高中化学探究性实验教学研究

隋静

摘  要：高中化学探究性实验强调学生的主体性、实践性和创新能力培养。然而，教学中普遍存在学生实验基础薄弱、实验结果分析能力不足、评价机制不完善等问题。为解决这些问题，文章提出了一些优化措施，其中包括加强初中阶段的实验教学、提高学生的思维能力、建立客观公正的评价机制。这些措施将有效提升学生的实验技能，培养其创新能力和问题解决能力。

关键词：高中化学;探究性实验;创新能力

随着教育理念的不断深化和社会科技的日新月异，培养学生的创新思维和解决问题的能力变得尤为关键。化学探究性实验教学作为一种重要的教学手段，为学生提供了积极参与、深入思考、自主探索的平台，有助于学生更全面地掌握化学现象和知识。然而，在实际应用过程中，也产生了一系列问题和挑战，因此，文章以“铁及其化合物的性质”的教学为例，深入探讨如何优化高中化学探究性实验教学，以满足现代教育发展的需求，培养出更具实践能力和创新潜力的学生。

一、高中化学探究性实验教学的特点

（一）学生主体性强

在高中化学探究性实验教学中，学生的主体性地位尤为突出。这一特性着重强调学生在教学过程中的积极主动性，从而推动其学习与发展。具体表现为：首先，学生需独立设计实验方案，而非传统模式下的被动接受。学生需要深入理解实验目的和原理，发挥创造性思维，提出合理的实验构想。这一过程不仅锻炼了学生的科学思维，也激发了学生的主观能动性。其次，学生需亲身参与实验操作，如物质混合、反应观察等，以增强对化学现象的直观感知。最后，学生还需分析实验结果、得出结论，并通过与同学的分享和讨论，提升团队协作和沟通能力。这一系列活动培养了学生的实验技能、数据处理能力、逻辑思维和判断力。

（二）实践性强

实践性强是高中化学探究性实验教学中一项显著的特点。这种教学方式不仅让学生有机会深入探究化学现象的本质，还可以通过实践操作培养学生的实验技能和科学素养，为学生的未来发展奠定坚实基础。在这种教学模式下，学生能够亲身参与实验过程，直观地观察化学反应的演变和物质性质的转变。以“铁及其化合物的性质”的探究为例，学生可以亲手操作铁与酸、氧气的反应实验，亲眼见证化学反应的神奇变化。这种直观的体验有助于学生更深刻地理解化學现象。此外，学生在实验过程中需要精确称量物质、配制溶液、控制反应条件等，这些操作要求学生具备扎实的实验技能。通过反复的实践操作，学生不仅积累了宝贵的实验经验，还培养了细致观察、准确记录数据和解决问题的能力，这些能力对学生未来从事科研或工程领域的工作具有不可估量的价值。相较于传统的以理论知识为主的教学模式，实践性强的化学实验教学能够让学生将抽象的理论知识与具体的实验操作相结合，从而更好地理解和掌握化学原理及其应用。这种教学方式不仅增强了学生对化学学科的兴趣和信心，也为学生的职业发展提供了有力支持。

（三）培养创新能力

在高中化学探究性实验教学中，培育学生的创新能力是一项至关重要的任务。通过实验教学，学生得以在实验过程中逐步培养创新思维和解决问题的能力，这对学生未来的学术和职业发展具有深远的影响。首先，化学探究性实验教学倡导学生主动思考和提出质疑。在实验过程中，学生往往会遇到突如其来的情况和未知的挑战，这时，学生需要运用已掌握的知识和技能，探究问题的根源，并提出相应的解决方案。这一过程不仅培养了学生的问题意识和发现问题的能力，还激发了学生的探索欲望。其次，实验教学过程中的创新性体现在学生需要提出新颖的实验方案。为了优化实验流程、简化操作步骤、更方便地获取实验结果，学生需要不断地进行思考和尝试。学生可能需要修改实验方案、调整实验条件，甚至尝试不同的方法。这种实验设计和调整的过程，不仅锻炼了学生的创新思维和实验技能，还使学生具备了独立解决复杂问题的能力。最后，化学探究性实验教学也鼓励学生在实验结果的分析和解释上展现创新性。学生需要从实验数据中提取有用的信息，进行科学合理的数据分析和归纳，从而得出科学的结论。这一过程不仅培养了学生的分析思维和判断力，还培养了学生的科学推理能力。

