高中化學(xué)探究性實驗教學(xué)研究

摘

要：高中化學(xué)探究性實驗強調(diào)學(xué)生的主體性、實踐性和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。然而，教學(xué)中普遍存在學(xué)生實驗基礎(chǔ)薄弱、實驗結(jié)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(yōu)化措施，其中包括加強初中階段的實驗教學(xué)、提高學(xué)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(xué)生的實驗技能，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力和問題解決能力。關(guān)鍵詞：高中化學(xué);探究性實驗;創(chuàng)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(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決問題的能力變得尤為關(guān)鍵?；瘜W(xué)探究性實驗教學(xué)作為一種重要的教學(xué)手段，為學(xué)生提供了積極參與、深入思考、自主探索的平臺，有助于學(xué)生更全面地掌握化學(xué)現(xiàn)象和知識。然而，在實際應(yīng)用過程中，也產(chǎn)生了一系列問題和挑戰(zhàn)，因此，文章以“鐵及其化合物的性質(zhì)”的教學(xué)為例，深入探討如何優(yōu)化高中化學(xué)探究性實驗教學(xué)，以滿足現(xiàn)代教育發(fā)展的需求，培養(yǎng)出更具實踐能力和創(chuàng)新潛力的學(xué)生。一、高中化學(xué)探究性實驗教學(xué)的特點（一）學(xué)生主體性強在高中化學(xué)探究性實驗教學(xué)中，學(xué)生的主體性地位尤為突出。這一特性著重強調(diào)學(xué)生在教學(xué)過程中的積極主動性，從而推動其學(xué)習(xí)與發(fā)展。具體表現(xiàn)為：首先，學(xué)生需獨立設(shè)計實驗方案，而非傳統(tǒng)模式下的被動接受。學(xué)生需要深入理解實驗?zāi)康暮驮?，發(fā)揮創(chuàng)造性思維，提出合理的實驗構(gòu)想。這一過程不僅鍛煉了學(xué)生的科學(xué)思維，也激發(fā)了學(xué)生的主觀能動性。其次，學(xué)生需親身參與實驗操作，如物質(zhì)混合、反應(yīng)觀察等，以增強對化學(xué)現(xiàn)象的直觀感知。最后，學(xué)生還需分析實驗結(jié)果、得出結(jié)論，并通過與同學(xué)的分享和討論，提升團隊協(xié)作和溝通能力。這一系列活動培養(yǎng)了學(xué)生的實驗技能、數(shù)據(jù)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(xué)探究性實驗教學(xué)中一項顯著的特點。這種教學(xué)方式不僅讓學(xué)生有機會深入探究化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)，還可以通過實踐操作培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和科學(xué)素養(yǎng)，為學(xué)生的未來發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。在這種教學(xué)模式下，學(xué)生能夠親身參與實驗過程，直觀地觀察化學(xué)反應(yīng)的演變和物質(zhì)性質(zhì)的轉(zhuǎn)變。以“鐵及其化合物的性質(zhì)”的探究為例，學(xué)生可以親手操作鐵與酸、氧氣的反應(yīng)實驗，親眼見證化學(xué)反應(yīng)的神奇變化。這種直觀的體驗有助于學(xué)生更深刻地理解化學(xué)現(xiàn)象。此外，學(xué)生在實驗過程中需要精確稱量物質(zhì)、配制溶液、控制反應(yīng)條件等，這些操作要求學(xué)生具備扎實的實驗技能。通過反復(fù)的實踐操作，學(xué)生不僅積累了寶貴的實驗經(jīng)驗，還培養(yǎng)了細(xì)致觀察、準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù)和解決問題的能力，這些能力對學(xué)生未來從事科研或工程領(lǐng)域的工作具有不可估量的價值。相較于傳統(tǒng)的以理論知識為主的教學(xué)模式，實踐性強的化學(xué)實驗教學(xué)能夠讓學(xué)生將抽象的理論知識與具體的實驗操作相結(jié)合，從而更好地理解和掌握化學(xué)原理及其應(yīng)用。這種教學(xué)方式不僅增強了學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的興趣和信心，也為學(xué)生的職業(yè)發(fā)展提供了有力支持。（三）培養(yǎng)創(chuàng)新能力在高中化學(xué)探究性實驗教學(xué)中，培育學(xué)生的創(chuàng)新能力是一項至關(guān)重要的任務(wù)。通過實驗教學(xué)，學(xué)生得以在實驗過程中逐步培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決問題的能力，這對學(xué)生未來的學(xué)術(shù)和職業(yè)發(fā)展具有深遠的影響。首先，化學(xué)探究性實驗教學(xué)倡導(dǎo)學(xué)生主動思考和提出質(zhì)疑。在實驗過程中，學(xué)生往往會遇到突如其來的情況和未知的挑戰(zhàn)，這時，學(xué)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(yīng)的解決方案。