高中化學探究性實驗教學研究

隋靜

摘 ?要：高中化學探究性實驗強調學生的主體性、實踐性和創新能力培養。然而，教學中普遍存在學生實驗基礎薄弱、實驗結果分析能力不足、評價機制不完善等問題。為解決這些問題，文章提出了一些優化措施，其中包括加強初中階段的實驗教學、提高學生的思維能力、建立客觀公正的評價機制。這些措施將有效提升學生的實驗技能，培養其創新能力和問題解決能力。

關鍵詞：高中化學;探究性實驗;創新能力

隨著教育理念的不斷深化和社會科技的日新月異，培養學生的創新思維和解決問題的能力變得尤為關鍵。化學探究性實驗教學作為一種重要的教學手段，為學生提供了積極參與、深入思考、自主探索的平臺，有助于學生更全面地掌握化學現象和知識。然而，在實際應用過程中，也產生了一系列問題和挑戰，因此，文章以“鐵及其化合物的性質”的教學為例，深入探討如何優化高中化學探究性實驗教學，以滿足現代教育發展的需求，培養出更具實踐能力和創新潛力的學生。

一、高中化學探究性實驗教學的特點

（一）學生主體性強

在高中化學探究性實驗教學中，學生的主體性地位尤為突出。這一特性著重強調學生在教學過程中的積極主動性，從而推動其學習與發展。具體表現為：首先，學生需獨立設計實驗方案，而非傳統模式下的被動接受。學生需要深入理解實驗目的和原理，發揮創造性思維，提出合理的實驗構想。這一過程不僅鍛煉了學生的科學思維，也激發了學生的主觀能動性。其次，學生需親身參與實驗操作，如物質混合、反應觀察等，以增強對化學現象的直觀感知。最后，學生還需分析實驗結果、得出結論，并通過與同學的分享和討論，提升團隊協作和溝通能力。這一系列活動培養了學生的實驗技能、數據處理能力、邏輯思維和判斷力。

（二）實踐性強

實踐性強是高中化學探究性實驗教學中一項顯著的特點。這種教學方式不僅讓學生有機會深入探究化學現象的本質，還可以通過實踐操作培養學生的實驗技能和科學素養，為學生的未來發展奠定堅實基礎。在這種教學模式下，學生能夠親身參與實驗過程，直觀地觀察化學反應的演變和物質性質的轉變。以“鐵及其化合物的性質”的探究為例，學生可以親手操作鐵與酸、氧氣的反應實驗，親眼見證化學反應的神奇變化。這種直觀的體驗有助于學生更深刻地理解化學現象。此外，學生在實驗過程中需要精確稱量物質、配制溶液、控制反應條件等，這些操作要求學生具備扎實的實驗技能。通過反復的實踐操作，學生不僅積累了寶貴的實驗經驗，還培養了細致觀察、準確記錄數據和解決問題的能力，這些能力對學生未來從事科研或工程領域的工作具有不可估量的價值。相較于傳統的以理論知識為主的教學模式，實踐性強的化學實驗教學能夠讓學生將抽象的理論知識與具體的實驗操作相結合，從而更好地理解和掌握化學原理及其應用。這種教學方式不僅增強了學生對化學學科的興趣和信心，也為學生的職業發展提供了有力支持。

（三）培養創新能力

在高中化學探究性實驗教學中，培育學生的創新能力是一項至關重要的任務。通過實驗教學，學生得以在實驗過程中逐步培養創新思維和解決問題的能力，這對學生未來的學術和職業發展具有深遠的影響。首先，化學探究性實驗教學倡導學生主動思考和提出質疑。在實驗過程中，學生往往會遇到突如其來的情況和未知的挑戰，這時，學生需要運用已掌握的知識和技能，探究問題的根源，并提出相應的解決方案。這一過程不僅培養了學生的問題意識和發現問題的能力，還激發了學生的探索欲望。其次，實驗教學過程中的創新性體現在學生需要提出新穎的實驗方案。為了優化實驗流程、簡化操作步驟、更方便地獲取實驗結果，學生需要不斷地進行思考和嘗試。學生可能需要修改實驗方案、調整實驗條件，甚至嘗試不同的方法。這種實驗設計和調整的過程，不僅鍛煉了學生的創新思維和實驗技能，還使學生具備了獨立解決復雜問題的能力。最后，化學探究性實驗教學也鼓勵學生在實驗結果的分析和解釋上展現創新性。學生需要從實驗數據中提取有用的信息，進行科學合理的數據分析和歸納，從而得出科學的結論。這一過程不僅培養了學生的分析思維和判斷力，還培養了學生的科學推理能力。

