高中化學探究性實驗教學探索

摘" 要：隨著教育改革的不斷深入，探究性學習已成為現(xiàn)代教育的一種重要教學模式。在高中化學教學中，為了有效地促進探究性學習的開展，教師可以積極運用探究性實驗，幫助學生更好地理解化學知識，提高學生的實驗操作能力和科學素養(yǎng)。然而，如何正確開展探究性實驗，使學生能夠真正地掌握化學知識和實驗技能，同時又能夠培養(yǎng)學生的探究能力和科學素養(yǎng)，是一個值得探討的問題。

關(guān)鍵詞：教學改革；高中化學；探究性實驗

在教育改革的大背景下，高中化學教學日益注重探究性實驗的實施。探究性實驗是指學生在教師的輔導下，遵循科學原則自主規(guī)劃實驗方案、執(zhí)行實驗操作、剖析數(shù)據(jù)及得出結(jié)論的實踐過程。作為高中化學教學的關(guān)鍵組成部分，探究性實驗旨在引領(lǐng)學生深度理解化學知識、培養(yǎng)創(chuàng)新思維和實驗技能。文章將圍繞實驗前的籌備、實驗設(shè)計、實驗執(zhí)行、數(shù)據(jù)分析以及實驗總結(jié)等環(huán)節(jié)，深入探討如何在高中化學教學中高效地進行探究性實驗。

一、高中化學實驗教學開展的現(xiàn)狀

一方面，盡管在新時代的教育改革背景下，化學實驗教學時間不斷延長，但在我國許多高中化學課程中，化學實驗所占整體課時比重相對較小，理論教學占據(jù)主導地位。化學實驗課時的多少對教學成果具有較大影響。因此，在教學過程中，學校和教師有必要根據(jù)實際情況，適度提高實驗教學的比重，從而提升高中化學實驗的教學質(zhì)量。此外，部分學校隨意削減實驗課時，導致學生在實驗中缺乏充足的操作、實踐和創(chuàng)新能力訓練，進而制約了化學實驗效果的提高。同時，部分高中化學教師在實驗教學中，過度替代學生進行思考，傾向于傳授現(xiàn)成思路，這在一定程度上削弱了學生在實驗中的思考積極性。

另一方面，當前高中化學實驗教學中，許多教師未能充分實現(xiàn)對化學實驗課程的合理創(chuàng)新，仍然沿用傳統(tǒng)方式，僅以語言描述實驗步驟，要求學生機械性地按步驟進行操作。這種方式既未能幫助學生深入理解和掌握化學原理，也限制了他們進行探索的空間，更不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。因此，這種教學方式難以達到高中化學實驗教學改革的預期教育目的。

二、在高中化學教學中開展探究性實驗的價值

首先，在高中化學教學實踐中，教師要注重培養(yǎng)學生的自主探究能力，使他們具備嚴謹?shù)幕瘜W思維、良好的實踐技能和創(chuàng)新精神等，這些均為化學學科核心素養(yǎng)的重要組成部分，為高中生奠定了適應(yīng)未來社會發(fā)展的必要品質(zhì)和關(guān)鍵能力。因此，探究性實驗在高中化學課堂中具有舉足輕重的地位，它是提升高中生化學學習能力的有效途徑。

其次，探究性學習是一種緊密結(jié)合課程內(nèi)容，設(shè)計一系列探究性主題活動，引導學生在教師指導下積極參與探索活動的教學方法。在高中化學探究性實驗中，學生需通過實際操作，遵循實驗思路的步驟，對相關(guān)問題進行深入探討。在探究過程中，學生能夠體驗化學知識的內(nèi)涵，培養(yǎng)相關(guān)能力，提升化學素養(yǎng)，從而實現(xiàn)提高學習效率和化學成績的目標。因此，在高中化學實驗教學中開展探究性實驗，是一種極具意義的教學方式。

最后，在高中化學教學中，探究性實驗的開展往往呈現(xiàn)出學生之間互動合作、共同探討的場景。此類實驗強調(diào)學生的主動探索、體驗與創(chuàng)新，與傳統(tǒng)的被動接受式學習模式有本質(zhì)區(qū)別。探究性實驗的核心在于“問題”。一方面，教師可以設(shè)定一系列探究性問題，對學生進行實驗中的引導；另一方面，教師可結(jié)合課程內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)探索情境，使學生在參與過程中能夠針對遇到的難題向教師請教，并在請教的基礎(chǔ)上開展一系列探究活動。因此，探究性實驗實質(zhì)上是一個提出問題與解決問題的過程，將學習模式從被動轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃樱欣谂囵B(yǎng)學生的獨立思考能力和創(chuàng)新精神。

三、在高中化學教學中開展探究性實驗的要求

探究性實驗是一種重要的高中化學教學模式，可以幫助學生更好地理解化學知識，提高學生的實驗操作能力和科學素養(yǎng)。在進行探究性實驗時，教師需明確實驗目的和探究性問題，規(guī)劃實驗流程與步驟，引導學生開展實驗探究，然后對實驗結(jié)果進行總結(jié)與評價，同時關(guān)注實驗過程的安全性與準確性。只有確保以上各項措施落實到位，才能充分發(fā)揮探究性實驗在高中化學教學中的積極作用。

