高一化学实验课中“探究性”学习方法的研究

廖元益

【摘 要】在高一化学实验课教学中通过激发学生学习的兴趣，最大优化好教学过程，突出教学方法传授等的途径，提高对学生的能力培养，对中学化学教学意义重大。

【关键词】学科素养；化学实验课；探究学习；能力培养

科学探究的内涵包过学生积极、主动地获取化学知识、认识并解决化学问题的重要学习活动。通过学生的自身经历和体验教学过程中的科学探究活动，来激发学生对化学学习的兴趣，增进其对化学科学的情感，理解化学科学的本质。在化学的课堂教学中，我们不难发现，通过激发学生积极参与教学的过程，体现学生的主体地位，把传统教学过程中的学生学习过程，转变为教师指导下的学生积极探究过程，在化学教学中培养学生的学习能力、思维能力。为此，本人通过对高一化学实验课中“探究性”学习方法的研究，进行了初步的理论研究和实践探索。

一、贯彻学科核心素养，让学生充分经历探究过程

化学是一门以实验为基础的基础学科。中学化学实验是学生认识化学物质及其变化的学习活动的重要工具与过程，对“化学实践”具有重要的认识、指导功能，对学生“化学实践”拓展能力的提升具有非常重要的指导价值。而化学实验本身价值的发挥，非常依赖于学生化学实验基本素养的高低、实验探究水平和能力的强弱。因此，现代化学核心素养中提出的“实验探究与创新意识”等要素，真实反映了“化学实践”环节的化学核心素养要求，是化学学科动手学习、实践能力的重要表征。

学生不仅是教师教学的对象，更是教学过程的主体，是整个学习过程的主人。化学教师的职责不光只体现于“教”，更重要的在于合理运用恰当的教学策略、教学方法和教学方式来充分调动学生学习的自觉、自主、创造性。学生的各种能力不是单纯地通过老师的“教”就能完全培养出来的，教师传授给学生的知识毕竟有限，大量的知识需要靠学生自主去学习、掌握，大量的学习过程、社会科学实践中遇到的问题，需要靠学生自己去体验、分析和解决。化学基础科学中的许多规律形成、认识过程总是首先由简单到复杂、甚至由错误逐渐转化到合理的科学知识，教学过程中，化学教师不应是简简单单地传授知识，而应当积极引导学生对科学知识再来一次“创造”，让学生对科学知识的学习有成就感，激发自主学习科学的热情！只有这样，学生才能寻幽探微，对科学知识穷根究底，最终才更加能有所发现与创造。

二、通过创设问题方式，激发学生思维动机

化学教学中，教师创设问题，可以引发学生积极思考。好的问题情境在教学中，一方面可以充分展现所学内容的意义，使学生易于接受和理解；另一方面可以很好地激发学生的学习兴趣，有助于实现原有的认识结构对新知识的同化，实现知识的迁移。教师教师创设问题，学生思考、探究，可以使学生对科学知识的认知结构得到补充、完善，从而促进学生的学习能力发展。中学化学教学中，教师创设各种各样的问题情景，是引发学生对各种问题思维能力培养的前提和良好保证。

教学中创设问题情景的方法有很多种，如：现代多媒体教学中为学生提供的视听交融的思维情景；利用思维导图，引导学生拓展思维；精编典型习题册，引导学生借题发挥，一题多解；通过正向比较、反向思维、类比方法等，引导学生发现问题；结合科学图表及阅读，引导学生“思考”；精编专项思维训练，引导学生提高思维深度，特别是在教学的过程中，教师要习惯于运用“通过本节课的学习你有哪些方面的收获？”“你还有哪些新的认识？请提出供大家一起来交流。”等等方式方法，积极引导学生认识、总结、质疑，培养学生的问题意识，真正落实学生的教学主体地位。

三、通过“探究性”实验，培养学生创新能力

传统的化学课堂教学中，化学演示实验教学通常是“教师做，学生看”，而后是完全由教师讲，学生只是负责听的过程；现代教学中，学生已不满足于观察化学实验所带来的表面刺激，而有自己动手做实验的深刻动機和愿望；化学教师应与时俱进，及时调整实验教学模式，变演示性、验证性实验为趣味性、思维性、开放性更强的“探究性”化学实验。将化学演示实验改为“探究性”化学实验，首先需要教师自身能够进行一些创新性的设计，包括实验装置的改进、实验步骤的安排及实验问题的设置等等。这种创新性教学的目的，是要让学生充分参与课堂教学，参与科学知识探索的过程，真正的动脑、动手、动口，发挥学生的学习主体作用，更加能激发学生创造性思维的发展。同时，这种创新教学过程，对学生也是一种很好的引导，对学生科学创新的培养，将会起到潜移默化的良性作用。化学教学中，符合探究性教学过程的教学案例非常丰富，例如：教材中在实验中导出“催化剂”和“催化作用”两个概念，但实验并不能说明二氧化锰在加热氯酸钾制氧气的反应里，“二氧化锰的量并没有变化，而且化学性质也没有变化。”试问又怎样用实验证明呢？教师从定量和定性的两个方面向学生提出了问题，提高了思维层次，激活了学生的探究意识，留给了学生探究的空间。

