高中化学实验探究式教学模式的构建

陈秀

摘 要：为了提高高中化学实验教学成效，并帮助学生更好地理解和运用化学理论知识，探究式教学开始得到教师的关注。文章从化学实验教学角度出发，分析了在教学实践中构建探究式教学模式的方法。科学构建探究式教学模式，能提升化学实验教学成效，培养学生的学科核心素养，探究与实践并重的教学情境能让学生以更浓厚的兴趣和更饱满的状态主动学习，从而提升化学实验教学的效率。探究式教学模式有利于高中化学实验教学提质增效，建议在教学实践中推广和应用。

关键词：高中化学；实验教学；探究式教学模式

《普通高中化学课程标准（2017年版）》发布后，化学实验在高中化学教学中的地位越来越突出，而化学实验教学活动除了可以培养学生的核心素养外，还能让学生养成更强的探究能力[1]。《普通高中化学课程标准（实验）》也强调“通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学生学习化学的兴趣，强化科学探究的意识”等要求，直观阐释了在化学教学中实验与探究的关系，突出了两者的契合性以及在实验教学中构建探究式教学模式的可行性。

一、高中化学实验教学中构建探究式教学模式的原则

（一）主体性原则

化学实验教学本质上是一种培养“人”的活动，而化学核心素养培养，则是根据化学学科独有的特点来回答“怎样培养人”和“培养什么样的人”的问题。所以化学实验教学的开展，需要始终围绕“人”这一要素，即化学实验教学强调以学生为本。因此，在构建探究式教学模式的过程中，教师要始终坚持“以人为本”的原则，越能提高学生在教学活动中的主体性，越有利于学生的科学探究。例如，为了让学生了解铁离子的性质，教师可以引入缺铁性贫血的病例，引导学生思考铁的形态，激发学生对铁离子特性的研究欲望，通过启发和引导让学生自主获取知识，提高学生的科学探究与创新意识。

（二）综合性原则

教师在构建探究式教学模式时，可以在教学中自行设计实验探究活动，综合教育教学的各类要素，如化学理论知识、教学问题、教学任务等，以此丰富化学实验探究活动的内容，争取让学生在更短时间内理解和掌握知识点。比如，在正式开展化学实验教学前，教师出于提高实验探究性的目的，在实验课的导入环节，可以用多媒体导入情境，根据特定情境和实验内容巧妙提问，随后用提前收集的实验视频形象解答，引导学生深刻理解化学理论知识，明确后期开展化学实验活动的步骤。学生在综合性的实验探究过程中，可以更好地实现知识和能力的相互迁移，丰富的实验操作内容能激发学生的学习兴趣。

（三）自主性原则

在构建探究式教学模式的过程中，教师要遵循学生自主的原则，围绕学生的兴趣、需求等，在深入研读教材的基础上，尽量让自身设计的实验探究活动与学生的兴趣偏好相契合，激发学生“想学”的意识[2]。在正式开展实验探究活动时候，教师可以指导学生详细观察化学实验的现象，在观察的过程中活跃学生的思维，思考这些现象应该用哪些学过的知识来解释，及时将任务布置给学生，让学生按照任务或问题自行探究、动手操作，使其养成良好的实验探究习惯，提高学生的实验操作水平和探究能力，让学生“能学”“会学”，特别是要在学生参与探究的过程中，给予学生足够的自我表现时间和空间，让学生逐渐学会自主分析、自我主导，让学生在自主学习的过程中掌握关键的知识和技能，养成良好的核心

素养。

二、高中化学实验教学中构建探究式教学模式的路径

（一）深入阅读教材，明确实验教学目标

教学目标是一切教学活动开展的基础，更是构建和应用探究式教学模式的基础。在高中化学实验教学活动开展前，教师要结合新课标的要求，深入阅读教材内容，确定好实验教学的目标、内容、方法和流程。教师针对实验探究设计的教学目标，要突出实验探究活动的探究性、开放性等特点，尽量包含核心素养发展目标、情境与问题、过程与方法、情感态度与价值观等教学相关要素，根据学生的情况把控好教学设计的难度，避免过难或过简单的教学目标让学生对实验探究产生抵触。

