潘為華

摘 要：探究式化學(xué)實驗教學(xué)，強調(diào)學(xué)生發(fā)揮自己的思維和探究能力，教師在課堂實驗中引導(dǎo)學(xué)生發(fā)問，在探究中分析問題、解決問題，通過實踐探究最后總結(jié)結(jié)論的教學(xué)流程，學(xué)生能夠自己探索化學(xué)變化和化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律和本質(zhì)，進而激發(fā)創(chuàng)新思維、拓展動手能力。在新課程改革和核心素養(yǎng)教育的背景下，探究式教學(xué)對于提升學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的綜合能力有重要作用。以下是對探究式實驗教學(xué)策略的幾點思考。

關(guān)鍵詞：探究式教學(xué)；高中化學(xué)；教學(xué)策略

探究式實驗充滿挑戰(zhàn)性的同時也充滿探索趣味性，教師在設(shè)計探究式實驗時，能夠利用多媒體手段引導(dǎo)學(xué)生強化化學(xué)思維，充分參與到化學(xué)實驗課堂中來，從而產(chǎn)生對化學(xué)研究性實驗的興趣。探究式實驗教學(xué)能夠引導(dǎo)學(xué)生自愿、自覺、自發(fā)學(xué)習(xí)，不論是在小組探究還是在課外自主實驗環(huán)節(jié)，都能使學(xué)生進行積極主動的思考與探究。教師通過探究教學(xué)，傳授學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)思維，使學(xué)生各方面能力得到不斷的提升，真正成為課堂的主人。

一、高中化學(xué)實驗探究式教學(xué)特點

（一）開發(fā)學(xué)生潛能，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

探究性實驗教學(xué)能夠營造思維氛圍，學(xué)生自己探究、自己論證結(jié)論正確與否，在實驗一步步完成當(dāng)中，能夠考驗學(xué)生的創(chuàng)新思維，活躍學(xué)生的探究潛力。在對新知識領(lǐng)域探求研究過程中，通過自己動手設(shè)計實驗方案，積極去思考、去探索，迸發(fā)出更多的智慧和靈感，有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)。在教學(xué)中充分采用探究式教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰Γ箤W(xué)生在學(xué)習(xí)中發(fā)揮思維潛力，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，以拿到開啟化學(xué)大門之鎖的鑰匙，將“要我學(xué)”變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，教師的引導(dǎo)角色就轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙龑?dǎo)者”和“啟迪者”，學(xué)生的創(chuàng)新能力也就得到了提升[1]。

（二）培養(yǎng)核心素養(yǎng)，鍛煉應(yīng)用能力

化學(xué)學(xué)科是探究性很強的學(xué)科，在培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)方面具有獨特的優(yōu)勢，化學(xué)中蘊含著諸如變化觀念與平衡思想，以及微觀與宏觀思想，而微觀世界看不見、摸不著，只能去想象，這些是需要發(fā)揮想象力的。化學(xué)課程并不只限于傳統(tǒng)的知識傳授，更重要的是要培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科的思維方式，這正是強調(diào)探究式教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。在化學(xué)教學(xué)中，特別是在實驗探究過程中，學(xué)生提出假設(shè)、驗證假設(shè)的過程，本身就是一個證據(jù)推理的思維過程，這一過程也能體現(xiàn)其核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，即強調(diào)關(guān)鍵探究能力和設(shè)計實驗的能力[2]。

二、高中化學(xué)實驗探究式教學(xué)策略

（一）豐富情境創(chuàng)設(shè)，充分利用課堂

創(chuàng)設(shè)實驗情境不僅能夠激發(fā)學(xué)生對于化學(xué)概念學(xué)習(xí)的興趣，也能夠培養(yǎng)他們善于觀察、勤于思考的化學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣，對于學(xué)生豐富知識儲備具有重要意義?，F(xiàn)代多媒體技術(shù)的應(yīng)用為教學(xué)帶來了全新的可能性，為教師創(chuàng)造了豐富多樣的教學(xué)資源。教師在教學(xué)過程中可以借助多媒體技術(shù)創(chuàng)造出相應(yīng)的情境，幫助學(xué)生理解化學(xué)實驗的過程演示、形成自己的思考。