二、高中化学探究性实验教学存在的问题

（一）学生实验基础薄弱

学生实验基础知识薄弱主要归因于初中阶段实验教学的诸多问题和不足。这一问题在高中化学探究性实验教学中尤为突出。一方面，在初中阶段，部分学校未能给予实验教学足够的重视和资源支持，导致实验设备不足、实验机会有限以及教师培训不足等问题。这些因素共同造成了学生在实验操作方面的欠缺，使得学生在面对高中化学探究性实验中的陌生设备和操作步骤时，常常感到无所适从。另一方面，由于初中阶段实验教学的不足，学生在实验设计和实验思维方面未能得到充分培养，过度依赖教师提供的实验步骤，缺乏独立思考和实验设计的机会，导致学生无法自主设计实验方案，只能机械地模仿操作。这不仅降低了学生的学习兴趣和积极性，影响了实验教学的效果，还导致学生的实验操作技能和实验设计能力滞后，进而影响了学生未来在科学领域的发展和职业选择。

（二）实验结果分析能力不强

经过实验教学的观察与反思发现，部分学生在实验结果分析方面存在明显的不足。这种能力的欠缺主要源于学生在实验教育过程中未能获得充分的引导与培养，这无疑对高中化学探究性实验教学效果构成了显著的障碍。在具体的实验教学中，部分教师可能过于聚焦于实验的操作过程，从而忽视了对实验过程的详细讲解和实验结果的系统分析。这种倾向导致学生在实验中往往仅关注如何机械地完成步骤，而未能将所学知识在实验过程中融会贯通，也未能深刻理解实验的目的以及实验结果所蕴含的科学意义。值得注意的是，部分学生在面对实验结果时，由于害怕犯错或缺乏分析实验结果的方法，可能会选择避免深入思考。在这一环节中，教师的指导和激励作用至关重要。如果教师未能及时且有效地引导学生对实验结果进行深入分析，学生可能会错失通过实践学习的宝贵机会。

此外，尽管一些学生能够按照要求完成实验步骤，但学生却无法准确理解实验结果的科学意义，更无法得出具有深度和准确性的结论。这不仅影响了学生对化学知识的深入掌握，也制约了实验教学的整体效果。更为严重的是，这种情况可能会削弱学生对科学探究的兴趣和热情，因为学生无法在实验过程中体验到获取新知识和解决问题的乐趣。

（三）缺乏有效的评价机制

高中化学探究性实验教学中，评价机制的缺失成为一大挑战，其根源在于现有评价体系的局限性与复杂性。探究性实验教学重视学生的主体性和独立思考，每个学生的实验方案、操作过程及结果各具特色，这种多样性导致教师难以通过标准化的评价方式进行简单评估，而需要采用更加灵活和多元化的评价策略。教师需要投入大量时间与精力审阅每个学生的实验报告，同时，因探究性实验教学涉及化学知识、实验技能、分析能力等多个层面，教师需具备深厚的专业知识和丰富的经验，以确保评价的精准性。然而，现状是学生的实验探究能力未能获得充分的反馈与评价，由于评价多依赖于教师的主观判断，存在评价不公和评价标准不一的缺陷，导致学生的实际能力难以得到准确反映。此外，评价机制的缺失也阻碍了教学的改进与优化，因为教师难以根据评价结果调整教学方法和内容，进而提升教学的有效性。

