探究实验在高中化学教学中的应用分析

何梁君

【摘 要】化学作为高中教育体系中的重要学科，是以实验为基础，对学生探究思维、创新精神和实践能力的培养具有重要作用。在高中化学教学中应用探究实验，不仅能突出学生在课堂上的主体地位，激发学生的学习兴趣，最大限度发挥出学生学习的潜力，还能使学生更加深入理解化学知识，提高学生的实践操作能力。将探究实验引入高中化学教学中，有利于满足化学教学改革的要求，进一步提高化学教学的效率与质量。本文就对探究实验在高中化学教学中的应用进行分析和探究。

【关键词】高中化学教学；探究实验；应用

实验是高中化学教学中的关键内容，探究实验教学可以培养学生的综合素质能力、科学精神、探究能力，促进教学质量与教学效率的提高。探究实验属于一种广泛使用的教学模式，强调学生的主体地位，要求学生在教师指导下猜想或假设未知答案，利用实验方案的设计进行验证，进而调动学生学习的主动性，提升学生的学习潜力。

一、高中化学探究实验概述

探究实验主要是指学生从自身需要探索的问题出发，提出一定假设，以假设内容为基础设计相关的实验；而学生是探究实验的主体，教师的职责就是引导学生的实验活动，帮助学生解决实验中出现的问题。通常完成实验前的准备工作后，必须要开展实验操作过程，验证实验猜想；完成实验后，学生可结合实验结果反思、总结实验的全过程；然后教师要根据实验步骤和实验结果客观评价学生的实验活动。一般而言，探究实验的过程可分为如下几步：①提出问题；②假设和猜想；③科学设计实验方案；④验证假设；⑤获得实验结论；⑥评价与反思。根据上述步骤可以发现，探究实验的实施需要学生的全程参与，充分发挥学生的主体作用，进而激发学生学习的积极性和自主性，实现学生的全面发展。

高中化学探究实验的类型包括操作性实验、创新性实验、知识实验、能力实验等，其中操作性实验是根据实验结果来验证实验假设，旨在培养学生的实践能力，让学生在实验中充分掌握实验的器材与过程。创新性实验是以学生掌握的基础知识为依据，总结实验后获得的数据和现象，通过科学的方式进行改进，加深学生对所学知识的理解及记忆。能力实验具有较强的综合性，主要目的就是培养学生的分析能力、观察能力、思维方式、实践能力。知识性实验则是融合课堂上所学的新旧知识，使学生将所学知识灵活运用在实验中，在此基础上获得新知识。

二、探究实验在高中化学教学中的应用

（一）应用原则

在高中化学教学中应用探究实验时，必须要遵循如下几项原则：一是趣味性原则。由于化学实验具有一定的危险性，在实验设计中必须要做好安全性设计，并适当引入与生活实际相关的实例，激发学生参与实验的兴趣，使学生自觉主动学习化学知识。二是创造性原则。对于探究实验而言，其要具备一定的创意，将新颖性、先进性的特点进行体现，利用创造性思维探究新知识，进一步优化学生的认知结构；同时探究实验应该切实可行，与学生的知识储备、认知水平相符，保证实验的可行性。三是科学性原则。设计探究实验时必须要遵循科学性原则，探究实验操作的方法和程序、探究实验原理等应与科学实验研究方法、化学知识保持一致，在实验中注重培养学生的科学素质、科学精神。

（二）注意事项

（1）教学策略的制定。制定教学策略时，教师应该积极引导学生，使学生在教学活动中进行思考，深入理解化学理论知识，如学习重难点的化学知识时，引导学生思考相关问题，假设问题，设计恰当的实验方案。（2）实验的设计。探究实验要求教师恰当选择与精心设计实验项目，结合学生已有的知识基础选题，根据实验的步骤、器材、原理引导学生进行探究，选择难易适中的内容，使其与学生的思维空间、知识水平相符。（3）思维能力的培养。探究实验教学需要突出学生的分析能力、思考能力、动手能力，学会实验与理论之间的关系，理清认识的内在联系、知识的发生过程，从而开发学生的潜能，形成科学的能力结构，促进学生思维能力的提升。（4）师生的有机结合。通过探究式学习，学生能接触最为实用、前沿的知识；参与问题分析，可以巩固所学的知识，将实践与理论相结合，激发学生的创新意识，培养学生的表达沟通能力、协作能力。同时将教师的讲解、引导、启发适当穿插在实验间隙，能为学生创新能力与实验能力的培养提供机会，促进教学质量的提升。