二、高中化學探究性實驗教學存在的問題

（一）學生實驗基礎薄弱

學生實驗基礎知識薄弱主要歸因于初中階段實驗教學的諸多問題和不足。這一問題在高中化學探究性實驗教學中尤為突出。一方面，在初中階段，部分學校未能給予實驗教學足夠的重視和資源支持，導致實驗設備不足、實驗機會有限以及教師培訓不足等問題。這些因素共同造成了學生在實驗操作方面的欠缺，使得學生在面對高中化學探究性實驗中的陌生設備和操作步驟時，常常感到無所適從。另一方面，由于初中階段實驗教學的不足，學生在實驗設計和實驗思維方面未能得到充分培養，過度依賴教師提供的實驗步驟，缺乏獨立思考和實驗設計的機會，導致學生無法自主設計實驗方案，只能機械地模仿操作。這不僅降低了學生的學習興趣和積極性，影響了實驗教學的效果，還導致學生的實驗操作技能和實驗設計能力滯后，進而影響了學生未來在科學領域的發展和職業選擇。

（二）實驗結果分析能力不強

經過實驗教學的觀察與反思發現，部分學生在實驗結果分析方面存在明顯的不足。這種能力的欠缺主要源于學生在實驗教育過程中未能獲得充分的引導與培養，這無疑對高中化學探究性實驗教學效果構成了顯著的障礙。在具體的實驗教學中，部分教師可能過于聚焦于實驗的操作過程，從而忽視了對實驗過程的詳細講解和實驗結果的系統分析。這種傾向導致學生在實驗中往往僅關注如何機械地完成步驟，而未能將所學知識在實驗過程中融會貫通，也未能深刻理解實驗的目的以及實驗結果所蘊含的科學意義。值得注意的是，部分學生在面對實驗結果時，由于害怕犯錯或缺乏分析實驗結果的方法，可能會選擇避免深入思考。在這一環節中，教師的指導和激勵作用至關重要。如果教師未能及時且有效地引導學生對實驗結果進行深入分析，學生可能會錯失通過實踐學習的寶貴機會。

此外，盡管一些學生能夠按照要求完成實驗步驟，但學生卻無法準確理解實驗結果的科學意義，更無法得出具有深度和準確性的結論。這不僅影響了學生對化學知識的深入掌握，也制約了實驗教學的整體效果。更為嚴重的是，這種情況可能會削弱學生對科學探究的興趣和熱情，因為學生無法在實驗過程中體驗到獲取新知識和解決問題的樂趣。

（三）缺乏有效的評價機制

高中化學探究性實驗教學中，評價機制的缺失成為一大挑戰，其根源在于現有評價體系的局限性與復雜性。探究性實驗教學重視學生的主體性和獨立思考，每個學生的實驗方案、操作過程及結果各具特色，這種多樣性導致教師難以通過標準化的評價方式進行簡單評估，而需要采用更加靈活和多元化的評價策略。教師需要投入大量時間與精力審閱每個學生的實驗報告，同時，因探究性實驗教學涉及化學知識、實驗技能、分析能力等多個層面，教師需具備深厚的專業知識和豐富的經驗，以確保評價的精準性。然而，現狀是學生的實驗探究能力未能獲得充分的反饋與評價，由于評價多依賴于教師的主觀判斷，存在評價不公和評價標準不一的缺陷，導致學生的實際能力難以得到準確反映。此外，評價機制的缺失也阻礙了教學的改進與優化，因為教師難以根據評價結果調整教學方法和內容，進而提升教學的有效性。