三、高中化学探究性实验教学优化措施

（一）加强初中阶段的实验教学

初中实验教学环节对高中化学探究性实验教学具有深远的影响，此环节的核心目的在于为学生奠定扎实的实验操作技能与实验设计能力基础，从而为学生高中的化学学习之路铺设稳固的基石。通过初中阶段的实验教学，学生可以逐步熟悉并掌握常见的实验仪器与操作步骤，锤炼基本的实验技能。重复的实践操作不仅有助于增强学生的记忆，还能提升操作的熟练度，培养在实验过程中的自信心，为高中化学探究性实验奠定坚实的技术基础。此外，初中实验教学还有助于培养学生的实验设计能力。在这一阶段，学生将学会如何科学地选择实验主题，设计合理的实验方案及条件，并能够将所学知识融入实验过程，独立分析和解读实验结果。这一过程不仅激发了学生的创造力和独立思考能力，还为高中阶段的探究性实验教学积累了丰富的经验。值得注意的是，初中实验教学对帮助学生理解化学知识的实际应用同样具有重要意义。通过实验，学生能够亲身感受化学现象与反应过程，将抽象的理论知识与实际操作相结合，从而更深入地理解化学的实际应用与价值。这不仅有助于提升学生对化学的兴趣，还为学生在高中阶段的深入学习奠定了坚实的基础。

（二）提高学生的思维能力

为促进学生的深度思考，提高学生实验结果分析能力，教师可运用铁及其化合物的化学性质作为范例，引导学生进行深入地探讨。首先，教师可以通过“铁在空气中的化学反应为何？”“铁与酸反应的结果如何？”等问题，引导学生思考铁的性质及其与其他物质的反应情况，从而激发学生的好奇心与求知欲。其次，在实验环节，教师可以鼓励学生自主探索。例如，在探索铁的氧化反应时，组织学生进行实验，让学生亲自观察铁片在不同条件下的氧化过程，积累实验数据，并据此总结规律，锻炼学生的实验结果分析能力。再次，组织小组讨论也是有效的教学方法。教师可以让学生分享各自的实验结果，讨论不同条件下铁的反应及其背后的化学原理。这种交流与思考的过程有助于学生对化学现象有更深入的理解，并提升学生的分析和推理能力。最后，教师应鼓励学生勇于提出疑问和想法，以激发学生的创新思维。学生可针对铁的化学性质提出问题，或尝试设计不同的实验方案来验证自己的假设。这种主动和创新性的思考方式有助于培养学生的科学探究精神，使学生更加积极地参与实验教学。

（三）建立有效的评价机制

构建科学的评价体系对客观、全面地评估学生的实验探究能力至关重要，它可以提供有针对性的反馈和指导，进而推动教学的改进和优化。首先，学校应运用多元化的评价手段来全面衡量学生的实验探究能力。除传统的考试方式外，实验报告和实验记录等也应纳入评价体系中。实验报告能够体现学生的实验设计能力和结果分析能力，而实验记录则能够展示学生的实验操作技巧。采用多元化的评价方式有助于更全面地了解学生的实验能力，弥补单一评价方式的不足。其次，评价体系应确保客观性和公正性。评价标准必须明确，评价过程应尽量减少主观性，避免评价者的个人偏见和主观判断。为确保评价的客观性和一致性，教师可以制订明确的评价标准和评分细则。同时，教师可采用多位评价者的评价方式，以进一步降低评价的主观性。再次，评价体系应及时向学生提供反馈。教师在学生完成实验后应尽快对实验报告和实验记录进行评价，并及时向学生提供反馈意见。这有助于学生及时认识自身的不足，進而改进和提高实验探究能力。此外，教师还可以与学生进行个别交流，解答学生的疑问，并提供个性化的指导和帮助。最后，评价体系应与教学目标和实验教学内容保持一致。评价应着重于学生的实际探究能力，而非仅关注记忆和应试能力。评价标准和内容与实验教学的目标相匹配，才能确保评价的有效性和准确性。

四、结语

高中化学探究性实验教学的改进是教育领域的重要任务，它深切关联学生的科学素养与长远发展。文章通过分析“铁及其化合物的性质”实验案例，凸显了在教学中强化学生主体参与、实践能力和创新能力培养的核心价值，同时也指出了目前教学中存在的短板与挑战。为了更有效地推进高中化学探究性实验教学的优化进程，学校和教育机构可采纳文章提出的策略，包括强化初中阶段的实验教学、提升学生的思维能力、建立科学的评价机制等。这些措施的实施，将有助于学生全面而深入地掌握化学知识与实验技能，从而进一步培育学生的创新思维与解决问题的能力。

参考文献：

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[3]董作宝，杨辉振，刘秀莲. 以学生为中心优化高中化学实验教学的实践策略[J]. 广西教育，2023（26）：70-75.

（责任编辑：张涵淋）