新課程背景下高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

張軍貴

(甘肅省民樂縣第一中學(xué) 734500)

1 探究性學(xué)習(xí)與高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

新課程改革背景下，探究性學(xué)習(xí)模式應(yīng)運(yùn)而生，又被稱之為發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)法、研究學(xué)習(xí)法.探究性學(xué)習(xí)模式下，教師常常圍繞具體的教學(xué)內(nèi)容，從學(xué)生的實(shí)際生活切入，選擇探究主題，引導(dǎo)學(xué)生圍繞探究主題進(jìn)行質(zhì)疑、發(fā)現(xiàn)問題、調(diào)查和分析等，最終在解決問題的過程中，完成知識(shí)的深度建構(gòu)，并促進(jìn)能力的全面發(fā)展.可以說，在探究性學(xué)習(xí)模式下，課堂教學(xué)不再是知識(shí)的單方面?zhèn)魇冢處煂W(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給寫了學(xué)生，自己則成為課堂教學(xué)的“掌舵者”，通過設(shè)計(jì)問題、提供素材、引導(dǎo)和啟發(fā)等，促使學(xué)生參與到知識(shí)探究中.

鑒于探究性學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，將其應(yīng)用到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，具有十分重要的價(jià)值.具體來說，集中體現(xiàn)在：一方面，適應(yīng)了新課程改革的要求.探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式契合了新課程改革的要求.在探究性學(xué)習(xí)模式下，學(xué)生真正成為課堂的主體，教師開始成為課堂教學(xué)的引導(dǎo)者，結(jié)合化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，科學(xué)設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究方案，安排好課時(shí)，做好前期準(zhǔn)備工作，引導(dǎo)學(xué)生圍繞實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究學(xué)習(xí).同時(shí)，教師又對(duì)學(xué)生的整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作過程進(jìn)行了全程指導(dǎo)，對(duì)比分析了學(xué)生的動(dòng)手操作能力，針對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中存在的問題進(jìn)行解決.如此一來，不僅激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究意識(shí)，也促使學(xué)生在探究中完成化學(xué)知識(shí)的深度建構(gòu)，以及能力的全面發(fā)展；另一方面，提升了學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng).在高中化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，常常以學(xué)生感興趣的實(shí)驗(yàn)作為切入點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生在親自操作實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)的過程中，產(chǎn)生成功的愉悅感.同時(shí)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)研究的過程中，還可天馬行空大膽設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置等，并運(yùn)用多種手段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究.長(zhǎng)此以往，學(xué)生在探究性實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中，不僅掌握了實(shí)驗(yàn)探究的方法，也在探究中逐漸形成了良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣、科學(xué)的態(tài)度等，真正落實(shí)了學(xué)科素養(yǎng)下的教學(xué)目標(biāo).

2 新課程背景下高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則

原則一：科學(xué)性.探究性實(shí)驗(yàn)和正常實(shí)驗(yàn)教學(xué)一樣，必須要符合科學(xué)性的原則，才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo).具體來說，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案時(shí)，應(yīng)確保實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理、操作過程、注意事項(xiàng)等都與化學(xué)理論知識(shí)、科學(xué)研究方法相一致，尤其是要關(guān)注藥品的劑量，嚴(yán)格執(zhí)行實(shí)驗(yàn)步驟，才能達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo).

原則二：可行性.在設(shè)計(jì)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持可行性的原則，結(jié)合學(xué)校已有的實(shí)驗(yàn)條件、學(xué)生的實(shí)際情況，思考實(shí)驗(yàn)方案是否可行，并非是所有的實(shí)驗(yàn)都可設(shè)計(jì)成為研究性實(shí)驗(yàn).這就要求教師在設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)方案之前，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行深度分析，針對(duì)一些具備發(fā)散性思維的內(nèi)容，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案；同時(shí)，在設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，還應(yīng)全面加強(qiáng)學(xué)情分析，關(guān)注學(xué)生的已有知識(shí)和能力，避免設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案難度過大、過低，使其與學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展區(qū)相契合.

原則三：主體性.在設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，應(yīng)遵循學(xué)生在課堂上的主體地位，必須結(jié)合高中生的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)出輕松、有吸引力的實(shí)驗(yàn)方案，旨在喚醒學(xué)生的探究欲望，促使其積極主動(dòng)參與到實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)中.

原則四：創(chuàng)新性.教師在設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，必須要關(guān)注實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新點(diǎn)，對(duì)教材中的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，為學(xué)生創(chuàng)造一定的實(shí)驗(yàn)情境，促使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究的過程中，循序漸進(jìn)提升自身的創(chuàng)新能力.