例如：魯科版選擇性必修一第一章的《金屬的腐蝕與防護》一課教學(xué)中，課件先進行案例導(dǎo)入，通過學(xué)生對第一艘航母誕生過程的調(diào)查，使學(xué)生體會到“瓦良格號”到“遼寧號”的巨大變化，感受到化學(xué)在軍事工業(yè)上的重要作用，同時激發(fā)學(xué)生的求知欲，提出有價值的探究問題，以學(xué)生的問題作為探究金屬的腐蝕原理作為驅(qū)動，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動力。接著教師演示航母中金屬材料的腐蝕過程，學(xué)生仔細了解金屬腐蝕包含的化學(xué)反應(yīng)過程，學(xué)生在了解金屬腐蝕的危害后，自然而然提出內(nèi)心的疑問，教師通過課堂的深入教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生解開疑問，通過自主探究，設(shè)計出防止金屬腐蝕的解決方案。學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)原理后，展開設(shè)計探究，教師可以類比生活中熱水器的內(nèi)膽和外殼，探究不同的金屬材料腐蝕難易程度的不同，這樣一來能夠聯(lián)系學(xué)生的生活實際，激發(fā)他們解決問題的熱情，教師可以借助多媒體技術(shù)，展示學(xué)生生活中的熱水瓶內(nèi)膽和外膽的腐蝕情況，用視頻的方式記錄腐蝕過程，直觀明了又富有探究趣味。教師通過提問：觀察你們家里的熱水瓶的內(nèi)膽外殼，它們分別是什么材質(zhì)的？為什么會存在腐蝕的程度不同？教師引導(dǎo)學(xué)生將生活中的真實問題與電化學(xué)認知模型進行關(guān)聯(lián)對比，教師課件中通過模擬電解質(zhì)溶液以及模擬化學(xué)金屬腐蝕裝置能夠明白，內(nèi)膽屬于電化學(xué)腐蝕而外殼屬于化學(xué)腐蝕。最后，教師回到最初課堂創(chuàng)設(shè)航母情境，邀請學(xué)生在深入探究學(xué)習(xí)本課后，能夠模擬設(shè)計師，為航母上的電纜材料設(shè)計防腐蝕措施，如鍍鋅等，這些真實的問題能夠激發(fā)學(xué)生的探究欲望，是開展科學(xué)探究活動的重要切入點。因此，充分利用情境創(chuàng)設(shè)法教學(xué)，既能讓學(xué)生順利理解、掌握化學(xué)概念和規(guī)律，又能間接地降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，通過生動富有探究和挑戰(zhàn)性的情境創(chuàng)設(shè)多媒體能夠讓學(xué)生如同身臨其境，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和積極性，同時也能夠吸引并集中他們的注意力，提高課堂的教學(xué)效率。

（二）小組合作探究，引導(dǎo)細致觀察

在進行探究式實驗教學(xué)時，教師要培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度，運用正確的觀察方法。小組探究教學(xué)時，教師盡量兼顧不同水平的學(xué)生的實驗情況，通過細致的引導(dǎo)讓學(xué)生真實記錄實驗現(xiàn)象從而提升小組的探究質(zhì)量。這樣的探究式教學(xué)才能發(fā)揮探究效果，更好地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科思維和嚴謹?shù)目茖W(xué)探究精神[3]。

例如：魯科版必修二第一章的《海帶提碘》一課教學(xué)時，可以引導(dǎo)學(xué)生分成多個小組，學(xué)生首先可以根據(jù)不同的分工情況分組活動，查找相關(guān)資料，對資料整理篩選，確立探究方案。在開展實驗過程中，配合教具進行分組實驗探究，體驗探究過程。教師通過課件結(jié)合視頻，展示萃取提純步驟，學(xué)生參照視頻、結(jié)合教師講解，自主分析處理實驗結(jié)果與數(shù)據(jù)，寫實驗報告。最后，學(xué)生組內(nèi)交流探究成果，綜合評價探究實驗過程。教師通過每個步驟的細致講解能夠讓學(xué)生體會元素周期表和元素周期律在分析、解決實際問題中的價值，并初步建立物質(zhì)分離提純的基本思路。在進行實驗的過程中，教師需要對于每個關(guān)鍵步驟有針對性的提問，例如：在提碘的實驗條件優(yōu)化部分，需要引導(dǎo)學(xué)生思考氧化劑適宜pH范圍。教師此時展示背景資料，引導(dǎo)小組探究設(shè)計方案：選擇過氧化氫氧化劑，設(shè)計從pH=1到pH=6.5的平行實驗，每組實驗間pH差值為0.5，與海帶灰浸取液反應(yīng)，利用氧化還原傳感器測定全過程中溶液的電勢并繪制曲線。在初始步驟環(huán)節(jié)，教師需要從細節(jié)著手，提問學(xué)生：處理干海帶表面的附著物時能不能用大量的水沖洗？引導(dǎo)學(xué)生思考：海帶中的碘主要存在于海帶表面，以I-形式存在，易溶于水。在灼燒過程中引導(dǎo)學(xué)生思考：海帶灼燒不完全會對實驗有什么影響？學(xué)生在自由討論后得出結(jié)論：灼燒應(yīng)該充分，待看到海帶完全變成灰燼之后再停止加熱；否則，濾液顏色很深，對后面的實驗會有影響。在實際操作過程中教師可以進行示范：向海帶中加一些酒精，從而加快碳化的速度，產(chǎn)生少量的煙，降低了污染。這樣一來，學(xué)生通過教師針對性的重點指導(dǎo)，能夠牢靠掌握知識點，實現(xiàn)從實際操作中吸收知識點、完善自身的探究能力和化學(xué)思維。教師通過設(shè)計小組方案，設(shè)計小組交流合作、知識遷移應(yīng)用、實驗方案多次優(yōu)化等環(huán)節(jié)，能夠使學(xué)生逐步建立起在解決實際問題時的科學(xué)思維和敢于質(zhì)疑的精神，實現(xiàn)了對學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識素養(yǎng)的培養(yǎng)。與此同時，在小組分組探究教學(xué)時，教師需要根據(jù)每個學(xué)生的學(xué)習(xí)探究進度，結(jié)合學(xué)生思維特征和水平差異，將學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生和較弱的學(xué)生搭配起來，合理設(shè)置分組，讓優(yōu)秀的學(xué)生能夠引導(dǎo)一般水平的學(xué)生，從而提高探究教學(xué)的效率。

