潘為華

摘 要：探究式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生發(fā)揮自己的思維和探究能力，教師在課堂實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)學(xué)生發(fā)問，在探究中分析問題、解決問題，通過實(shí)踐探究最后總結(jié)結(jié)論的教學(xué)流程，學(xué)生能夠自己探索化學(xué)變化和化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律和本質(zhì)，進(jìn)而激發(fā)創(chuàng)新思維、拓展動(dòng)手能力。在新課程改革和核心素養(yǎng)教育的背景下，探究式教學(xué)對于提升學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的綜合能力有重要作用。以下是對探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略的幾點(diǎn)思考。

關(guān)鍵詞：探究式教學(xué)；高中化學(xué)；教學(xué)策略

探究式實(shí)驗(yàn)充滿挑戰(zhàn)性的同時(shí)也充滿探索趣味性，教師在設(shè)計(jì)探究式實(shí)驗(yàn)時(shí)，能夠利用多媒體手段引導(dǎo)學(xué)生強(qiáng)化化學(xué)思維，充分參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂中來，從而產(chǎn)生對化學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)的興趣。探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠引導(dǎo)學(xué)生自愿、自覺、自發(fā)學(xué)習(xí)，不論是在小組探究還是在課外自主實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，都能使學(xué)生進(jìn)行積極主動(dòng)的思考與探究。教師通過探究教學(xué)，傳授學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)思維，使學(xué)生各方面能力得到不斷的提升，真正成為課堂的主人。

一、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)特點(diǎn)

（一）開發(fā)學(xué)生潛能，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠營造思維氛圍，學(xué)生自己探究、自己論證結(jié)論正確與否，在實(shí)驗(yàn)一步步完成當(dāng)中，能夠考驗(yàn)學(xué)生的創(chuàng)新思維，活躍學(xué)生的探究潛力。在對新知識(shí)領(lǐng)域探求研究過程中，通過自己動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，積極去思考、去探索，迸發(fā)出更多的智慧和靈感，有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)。在教學(xué)中充分采用探究式教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中發(fā)揮思維潛力，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，以拿到開啟化學(xué)大門之鎖的鑰匙，將“要我學(xué)”變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，教師的引導(dǎo)角色就轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙龑?dǎo)者”和“啟迪者”，學(xué)生的創(chuàng)新能力也就得到了提升[1]。

（二）培養(yǎng)核心素養(yǎng)，鍛煉應(yīng)用能力

化學(xué)學(xué)科是探究性很強(qiáng)的學(xué)科，在培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢，化學(xué)中蘊(yùn)含著諸如變化觀念與平衡思想，以及微觀與宏觀思想，而微觀世界看不見、摸不著，只能去想象，這些是需要發(fā)揮想象力的?；瘜W(xué)課程并不只限于傳統(tǒng)的知識(shí)傳授，更重要的是要培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科的思維方式，這正是強(qiáng)調(diào)探究式教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。在化學(xué)教學(xué)中，特別是在實(shí)驗(yàn)探究過程中，學(xué)生提出假設(shè)、驗(yàn)證假設(shè)的過程，本身就是一個(gè)證據(jù)推理的思維過程，這一過程也能體現(xiàn)其核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，即強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵探究能力和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力[2]。

二、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)策略

（一）豐富情境創(chuàng)設(shè)，充分利用課堂

創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境不僅能夠激發(fā)學(xué)生對于化學(xué)概念學(xué)習(xí)的興趣，也能夠培養(yǎng)他們善于觀察、勤于思考的化學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣，對于學(xué)生豐富知識(shí)儲(chǔ)備具有重要意義?，F(xiàn)代多媒體技術(shù)的應(yīng)用為教學(xué)帶來了全新的可能性，為教師創(chuàng)造了豐富多樣的教學(xué)資源。教師在教學(xué)過程中可以借助多媒體技術(shù)創(chuàng)造出相應(yīng)的情境，幫助學(xué)生理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程演示、形成自己的思考。

