探究实验在高中化学教学中的应用

景亚平

高中化学是一门实验型学科，实验是化学学科的基础，大部分化学知识是源于化学实验得出的具体结论。教师要立足于化学实验，以化学实验展开具体的教学活动，让学生的思维在实验中获得提升。因所学化学知识的不同实验方式也多种多样，其中探究实验是教师经常使用的方法，不仅能够让学生在探究中加深对所学知识的了解，还能让学生在化学实验中提升实践能力与动手能力。学生能够在探究实验中进行深度学习，既能对化学原理与化学结论所产生的具体原因产生进一步理解，又能促进个人能力的持续发展。本文分析探究实验的特点和在高中化学教学中应用的意义，提出创设探究实验情境；开展多媒体实验教学；归纳与整体化学知识，夯实探究基础；师生合理分工，协同完成化学探究实验的应用建议。

一、探究实验的特点和在高中化学教学中应用的意义

（一）探究实验的特点

探究实验源于探究教学，主要是在具体实践中激发学生的探究学习能力、自主性和能动性，让学生通过自主学习的方式对所学知识进行知识探究。探究实验的核心为“以生为本”，让学生在实验中掌握化学知识，促使自身化学素养得到全面发展。其中展现的探究实验特点为以下几点：

第一，学生在探究实验中要有一定的自主性。教师要让学生在探究实验中对实验过程进行自主探究与学习，让学生在自学的过程中尝试多样化的实验，并对实验结果进行反复验证与反思，能自主总结实验过程与结果。第二，探究实验要具有综合性特征。化学实验内容涉及的范围宽广，包括学生生活、现代工业、农业以及其他社会领域，能让学生在探究实验的过程中建立完整的化学体系，并让学生在具体的实验操作中提升实践能力和解题能力。第三，探究实验组织多样化。在新课改背景下，教师要让学生成为化学课堂学习的主体，了解学生之间存在的个体差异，在探究实验的过程中针对不同的学生因材施教，让所有学生都能在探究实验中获得良好的学习体验和充足的锻炼机会。

（二）探究实验在高中化学教学的主要意义

探究实验在高中化学教学中应用的意义主要体现在以下几个方面：

第一，在探究实验的过程中，学生能够在教师的引导下养成良好的学习习惯，并有效激发自身对化学实验的探究兴趣和积极性。第二，在高中化学探究实验教学中，能够摆脱传统化学教学中死记硬背化学公式以及对其中复杂抽象的化学知识进行照本宣科式的教学，让学生在实践中将碎片化的化学知识构建成为整体性化学知识体系，并通过实践巩固实验结论以及课堂所学知识。第三，在新课改背景下，培养学生的学科核心素养成为主要的教学目标。高中化学核心素养包括科学态度与科学精神。学生在探究实验中会对实验过程与实验结果质疑，从而对实验过程与实验结果进行不断创新，养成良好的严谨实验态度与实验精神，为培养核心素养打下良好的基础。第四，探究实验通常涉及学生提出问题、设计实验和解决问题等过程，能够激发他们的好奇心和主动学习的兴趣，使其更愿意深入探究化学知识。第五，探究实验要求学生在教师的引导下对实验过程提出假设、进行实验、分析数据和得出结论，能够培养学生的科学思维要素。学生能够在实验探究的过程中学会如何观察、实验、记录和推理，这为未来的化学学习打下了良好的基础，并对提升化学核心素养起到了极大的作用。第六，学生能够在化学探究实验中加深对所学知识的理解，深入地理解和记忆化学概念。学生经历了化学原理探究过程，能将抽象的知识变成实际经验，这有助于知识的深化。第七，学生在探究实验的过程中通常以团队合作的形式进行，共同解决问题和进行实验。这有助于培养学生的团队合作能力、沟通能力、动手实践能力。第八，探究实验通常与现实问题或具体应用情境相关联，学生可以通过探究的形式解决实验中的化学问题，能够了解到化学在日常生活和生产中的应用，有助于學生将化学知识与实际生活联系起来，并将化学知识灵活运用到真实情境中。