（三）延伸課堂內(nèi)外，完善多方評價

高中化學(xué)實驗一部分是在課堂上的實驗，另一部分需要教師在課堂之外進行延伸，這樣才能強化學(xué)生對于知識的鞏固。加強課外實驗的探究不僅能夠使得學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生持續(xù)的熱情，還能提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、探究能力以及創(chuàng)新思維。而且課外實驗主要是學(xué)生自主開展，學(xué)生在開展實驗的時候，學(xué)習(xí)探究的積極性會更高。在課外延伸實驗開展后，教師為了鼓勵學(xué)生積極參與，可以展開最佳課外實驗設(shè)計評選，通過對實驗報告的交流和多方面評價，使學(xué)生的探究思維和創(chuàng)新精神貫穿課堂內(nèi)外，使學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的熱情高漲[4]。

例如：魯科版必修二第三章微項目《自制米酒》教學(xué)時，教師可以基于學(xué)情和學(xué)生活動的開展情況，引導(dǎo)學(xué)生開展課外實驗，通過家庭釀酒結(jié)果結(jié)合學(xué)校實驗室定量釀酒的活動梳理有機物的性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及應(yīng)用，讓學(xué)生在自己動手實踐中初步確定釀造方案為洗米、泡米、蒸米、拌曲、發(fā)酵等。同時，通過親身經(jīng)歷釀造過程，學(xué)會用化學(xué)的視角分析釀酒工藝。學(xué)生對尋找原材料、實施條件等各方面因素進行考慮，以及在釀酒真實環(huán)境中進行變量的尋找、確定、控制，結(jié)合定時測定的各項數(shù)據(jù)確定最佳釀酒條件，發(fā)展運用變量控制思想探究釀酒最佳條件，發(fā)展學(xué)生對于化學(xué)反應(yīng)可調(diào)控的認識。學(xué)生在家庭實驗課堂中需要克服許多困難，比如釀酒的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和影響因素較為復(fù)雜，需要學(xué)生會運用化學(xué)思維來厘清思維邏輯。同時，學(xué)生在最后實驗匯報總結(jié)的時候，要注意針對異?，F(xiàn)象結(jié)合數(shù)據(jù)圖像進行分析，提高圖表信息的內(nèi)化和遷移應(yīng)用能力。學(xué)生在釀果酒過程中能夠培養(yǎng)他們對于化學(xué)現(xiàn)象的細致觀察能力和嚴謹記錄的能力，以小組為單位在實驗室（或家中）自制米酒，做實驗記錄如酒精度、甜度、pH值等，學(xué)生通過親手實踐能夠分析影響米酒口味的關(guān)鍵因素以及其中的完整化學(xué)變化。教師引導(dǎo)學(xué)生運用變量控制法調(diào)控米酒，最后補充蒸餾的原理和操作。其次，對于重點探究部分，教師要能夠引導(dǎo)學(xué)生針對酶在反應(yīng)中的作用特點，了解酶的專一性，但是針對酶的活性有一定范圍的問題，學(xué)生初步思考得出溫度會影響酶的活性進而影響反應(yīng)速率，綜合考慮影響反應(yīng)速率的因素中，最重要的是酶的活性。通過課堂內(nèi)外師生討論、小組討論，學(xué)生最終能夠了解最佳的釀酒方案。通過完整的課堂延伸實驗，教師針對實驗結(jié)果做出評價，評選優(yōu)秀實驗案例，師生利用交流會，分享觀點，能夠培養(yǎng)學(xué)生的理性思維和嚴謹探究品質(zhì)，學(xué)生的核心素養(yǎng)也就得到了提升。