例如：魯科版選擇性必修一第一章的《金屬的腐蝕與防護(hù)》一課教學(xué)中，課件先進(jìn)行案例導(dǎo)入，通過學(xué)生對第一艘航母誕生過程的調(diào)查，使學(xué)生體會(huì)到“瓦良格號(hào)”到“遼寧號(hào)”的巨大變化，感受到化學(xué)在軍事工業(yè)上的重要作用，同時(shí)激發(fā)學(xué)生的求知欲，提出有價(jià)值的探究問題，以學(xué)生的問題作為探究金屬的腐蝕原理作為驅(qū)動(dòng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力。接著教師演示航母中金屬材料的腐蝕過程，學(xué)生仔細(xì)了解金屬腐蝕包含的化學(xué)反應(yīng)過程，學(xué)生在了解金屬腐蝕的危害后，自然而然提出內(nèi)心的疑問，教師通過課堂的深入教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生解開疑問，通過自主探究，設(shè)計(jì)出防止金屬腐蝕的解決方案。學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)原理后，展開設(shè)計(jì)探究，教師可以類比生活中熱水器的內(nèi)膽和外殼，探究不同的金屬材料腐蝕難易程度的不同，這樣一來能夠聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際，激發(fā)他們解決問題的熱情，教師可以借助多媒體技術(shù)，展示學(xué)生生活中的熱水瓶內(nèi)膽和外膽的腐蝕情況，用視頻的方式記錄腐蝕過程，直觀明了又富有探究趣味。教師通過提問：觀察你們家里的熱水瓶的內(nèi)膽外殼，它們分別是什么材質(zhì)的？為什么會(huì)存在腐蝕的程度不同？教師引導(dǎo)學(xué)生將生活中的真實(shí)問題與電化學(xué)認(rèn)知模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)對比，教師課件中通過模擬電解質(zhì)溶液以及模擬化學(xué)金屬腐蝕裝置能夠明白，內(nèi)膽屬于電化學(xué)腐蝕而外殼屬于化學(xué)腐蝕。最后，教師回到最初課堂創(chuàng)設(shè)航母情境，邀請學(xué)生在深入探究學(xué)習(xí)本課后，能夠模擬設(shè)計(jì)師，為航母上的電纜材料設(shè)計(jì)防腐蝕措施，如鍍鋅等，這些真實(shí)的問題能夠激發(fā)學(xué)生的探究欲望，是開展科學(xué)探究活動(dòng)的重要切入點(diǎn)。因此，充分利用情境創(chuàng)設(shè)法教學(xué)，既能讓學(xué)生順利理解、掌握化學(xué)概念和規(guī)律，又能間接地降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，通過生動(dòng)富有探究和挑戰(zhàn)性的情境創(chuàng)設(shè)多媒體能夠讓學(xué)生如同身臨其境，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和積極性，同時(shí)也能夠吸引并集中他們的注意力，提高課堂的教學(xué)效率。

（二）小組合作探究，引導(dǎo)細(xì)致觀察

在進(jìn)行探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師要培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，運(yùn)用正確的觀察方法。小組探究教學(xué)時(shí)，教師盡量兼顧不同水平的學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況，通過細(xì)致的引導(dǎo)讓學(xué)生真實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象從而提升小組的探究質(zhì)量。這樣的探究式教學(xué)才能發(fā)揮探究效果，更好地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科思維和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究精神[3]。

