培养高中生化学学科探究能力的策略与实践

摘要：本文探讨了培养高中生化学学科探究能力的重要性，分析了当前高中化学教学在培养探究能力方面存在的问题，并提出了相应的教学策略，同时阐述了这些策略在教学实践中的应用及效果。

关键词：探究能力" 科学素养教学策略

一、引言

化学学科在高中教育阶段具有重要地位。培养高中生的化学学科探究能力，不仅有助于他们更好地掌握化学知识和技能，更能提升他们的科学素养、创新思维和实践能力，研究如何有效培养高中生化学学科探究能力具有重要的现实意义。

二、培养高中生化学学科探究能力的重要性

（一）符合化学学科特点

化学是以实验为基础的科学，培养学生的探究能力可以让他们亲身体验化学知识的产生过程，更好地理解化学概念、原理和规律。

（二）培养创新思维和实践能力

探究过程需要学生提出问题、设计方案、动手实践、分析数据等，这些环节能激发学生的创新思维，使他们在实践中不断尝试新的方法和思路，提高实践动手能力。

（三）提升科学素养

通过探究活动，学生学会用科学的方法获取知识，培养严谨的科学态度、实事求是的精神，从而全面提升科学素养。

三、当前高中化学教学中存在的问题

（一）教学方式传统

部分教师仍以传统的讲授式教学为主，学生被动接受知识，缺乏主动探究的机会，不利于探究能力的培养。

（二）实验教学重视不足

实验教学往往局限于验证性实验，学生只是按照既定的步骤操作，缺少对实验的设计和改进环节，不能充分发挥实验在探究能力培养中的作用。

（三）缺乏问题意识培养

教师没有注重引导学生提出问题，学生习惯于解决教师提出的问题，缺乏主动发现问题和思考问题的能力。

四、培养高中生化学学科探究能力的教学策略

（一）问题引导策略

1. 提出启发性问题

教师根据教学内容和学生的知识水平，提出具有启发性的问题。例如，在讲解反应速率时，提出 “为何食物在冰箱里能保存更长时间？”引发学生思考，激发其探究欲望。

2. 培养问题意识

鼓励学生在学习中发现问题，引导他们将问题转化为可探究的课题。如学习化学平衡时，学生提出“改变压强对有固体参与的可逆反应有什么影响？”教师要引导学生进一步思考如何设计实验来研究这个问题。

（二）实验探究策略

1. 增加探究性实验比例

教师应设计更多的探究性实验。例如，在探究影响盐类水解的因素时，让学生自己设计实验方案，选择不同类型的盐、改变温度和浓度等条件，观察并分析实验结果。

2. 实验改进与创新

引导学生对教材中的实验进行改进和创新。如在做铜与稀硝酸反应的实验时，鼓励学生思考如何改进实验装置，使实验现象更明显、更环保。

（三）小组合作策略

1. 合理分组

根据学生的学习能力、性格特点等因素进行合理分组，确保每个小组都有不同层次的学生，便于学生在合作中相互学习、共同进步。

2. 明确分工与合作

组内明确分工，如实验操作、数据记录、结果分析等。探究有机化合物性质时，组员分别负责不同有机物的性质实验，然后共同讨论总结规律。

（四）情境创设策略

1. 创设生活情境

将化学知识与生活实际相结合，创设生活情境。比如，在学习金属材料时，引入生活中常见的金属制品的选择和使用问题，如为什么厨房用具有的用不锈钢，有的用铁锅，让学生在解决生活问题的情境中探究化学知识。

2. 创设问题情境

利用化学史、科技前沿等素材创设问题情境。例如，讲述科学家在研究合成氨过程中的艰难历程，提出问题：“科学家遇到了哪些困难？如果你是科学家，你会怎么解决？”引导学生置身于科学探究的情境中。

五、教学策略在实践中的应用与效果

（一）实践案例

案例1：探究化学反应速率的影响因素（问题引导和实验探究策略）

教学过程：教师先以生活中的例子提问：“为什么食物在夏天更容易变质？为什么用酵母发面比较快？”引导学生思考反应速率的影响因素。然后学生针对浓度对反应速率的影响进行实验，用不同浓度的过氧化氢溶液（加入相同量的二氧化锰作催化剂）分解产生氧气，通过观察气泡产生的快慢来判断反应速率。对于温度的影响，学生设计实验，将相同浓度和体积的硫代硫酸钠溶液和稀硫酸分别在不同温度下反应，通过观察溶液出现浑浊的时间来比较反应速率。最后，学生根据实验结果，归纳出浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响规律。

案例2：探究有乙醇的结构和性质（小组合作和拓展资料策略）

教学过程：教师先布置任务，让学生分组讨论乙醇可能的结构。学生根据乙醇的分子式C₂H₆O，推测出两种可能的结构。教师提供资料，如乙醇与钠反应的实验视频、有关化学键的学术小片段等。学生通过分析资料和实验现象（乙醇与钠反应产生氢气），确定乙醇的结构。接着，小组再探究乙醇的氧化反应。一组学生负责实验乙醇的燃烧反应，观察火焰颜色等现象；另一组学生进行乙醇的催化氧化实验，观察铜丝在反应中的颜色变化和产生的气味。最后，各小组汇总实验结果，共同总结乙醇的化学性质与结构的关系。

（二）效果分析

1. 学生学习兴趣提高

通过这些教学策略的实施，学生对化学课的兴趣明显增强，课堂参与度大大提高，主动提问和回答问题的次数增多。

2. 探究能力提升

在多次的探究活动中，学生提出问题、设计实验、分析数据和解决问题的能力都有了显著提升。学生学会了从化学现象中发现问题，并运用所学知识进行探究。

3. 成绩和素养提升

学生在化学考试中的成绩有所提高，同时在科学素养方面也有了很大进步，表现为更加严谨的思维、更强的创新意识和团队合作精神。

六、结论

培养高中生化学学科探究能力是高中化学教学的重要目标。通过问题引导、实验探究、小组合作和情境创设等教学策略的实施，可以有效地激发学生的探究欲望，提高他们的探究能力，促进学生在知识、技能、科学素养等方面的全面发展。在今后的教学中，教师应不断改进和完善教学方法，为培养具有创新精神和实践能力的高素质人才奠定坚实的化学学科基础。同时，需要进一步关注教学实践中的新问题，不断探索更有效的培养途径。

本文系2024年度济源市基础教育教学研究项目《新时代高中化学科学探究能力提升的策略研究》（JY240757）研究成果。

参考文献：

［1］胡久华、王磊等.探索式的教学模式的课堂教学策略的初步研究［j］.化学教育，2002

［2］周红梅 高中化学探究性教学的实践与思考.读写算教育教学研究，2014