提高学生科学探究素养的策略探究

郑德山

本文系2020年度河南省基础教育教学研究项目《核心素养导向的化学实验教学实施方式的研究》（立项编号JCJYC20071004）研究成果

摘要：在高中化学教学中，学生的科学探究素养对学生来讲非常重要，高中化学作为一门自然学科，学生在学习新知识的过程中需要动脑思考、动手探究。但是从目前教学现状分析来看，学生最缺乏的就是科学探究素养。很多学生在学习化学知识的过程中喜欢等着教师来给答案，而不愿意自己主动思考分析。因此，当代很多高中生在学习的过程中都是被动式的学习。为了转变这种现状，教师需要将科学探究素养培养为主导设计教学过程。

关键词：高中；化学教学；科学素养

中图分类号：G633.8文献标识码：A文章编号：1992-7711（2021）06-0013

科学探究素养包括学生对科学知识、科学方法以及科学探究等各方面的综合能力体现。在高中化学教学中，科学探究素养非常重要。因为高中化学知识不再像初中化学那样简单浅显，学生上课只听教师讲解是很难掌握的，所以学生必须要多思考多分析，要带着自己的思维去学习化学知识才能够更好地理解知识[1]。在实验教学方面，演示实验只能作为教师在课堂上展示，重点是教师要设计一些探究性实验，让学生在实验过程中多动手操作，自主分析实验现象。

一、导入设疑激发学生学习兴趣

科学探究素养的培养首先需要做的工作是激发学生学习兴趣。学生如果對化学知识感兴趣，那么学生就会主动投入知识学习的过程。兴趣也是科学探究素养形成的动力，有了兴趣学生才会更加深入地学习。在实际教学中，教师可以设计一些带有疑问的情境，让学生针对情境中的现象产生疑问[2]。例如，在讲授人教版高中化学必修一：《氨》这部分知识时，其中氨气溶于水和水反应是本节课的重点知识，有关氨气的性质是本节课要学习的主要内容。为了激发学生的学习兴趣，教师利用信息技术展现了无色液体喷入到密闭容器中，液体立刻变成红色喷泉状的液柱。学生对为什么液体会变成红色，以及液体为什么会形成液柱形状引发了兴趣。带着疑问，教师鼓励学生将自己的猜测说出来，大部分学生都猜测氨气可以和水发生反应，但是氨水是无色无味的，为何该实验中反应后的液体是红色的呢？从该问题出发学生继续展开交流分析，根据酸碱溶液指示剂的显色反应来探索该实验的现象。

本堂课在高中化学教学中的地位非常高，是非常有名的“喷泉实验”。该实验不仅仅证明了氨气能够和水反应，而且还证实了氨气和水反应后生成的氨水是碱性溶液。从实验现象来激发学生的学习兴趣，让学生对实验中出现的显色反应产生疑问，从而带着疑问去思考与探究问题，这是科学探究素养形成的关键。作为一名高中化学教师，要深入分析教材，在讲解新知识的时候思考这些知识，是否能够利用某些视频或者情境来表征，引起学生的专注力和思维力。

二、小组合作开展探究性实验培养科学探究素养

探究性实验是高中化学教学的主体，在高中化学教学中探究性实验是教学的主要内容，针对现在高中化学教学中重理论轻实验的现状，多开展探究性实验教学是非常有必要的。在本次研究中探究性实验为主体，以学生小组合作为主线，让学生通过小组更多的形式进行实验，在实验中培养科学探究能力。例如，在讲授有关铁离子和亚铁离子这部分知识时，本节课重点是要引导学生掌握铁离子和亚铁离子的性质，分析这两种离子之间的转化。为了让学生理解知识的形成过程，直观地看到实验现象分析实验结果，针对本阶段研究，教师设计了几个实验。分别是：氢氧化铁和氢氧化亚铁沉淀生成，通过KSCN检验铁离子的实验，通过氧化还原反应探究铁离子和亚铁离子之间的转化过程。教师将学生分为四人一小组，并且为每一小组的学生分发了相应的实验药品和实验器材，但是要求学生利用实验器材和药品设计实验过程开展实验。所以，小组成员在实验的过程中必须要讨论、交流、分析每一步应该要完成什么任务。在小组合作的过程中，成员之间相互配合，以提高实验成功率，并且对实验现象认真分析，研究实验的结果，得出实验结论。

综上所述，探究性实验和观察实验不同的是，探究性实验只是给出了学生需要探究的问题，为学生准备了探究器材和药品，真正的探究方案和探究流程需要学生自己设计，实验中出现的问题也需要学生自己分析与寻找问题的解决办法，最后实验的现象也是由小组成员之间通过分析交流得出结论。所以，探究性实验是培养学生科学素养重要的一步。

三、分层作业设计培养学生科学探究素养

高中化学知识逻辑性较强，学习起来难度较大，不同的学生学习习惯和思维方式不同所以学习结果也必然会不一样，学生之间出现分层的现象是必然的，分层现象给教学带来了非常大的困难。教师可以通过分层作业设计来培养学生的科学探究素养。首先要对全班学生进行分层，第一层次的学生是学习能力最强的学生，无论在知识储备和方法应用上都表现得非常出色，因此教师可以为该层次的学生设计一些比较难的探究性题目。第二层次的学生是基础一般，但是探究能力较弱的学生，教师在设计作业的时候可以考虑设计一些能力提升的题目，这一类题目既重视基础，同时也渗透了知识拓展。第三层次的学生在基础表现上比较薄弱，教师需要多为该层次的学生设计一些基础题，以此来巩固学生的基础知识和方法。分层作业设计的目的是根据每一位学生的学习特点，设计最符合学生的作业，让学生能够从自己实际情况出发进行学习和提高，每一位学生都能够从自己的起点出发展开学习和交流。最后让每一位学生都能够从基础开始慢慢地提高自己的学习能力和探究能力，这也是培养学生科学探究素养的方法。

四、结语

高中化学对学生的科学探究素养要求非常高，笔者作为一名高中化学教师，深刻地认识到基础、方法以及探究能力在其中的重要性。为此，在本次研究中展开了以培养学生科学探究素养为主导的教学实践，通过情境导入激发疑问、科学探究实验和分层作业设计来培养学生的科学探究素养。

参考文献：

[1]石光华.学科核心素养视角下的高中化学教学对策研究[J].课程教育研究，2020（39）：62-63.

[2]高孔.基于核心素养的高中化学课程校本化规划研究[J].山东化工，2020，49（16）：161-162+164.

（作者单位：河南省鄢陵县第一高级中学461200）