例如，在《化学反应与能量》中围绕“化学反应的速率与限度”设计教学目标时，根据上述设计教学目标的要求，可以将教学目标细分为以下几点：①从内因、外因两个角度认识化学反应速率；在实验探究活动中，学会安装实验仪器，了解化学实验的基本流程和操作方法，初步认识化学实验内容。②在科学探究过程中主动观察，具备使用化学语言描述化学实验的能力；根据化学反应现象，探究各种可能影响化学反应速率的因素，灵活对实验探究活动进行规划、思考和评价，立足变量调节进行自主学习，获得化学经验。③通过案例直观感受逆反应的限度，了解化学中的平衡规律，养成“变化观念与平衡思想”；掌握“变量控制”的科学方法，提高学生的证据推理意识。④探究了解化学反应的基本思路，结合化学反应的限度和速度，了解生活生产中的各种情况，认识到限度和速度对化学反应的重要性，认识到控制反应条件会影响化学反应过程。⑤探究了解反应速率的主要影响因素，通过对反应中的限度控制形成直观体验，内化学科探究中的各种方法[3]。教师在构建探究式教学模式的过程中，可以按照提前设计的教学目标，引导学生逐渐规范学习，有序进行实验、探究和分析，由浅入深逐步提高学生的知识理解能力和实验操作能力，在实验探究的过程中培养学生的核心素养。

（二）合理设置主题，利用问题引导学生探究

高中化学实验教学中，教师在构建探究式教学模式前，可以确定好本次实验探究活动的主题，根据学生学情和教材内容，鼓励学生自行确定主题，突出学生在教学活动中的主体性，以提升化学实验探究活动的开展效果。在确定了实验探究的主题后，教师可以根据学生的特点适当提问，尽量给学生创设熟悉的实验情境，让学生对化学实验活动产生强烈亲近感，在自主探究与合作学习的过程中尽快解决问题，让学生更好地掌握化学实验中蕴含的知识点，提高学生的实验和探究能力。

以必修第一册《从海水中获得的化学物质》为例。为了加深学生对“钠”的理解，教师与学生一起确定了“活泼的金属单质——钠”这个实验主题，根据实验主题带领学生开展“钠和水反应”的探究性实验。

在实验探究活动开始前，教师可以在导入环节向学生介绍海洋的故事，让学生了解到钠是海洋中众多元素中的一种，它与氯都是重要的物质元素，二者有着金属和非金属元素的差别。在接受了海洋中的钠元素后，教师可以提出一个导入性的问题：“钠的单质及其化合物的性质如何？怎么在实验中了解这个问题？”随后带领学生开展在海水中提取钠元素的实验活动，当教师向学生讲述了实验目的后，可以适当提问：“我们如何才能将钠元素从海水中提取出来？”在学生异口同声回答了问题后，教师发现学生基本无法正确回答问题，随后可以在多媒体上向学生展示在海水中提取金属钠的工业流程，详细讲解工业制备流程中各个环节的重点，帮助学生了解在海水中提取金属钠的原理，随后在黑板上板书，给出答案：2Nacl（熔融）=2Na+cl2↑[4]。完成第一个任务后，教师可以为学生提供自由发言的时间，如有学生提出：“为什么制钠厂都建在盐湖边上，海边却很少有？”的问题后，教师可以将这个问题作为本次实验的第二个探究任务，先让学生合作讨论，在学生迷茫时适当提供指导：“请大家从钠的原子结构、金属元素的共性和金属活动顺序等角度来分析问题。”在教师指导下，让学生认识到“钠容易失去电子”“钠可以和非金属单质、盐、酸等发生反应”“钠的金属活动顺序比较靠前”，由此推测出钠具有较强还原性，钠的化学性质比较活泼，在建制钠厂时要格外关注如何保存钠的问题，所以在西北干燥地区的盐湖边上建制钠厂更加合理。

在后续教学环节，教师则需要带领学生在实验室开展一系列实验，系统性分析金属钠的性质。例如，用小刀可以切割金属钠，判断金属钠的性质；观察金属钠被隔开的断面，发现有灰白色的物质，这些物质是什么？探究发现灰白色物质是Na2O，写出其化学方程式；加热金属钠，观察钠的变化，总结金属钠具有活跃的化学性质，随着温度升高钠会发生不同变化等。在掌握了金属钠的性质后，带领学生开展“钠与水反应”的实验，要求学生结合钠的性质、物质结构、氧化还原反应基本原理等，探究钠与水相遇后的化学反应，并写出实验生成物。

（三）创设实验情境，调动学生的科学思维

在化学实验教学中，实验探究能激发学生学习化学的兴趣，直观的实验能提高学生的认知水平，让学生通过感性认知展开联想，发挥实验对学生的启发作用。在构建化学实验探究式教学模式的过程中，教师要注重情境的创设，将情境作为激发学生兴趣和调动学生科学思维的一种方式，引导学生在探究的过程中理解和掌握化学知识，提高学生应用化学理论知识的能力。

