李力

摘 要：實驗是化學(xué)教學(xué)中不可缺少的環(huán)節(jié)，其對于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和綜合素質(zhì)極為重要。文章結(jié)合當下教學(xué)現(xiàn)狀和教學(xué)案例對“研究性學(xué)習”在高中化學(xué)實驗中的運用進行相關(guān)淺析，以期提升學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)，僅供參考。

關(guān)鍵詞：研究性學(xué)習;高中化學(xué);化學(xué)實驗

一、 前言

高中化學(xué)與生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，其要求學(xué)生具有充分的學(xué)習興趣和完整的化學(xué)知識邏輯以提升其自身核心素養(yǎng)、從容應(yīng)對高考。實驗是化學(xué)與學(xué)生之間的橋梁，實驗課的教學(xué)模式和方法對于課堂質(zhì)量的提升尤為關(guān)鍵。

二、 高中化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀及其存在的主要問題

（一）學(xué)習興趣不充分

對于高中化學(xué)的學(xué)習來說，學(xué)生的學(xué)習興趣尤為重要。眾所周知，化學(xué)學(xué)科本身的純理論表達較為晦澀，難以理解，學(xué)習中，學(xué)生遇到的阻礙較多，而在攻克難點、認識化學(xué)知識方面，化學(xué)實驗發(fā)揮了重要作用。然而，很多學(xué)生將化學(xué)實驗作為一種任務(wù)或是負擔，很難對其產(chǎn)生足夠興趣。究其原因，這主要因為傳統(tǒng)教育觀念沒有得到革新，使得很多化學(xué)實驗的展開模式比較僵化，多以教師為主體進行單方面的講解和知識灌輸，不注重對學(xué)生在思維上的引導(dǎo)，學(xué)生很難有主動發(fā)揮的機會，長此以往，逐漸失去對化學(xué)實驗課的學(xué)習興趣。

（二）對實驗課重視不足

縱觀教學(xué)現(xiàn)狀，很多化學(xué)實驗課受到了時間限制。高三學(xué)生的學(xué)習任務(wù)繁重，教師和學(xué)生難有充分時間去展開對化學(xué)實驗的學(xué)習。很多教師比較注重對于課本知識的理論傳授，而忽略了實驗的重要性，甚至在教學(xué)中有意識地去縮短化學(xué)實驗的時間，部分關(guān)鍵的知識點是通過理論灌輸?shù)姆绞浇o予傳授，這使學(xué)生沒有充分的思考與探索機會。這種教學(xué)方法雖然提高了實驗效率，但是降低了實驗的質(zhì)量，降低了化學(xué)實驗教學(xué)的效用性。

（三）實驗邏輯不緊湊

在高中化學(xué)實驗教學(xué)中會涉及到多種教學(xué)情境、實驗工具，在面對多種多樣的設(shè)備和器材時，學(xué)生很容易產(chǎn)生一種迷茫的狀態(tài)，缺乏實驗邏輯、對實驗?zāi)繕巳狈蚀_把握。然而，高中化學(xué)知識在理解程度和深度方面都具有很大的挑戰(zhàn)性，如果學(xué)生無法充分發(fā)揮主動性去思考問題，明確實驗?zāi)繕?，那么他們常常會出現(xiàn)不知所措的狀態(tài)，也很難在實驗中獲得提升。

三、 “研究性學(xué)習”的涵義和特點

（一）“研究性學(xué)習”的涵義

“研究性學(xué)習”是指學(xué)生在學(xué)習的領(lǐng)域內(nèi)或者相應(yīng)的情境中，以某個問題為切入點，通過識別問題、提出問題、分析問題、研究問題、解決問題等環(huán)節(jié)而進行的一種探究性學(xué)習活動，這種學(xué)習方法可以顯著提升學(xué)生學(xué)習興趣，發(fā)揮學(xué)生主動性，幫助學(xué)生實現(xiàn)對相關(guān)知識和方法的有效學(xué)習和系統(tǒng)應(yīng)用。

（二）“研究性學(xué)習”的優(yōu)勢

1. 主動性

在“研究性學(xué)習”中，常將學(xué)生作為主體，以學(xué)生的需求為主導(dǎo)來展開教學(xué)。學(xué)生將已學(xué)知識和已具備的能力作為實驗基礎(chǔ)，在積極探索和發(fā)展中提升自身能力，通過體驗、實踐、思考不斷更新自身的認知結(jié)構(gòu)，經(jīng)過充分的調(diào)研和思考，有效解決問題。而教師在這個過程中主要起輔助作用，偏于協(xié)調(diào)、組織的角色，這非常利于學(xué)生的主體意識和學(xué)習能力的提升。