二、探究实验在高中化学教学的策略

（一）创设探究实验情境

在高中化学教学中，受客观因素的影响，学生在具体的学习过程中具有明显的差异化表现，学习积极性不高，影响了最终的学习效果。为提高探究实验在高中化学中的应用成果，教师要在具体的探究实验中进行合理切入，并结合具体的教学情况创设合理的教学情境，为学生营造良好的实验探究氛围。创设合理的探究实验情境是调动学生学习积极性，使其全身心投入实验操作的有效手段。在具体的探究实验情境中，学生能够亲身实践检验所学化学知识的有效性，让自己成为化学学习的主人。并且，教师还要站在学生的立场去分析，使其能够在探究实验情境中将所学化学知识与实验案例进行有效关联，理解化学知识的具体应用。

比如，在人教版高中化学必修一第二章《海水中的重要元素——钠和氯》教学时，教师如果依然采用传统的教学方法，会导致部分学生难以理解该部分内容，难以理解氯气的相关知识。为此，教师应创设探究实验情境，具体过程如下：

首先，准备好两块有色棉布，一块棉布是干燥的，另一块是湿润的。其次，指导学生将一块干燥的有色棉布放入装有氯气的容器中，观察有色棉布的变化。然后，再将被水浸湿的棉布放入装有氯气的容器，再观察湿润有色棉布的变化。静置一段时间，学生能够发现两块有色棉布的变化。此时教师提出问题让学生思考：“为什么氯气通过湿润的棉布后，会将有色棉布的颜色变淡，然而氯气通过干燥的棉布就没有反应，颜色变淡的原因是否和水分有关系？”学生在动手探究中会对这个问题产生极大的兴趣，并且积极上网查找相关资源与翻看化学教材，同时与小组同学交换意见。最终得出结果：“氯气经过湿润棉布，湿润有色棉布的颜色会逐渐变淡，主要因为有色棉布被湿润的作用。”学生会进一步探讨氯气和水产生的化学反应，并对此次实验学习到的化学知识进行巩固记忆，对其产生更深刻的认知。学生经过探究实验对氯与水的实验产生了一定的兴趣，并且加深了对化学知识的印象，提高了学习效率。因此，教师应积极创设化学探究情境，充分激发学生对化学学习的热情，使其以积极的态度投入化学学习中。

（二）开展多媒体实验教学

随着信息技术的不断发展，多媒体信息资源逐渐深入高中化学课堂教学中。化学实验具有一定的复杂性与危险性，并不是所有的化学实验都可以在课堂中实施。教师可以合理利用多媒体信息技术手段与化学学科、化学学习内容、学生的具体学习情况相结合，设计符合当前学习内容的多媒体教学课件，让学生在丰富的多媒体课件中进行实验探究，弥补部分化学实验不能在课堂进行的弊端，同时吸引学生注意力，让学生全身心投入化学实验中。

首先，教师可以以微课的形式，向学生展示优质课程资源，让学生在线观看名师授课，学习其他教师独特的教学方法与探究实验开展过程。这不仅为学生提供了广泛的学习机会，还使他们能够深入研究自己感兴趣的化学领域。其次，教师可以通过多媒体技术中的生动性和互动性吸引学生的注意力。教师可以将化学概念以视觉和声音的形式更生动地呈现出来，激发学生的好奇心，让他们更有动力深入学习化学。此外，多媒体还提供了各种有趣的案例和实际应用，将化学联系到现实生活，提高了学习的实际性。

比如，在人教版高中化学选修一第一章《化学反应的热效应》教学时，本节课知识所涉及的化学物质十分丰富，其中一些物质如煤炭、石油、天然气等具有一定的危险性，不适合在课堂中进行实验教学，但如果教师只让学生通过死记硬背的形式学习本课知识，则无法实现探究学习。因此，教师需将具体探究实验内容进行仔细研究，并通过多媒体信息技术将实验内容编制成多媒体课件，并与本节课学习内容相结合。教师可以通过多媒体技术向学生展示化学能与热能转换的视频，如，燃气炉通过燃料和氧气的化学反应将化学能转换为热能，进而让炉子加热。学生通过直接观看多媒体信息资源，能够深入了解探究实验过程，掌握实验操作的要点，同时也降低了化学实验的危险性。在多媒体演示完毕后，教师应让学生对化学能转化为热能进行交流，探讨其中的相关知识。多媒体教学不仅能够让学生全身心投入探究实验的学习过程中，还可以让其养成探究实验的良好习惯，为今后的学习打下良好基础。