以“铁盐与亚铁盐”为例，本科的教学目标是带领学生探究Fe2+和Fe3+的学生性质和检验方法，引导学生形成基于物质类别和元素价态对物质性质进行探究的理论模型[5]。教师在带领学生探究Fe2+和Fe3+离子检验和相互转换实验前，可以结合学生的生活经验，为学生创设一个生活化的实验情境：“X同学最近经常乏力，特别是运动后突然起身容易头晕。医生给她开了一盒琥珀酸亚铁片和一瓶维生素C，她吃了药后症状明显好转。X同学在阅读药物说明书时，发现补铁和补血药物的成分相似”随后向学生展示两种药物的图片、成分，引导学生观察，分析，讨论两种药物成分有哪些异同点，得出结论：“两种药物都含有亚铁，其中一个是琥珀酸亚铁，另一个是硫酸亚铁。”随后教师又提出问题：“药物中只有亚铁离子吗？有没有铁离子成分呢？”学生通过观察，发现药物去除包衣后里面为蓝绿色，认为铁离子是黄色，所以没有铁离子。教师随机否定学生的说法，认为学生的观察还不够准确，需要通过实验来解决这个问题，随后可以带领学生进行开展检验Fe2+和Fe3+离子的实验，通过实验验证猜想、解决问题。

（四）组织实践操作，提高学生的体验感

在化学教学中，实验活动具有较强趣味性，如何通过化学实验启发学生，让学生在探究的过程中实现自我发展，是教师在构建探究式教学模式时需要深入思考的问题。化学实验教学中，教师要多为学生提供动手操作的机会，让学生在亲自动手的过程中深刻地感知知识、把握知识。

以“Fe2+和Fe3+检验”为例，教师可以指导学生利用氢氧化钠和硫氰化钾开展实验，让学生分别观察实验中Fe2+和Fe3+离子的颜色，并在加入氢氧化钠后两种离子发生的反应，得出结论：Fe2+离子溶液中加入氢氧化钠后会产生白色沉淀物，随后快速变为灰绿色，最终变为红褐色；Fe3+离子溶液在加入氢氧化钠后会直接产生红褐色的沉淀物。而在不同溶液中加入硫氰化钾，Fe2+并不会发生变化，但在Fe3+中加入硫氰化钾，溶液会变为血红色。学生在亲自动手操作的过程中，很快会对实验产生浓厚兴趣，通过不同类型溶液的变化，对Fe2+和Fe3+形成更深刻的认识[6]。为提高学生对知识点的理解程度，教师可以在学生完成实验后适当提问：“还有没有其他方法可以检验两种离子？”随后为学生提供充足的思考和探究。比如，有的学生想要探究通过铁丝和铁粉是否可以验证哪个是Fe2+和Fe3+，于是分别用铁丝和铁粉等材料来开展实验，实验发现铁丝在两种溶液中都不会发生反应，但铁粉可以溶于Fe3+离子溶液中，并且原本的颜色是黄色，在加入铁粉后，溶液开始从黄色变成浅绿色。当学生对这个现象感到十分好奇的时候，教师可以及时介入指导，根据学生的实验现象，组织学生围绕实验现象展开讨论，详细为学生介绍理论知识点，一边探究其他检验Fe2+和Fe3+的方法，一边探究化学实验原理。如部分学生在合作时发现氢氧化钠是一种碱性溶液，认为其他碱性溶液也可以用来检验Fe2+和Fe3+，于是选择其他碱性溶液来开展实验，发现部分碱性溶液确实可以用来检验Fe2+和Fe3+。

结束语

综上所述，探究式教学模式是一种以探究学习为主的新型教学模式，强调任务、问题的设置，注重在学习过程中对学生的启发和调动。高中化学实验教学中，构建探究式教学模式不能一蹴而就，需要将探究贯穿于化学实验教学的全过程，以任务和问题为驱动，立足于真实情境，适当启发和引导，才能建立完整的探究式教学模式。探究式教学模式下，化学实验教学将成为一个完整的学习过程，这个过程以化学实验为基础，可以融合课堂导入、情境营造、任务驱动、实验操作等各类教学相关要素，更有利于学生掌握和运用化学知识，培养学生的化学核心素养。

参考文献

[1]吴良俤.“启发—探究”式教学在高中化学实验教学中的应用[J].教育艺术，2024（1）：77-78.

[2]贾金蕾.基于“科学探究与创新意识”的高中化学实验教学的实践研究[D].鞍山：鞍山师范学院，2023.

[3]刘艳霞.基于核心素养的化学实验探究式教学实践[D].重庆：西南大学，2023.

[4]张登木，于四喜.浅议高中化学实验探究式教学模式的构建策略[J].学周刊，2023（14）：58-60.

[5]王莎.高中化学实验探究式教学模式的构建与实施[J].高考，2022（6）：9-11.

[6]段婷.基于高中化学实验教学现状的探究式教学模式研究[D].重庆：西南大学，2020.