又如，气体的实验室制法是学生的重点和兴趣点，但制什么气体应选择什么样的制气装置又是学生学习的难点。在学习氢气的实验室制法时，教师将学生已熟悉的实验室制氧气的装置先展示出来，并提出问题：这套装置能不能用来制氢气呢？激起学生的探究欲。再从制氧气和制氢气所用反应物的状态入手进行对比、分析，逐步改进制氧气的装置，得到一套制氢气的简易装置，并用于制氢气。在制氢气的实际操作中，教师又针对出现的情况提出：若使反应随时停止或发生，使用起来岂不是更方便？那么对装置还应作哪些改进？问题的难度较大，但思维更深刻，更具有探究性。教师做出提示：这个问题实质上是怎样设法使制氢气的两种反应物分开与合拢的。在教师的启发和引导下，经过不断的改进和探索实验，终于达到要求。

四、通过探究学习过程，培养互助合作精神

叶圣陶先生说过：“凡为教育，必期于达到不需要教的目的”。因此，教师在教学过程中，既要让学生学到科学知识，又要让学生掌握学习的方法，引导学生从思想上改变学习的动机，在“要我学—我才要学”向“我爱学—我会学”的认识上不断积极进取。教师在教学中应注意促使学生主动参与，积极探索，在获得科学知识的同时学会如何学习。例如，学习金属的腐蚀内容：

1.教师先引导学生提出问题。如：在学习新课金属的腐蚀内容之前，教师可先引导学生思考“铁制品长期放在空气中会有什么变化？所发生的变化将会是铁与什么物质发生了反应？与铁直接接触的空气，其主要成分包含有哪些？是否是这些物质与铁发生了反应？”等带有思考性、探究性的问题。

2.学生根据所学过的化学知识互助合作。通过学生的互助合作，总结出本问题的相关知识；如：空气的主要成分为氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气、一些稀有气体等等；铁可以在纯净的氧气中燃烧；铁不可以与空气中的氮气反应；二氧化碳不能支持燃烧的过程；常温下，稀有气体的化学性质比较稳定等；得出：可能是铁与空气中的氧气和水发生了化学反应，从而使铁生锈的实验猜想。

3.采用互助合作的方式，设计探究性实验方案。

（1）取一支干燥洁净的试管，放入一段绕成螺旋状的无锈细铁丝，将试管固定在铁架台上，并倒立于装有自来水的烧杯里（注意：试管里的铁丝要高出水面，且不下落）。每天观察铁丝的表面及试管中的水面高度的变化情况并做好实验记录。

（2）取另外一支干燥洁净的试管，放入一段绕成螺旋状的无锈细铁丝，加入煮沸的蒸馏水至浸没铁丝，在水面上注入一层植物油进行油封，防止铁丝与空气接触，使铁丝只与沸水接触。每天观察铁丝的表面及试管中的水面高度的变化情况并做好实验记录。

（3）取第三支干燥洁净的试管，放入一段绕成螺旋状的无锈细铁丝，用橡皮塞塞紧试管口，防止铁丝与水蒸气接触，使铁丝只与干燥的空气接触。每天观察铁丝的表面及试管中的水面高度的变化情况并做好实验记录。

4.根据各实验小组每天观察记录到的实验现象，提出问题并展开探究。

（1） 第一支倒立与自来水中的试管内的水面为什么会上升？铁为何生锈？为何长时间实验后，观察到试管内的水面上升高度达到试管高度的1/5左右？說明铁与什么物质反应？

（2） 第二支试管中的螺旋状的无锈细铁丝表面为何会出现少量的红棕色痕迹？

（3） 第三支试管里的螺旋状的无锈细铁丝表面为何没有变化？

5.通过互助合作，探究讨论，学生对于铁制品生锈的条件有了充分的认识；在此基础上，教师再引导学生联系生活实际进行讨论，根据所学到的知识，分析如何防止铁生锈。

在此探究学习活动中，通过教师提出问题―学生进行假设―学生互助设计方案―通过实验操作、观察、记录―学生互助交流讨论―最终得出实验结论，将科学知识应用于生活实际并进行拓展的探究过程，使学生学习的自主性、互动性，教学过程的实践性、探究性得到充分的发展和应用。

五、总结

在化学实验教学中，学生探究学习能力的形成与提高，不是一朝一夕，一蹴而就。教学中的实验探究活动有时限性，对于刚步入高中阶段的高一级的学生，学生的探究学习能力还有很大不足，教师指导学生进行实验的过程中，应注意学生的探究能力水平，结合教学内容，制定出切实可行的教学计划。通过教师的帮助和引导，学生才会更加明确每次探究活动的学习目标，学习计划；了解探究过程重点环节，逐渐掌握并能在潜意识的学习、实践过程中把各个探究环节整合在一起。在高一化学实验课的教学中，探究性学习需要教师们精心设计和引导，及时给予学生鼓励、帮助和引导，帮助学生正确认识自己，增强学生探究学习的自信心，鼓励学生动手实践的勇气，激励学生完成科学知识的探究过程。最终使学生探究能力得到长足进步，逐步积累，最终达到一个质的飞跃。我们在今后的工作中还更要注意总结教学经验教训，教学中的得与失，将该探究式化学实验教学模式进一步深化发展，为践行化学学科核心素养，为高中化学教育、素质教育贡献一份力量。

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