例如：魯科版必修二第一章的《海帶提碘》一課教學(xué)時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生分成多個(gè)小組，學(xué)生首先可以根據(jù)不同的分工情況分組活動(dòng)，查找相關(guān)資料，對資料整理篩選，確立探究方案。在開展實(shí)驗(yàn)過程中，配合教具進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)探究，體驗(yàn)探究過程。教師通過課件結(jié)合視頻，展示萃取提純步驟，學(xué)生參照視頻、結(jié)合教師講解，自主分析處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)，寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。最后，學(xué)生組內(nèi)交流探究成果，綜合評價(jià)探究實(shí)驗(yàn)過程。教師通過每個(gè)步驟的細(xì)致講解能夠讓學(xué)生體會(huì)元素周期表和元素周期律在分析、解決實(shí)際問題中的價(jià)值，并初步建立物質(zhì)分離提純的基本思路。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中，教師需要對于每個(gè)關(guān)鍵步驟有針對性的提問，例如：在提碘的實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化部分，需要引導(dǎo)學(xué)生思考氧化劑適宜pH范圍。教師此時(shí)展示背景資料，引導(dǎo)小組探究設(shè)計(jì)方案：選擇過氧化氫氧化劑，設(shè)計(jì)從pH=1到pH=6.5的平行實(shí)驗(yàn)，每組實(shí)驗(yàn)間pH差值為0.5，與海帶灰浸取液反應(yīng)，利用氧化還原傳感器測定全過程中溶液的電勢并繪制曲線。在初始步驟環(huán)節(jié)，教師需要從細(xì)節(jié)著手，提問學(xué)生：處理干海帶表面的附著物時(shí)能不能用大量的水沖洗？引導(dǎo)學(xué)生思考：海帶中的碘主要存在于海帶表面，以I-形式存在，易溶于水。在灼燒過程中引導(dǎo)學(xué)生思考：海帶灼燒不完全會(huì)對實(shí)驗(yàn)有什么影響？學(xué)生在自由討論后得出結(jié)論：灼燒應(yīng)該充分，待看到海帶完全變成灰燼之后再停止加熱；否則，濾液顏色很深，對后面的實(shí)驗(yàn)會(huì)有影響。在實(shí)際操作過程中教師可以進(jìn)行示范：向海帶中加一些酒精，從而加快碳化的速度，產(chǎn)生少量的煙，降低了污染。這樣一來，學(xué)生通過教師針對性的重點(diǎn)指導(dǎo)，能夠牢靠掌握知識(shí)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)從實(shí)際操作中吸收知識(shí)點(diǎn)、完善自身的探究能力和化學(xué)思維。教師通過設(shè)計(jì)小組方案，設(shè)計(jì)小組交流合作、知識(shí)遷移應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)方案多次優(yōu)化等環(huán)節(jié)，能夠使學(xué)生逐步建立起在解決實(shí)際問題時(shí)的科學(xué)思維和敢于質(zhì)疑的精神，實(shí)現(xiàn)了對學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)素養(yǎng)的培養(yǎng)。與此同時(shí)，在小組分組探究教學(xué)時(shí)，教師需要根據(jù)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)探究進(jìn)度，結(jié)合學(xué)生思維特征和水平差異，將學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生和較弱的學(xué)生搭配起來，合理設(shè)置分組，讓優(yōu)秀的學(xué)生能夠引導(dǎo)一般水平的學(xué)生，從而提高探究教學(xué)的效率。

（三）延伸課堂內(nèi)外，完善多方評價(jià)

高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)一部分是在課堂上的實(shí)驗(yàn)，另一部分需要教師在課堂之外進(jìn)行延伸，這樣才能強(qiáng)化學(xué)生對于知識(shí)的鞏固。加強(qiáng)課外實(shí)驗(yàn)的探究不僅能夠使得學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生持續(xù)的熱情，還能提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、探究能力以及創(chuàng)新思維。而且課外實(shí)驗(yàn)主要是學(xué)生自主開展，學(xué)生在開展實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，學(xué)習(xí)探究的積極性會(huì)更高。在課外延伸實(shí)驗(yàn)開展后，教師為了鼓勵(lì)學(xué)生積極參與，可以展開最佳課外實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)評選，通過對實(shí)驗(yàn)報(bào)告的交流和多方面評價(jià)，使學(xué)生的探究思維和創(chuàng)新精神貫穿課堂內(nèi)外，使學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的熱情高漲[4]。

