新课程背景下高中化学探究性实验教学策略

张军贵

(甘肃省民乐县第一中学 734500)

1 探究性学习与高中化学实验教学

新课程改革背景下，探究性学习模式应运而生，又被称之为发现学习法、研究学习法.探究性学习模式下，教师常常围绕具体的教学内容，从学生的实际生活切入，选择探究主题，引导学生围绕探究主题进行质疑、发现问题、调查和分析等，最终在解决问题的过程中，完成知识的深度建构，并促进能力的全面发展.可以说，在探究性学习模式下，课堂教学不再是知识的单方面传授，教师将学习的主动权交给写了学生，自己则成为课堂教学的“掌舵者”，通过设计问题、提供素材、引导和启发等，促使学生参与到知识探究中.

鉴于探究性学习的特点，将其应用到化学实验教学中，具有十分重要的价值.具体来说，集中体现在：一方面，适应了新课程改革的要求.探究性实验教学模式契合了新课程改革的要求.在探究性学习模式下，学生真正成为课堂的主体，教师开始成为课堂教学的引导者，结合化学课程标准的要求，科学设计化学实验探究方案，安排好课时，做好前期准备工作，引导学生围绕实验方案进行探究学习.同时，教师又对学生的整个实验操作过程进行了全程指导，对比分析了学生的动手操作能力，针对学生在实验探究中存在的问题进行解决.如此一来，不仅激发了学生的实验探究意识，也促使学生在探究中完成化学知识的深度建构，以及能力的全面发展；另一方面，提升了学生的学科素养.在高中化学探究实验教学中，常常以学生感兴趣的实验作为切入点，引导学生在亲自操作实验、探究实验的过程中，产生成功的愉悦感.同时，学生在实验研究的过程中，还可天马行空大胆设计实验方案、改进实验装置等，并运用多种手段进行实验探究.长此以往，学生在探究性实验学习中，不仅掌握了实验探究的方法，也在探究中逐渐形成了良好的学习习惯、科学的态度等，真正落实了学科素养下的教学目标.

2 新课程背景下高中化学探究性实验设计原则

原则一：科学性.探究性实验和正常实验教学一样，必须要符合科学性的原则，才能达到实验教学的目标.具体来说，在设计实验教学方案时，应确保实验设计原理、操作过程、注意事项等都与化学理论知识、科学研究方法相一致，尤其是要关注药品的剂量，严格执行实验步骤，才能达到预期的教学目标.

原则二：可行性.在设计化学探究性实验方案时，应坚持可行性的原则，结合学校已有的实验条件、学生的实际情况，思考实验方案是否可行，并非是所有的实验都可设计成为研究性实验.这就要求教师在设计探究性实验方案之前，对实验内容进行深度分析，针对一些具备发散性思维的内容，设计实验教学方案；同时，在设计研究性实验方案时，还应全面加强学情分析，关注学生的已有知识和能力，避免设计的实验方案难度过大、过低，使其与学生的认知发展区相契合.

原则三：主体性.在设计探究性实验方案时，应遵循学生在课堂上的主体地位，必须结合高中生的实际情况，设计出轻松、有吸引力的实验方案，旨在唤醒学生的探究欲望，促使其积极主动参与到实验探究学习中.

原则四：创新性.教师在设计探究性实验方案时，必须要关注实验的创新点，对教材中的实验方案进行改进和优化，为学生创造一定的实验情境，促使学生在实验探究的过程中，循序渐进提升自身的创新能力.

3 新课程背景下高中化学探究性实验教学策略

3.1 创设实验探究情境，唤醒学生探究热情

在探究性实验的过程中，由于所有的过程都是由学生自行探究得知的.鉴于化学学科素养下的实验教学要求，可灵活借助实验情境，借助情境引导，激发学生的探究积极性.例如，在氯气的教学中，为了激发学生的实验探究热情，教师在设计教学之前，给学生准备了相关的资料：在第一次世界大战期间，德国为了取得战争的胜利，就使用了一种黄绿色的气体，致使英法的士兵出现了胸闷、咳嗽，甚至死亡等现象.学生阅读完材料之后，内心求知欲望被彻底激发.此时，教师提出问题：如果我们在某一个情况下，出现了氯气泄漏的事件，应该怎么办？之后，学生结合所学的知识，展开了激烈的讨论，纷纷提出了自己的观点.如此一来，通过教学情境的设置，学生的探究欲望彻底激发，使其积极主动参与到化学实验的探究学习中.

3.2 鼓励学生围绕实验进行延伸和拓展

基于高中化学核心素养下的教学目标，以及化学实验教学的特点，教师在日常教学中还应引导学生围绕化学实验进行拓展和延伸.例如，在“乙烯性质”的实验教学中，学生在实验中发现，将乙烯通入到溴水中之后，溴水出现褪色的现象.在这种情况下，学生常常由此产生结论：乙烯使溴水褪色.但是还有的学生持有不同的意见，理由是：在制取乙烯的时候，出现了二氧化硫，这种物质也可以使溴水出现褪色的现象.在这种争论中，学生的探究兴趣再次被激发，并紧紧围绕“如何对乙烯造成溴水褪色进行检验？”这一知识点设计实验方案，进行实验探究.如此一来，通过实验的拓展和延伸，学生很快就会后进入到实验探究的学习状态中，并在探究中提升了自身的化学综合素养.