（一）引導學生做好實驗前的準備

在實施探究性實驗之前，教師須精心擬定實驗方案。首先，教師要明確實驗目的及意義，厘清實驗探究的核心問題與要求。其次，教師要挑選適宜的實驗內(nèi)容與方法，確保實驗既能達成預期目標，又能激發(fā)學生的興趣與好奇心。再次，教師還需備妥必要的實驗器材與試劑，并核實實驗室的安全設(shè)施及實驗環(huán)境是否達標。最后，教師需對學生進行必要的安全教育及實驗操作指導，使學生熟知實驗注意事項與安全規(guī)范，掌握實驗技巧與操作要領(lǐng)。

（二）優(yōu)化實驗設(shè)計的相關(guān)環(huán)節(jié)

在具體的實驗設(shè)計中，教師應(yīng)當注意下列原則。1. 實驗目的應(yīng)明確、具體、可量化，讓學生明確實驗的重點和目標。2. 實驗原理應(yīng)簡明扼要、易于理解，讓學生能夠通過實驗理解化學現(xiàn)象和化學原理。3. 實驗步驟應(yīng)簡單明了、易于操作，讓學生能夠獨立操作、自主探究。4. 實驗要求應(yīng)明確具體、要求嚴格，讓學生注重實驗操作規(guī)范和數(shù)據(jù)分析準確。5. 實驗內(nèi)容應(yīng)與學生的生活經(jīng)驗緊密聯(lián)系，讓學生感受到化學在日常生活中的應(yīng)用。

（三）引導學生在實驗操作中獨立思考

實驗操作是探究性實驗的重要環(huán)節(jié)，學生應(yīng)掌握實驗操作技能，培養(yǎng)化學素養(yǎng)。在實驗過程中，教師應(yīng)該引導學生通過實驗探究化學知識和實驗技能。首先，教師可以讓學生自主設(shè)計實驗方案，鼓勵學生提出自己的實驗假設(shè)和預測結(jié)果。其次，教師可以讓學生自主操作實驗器材和試劑，觀察實驗現(xiàn)象和記錄實驗數(shù)據(jù)。在實驗過程中，教師應(yīng)該及時指導和糾正學生的錯誤，引導學生思考和探究。最后，教師應(yīng)該引導學生分析實驗數(shù)據(jù)和結(jié)論，總結(jié)實驗結(jié)果和回顧實驗過程，使學生形成科學思維和探究能力。

（四）注重優(yōu)化實驗后的總結(jié)和評價環(huán)節(jié)

在實驗結(jié)束后，教師應(yīng)對實驗進行總結(jié)和評價。首先，教師可鼓勵學生分享實驗結(jié)果和體會，展示實驗成果和探究過程。其次，教師應(yīng)對學生的實驗表現(xiàn)進行評價和反饋，指出學生的優(yōu)點和不足，鼓勵學生發(fā)揮潛力和改進不足。最后，教師應(yīng)為學生提供必要的參考資料和閱讀拓展，引導學生深入探究化學知識和應(yīng)用實驗技能，提高學生的綜合素質(zhì)和能力水平。

四、在高中化學教學中開展探究性實驗的注意事項

在高中化學教學中開展探究性實驗時，教師需要注意以下幾個基本方面。1. 安全第一，學生必須嚴格遵守實驗室安全規(guī)定，保證實驗過程的安全性。2. 教師應(yīng)該充分準備，熟悉實驗器材和試劑的使用方法，并提前進行實驗演示。3. 實驗內(nèi)容應(yīng)該與教學內(nèi)容相結(jié)合，能夠幫助學生更好地理解化學知識。4. 探究性問題應(yīng)該是開放性的，能夠引導學生進行思考和探究，并能夠幫助學生深入理解化學知識。5. 實驗結(jié)果應(yīng)該客觀準確，能夠反映實驗過程的真實情況。

五、在高中化學教學中開展探究性實驗的方法

（一）確定實驗目的和探究性問題

在開展探究性實驗之前，教師需要確定實驗目的和探究性問題。實驗目的是指實驗的目標，即要達到的教學目標。探究性問題是指學生在實驗中需要解決的問題，這些問題應(yīng)該是開放的，可以引導學生進行思考和探究，而不是僅僅提供答案。只有通過確定實驗目的和探究性問題，才能更好地引導學生進行探究性實驗，提高實驗教學的效果。

例如，在教學“反應(yīng)的速率與限度”這部分內(nèi)容時，教師可以引導學生進行探究性實驗，實驗目的是幫助學生理解“反應(yīng)的速率與限度”的概念和相關(guān)內(nèi)容。為了達到這個目的，教師可以設(shè)置具體的探究性問題：“1. 在反應(yīng)體系中添加某種物質(zhì)，會對反應(yīng)的速率與限度有何影響？2. 改變反應(yīng)體系的溫度、壓力或濃度，會對反應(yīng)平衡有何影響？3. 如何通過實驗方法確定關(guān)于‘反應(yīng)的速率與限度’的常數(shù)？”通過這些問題，能夠引導學生對實驗進行深入的探究和思考，幫助他們更好地理解和應(yīng)用化學知識。