（三）归纳与整体化学知识，夯实探究基础

从学生的学习情况分析发现，学生归纳与整理知识的能力不足。归纳与整理是化学学习的基础，学生如果没有良好的知识归纳总结能力，会影响到他们整体的学习效果。因此，教师不仅要让学生掌握其中的化学基础知识，还要培养学生的知识整理归纳能力，让学生掌握探究实验中的知识要点，提高其学习效率。

首先，教师应注重在探究实验中培养学生归纳与整理的能力。部分学生在课上发言很积极，学习状态较好，但因归纳总结能力一般，没有对所学知识进行整理归纳，导致无法发现实验中的问题。因此，教师要指导学生对所学知识进行归纳与整理。比如，教师可以在每次探究实验后，对重点实验过程与重点知识点进行归纳整理，并以思维导图的方式指导学生记忆，提升其知识归纳总结能力。其次，教师也要在有限的探究实验中给学生留下充分的整理与归纳时间，让学生能够通过归纳与总结将知识进行再复习，加深对所学知识的印象，提高学生的化学核心素养。

比如，在化学探究实验的过程中，学生通常接触到烧杯、试管、酒精灯、烧瓶等专业实验仪器，教师可以在探究实验结束后，引导学生对化学装置的具体使用方法进行归纳整理，让学生认识、了解每种化学实验设备的具体用法以及使用注意事项。学生在探究的过程中能够更加深刻地认识到实验设备的使用方法，也能在加深认识实验仪器用途的基础上加深对本节课探究实验的理解，起到温故而知新的作用。

（四）师生合理分工，协同完成化学探究实

探究实验能够让学生充分发挥自身主观能动性，全身心投入化学实验中。在此过程中，教师要做好引导者，将学生的思路引向正确的路径。只有这样才能使其在化学实验的过程中进行自主探究。探究实验对学生的要求并不局限于知识理解，还要求学生在探究实验中发散化学思维。教师的引导要在探究实验开始之前，而不是实验过程中，且过程指导要适度，避免干扰学生原本的实验思路。因此，教师可以在实验前让学生向自己积极提问，让其充分调动自身思维，预设实验可能遇到的问题。

比如，在“配制一定物质的量浓度溶液”这一探究实验中，师生要合理分工完成化学探究实验。在实验的过程中，教师要对学生进行合理分工，并制定好对应的实验目标。除此之外，教师也要将需要配制的物质的量浓度进行详细讲解，避免学生陷入思维误区。学生在师生合理分工的指导下，能够充分发挥自身能力，在融洽的师生合作氛围中完成本次探究实验。

（五）将实验与化学知识紧密结合

教师带领学生进行化学探究实验，首先要对化学教材进行全面探索，将教材中碎片化的知识收集起来，并且思考如何将这种细微的知识点融入探究实验中，让学生通过实验学习知识。同时，教师也要让学生了解基础知识和探究实验之间的关系。大部分习题是以实验为切入点，考查学生对实验的了解程度和应用能力，让其切实掌握实验和化学知识的关联，为其后续学习打下坚实的基础。在传统化学教学中，教师往往先将化学知识传授给学生，再让其进行简单实验，有时不进行实验验证。这样的做法会使化学知识与具体实验难以有效关联起来，不利于学生化学综合能力的发展。为了帮助学生将理论知识与实验进行更好关联，教师可以让学生进行探究实验，让学生在探究实验中学习化学概念性知识，能够用实验验证理论知识。

比如，在“用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子”实验前，教师可以先带领学生了解溶解、过滤、蒸发等操作步骤，认识到这些操作在化学提纯中的重要性，并向学生展示在此次实验中可能会出现的问题。虽然这种事前讲解会占用一定的课堂时间，但会对探究实验起到一定的引导作用，使学生更为深入地理解化学知识与化学实验之间的联系，加强理论知识与实验实践的联系。

三、结束

综上所述，探究实验在高中化学教学中的应用具有重要意义。学生不仅能够深入理解化学原理，掌握实验操作技能，提高学科素养，还能在探究实验中激发学习兴趣，主动参与实验设计和数据分析，更好地理解实验背后的逻辑和原理。教师应积极开展探究实验，培養其化学思维，使其掌握实验技能，为其化学能力的发展奠定坚实的基础。