問題引導法在高中化學實驗教學中的應用探析

摘 要：在化學實驗教學過程中，存在學生實驗操作的不規范及在實驗教學過程中缺乏引導等問題，導致學生不能完全理解和掌握化學知識.為解決問題及提高化學實驗教學效果，本文運用問題引導法進行實驗教學探討.通過預設開放化學問題、借助逐步問題引導和創設假設問題情境的教學手段，在實驗過程中顯著提高了學生的實驗操作技能.同時，實驗過程中學生的思考能力和創新能力也得到了提升.

關鍵詞：問題引導法；中學化學；實驗教學

中圖分類號：G632

文獻標識碼：A

文章編號：1008-0333（2024）24-0093-03

收稿日期：2024-05-25

作者簡介：努爾依力·阿不都拉（1995.4—），男，新疆人，本科，中學二級教師，從事中學化學教學研究.

問題引導法是一種以學生為主體的教學方法，讓學生通過解決真實和復雜的問題來學習^［1］.然而，現行的問題引導法的具體實施策略不夠明確，也比較缺乏針對不同類型化學實驗的問題設計方法.因此，本文將通過循序漸進的問題引導法實驗教學方式，按照學生的認知規律和技能掌握程度逐步深入，從而提高學生的學習效率，使學生能夠在實驗中不斷獲得成就感，從而增強學習化學的興趣^［2］.

1 預設開放化學問題，喚起學生探索興趣

化學實驗教學作為科學探究的重要途徑，通過預設開放性問題，可以更好地實現新課改的目標，培養學生的科學素養^［3］.高中階段的學生正處于思維活躍、好奇心強的年齡階段，還對周圍世界充滿好奇，愿意探索未知.預設開放化學問題能夠滿足學生的好奇心，使其在探索中學習，在學習中成長.

以人教版高中化學《化學反應的速率與限度》為例，在高中化學實驗課上，引入現實生活中的問題作為一種教學策略，不僅能夠激發學生的探索興趣，還能讓其在實踐中深刻理解化學概念.以“冬天汽車啟動慢”這一問題為例，教師可以在實驗課開始時提出：大家有沒有注意到，冬天汽車啟動比夏天慢？這是為什么呢？這樣的問題立刻抓住學生的好奇心，并直接關聯到學生的日常生活體驗.學生紛紛舉手發言，有的說冬天氣溫低，汽車需要預熱；有的提到啟動時發動機的聲音更加沉悶.教師將這些觀察和猜測記錄在黑板上，為接下來的實驗探究做好鋪墊.

接著，教師引導學生將這個問題與化學反應速率聯系起來.在解釋汽車啟動涉及燃料的燃燒反應時，教師指出，燃燒反應的速率受到溫度的影響.為了讓學生更直觀地理解這一點，教師宣布今天的實驗主題就是“探究溫度對化學反應速率的影響”.實驗分為幾個步驟，首先是在不同溫度下觀察化學反應的速率.在實驗的第一部分，學生被分成小組，每個小組負責在不同溫度條件下進行相同的化學反應.學生可能會使用過氧化氫溶液和催化劑進行實驗，觀察在不同溫度水浴中反應產生氧氣的速率.教師提供冰水、室溫水和熱水，讓學生自己設計實驗，記錄在不同溫度下收集一定量氣體所需的時間.

在實驗操作過程中，教師巡回指導，確保學生正確執行實驗步驟，并提醒注意安全.實驗結束后，學生們聚集在一起，分享彼此之間的數據和觀察結果.通過對比不同溫度下的反應速率，學生會發現，隨著溫度的降低，反應速率確實減慢了.教師進一步解釋，這是因為低溫下分子的運動速度減慢，碰撞頻率和能量降低，導致達到活化能的分子數量減少.

為了加深理解，教師可以引導學生簡單進行模擬汽車燃料的燃燒過程.在這個過程中，學生可能會使用不同濃度的酒精和水混合物，在不同溫度下觀察燃燒速率.通過觀察火焰的大小和燃燒時間，學生可以直觀地看到溫度對燃燒反應速率的影響.最后，教師要鼓勵學生思考實驗設計與操作中的不足，以及如何改進實驗以獲得更準確的數據.同時，教師引導學生將實驗結果與汽車啟動慢的現象聯系起來，討論如何在生活中應用這些化學知識.

通過這樣的化學實驗課教學，學生不僅學會了如何設計實驗、收集數據和進行分析，還能夠在實踐中理解化學原理.這種教學方法有效地將理論知識與實際應用相結合，提高了學生的學習興趣.更重要的是，能讓學生認識到化學不僅僅是實驗室里的學問，而是與生活息息相關，從而激發了其對化學學科更深入探索的熱情.

2 借助逐步問題引導，理清化學實驗步驟

傳統的“灌輸式”實驗教學往往忽視學生的主體參與，導致學生被動接受知識，實驗操作能力不強等.逐步問題引導法能夠有效提高學生的參與度和實驗教學質量^［4］.化學實驗步驟往往較為復雜，涉及多個環節和注意事項.通過逐步問題引導，教師可以幫助學生理清實驗步驟，避免操作失誤，確保實驗安全.

以人教版高中化學《化工生產中的重要非金屬元素》這一單元為例，教師通過一系列精心設計的問題，引導學生逐步深入理解操作流程.以“粗鹽提純”實驗為例.首先，在實驗開始前，教師可以提出問題：粗鹽中主要含有哪些成分？以此引導學生回顧化學知識，了解粗鹽的組成，包括氯化鈉、泥沙、氯化鈣等雜質.這樣，學生在進行實驗時，能夠更有針對性地采取措施去除這些雜質.開始實驗后，在溶解步驟中，教師可以追加問題：溶解過程中，為什么需要不斷攪拌？引導學生思考攪拌的作用，即加速溶解過程，使氯化鈉更快地溶解在水中.同時，提問溶解時水溫對實驗結果有何影響？以此讓學生認識到實驗條件對實驗結果的重要性.