這一過程不僅培養(yǎng)了學(xué)生的問題意識和發(fā)現(xiàn)問題的能力，還激發(fā)了學(xué)生的探索欲望。其次，實驗教學(xué)過程中的創(chuàng)新性體現(xiàn)在學(xué)生需要提出新穎的實驗方案。為了優(yōu)化實驗流程、簡化操作步驟、更方便地獲取實驗結(jié)果，學(xué)生需要不斷地進行思考和嘗試。學(xué)生可能需要修改實驗方案、調(diào)整實驗條件，甚至嘗試不同的方法。這種實驗設(shè)計和調(diào)整的過程，不僅鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新思維和實驗技能，還使學(xué)生具備了獨立解決復(fù)雜問題的能力。最后，化學(xué)探究性實驗教學(xué)也鼓勵學(xué)生在實驗結(jié)果的分析和解釋上展現(xiàn)創(chuàng)新性。學(xué)生需要從實驗數(shù)據(jù)中提取有用的信息，進行科學(xué)合理的數(shù)據(jù)分析和歸納，從而得出科學(xué)的結(jié)論。這一過程不僅培養(yǎng)了學(xué)生的分析思維和判斷力，還培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)推理能力。二、高中化學(xué)探究性實驗教學(xué)存在的問題（一）學(xué)生實驗基礎(chǔ)薄弱學(xué)生實驗基礎(chǔ)知識薄弱主要歸因于初中階段實驗教學(xué)的諸多問題和不足。這一問題在高中化學(xué)探究性實驗教學(xué)中尤為突出。一方面，在初中階段，部分學(xué)校未能給予實驗教學(xué)足夠的重視和資源支持，導(dǎo)致實驗設(shè)備不足、實驗機會有限以及教師培訓(xùn)不足等問題。這些因素共同造成了學(xué)生在實驗操作方面的欠缺，使得學(xué)生在面對高中化學(xué)探究性實驗中的陌生設(shè)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(xué)的不足，學(xué)生在實驗設(shè)計和實驗思維方面未能得到充分培養(yǎng)，過度依賴教師提供的實驗步驟，缺乏獨立思考和實驗設(shè)計的機會，導(dǎo)致學(xué)生無法自主設(shè)計實驗方案，只能機械地模仿操作。這不僅降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，影響了實驗教學(xué)的效果，還導(dǎo)致學(xué)生的實驗操作技能和實驗設(shè)計能力滯后，進而影響了學(xué)生未來在科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展和職業(yè)選擇。（二）實驗結(jié)果分析能力不強經(jīng)過實驗教學(xué)的觀察與反思發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生在實驗結(jié)果分析方面存在明顯的不足。這種能力的欠缺主要源于學(xué)生在實驗教育過程中未能獲得充分的引導(dǎo)與培養(yǎng)，這無疑對高中化學(xué)探究性實驗教學(xué)效果構(gòu)成了顯著的障礙。在具體的實驗教學(xué)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(xì)講解和實驗結(jié)果的系統(tǒng)分析。這種傾向?qū)е聦W(xué)生在實驗中往往僅關(guān)注如何機械地完成步驟，而未能將所學(xué)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(jié)果所蘊含的科學(xué)意義。值得注意的是，部分學(xué)生在面對實驗結(jié)果時，由于害怕犯錯或缺乏分析實驗結(jié)果的方法，可能會選擇避免深入思考。在這一環(huán)節(jié)中，教師的指導(dǎo)和激勵作用至關(guān)重要。如果教師未能及時且有效地引導(dǎo)學(xué)生對實驗結(jié)果進行深入分析，學(xué)生可能會錯失通過實踐學(xué)習(xí)的寶貴機會。此外，盡管一些學(xué)生能夠按照要求完成實驗步驟，但學(xué)生卻無法準(zhǔn)確理解實驗結(jié)果的科學(xué)意義，更無法得出具有深度和準(zhǔn)確性的結(jié)論。這不僅影響了學(xué)生對化學(xué)知識的深入掌握，也制約了實驗教學(xué)的整體效果。更為嚴(yán)重的是，這種情況可能會削弱學(xué)生對科學(xué)探究的興趣和熱情，因為學(xué)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(xué)探究性實驗教學(xué)中，評價機制的缺失成為一大挑戰(zhàn)，其根源在于現(xiàn)有評價體系的局限性與復(fù)雜性。探究性實驗教學(xué)重視學(xué)生的主體性和獨立思考，每個學(xué)生的實驗方案、操作過程及結(jié)果各具特色，這種多樣性導(dǎo)致教師難以通過標(biāo)準(zhǔn)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(xué)生的實驗報告，同時，因探究性實驗教學(xué)涉及化學(xué)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(yè)知識和豐富的經(jīng)驗，以確保評價的精準(zhǔn)性。然而，現(xiàn)狀是學(xué)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(biāo)準(zhǔn)不一的缺陷，導(dǎo)致學(xué)生的實際能力難以得到準(zhǔn)確反映。此外，評價機制的缺失也阻礙了教學(xué)的改進與優(yōu)化，因為教師難以根據(jù)評價結(jié)果調(diào)整教學(xué)方法和內(nèi)容，進而提升教學(xué)的有效性。