2. 實踐性

“研究性學(xué)習”屬于實踐型的學(xué)習活動，學(xué)生應(yīng)該利用相應(yīng)的工具與方法，通過自身的感官、認知等多方面的主體活動將各個實踐活動與學(xué)習過程給予充分融合，貫穿始終。在此活動內(nèi)，學(xué)生需要調(diào)配自己的感知能力、操作能力以及語言表達能力，在直接參與和間接參與以及利用直接經(jīng)驗和間接經(jīng)驗時實現(xiàn)理論與實踐的結(jié)合，在不斷認知的基礎(chǔ)上更新和完善實踐活動，促進學(xué)習能力的提升。

3. 過程性

“研究性學(xué)習”是一個追求過程和結(jié)果并重的教學(xué)活動，這種教學(xué)方式非常關(guān)注學(xué)生在學(xué)習過程中的體驗與實踐。學(xué)生可以充分參與一個發(fā)現(xiàn)問題、識別問題、探討應(yīng)用和發(fā)展的過程，并對問題和操作環(huán)節(jié)進行分析和反思，將體驗、實驗以及知識的創(chuàng)新充分融合，這對于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)具有積極意義。

4. 開放性

“研究性學(xué)習”摒棄了傳統(tǒng)教學(xué)中存在的一些弊端，為學(xué)生提供了更多創(chuàng)新、思考以及發(fā)揮的空間。學(xué)生在學(xué)習中可以大膽質(zhì)疑、提出問題，并實現(xiàn)對問題的探討和解決。對原因的大膽假設(shè)和驗證假設(shè)的實驗操作可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力，強化了學(xué)生的知識邏輯結(jié)構(gòu)體系。

四、 “研究性學(xué)習”在高中化學(xué)實驗中運用的案例分析

（一）探究銅與濃硝酸反應(yīng)的溶液與硝酸銅溶液的顏色差異案例分析

1. 問題識別

在高一《氮的循環(huán)》課程教學(xué)中，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)銅與濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)時的液體顏色差異。由于當時此知識點并不是研究重點，教師會對實驗中對其進行簡單解釋——這是因為NO2溶于液體中所致。學(xué)生缺乏知識框架和思維邏輯，對此會存有疑惑，有人會認為這是銅離子的濃度差異而導(dǎo)致的不同結(jié)果。在高二，學(xué)生在進行課外練習時，學(xué)生常會遇到關(guān)于這個反應(yīng)溶液為什么呈現(xiàn)出綠色的題目，這激發(fā)了他們的好奇心。為此可以此作為切入，將實驗研究的題目設(shè)定為：探究銅與濃硝酸反應(yīng)的溶液顏色，探究溶液顏色呈現(xiàn)出綠色而不是藍色的原因。以學(xué)生興趣和漸進接觸的內(nèi)容為探究切入點，更能調(diào)動學(xué)生主動思維的積極性。

2. 探究過程

準備好實驗所需的儀器與試劑之后，結(jié)合已學(xué)的知識，提出疑問，小組充分探究導(dǎo)致該現(xiàn)象發(fā)生的所有可能性，要素如下：銅離子濃度不同、硝酸跟離子濃度不同、氫離子濃度不同、反應(yīng)后的溶液溫度變化、反應(yīng)后的NO2氣體使溶液變色。為了辨析出正確答案，學(xué)生需要展開充分的實踐操作對其進行探究。第一，加熱飽和的硝酸銅溶液，當溫度達到80攝氏度飽和溶液仍為藍色，可排除銅離子濃度、溶液反應(yīng)后的溫度兩個可能性原因。第二，在配置好的硝酸銅飽和溶液中分別加入硝酸鉀固體、濃鹽酸、濃硝酸，觀察溶液顏色變化，可排除硝酸跟離子濃度、氫離子濃度兩個可能性原因。第三，采用固液加熱型裝置來產(chǎn)生NO2通入飽和硝酸銅溶液液中，液體在起初變綠，但很快又變成藍色，實驗效果不夠理想，需要對實驗進行反思，進行實驗改進，反思原因：開始變綠說明NO2是有影響的，但是很快又變成藍色，猜測可能是NO2與水發(fā)生反應(yīng)變成了硝酸。為此，直接將NO2直接通入濃硝酸中，可以明顯看到溶液變成綠色。這說明銅與濃硝酸反應(yīng)變綠的原因是NO2溶解在銅的溶液中。