例如：魯科版必修二第三章微項(xiàng)目《自制米酒》教學(xué)時(shí)，教師可以基于學(xué)情和學(xué)生活動(dòng)的開展情況，引導(dǎo)學(xué)生開展課外實(shí)驗(yàn)，通過家庭釀酒結(jié)果結(jié)合學(xué)校實(shí)驗(yàn)室定量釀酒的活動(dòng)梳理有機(jī)物的性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及應(yīng)用，讓學(xué)生在自己動(dòng)手實(shí)踐中初步確定釀造方案為洗米、泡米、蒸米、拌曲、發(fā)酵等。同時(shí)，通過親身經(jīng)歷釀造過程，學(xué)會(huì)用化學(xué)的視角分析釀酒工藝。學(xué)生對尋找原材料、實(shí)施條件等各方面因素進(jìn)行考慮，以及在釀酒真實(shí)環(huán)境中進(jìn)行變量的尋找、確定、控制，結(jié)合定時(shí)測定的各項(xiàng)數(shù)據(jù)確定最佳釀酒條件，發(fā)展運(yùn)用變量控制思想探究釀酒最佳條件，發(fā)展學(xué)生對于化學(xué)反應(yīng)可調(diào)控的認(rèn)識(shí)。學(xué)生在家庭實(shí)驗(yàn)課堂中需要克服許多困難，比如釀酒的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和影響因素較為復(fù)雜，需要學(xué)生會(huì)運(yùn)用化學(xué)思維來厘清思維邏輯。同時(shí)，學(xué)生在最后實(shí)驗(yàn)匯報(bào)總結(jié)的時(shí)候，要注意針對異?，F(xiàn)象結(jié)合數(shù)據(jù)圖像進(jìn)行分析，提高圖表信息的內(nèi)化和遷移應(yīng)用能力。學(xué)生在釀果酒過程中能夠培養(yǎng)他們對于化學(xué)現(xiàn)象的細(xì)致觀察能力和嚴(yán)謹(jǐn)記錄的能力，以小組為單位在實(shí)驗(yàn)室（或家中）自制米酒，做實(shí)驗(yàn)記錄如酒精度、甜度、pH值等，學(xué)生通過親手實(shí)踐能夠分析影響米酒口味的關(guān)鍵因素以及其中的完整化學(xué)變化。教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用變量控制法調(diào)控米酒，最后補(bǔ)充蒸餾的原理和操作。其次，對于重點(diǎn)探究部分，教師要能夠引導(dǎo)學(xué)生針對酶在反應(yīng)中的作用特點(diǎn)，了解酶的專一性，但是針對酶的活性有一定范圍的問題，學(xué)生初步思考得出溫度會(huì)影響酶的活性進(jìn)而影響反應(yīng)速率，綜合考慮影響反應(yīng)速率的因素中，最重要的是酶的活性。通過課堂內(nèi)外師生討論、小組討論，學(xué)生最終能夠了解最佳的釀酒方案。通過完整的課堂延伸實(shí)驗(yàn)，教師針對實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出評價(jià)，評選優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)案例，師生利用交流會(huì)，分享觀點(diǎn)，能夠培養(yǎng)學(xué)生的理性思維和嚴(yán)謹(jǐn)探究品質(zhì)，學(xué)生的核心素養(yǎng)也就得到了提升。

