培養高中生化學學科探究能力的策略與實踐

摘要：本文探討了培養高中生化學學科探究能力的重要性，分析了當前高中化學教學在培養探究能力方面存在的問題，并提出了相應的教學策略，同時闡述了這些策略在教學實踐中的應用及效果。

關鍵詞：探究能力" 科學素養教學策略

一、引言

化學學科在高中教育階段具有重要地位。培養高中生的化學學科探究能力，不僅有助于他們更好地掌握化學知識和技能，更能提升他們的科學素養、創新思維和實踐能力，研究如何有效培養高中生化學學科探究能力具有重要的現實意義。

二、培養高中生化學學科探究能力的重要性

（一）符合化學學科特點

化學是以實驗為基礎的科學，培養學生的探究能力可以讓他們親身體驗化學知識的產生過程，更好地理解化學概念、原理和規律。

（二）培養創新思維和實踐能力

探究過程需要學生提出問題、設計方案、動手實踐、分析數據等，這些環節能激發學生的創新思維，使他們在實踐中不斷嘗試新的方法和思路，提高實踐動手能力。

（三）提升科學素養

通過探究活動，學生學會用科學的方法獲取知識，培養嚴謹的科學態度、實事求是的精神，從而全面提升科學素養。

三、當前高中化學教學中存在的問題

（一）教學方式傳統

部分教師仍以傳統的講授式教學為主，學生被動接受知識，缺乏主動探究的機會，不利于探究能力的培養。

（二）實驗教學重視不足

實驗教學往往局限于驗證性實驗，學生只是按照既定的步驟操作，缺少對實驗的設計和改進環節，不能充分發揮實驗在探究能力培養中的作用。

（三）缺乏問題意識培養

教師沒有注重引導學生提出問題，學生習慣于解決教師提出的問題，缺乏主動發現問題和思考問題的能力。

四、培養高中生化學學科探究能力的教學策略

（一）問題引導策略

1. 提出啟發性問題

教師根據教學內容和學生的知識水平，提出具有啟發性的問題。例如，在講解反應速率時，提出 “為何食物在冰箱里能保存更長時間？”引發學生思考，激發其探究欲望。

2. 培養問題意識

鼓勵學生在學習中發現問題，引導他們將問題轉化為可探究的課題。如學習化學平衡時，學生提出“改變壓強對有固體參與的可逆反應有什么影響？”教師要引導學生進一步思考如何設計實驗來研究這個問題。

（二）實驗探究策略

1. 增加探究性實驗比例

教師應設計更多的探究性實驗。例如，在探究影響鹽類水解的因素時，讓學生自己設計實驗方案，選擇不同類型的鹽、改變溫度和濃度等條件，觀察并分析實驗結果。

2. 實驗改進與創新

引導學生對教材中的實驗進行改進和創新。如在做銅與稀硝酸反應的實驗時，鼓勵學生思考如何改進實驗裝置，使實驗現象更明顯、更環保。

（三）小組合作策略

1. 合理分組

根據學生的學習能力、性格特點等因素進行合理分組，確保每個小組都有不同層次的學生，便于學生在合作中相互學習、共同進步。

2. 明確分工與合作

組內明確分工，如實驗操作、數據記錄、結果分析等。探究有機化合物性質時，組員分別負責不同有機物的性質實驗，然后共同討論總結規律。

（四）情境創設策略

1. 創設生活情境

將化學知識與生活實際相結合，創設生活情境。比如，在學習金屬材料時，引入生活中常見的金屬制品的選擇和使用問題，如為什么廚房用具有的用不銹鋼，有的用鐵鍋，讓學生在解決生活問題的情境中探究化學知識。

2. 創設問題情境

利用化學史、科技前沿等素材創設問題情境。例如，講述科學家在研究合成氨過程中的艱難歷程，提出問題：“科學家遇到了哪些困難？如果你是科學家，你會怎么解決？”引導學生置身于科學探究的情境中。

五、教學策略在實踐中的應用與效果

（一）實踐案例

案例1：探究化學反應速率的影響因素（問題引導和實驗探究策略）

教學過程：教師先以生活中的例子提問：“為什么食物在夏天更容易變質？為什么用酵母發面比較快？”引導學生思考反應速率的影響因素。然后學生針對濃度對反應速率的影響進行實驗，用不同濃度的過氧化氫溶液（加入相同量的二氧化錳作催化劑）分解產生氧氣，通過觀察氣泡產生的快慢來判斷反應速率。對于溫度的影響，學生設計實驗，將相同濃度和體積的硫代硫酸鈉溶液和稀硫酸分別在不同溫度下反應，通過觀察溶液出現渾濁的時間來比較反應速率。最后，學生根據實驗結果，歸納出濃度、溫度、催化劑對化學反應速率的影響規律。

案例2：探究有乙醇的結構和性質（小組合作和拓展資料策略）

教學過程：教師先布置任務，讓學生分組討論乙醇可能的結構。學生根據乙醇的分子式C?H?O，推測出兩種可能的結構。教師提供資料，如乙醇與鈉反應的實驗視頻、有關化學鍵的學術小片段等。學生通過分析資料和實驗現象（乙醇與鈉反應產生氫氣），確定乙醇的結構。接著，小組再探究乙醇的氧化反應。一組學生負責實驗乙醇的燃燒反應，觀察火焰顏色等現象；另一組學生進行乙醇的催化氧化實驗，觀察銅絲在反應中的顏色變化和產生的氣味。最后，各小組匯總實驗結果，共同總結乙醇的化學性質與結構的關系。

（二）效果分析

1. 學生學習興趣提高

通過這些教學策略的實施，學生對化學課的興趣明顯增強，課堂參與度大大提高，主動提問和回答問題的次數增多。

2. 探究能力提升

在多次的探究活動中，學生提出問題、設計實驗、分析數據和解決問題的能力都有了顯著提升。學生學會了從化學現象中發現問題，并運用所學知識進行探究。

3. 成績和素養提升

學生在化學考試中的成績有所提高，同時在科學素養方面也有了很大進步，表現為更加嚴謹的思維、更強的創新意識和團隊合作精神。

六、結論

培養高中生化學學科探究能力是高中化學教學的重要目標。通過問題引導、實驗探究、小組合作和情境創設等教學策略的實施，可以有效地激發學生的探究欲望，提高他們的探究能力，促進學生在知識、技能、科學素養等方面的全面發展。在今后的教學中，教師應不斷改進和完善教學方法，為培養具有創新精神和實踐能力的高素質人才奠定堅實的化學學科基礎。同時，需要進一步關注教學實踐中的新問題，不斷探索更有效的培養途徑。

本文系2024年度濟源市基礎教育教學研究項目《新時代高中化學科學探究能力提升的策略研究》（JY240757）研究成果。

參考文獻：

［1］胡久華、王磊等.探索式的教學模式的課堂教學策略的初步研究［j］.化學教育，2002

［2］周紅梅 高中化學探究性教學的實踐與思考.讀寫算教育教學研究，2014