（四）明確教學(xué)目標，培養(yǎng)探究思維

新課程標準在“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”維度中要求學(xué)生能夠主動思考、善于提問、研究問題，學(xué)生還要學(xué)會從探究過程中產(chǎn)生的問題出發(fā)，提出自己的假設(shè)，能夠基于問題設(shè)計自己的解決方案。核心素養(yǎng)上的培養(yǎng)主要包括養(yǎng)成化學(xué)思維習(xí)慣、激發(fā)科學(xué)思維、培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任，能夠?qū)⒄n本知識進行遷移，從而提升應(yīng)用能力?；诖?，在科學(xué)探究和創(chuàng)新意識層面，教師需要針對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況優(yōu)化教學(xué)設(shè)計、明確教學(xué)目標，在課堂中時刻貫穿探究思維、創(chuàng)新思維。在核心素養(yǎng)層面，教師要努力貫徹落實立德樹人的基本要求，引導(dǎo)學(xué)生認識化學(xué)對社會發(fā)展的重大貢獻，從而培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任意識，積極參與有關(guān)化學(xué)問題的社會決策以及將化學(xué)聯(lián)系實際，解決實際生活問題[5]。

例如：魯教版高中化學(xué)選擇性必修一第三章《離子反應(yīng)》一節(jié)，教學(xué)目標可以設(shè)定為：通過溶液中離子濃度大小比較、三大守恒及有關(guān)電解質(zhì)溶液的K值計算等理論的熟悉，建立解決電離水解問題的一般方法，能確定不同滴定階段溶液的組成，準確判斷微粒的變化。教師通過對學(xué)生學(xué)情的排查探究，引導(dǎo)學(xué)生能夠自主對弱酸滴定過程的圖像進行分析，從而提高他們讀圖、數(shù)形結(jié)合的基本能力。在基本的探究思維建立之后，教師通過案例分析，引導(dǎo)學(xué)生深入探究，要求學(xué)生能夠通過酸堿滴定過程曲線的變化分析，為水溶液中其他圖像分析建立模型。接著教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析類比其他情況：上述酸換為鹽酸，你能畫出溶液對應(yīng)pH隨加入NaOH溶液體積的滴定曲線嗎？問題設(shè)計意在：構(gòu)建學(xué)生的圖像認知，引導(dǎo)學(xué)生進行類比思考，發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值的問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識。在教學(xué)的過程中，教師需要突出強調(diào)教學(xué)的靈活性，比如：由于水溶液的相關(guān)知識點難度較大，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有畏難情緒，對于圖像題存在畏懼感，面對這些情況，教學(xué)時，需要教師耐心細致引導(dǎo)，遵循由簡到難、循序漸進的教學(xué)過程，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，利用小組合作機制，從而樹立學(xué)生的自信心。例如：針對教學(xué)重點和難點部分酸堿中和滴定曲線以及特殊點的應(yīng)用方面，教師需要通過引導(dǎo)提問方式，按“宏、微、線、點”遞進式提問，讓學(xué)生在腦海中形成自己的知識架構(gòu)，由面到線由線到點具體分析圖像，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合鹽類水解相關(guān)知識點進行解答，針對有困難的地方，適時調(diào)整策略，小組合作討論激發(fā)學(xué)生的團隊合作意識，鍛煉學(xué)生自主解決問題的能力。

結(jié)束語

高中化學(xué)教學(xué)中，教師需要明確自身職責(zé)所在，利用探究性實驗教學(xué)，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境、激發(fā)學(xué)生探究性思維，不斷改進自身的教學(xué)方法和精進自身的研究思維，教師應(yīng)積極利用探究式教學(xué)模式為學(xué)生發(fā)展進步和課堂提升質(zhì)量開拓更廣闊的空間。同時，在教學(xué)之余將有用、有效的教育教學(xué)心得及時進行總結(jié)并記錄下來，對于在教學(xué)中沒有達到預(yù)期效果的進行反思，及時找到相應(yīng)的改進措施，并在教學(xué)中加以實踐。

參考文獻

[1]黃友芳.高中化學(xué)實驗探究式教學(xué)策略探析[J].新課程研究，2023（13）：76-78.

[2]徐國鋒.高中化學(xué)實驗教學(xué)策略研究[J].課堂內(nèi)外（高中版），2023（7）：97-99.

[3]陳亮.項目式學(xué)習(xí)下的高中化學(xué)實驗教學(xué)[J].數(shù)理化解題研究，2023（6）：131-133.

[4]孫衛(wèi)梅.高中化學(xué)實驗教學(xué)中核心素養(yǎng)的培養(yǎng)[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)，2023（6）：40-42.

[5]郭凱.高中化學(xué)實驗探究式教學(xué)模式的構(gòu)建探析[J].華夏教師，2023（12）：48-50.