例如：在教學中安排人教版高中化學必修2實驗7-7“葡萄糖的還原性”探究實驗。探究課題為：葡萄糖的還原反應有哪些現象？為什么？并提示：葡萄糖與銀氨溶液有何變化，是否產生銀鏡現象，是否放出熱量。

學生自主設計實驗方案，自己動手實驗，并描述觀察到的實驗現象：葡萄糖溶液與銀氨溶液混合后，逐漸產生光亮的銀鏡現象，溶液由無色變為淺藍色。

通過實驗、觀察、分析、討論，使學生獲得認識：葡萄糖具有還原性，能夠將銀氨溶液中的銀離子還原為金屬銀。這時教師及時引導、啟發，結合實驗現象點撥：光亮的銀鏡現象是由于葡萄糖的還原性，將銀氨溶液中的銀離子還原為金屬銀，附著在試管壁上形成了一層光亮的銀；溶液由無色變為淺藍色，是因為葡萄糖與銀氨溶液反應生成了堿性物質并產生氣體。

這樣的探究活動可以幫助學生培養解決實際問題的能力，鍛煉科學思維。教師在化學課程中應該注重讓學生通過親身體驗和實踐操作來學習和掌握化學知識，也需要注重實驗設計和操作的科學性、規范性和安全性，為學生提供更多的探究機會和實踐經驗。

結束語

探究式學習在高中化學課程中的應用意義在于培養學生的探究能力、基本技能、問題意識以及綜合運用知識的能力。探究式學習注重教學情境的創建、探究方法的引領以及實驗的鍛煉。通過創建生動有趣的教學情境，激發學生的探究興趣，引領學生掌握探究方法，提高學生的探究能力，通過實驗的鍛煉，培養學生的化學思維和實驗技能。探究式學習在高中化學課程中的應用需要教師和學生共同努力。

參考文獻

[1]鄧崇艷.高中化學課程中“探究式學習”策略的實踐與效果分析[J].高考，2023（20）：120-122.

[2]陳磊.多媒體技術在初中化學實驗教學中的應用研究[J].中國新通信，2022，24（20）：212-214.

[3]張麗.普通高中化學新課程教學中實施探究式學習研究[D].長春：東北師范大學，2006.