3 新課程背景下高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

3.1 創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)探究情境，喚醒學(xué)生探究熱情

在探究性實(shí)驗(yàn)的過程中，由于所有的過程都是由學(xué)生自行探究得知的.鑒于化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求，可靈活借助實(shí)驗(yàn)情境，借助情境引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的探究積極性.例如，在氯氣的教學(xué)中，為了激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究熱情，教師在設(shè)計(jì)教學(xué)之前，給學(xué)生準(zhǔn)備了相關(guān)的資料：在第一次世界大戰(zhàn)期間，德國(guó)為了取得戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利，就使用了一種黃綠色的氣體，致使英法的士兵出現(xiàn)了胸悶、咳嗽，甚至死亡等現(xiàn)象.學(xué)生閱讀完材料之后，內(nèi)心求知欲望被徹底激發(fā).此時(shí)，教師提出問題：如果我們?cè)谀骋粋€(gè)情況下，出現(xiàn)了氯氣泄漏的事件，應(yīng)該怎么辦？之后，學(xué)生結(jié)合所學(xué)的知識(shí)，展開了激烈的討論，紛紛提出了自己的觀點(diǎn).如此一來，通過教學(xué)情境的設(shè)置，學(xué)生的探究欲望徹底激發(fā)，使其積極主動(dòng)參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究學(xué)習(xí)中.

3.2 鼓勵(lì)學(xué)生圍繞實(shí)驗(yàn)進(jìn)行延伸和拓展

基于高中化學(xué)核心素養(yǎng)下的教學(xué)目標(biāo)，以及化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)，教師在日常教學(xué)中還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生圍繞化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展和延伸.例如，在“乙烯性質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，將乙烯通入到溴水中之后，溴水出現(xiàn)褪色的現(xiàn)象.在這種情況下，學(xué)生常常由此產(chǎn)生結(jié)論：乙烯使溴水褪色.但是還有的學(xué)生持有不同的意見，理由是：在制取乙烯的時(shí)候，出現(xiàn)了二氧化硫，這種物質(zhì)也可以使溴水出現(xiàn)褪色的現(xiàn)象.在這種爭(zhēng)論中，學(xué)生的探究興趣再次被激發(fā)，并緊緊圍繞“如何對(duì)乙烯造成溴水褪色進(jìn)行檢驗(yàn)？”這一知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究.如此一來，通過實(shí)驗(yàn)的拓展和延伸，學(xué)生很快就會(huì)后進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)探究的學(xué)習(xí)狀態(tài)中，并在探究中提升了自身的化學(xué)綜合素養(yǎng).

3.3 引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

新課程改革背景下，為了發(fā)展學(xué)生的自主探究能力，使其在學(xué)習(xí)中獲得一定的成就感，教師在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案時(shí)，應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，給學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需的材料，并將實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)的知識(shí)，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、確定實(shí)驗(yàn)流程，并按照設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行驗(yàn)證.例如，在“氮”的學(xué)習(xí)中，由于教材上關(guān)于一氧化氮、二氧化氮內(nèi)容基本上為化學(xué)方程式，并未涉及過多的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作.在這種情況下，學(xué)生在學(xué)習(xí)中常常面臨著不理解的現(xiàn)狀.鑒于此，就可結(jié)合這一章節(jié)的內(nèi)容，給學(xué)生準(zhǔn)備化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的素材，引導(dǎo)學(xué)生圍繞“銅和濃稀硝酸反應(yīng)”展開化學(xué)實(shí)驗(yàn).之后，引導(dǎo)學(xué)生以小組的形式，圍繞這一實(shí)驗(yàn)主題，通過交流和討論，共同確定實(shí)驗(yàn)方案.在這一過程中，部分小組選擇了舊的醫(yī)用氯化鈉注射液瓶、使用過的注射器作為本次實(shí)驗(yàn)的主要器具，之后又結(jié)合實(shí)驗(yàn)室中的銅絲、水、濃硝酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn).另外，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中，一邊操作，一邊觀察，一邊思考如何對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行驗(yàn)證，如何將一氧化氮、二氧化氮這些對(duì)人體有害的物質(zhì)除去？如此一來，學(xué)生在自行設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證和思考的過程中，真正成為學(xué)習(xí)的主體，并在探究中加深了理論知識(shí)的理解.