（二）設(shè)定探究性實驗的具體流程和步驟

在確定實驗目的和探究性問題之后，教師需要設(shè)定實驗流程和步驟。實驗流程是指實驗的整個過程，包括實驗前的準備工作、實驗過程中的操作步驟以及實驗后的數(shù)據(jù)處理和分析。實驗步驟是指實驗過程中需要進行的具體操作步驟，應(yīng)該盡可能詳細和準確，以保證實驗的可重復性和準確性。

例如，在教學“反應(yīng)的速率與限度”的探究性實驗時，教師可以開展反應(yīng)速率實驗和反應(yīng)限度實驗，并設(shè)定具體的實驗流程和步驟。在反應(yīng)速率實驗中，教師可以提前準備實驗材料，包括氫氧化鈉、鹽酸、甲酸、硫酸、紅色酚酞指示劑、實驗器材。接著，教師可以制訂實驗步驟。第一步：在實驗器材中加入一定量的鹽酸和氫氧化鈉，控制溫度為25℃。第二步：加入紅色酚酞指示劑，記錄下開始時的顏色。第三步：用滴管分別加入甲酸和硫酸，記錄下反應(yīng)時間和顏色的變化。第四步：根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算出反應(yīng)速率，并分析影響反應(yīng)速率的因素。

通過以上實驗準備和步驟，學生不僅能夠更深入地理解反應(yīng)速率的概念，探究影響反應(yīng)速率的因素，如反應(yīng)物濃度、溫度等，還能夠提高實驗技能和科學素養(yǎng)，培養(yǎng)探究精神和實踐能力。

在反應(yīng)限度實驗中，教師可以提前準備實驗材料，包含氫氧化鈉、硫酸、酚酞指示劑、實驗器材。接著，教師可以引導學生按照以下步驟進行實驗。第一步：在實驗器材中加入一定量的氫氧化鈉和硫酸，控制溫度為25℃。第二步：加入酚酞指示劑，記錄下開始時的顏色。第三步：用滴管逐漸加入硫酸，直至顏色變化為紅色，記錄下加入的硫酸體積。第四步：根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算出反應(yīng)物的化學計量比，并分析反應(yīng)物的質(zhì)量和體積限度對反應(yīng)的影響。在實驗步驟的指導下，學生不僅能夠更準確地觀察和理解反應(yīng)限度的概念，通過實際操作和數(shù)據(jù)分析，探究反應(yīng)物質(zhì)量和體積對反應(yīng)限度的影響，還能培養(yǎng)實驗技能和科學探究能力，激發(fā)對化學知識的興趣和熱情。

（三）引導學生進行實驗探究

在設(shè)定實驗流程和步驟之后，教師需要引導學生進行實驗探究。在實驗過程中，教師應(yīng)該充分發(fā)揮引導和指導作用，引導學生進行觀察、記錄、分析和解釋實驗結(jié)果。同時，教師還應(yīng)該注重學生的自主學習和探究，鼓勵學生提出問題和進行討論。

在實驗探究過程中，教師可以采用以下策略。首先，引導學生進行觀察和記錄，比如要求學生記錄反應(yīng)體系的顏色、氣體的產(chǎn)生和體積變化等。其次，鼓勵學生提出問題和進行討論，比如引導學生就實驗結(jié)果進行討論，讓學生發(fā)表自己的意見和看法。最后，幫助學生進行數(shù)據(jù)分析和處理，比如引導學生進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析，并進行結(jié)果的解釋。引導學生進行實驗探究，可以幫助學生掌握實驗操作技能和科學思維方法，提高學生的實驗能力和探究能力。

（四）總結(jié)和評價實驗結(jié)果

在實驗探究完成之后，教師需要對實驗結(jié)果進行總結(jié)和評價。教師可以采用以下策略。首先，對實驗結(jié)果進行歸納和概括，提煉出實驗中的重要結(jié)論。其次，對學生的實驗結(jié)果進行客觀評價，比如評估實驗結(jié)果的準確性和可靠性。最后，分析實驗結(jié)果的科學性和實用性，比如引導學生探討實驗結(jié)果在實際應(yīng)用中的意義和價值。總結(jié)和評價實驗結(jié)果可以幫助學生深入理解實驗內(nèi)容，提高學生的科學素養(yǎng)和實驗操作能力。

綜上所述，探究性實驗在高中化學教學中占據(jù)舉足輕重的地位，它不僅有助于提升學生的實驗技巧和實驗思維，還能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和實踐設(shè)計能力。在實驗前期準備、設(shè)計、操作、數(shù)據(jù)分析以及總結(jié)等環(huán)節(jié)，教師與學生均應(yīng)關(guān)注細節(jié)，強調(diào)實驗安全與規(guī)范，以推動高中化學教學不斷進步。

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（責任編輯：張涵淋）