在過濾步驟中，教師可以擴展問題：如果過濾后濾液仍然渾濁，可能是什么原因？引導學生分析可能出現的操作失誤，如濾紙破損、液面高于濾紙邊緣等，并學會如何排除這些故障.學生也需要學會如何正確使用濾紙，控制過濾速度，并確保液面始終低于濾紙邊緣.

在蒸發步驟中，教師可以提問：在蒸發過程中，為什么不能將溶液蒸干？讓學生理解溶液蒸干可能會導致晶體黏附在蒸發皿上，影響晶體的純度和收率.同時，通過提問如何判斷蒸發終點，引導學生觀察溶液的變化，掌握實驗的適時停止時機.在蒸發時操作中，教師需要強調攪拌、溫度控制和利用余熱等關鍵點，以保障實驗的安全性和成功率.通過這樣的逐步問題引導，學生不僅明確了實驗步驟，還學會了如何在實際操作中注意細節，避免了盲目操作.

逐步問題引導法不僅幫助學生理清了實驗步驟，還促進了其對實驗原理的深入理解，提高了實驗操作的精準性和實驗結果的可靠性.同時，這種教學方法鼓勵學生主動思考、積極探索.

3 創設假設問題情境，啟發學生自主思考

傳統的實驗教學往往側重于技能訓練和知識傳授，而忽略了學生的主體性和創造性.創設假設問題情境是對傳統教學方法的創新，強調學生的主體地位，鼓勵學生通過探究和思考來主動構建知識.通過實驗中的假設問題情境，學生可以更加直觀地理解化學原理.

以人教版高中化學《基本營養物質》為例，銀鏡反應是高中化學中的一個經典實驗，它通過觀察還原糖與試劑反應后是否在試管壁上形成銀鏡來檢測還原糖的存在.在傳統的教學方法中，教師可能會直接告訴學生實驗步驟和預期結果，但這種方法往往難以激發學生的興趣和思考.因此，教師需要創設一個假設問題情境，讓學生在探索中學習，在思考中成長.首先，教師可以在實驗前提出一個假設問題：如果大家在銀鏡反應中不加熱，是否還能形成銀鏡？這個問題立即引起了學生的好奇心，學生在平時做實驗中習慣了按照教材步驟進行實驗，從未考慮過改變條件會有什么結果.接下來，教師引導學生設計一個實驗方案，包括實驗組和對照組，實驗組不加熱，對照組按照正常步驟加熱.這樣的設計讓學生感到新奇，同時也讓其意識到科學研究需要嚴謹的實驗設計.

在實驗過程中，學生需要嚴格按照設計的方案進行操作，觀察并記錄實驗結果.實驗結束后，學生會發現加熱組形成了預期的銀鏡，而不加熱組則沒有明顯的變化.這時，教師可以引導學生進行深入思考：為什么加熱是銀鏡反應的一個必要條件？學生可能會提出各種猜想，如加熱可以加速反應速率、加熱有助于試劑混合等.教師接著可以提出更多問題：反應溫度對銀鏡反應有什么影響？如果不加熱，反應是否完全不發生？還是有其他變化？這些問題激發了學生的探究欲望.

教師將學生分組討論，學生會開始根據自己的假設設計新的實驗.設計不同溫度下的銀鏡反應，以觀察溫度對反應結果的影響.在這個過程中，學生不僅能學會如何操作實驗，更重要的是學會如何提出問題、如何設計實驗來驗證假設，以及如何通過實驗結果來反思和完善自己的理解.小組討論作為教學過程中的環節.學生通過分享自己的假設、實驗設計和結果分析，不僅加深了對銀鏡反應原理的理解，還學會了如何從不同角度分析問題.學生會開始意識到，科學探究不是一蹴而就的過程，而是需要不斷嘗試、失敗、再嘗試的過程.這種體驗讓學生感受到了科學的魅力，也讓其認識到了自主思考的重要性.

通過銀鏡反應實驗的例子，可以看到當學生被引導去探索未知、驗證假設時，學生的學習過程變得更加主動和有意義.這種教學方法無疑為高中化學實驗教學注入了新的活力，也為學生的全面發展奠定了堅實的基礎.

4 結束語

本文深入了研究問題引導法在高中化學實驗教學中的應用，旨在提高高中化學實驗教學質量，培養學生的問題意識.問題引導法使學生從被動接受知識轉變為主動探究，有助于培養學生的質疑精神.隨著教育改革的深入，問題引導法在高中化學實驗教學中的應用將更加廣泛.教師應不斷探索、完善問題引導法，以提高實驗教學質量.總之，問題引導法在高中化學實驗教學中具有顯著優勢.運用問題引導法，能有效提高學生的實驗興趣、創新能力和實踐操作能力，為培養新時代高素質化學人才奠定基礎.

參考文獻：

［1］ 丁媛.問題引導法在高中化學教學中的應用研究［J］.數理化解題研究，2023（27）：98-100.

［2］ 肖晶晶.問題引導法在初中化學實驗教學中的應用［J］.中學課程輔導，2023（05）：102-104.

［3］ 王雪芝.問題引導法在高中化學教學中的應用分析［J］.試題與研究，2020（06）：85.

［4］ 吳曉芹.在高中化學教學中應用問題引導法的探究［J］.高考，2018（20）：143.

［責任編輯：季春陽］