3.4 以生為本，高效完成實(shí)驗(yàn)探究

高中化學(xué)教師應(yīng)堅(jiān)持“以生為本”的原則，引導(dǎo)學(xué)生以知識(shí)探究者的身份積極主動(dòng)參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)中.例如，在“乙炔”這一部分內(nèi)容教學(xué)中，由于高一的學(xué)生剛剛接觸到有機(jī)化學(xué)，教師在上課之前，常常會(huì)在上課的時(shí)候，直接將“加成反應(yīng)”告訴學(xué)生，學(xué)生在這種被動(dòng)的學(xué)習(xí)模式下，難以保證學(xué)習(xí)的效果.此時(shí)，就可圍繞加成反應(yīng)，重新設(shè)計(jì)教學(xué)過程：將乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，溴的四氯化碳溶液逐漸褪色.此時(shí)，向?qū)W生提出問題：根據(jù)這一化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象，應(yīng)該得出什么結(jié)論？之后，引導(dǎo)學(xué)生圍繞這一化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察、思考，找到最終答案.在這一過程中，由于學(xué)生在以往的學(xué)習(xí)中已經(jīng)建立了甲烷和氯氣光照取代反應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)，在這種情況下也常常將其遷移過來，認(rèn)為本次實(shí)驗(yàn)屬于取代反應(yīng).那么取代反應(yīng)和加成反應(yīng)是不是一回事兒，兩者之間有什么本質(zhì)區(qū)別？此時(shí)又引導(dǎo)學(xué)生對(duì)氯離子和溴離子的檢驗(yàn)方案進(jìn)行檢測(cè)，并在溴和乙烯實(shí)驗(yàn)中證明其屬于加成反應(yīng).如此一來，通過實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)，真正凸顯了以生為本的特點(diǎn)，促使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)問題引導(dǎo)下，通過實(shí)驗(yàn)、思考和探究中，完成了既定的教學(xué)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的全面發(fā)展.

3.5 融入媒體，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)探究效果

基于化學(xué)學(xué)科的性質(zhì)，部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在一定的危險(xiǎn)性，稍有操作不當(dāng)就會(huì)出現(xiàn)安全問題；也有一部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)速度比較快，學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)很難觀察清楚.面對(duì)這一現(xiàn)狀，為了保證探究性實(shí)驗(yàn)的順利開展，可融入現(xiàn)代媒體，借助虛擬實(shí)驗(yàn)這一方式，引導(dǎo)學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)視頻的輔助下，完成實(shí)驗(yàn)的探究學(xué)習(xí).例如，在“水和鈉的反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于在這一化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，反應(yīng)速度較快，學(xué)生稍微不注意，就已經(jīng)結(jié)束了.在這種情況下，學(xué)生很難在實(shí)驗(yàn)觀察中完成實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)；另一方面，在本次化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，由于學(xué)生無法精準(zhǔn)掌握鈉的量，也給本次實(shí)驗(yàn)增加了一定的難度.鑒于此，就可充分借助信息技術(shù)，將其設(shè)計(jì)為虛擬實(shí)驗(yàn)，充分借助信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)觀察，降低化學(xué)實(shí)驗(yàn)中存在的風(fēng)險(xiǎn).

3.6 依托生活素材，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)探究

化學(xué)與學(xué)生的實(shí)際生活息息相關(guān)，在實(shí)際生活中也無時(shí)不刻地發(fā)生著化學(xué)反應(yīng).同時(shí)，將生活元素融入到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，也縮短了學(xué)生與化學(xué)知識(shí)的距離，使得學(xué)生以更加積極的狀態(tài)，主動(dòng)參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)中.例如，在“噴泉實(shí)驗(yàn)”教學(xué)中，為了徹底喚醒學(xué)生的探究欲望，就以實(shí)際生活中的實(shí)例作為切入點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生思考：在實(shí)際生活中，我們常常在公園中看到一些噴泉.實(shí)際上，我們?cè)诨瘜W(xué)課堂上也能作出噴泉的實(shí)驗(yàn).此時(shí)，學(xué)生的好奇心徹底被激發(fā)，并參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)中.之后，又給學(xué)生講解化學(xué)噴泉實(shí)驗(yàn)的原理，使得學(xué)生明白這一化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是利用了氨溶于水的特性，并引導(dǎo)學(xué)生在特定的生活場(chǎng)景中，逐漸進(jìn)入到化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)中.

綜上所述，新課程改革背景下，明確了探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性.鑒于此，唯有指向?qū)W科素養(yǎng)下的教學(xué)目標(biāo)，徹底摒棄傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念，并遵循探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)原則，創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)探究情境、延伸和拓展化學(xué)實(shí)驗(yàn)、引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案、以生為本探究實(shí)驗(yàn)、融入媒體、依托生活素材等，才能真正提升高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)開展效果.