三、高中化學(xué)探究性實驗教學(xué)優(yōu)化措施（一）加強初中階段的實驗教學(xué)初中實驗教學(xué)環(huán)節(jié)對高中化學(xué)探究性實驗教學(xué)具有深遠的影響，此環(huán)節(jié)的核心目的在于為學(xué)生奠定扎實的實驗操作技能與實驗設(shè)計能力基礎(chǔ)，從而為學(xué)生高中的化學(xué)學(xué)習(xí)之路鋪設(shè)穩(wěn)固的基石。通過初中階段的實驗教學(xué)，學(xué)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(fù)的實踐操作不僅有助于增強學(xué)生的記憶，還能提升操作的熟練度，培養(yǎng)在實驗過程中的自信心，為高中化學(xué)探究性實驗奠定堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。此外，初中實驗教學(xué)還有助于培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力。在這一階段，學(xué)生將學(xué)會如何科學(xué)地選擇實驗主題，設(shè)計合理的實驗方案及條件，并能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識融入實驗過程，獨立分析和解讀實驗結(jié)果。這一過程不僅激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造力和獨立思考能力，還為高中階段的探究性實驗教學(xué)積累了豐富的經(jīng)驗。值得注意的是，初中實驗教學(xué)對幫助學(xué)生理解化學(xué)知識的實際應(yīng)用同樣具有重要意義。通過實驗，學(xué)生能夠親身感受化學(xué)現(xiàn)象與反應(yīng)過程，將抽象的理論知識與實際操作相結(jié)合，從而更深入地理解化學(xué)的實際應(yīng)用與價值。這不僅有助于提升學(xué)生對化學(xué)的興趣，還為學(xué)生在高中階段的深入學(xué)習(xí)奠定了堅實的基礎(chǔ)。（二）提高學(xué)生的思維能力為促進學(xué)生的深度思考，提高學(xué)生實驗結(jié)果分析能力，教師可運用鐵及其化合物的化學(xué)性質(zhì)作為范例，引導(dǎo)學(xué)生進行深入地探討。首先，教師可以通過“鐵在空氣中的化學(xué)反應(yīng)為何？”“鐵與酸反應(yīng)的結(jié)果如何？”等問題，引導(dǎo)學(xué)生思考鐵的性質(zhì)及其與其他物質(zhì)的反應(yīng)情況，從而激發(fā)學(xué)生的好奇心與求知欲。其次，在實驗環(huán)節(jié)，教師可以鼓勵學(xué)生自主探索。例如，在探索鐵的氧化反應(yīng)時，組織學(xué)生進行實驗，讓學(xué)生親自觀察鐵片在不同條件下的氧化過程，積累實驗數(shù)據(jù)，并據(jù)此總結(jié)規(guī)律，鍛煉學(xué)生的實驗結(jié)果分析能力。再次，組織小組討論也是有效的教學(xué)方法。教師可以讓學(xué)生分享各自的實驗結(jié)果，討論不同條件下鐵的反應(yīng)及其背后的化學(xué)原理。這種交流與思考的過程有助于學(xué)生對化學(xué)現(xiàn)象有更深入的理解，并提升學(xué)生的分析和推理能力。最后，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生勇于提出疑問和想法，以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。學(xué)生可針對鐵的化學(xué)性質(zhì)提出問題，或嘗試設(shè)計不同的實驗方案來驗證自己的假設(shè)。這種主動和創(chuàng)新性的思考方式有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神，使學(xué)生更加積極地參與實驗教學(xué)。（三）建立有效的評價機制構(gòu)建科學(xué)的評價體系對客觀、全面地評估學(xué)生的實驗探究能力至關(guān)重要，它可以提供有針對性的反饋和指導(dǎo)，進而推動教學(xué)的改進和優(yōu)化。首先，學(xué)校應(yīng)運用多元化的評價手段來全面衡量學(xué)生的實驗探究能力。除傳統(tǒng)的考試方式外，實驗報告和實驗記錄等也應(yīng)納入評價體系中。實驗報告能夠體現(xiàn)學(xué)生的實驗設(shè)計能力和結(jié)果分析能力，而實驗記錄則能夠展示學(xué)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(xué)生的實驗?zāi)芰Γ瑥浹a單一評價方式的不足。其次，評價體系應(yīng)確?？陀^性和公正性。評價標(biāo)準(zhǔn)必須明確，評價過程應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)和評分細(xì)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(yīng)及時向?qū)W生提供反饋。教師在學(xué)生完成實驗后應(yīng)盡快對實驗報告和實驗記錄進行評價，并及時向?qū)W生提供反饋意見。這有助于學(xué)生及時認(rèn)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(xué)生進行個別交流，解答學(xué)生的疑問，并提供個性化的指導(dǎo)和幫助。最后，評價體系應(yīng)與教學(xué)目標(biāo)和實驗教學(xué)內(nèi)容保持一致。評價應(yīng)著重于學(xué)生的實際探究能力，而非僅關(guān)注記憶和應(yīng)試能力。評價標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)容與實驗教學(xué)的目標(biāo)相匹配，才能確保評價的有效性和準(zhǔn)確性。四、結(jié)語高中化學(xué)探究性實驗教學(xué)的改進是教育領(lǐng)