3.3 引导学生自主设计实验方案

新课程改革背景下，为了发展学生的自主探究能力，使其在学习中获得一定的成就感，教师在开展实验教学方案时，应明确实验目的，给学生准备实验所需的材料，并将实验学习的主动权交给学生，引导学生结合所学的知识，自行设计实验方案、确定实验流程，并按照设计的实验方案进行验证.例如，在“氮”的学习中，由于教材上关于一氧化氮、二氧化氮内容基本上为化学方程式，并未涉及过多的化学实验操作.在这种情况下，学生在学习中常常面临着不理解的现状.鉴于此，就可结合这一章节的内容，给学生准备化学实验探究的素材，引导学生围绕“铜和浓稀硝酸反应”展开化学实验.之后，引导学生以小组的形式，围绕这一实验主题，通过交流和讨论，共同确定实验方案.在这一过程中，部分小组选择了旧的医用氯化钠注射液瓶、使用过的注射器作为本次实验的主要器具，之后又结合实验室中的铜丝、水、浓硝酸进行实验.另外，学生在实验的过程中，一边操作，一边观察，一边思考如何对化学实验过程中产生的气体进行验证，如何将一氧化氮、二氧化氮这些对人体有害的物质除去？如此一来，学生在自行设计化学实验方案，验证和思考的过程中，真正成为学习的主体，并在探究中加深了理论知识的理解.

3.4 以生为本，高效完成实验探究

高中化学教师应坚持“以生为本”的原则，引导学生以知识探究者的身份积极主动参与到化学实验探究学习中.例如，在“乙炔”这一部分内容教学中，由于高一的学生刚刚接触到有机化学，教师在上课之前，常常会在上课的时候，直接将“加成反应”告诉学生，学生在这种被动的学习模式下，难以保证学习的效果.此时，就可围绕加成反应，重新设计教学过程：将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，溴的四氯化碳溶液逐渐褪色.此时，向学生提出问题：根据这一化学反应现象，应该得出什么结论？之后，引导学生围绕这一化学实验进行观察、思考，找到最终答案.在这一过程中，由于学生在以往的学习中已经建立了甲烷和氯气光照取代反应的经验，在这种情况下也常常将其迁移过来，认为本次实验属于取代反应.那么取代反应和加成反应是不是一回事儿，两者之间有什么本质区别？此时又引导学生对氯离子和溴离子的检验方案进行检测，并在溴和乙烯实验中证明其属于加成反应.如此一来，通过实验方案的优化设计，真正凸显了以生为本的特点，促使学生在实验问题引导下，通过实验、思考和探究中，完成了既定的教学目标，实现了学生的全面发展.

3.5 融入媒体，强化实验探究效果

基于化学学科的性质，部分化学实验存在一定的危险性，稍有操作不当就会出现安全问题；也有一部分化学实验反应速度比较快，学生在短时间内很难观察清楚.面对这一现状，为了保证探究性实验的顺利开展，可融入现代媒体，借助虚拟实验这一方式，引导学生在化学实验视频的辅助下，完成实验的探究学习.例如，在“水和钠的反应”实验教学中，由于在这一化学实验中，反应速度较快，学生稍微不注意，就已经结束了.在这种情况下，学生很难在实验观察中完成实验探究学习；另一方面，在本次化学实验中，由于学生无法精准掌握钠的量，也给本次实验增加了一定的难度.鉴于此，就可充分借助信息技术，将其设计为虚拟实验，充分借助信息技术的优势，优化实验观察，降低化学实验中存在的风险.

3.6 依托生活素材，优化实验探究

化学与学生的实际生活息息相关，在实际生活中也无时不刻地发生着化学反应.同时，将生活元素融入到化学实验教学中，也缩短了学生与化学知识的距离，使得学生以更加积极的状态，主动参与到化学实验探究学习中.例如，在“喷泉实验”教学中，为了彻底唤醒学生的探究欲望，就以实际生活中的实例作为切入点，引导学生思考：在实际生活中，我们常常在公园中看到一些喷泉.实际上，我们在化学课堂上也能作出喷泉的实验.此时，学生的好奇心彻底被激发，并参与到化学实验探究学习中.之后，又给学生讲解化学喷泉实验的原理，使得学生明白这一化学实验主要是利用了氨溶于水的特性，并引导学生在特定的生活场景中，逐渐进入到化学实验探究学习中.

综上所述，新课程改革背景下，明确了探究性实验教学的重要性.鉴于此，唯有指向学科素养下的教学目标，彻底摒弃传统的实验教学观念，并遵循探究性实验教学原则，创设实验探究情境、延伸和拓展化学实验、引导学生自行设计化学实验方案、以生为本探究实验、融入媒体、依托生活素材等，才能真正提升高中化学探究性实验开展效果.