（三）具体应用

将探究实验应用在高中化学教学中，可以“铜与浓硫酸反应”为例进行分析，具体表现为：

（1）提出问题：教师通过铜与浓硫酸反应的演示实验，引导学生观察实验现象并察觉实验的异常现象：（小试管内加铜片和浓硫酸，搭好实验装置，加热，观察实验现象，试管内溶液颜色变蓝，同时出现了黑色物质，请大家思考出现的黑色物质会是什么？）

（2）假设与猜想：引导学生从元素组成、元素化合价等角度推测黑色物质可能的化学成分（CuO，CuS，Cu■S）。

（3）实验方案的设计：四人一个小组，讨论设计实验方案，对黑色物质的成分进行验证（已知CuS、Cu■S不溶于水、稀硫酸），充分讨论总结后得出如下实验方案：

（4）验证假设：严格按照设计好的实验方案组装实验器材，教师在学生组装过程中进行纠正与指导。通过探究实验发现，加入稀硫酸后黑色固体仍然存在，接着判断是否有部分CuO溶解。此时引入铜离子的检验方法，取几滴硫酸铜于试管中，加水稀释，然后往试管中滴加氢氧化钠溶液，观察到蓝色絮状沉淀，往试管中继续滴加氨水，溶液呈深蓝色。通过对照实验，在原先实验的基础上，继续滴加过量氢氧化钠溶液和氨水，并未发现有蓝色絮状沉淀和溶液呈深蓝色现象的出现。在设计CuS和Cu■S检验的实验方案时转换思路，请同学们思考通过定量分析的方法对可能存在的CuS，Cu■S进行鉴别。分组讨论后得出实验方案，可以通过取一定量的黑色物质先进行称量，然后在空气中充分灼烧，再称量的方法，通过灼烧前后固体的质量差进行分析判断。

（5）得出结论：通过探究实验可以发现，黑色固体中不存在氧化铜，在对CuS，Cu■S進行鉴别时，若固体质量不变则是硫化亚铜，固体质量发生变化的是硫化铜或硫化铜和硫化亚铜的混合物。最后要解决固体质量发生变化这种情况时可以通过差量法，把硫化铜的质量算出来，再与原黑色固体的质量进行比较就可以解决了。

（6）评价与反思：学生在自主设计实验和验证实验方案过程中，教师要加强指导，通过创设情境，学生带着好奇心和求知欲学习，通过独立思考，学生知道探究实验的过程可分为如下几步：①提出问题；②假设和猜想；③科学设计实验方案；④验证假设；⑤获得实验结论；⑥评价与反思。在探究实验的学习过程中，学习了铜及其化合物的相关知识，学生学在其中，乐在其中，同时再次体会了化学研究的两种主要方法：定性分析和定量分析，两者往往相辅相成，密不可分。同时探究实验的实施需要学生的全程参与，充分发挥学生的主体作用，进而激发学生学习的积极性和自主性，实现学生的全面发展。

结束语

高中化学是一门以实验为基础的学科，在化学教学中应用探究实验时，应该立足实际，遵循趣味性、创造性、科学性的原则，科学设计探究性实验，根据实验的过程实施相关化学实验，以免实验步骤出错。这样不仅可以激发学生的学习兴趣，发挥学生的学习潜力，使学生深入理解所学的知识，还能培养学生的主体意识、实践动作能力、创造能力，增强学生综合素质，进一步提高教学效果。

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