三、高中化學探究性實驗教學優化措施

（一）加強初中階段的實驗教學

初中實驗教學環節對高中化學探究性實驗教學具有深遠的影響，此環節的核心目的在于為學生奠定扎實的實驗操作技能與實驗設計能力基礎，從而為學生高中的化學學習之路鋪設穩固的基石。通過初中階段的實驗教學，學生可以逐步熟悉并掌握常見的實驗儀器與操作步驟，錘煉基本的實驗技能。重復的實踐操作不僅有助于增強學生的記憶，還能提升操作的熟練度，培養在實驗過程中的自信心，為高中化學探究性實驗奠定堅實的技術基礎。此外，初中實驗教學還有助于培養學生的實驗設計能力。在這一階段，學生將學會如何科學地選擇實驗主題，設計合理的實驗方案及條件，并能夠將所學知識融入實驗過程，獨立分析和解讀實驗結果。這一過程不僅激發了學生的創造力和獨立思考能力，還為高中階段的探究性實驗教學積累了豐富的經驗。值得注意的是，初中實驗教學對幫助學生理解化學知識的實際應用同樣具有重要意義。通過實驗，學生能夠親身感受化學現象與反應過程，將抽象的理論知識與實際操作相結合，從而更深入地理解化學的實際應用與價值。這不僅有助于提升學生對化學的興趣，還為學生在高中階段的深入學習奠定了堅實的基礎。

（二）提高學生的思維能力

為促進學生的深度思考，提高學生實驗結果分析能力，教師可運用鐵及其化合物的化學性質作為范例，引導學生進行深入地探討。首先，教師可以通過“鐵在空氣中的化學反應為何？”“鐵與酸反應的結果如何？”等問題，引導學生思考鐵的性質及其與其他物質的反應情況，從而激發學生的好奇心與求知欲。其次，在實驗環節，教師可以鼓勵學生自主探索。例如，在探索鐵的氧化反應時，組織學生進行實驗，讓學生親自觀察鐵片在不同條件下的氧化過程，積累實驗數據，并據此總結規律，鍛煉學生的實驗結果分析能力。再次，組織小組討論也是有效的教學方法。教師可以讓學生分享各自的實驗結果，討論不同條件下鐵的反應及其背后的化學原理。這種交流與思考的過程有助于學生對化學現象有更深入的理解，并提升學生的分析和推理能力。最后，教師應鼓勵學生勇于提出疑問和想法，以激發學生的創新思維。學生可針對鐵的化學性質提出問題，或嘗試設計不同的實驗方案來驗證自己的假設。這種主動和創新性的思考方式有助于培養學生的科學探究精神，使學生更加積極地參與實驗教學。

（三）建立有效的評價機制

構建科學的評價體系對客觀、全面地評估學生的實驗探究能力至關重要，它可以提供有針對性的反饋和指導，進而推動教學的改進和優化。首先，學校應運用多元化的評價手段來全面衡量學生的實驗探究能力。除傳統的考試方式外，實驗報告和實驗記錄等也應納入評價體系中。實驗報告能夠體現學生的實驗設計能力和結果分析能力，而實驗記錄則能夠展示學生的實驗操作技巧。采用多元化的評價方式有助于更全面地了解學生的實驗能力，彌補單一評價方式的不足。其次，評價體系應確保客觀性和公正性。評價標準必須明確，評價過程應盡量減少主觀性，避免評價者的個人偏見和主觀判斷。為確保評價的客觀性和一致性，教師可以制訂明確的評價標準和評分細則。同時，教師可采用多位評價者的評價方式，以進一步降低評價的主觀性。再次，評價體系應及時向學生提供反饋。教師在學生完成實驗后應盡快對實驗報告和實驗記錄進行評價，并及時向學生提供反饋意見。這有助于學生及時認識自身的不足，進而改進和提高實驗探究能力。此外，教師還可以與學生進行個別交流，解答學生的疑問，并提供個性化的指導和幫助。最后，評價體系應與教學目標和實驗教學內容保持一致。評價應著重于學生的實際探究能力，而非僅關注記憶和應試能力。評價標準和內容與實驗教學的目標相匹配，才能確保評價的有效性和準確性。

四、結語

高中化學探究性實驗教學的改進是教育領域的重要任務，它深切關聯學生的科學素養與長遠發展。文章通過分析“鐵及其化合物的性質”實驗案例，凸顯了在教學中強化學生主體參與、實踐能力和創新能力培養的核心價值，同時也指出了目前教學中存在的短板與挑戰。為了更有效地推進高中化學探究性實驗教學的優化進程，學校和教育機構可采納文章提出的策略，包括強化初中階段的實驗教學、提升學生的思維能力、建立科學的評價機制等。這些措施的實施，將有助于學生全面而深入地掌握化學知識與實驗技能，從而進一步培育學生的創新思維與解決問題的能力。

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（責任編輯：張涵淋）