（四）明確教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)探究思維

新課程標(biāo)準(zhǔn)在“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”維度中要求學(xué)生能夠主動(dòng)思考、善于提問、研究問題，學(xué)生還要學(xué)會(huì)從探究過程中產(chǎn)生的問題出發(fā)，提出自己的假設(shè)，能夠基于問題設(shè)計(jì)自己的解決方案。核心素養(yǎng)上的培養(yǎng)主要包括養(yǎng)成化學(xué)思維習(xí)慣、激發(fā)科學(xué)思維、培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任，能夠?qū)⒄n本知識(shí)進(jìn)行遷移，從而提升應(yīng)用能力?；诖?，在科學(xué)探究和創(chuàng)新意識(shí)層面，教師需要針對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)、明確教學(xué)目標(biāo)，在課堂中時(shí)刻貫穿探究思維、創(chuàng)新思維。在核心素養(yǎng)層面，教師要努力貫徹落實(shí)立德樹人的基本要求，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)對社會(huì)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)，從而培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任意識(shí)，積極參與有關(guān)化學(xué)問題的社會(huì)決策以及將化學(xué)聯(lián)系實(shí)際，解決實(shí)際生活問題[5]。

例如：魯教版高中化學(xué)選擇性必修一第三章《離子反應(yīng)》一節(jié)，教學(xué)目標(biāo)可以設(shè)定為：通過溶液中離子濃度大小比較、三大守恒及有關(guān)電解質(zhì)溶液的K值計(jì)算等理論的熟悉，建立解決電離水解問題的一般方法，能確定不同滴定階段溶液的組成，準(zhǔn)確判斷微粒的變化。教師通過對學(xué)生學(xué)情的排查探究，引導(dǎo)學(xué)生能夠自主對弱酸滴定過程的圖像進(jìn)行分析，從而提高他們讀圖、數(shù)形結(jié)合的基本能力。在基本的探究思維建立之后，教師通過案例分析，引導(dǎo)學(xué)生深入探究，要求學(xué)生能夠通過酸堿滴定過程曲線的變化分析，為水溶液中其他圖像分析建立模型。接著教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析類比其他情況：上述酸換為鹽酸，你能畫出溶液對應(yīng)pH隨加入NaOH溶液體積的滴定曲線嗎？問題設(shè)計(jì)意在：構(gòu)建學(xué)生的圖像認(rèn)知，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行類比思考，發(fā)現(xiàn)和提出有探究價(jià)值的問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)。在教學(xué)的過程中，教師需要突出強(qiáng)調(diào)教學(xué)的靈活性，比如：由于水溶液的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)難度較大，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有畏難情緒，對于圖像題存在畏懼感，面對這些情況，教學(xué)時(shí)，需要教師耐心細(xì)致引導(dǎo)，遵循由簡到難、循序漸進(jìn)的教學(xué)過程，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，利用小組合作機(jī)制，從而樹立學(xué)生的自信心。例如：針對教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)部分酸堿中和滴定曲線以及特殊點(diǎn)的應(yīng)用方面，教師需要通過引導(dǎo)提問方式，按“宏、微、線、點(diǎn)”遞進(jìn)式提問，讓學(xué)生在腦海中形成自己的知識(shí)架構(gòu)，由面到線由線到點(diǎn)具體分析圖像，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合鹽類水解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行解答，針對有困難的地方，適時(shí)調(diào)整策略，小組合作討論激發(fā)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，鍛煉學(xué)生自主解決問題的能力。

結(jié)束語

高中化學(xué)教學(xué)中，教師需要明確自身職責(zé)所在，利用探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境、激發(fā)學(xué)生探究性思維，不斷改進(jìn)自身的教學(xué)方法和精進(jìn)自身的研究思維，教師應(yīng)積極利用探究式教學(xué)模式為學(xué)生發(fā)展進(jìn)步和課堂提升質(zhì)量開拓更廣闊的空間。同時(shí)，在教學(xué)之余將有用、有效的教育教學(xué)心得及時(shí)進(jìn)行總結(jié)并記錄下來，對于在教學(xué)中沒有達(dá)到預(yù)期效果的進(jìn)行反思，及時(shí)找到相應(yīng)的改進(jìn)措施，并在教學(xué)中加以實(shí)踐。

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