新課標高中化學教學中如何培養學生的實驗探究能力

熊津花

實驗探究是一種重要的科學實踐活動，是化學學科核心素養的構成要素之一。《普通高中化學課程標準（2017年版）?》要求：“教學中應突出對學生實驗探究能力的培養，引導學生掌握科學探究的一般過程與方法，建立解決某類化學實驗問題的特定思路與方法，促進學生發展動手能力和高級思維能力。”“教師應依據“科學探究與創新意識”素養發展水平和學業質量標準，結合學生的認知發展特點，精心設計實驗探究活動、有效地組織和實施實驗探究教學，增進學生對科學探究能力的理解，發展科學探究能力。”“實驗探究教學要講究實效，不能為了探究而探究，應避免探究活動泛化、探究過程程式化和表面化；應把握好探究的水平，避免淺嘗輒止或隨意提升知識難度的做法；應避免實驗探究過程中教師包辦代替或對學生放任自流的現象。”“重視實驗探究與實踐活動。讓學生在實驗探究活動中學習科學方法，認識科學探究過程，體會、認識技術手段的創新對化學科學的重要價值，形成嚴謹求實、勇于實踐的科學態度，發展實踐能力。”可見，高中化學新課標高度重視實驗探究。那么，新課標高中化學教學中如何培養學生的實驗探究能力呢？

一、把握實驗探究原則

高中化學學科核心素養的內容之一是“科學探究與創新意識”，因此，我們要將科學探究與創新意識有效滲透到實驗探究教學中。在開展實驗探究時應把握以下原則。（1）科學性原則。化學實驗的設計首先要科學合理，實驗原理要建立在科學合理的理論基礎上，實驗裝置，操作，方法同時也要有一定的實驗基礎。（2）探究性原則。設計的探究實驗中往往隱含著更深層次的化學知識與規律，需要學生本著求真務實的精神去探究挖掘。實驗結果有可能與預期的相差甚遠，這就要求學生應不怕錯誤，大膽猜疑假設并驗證來尋找解決問題的最佳途徑。（3）創新性原則。探究實驗同時也要具備新穎性，在實驗設計中體現新思維，新方法，新觀點等，從而培養學生的創新意識。（4）安全性原則。實驗探究具有各種未知因素和難度，學生由于實驗機會少而導致經驗不足，應避免化學危險品的使用，確保學生的安全。

二、明確實驗探究目標

化學實驗不僅是化學的基礎，也是探究化學知識的源泉。課堂上學生通過親手操作實驗，化抽象為具體，實驗探究過程通過觀察，動手，思維，科學分析實驗現象，辯證評價實驗方案。通過實驗操作，讓常見儀器、基本裝置、基本實驗操作等知識在學生腦海中有深刻印象。探究過程貫穿課堂中的交流與討論、觀察與思考、練習與實踐，通過實驗演示、分組實驗、現象分析、相互溝通，并在此基礎上進行分析、歸納，尋找出最優的方案。因此教師根據實驗內容和要求，鉆研教材，胸有成竹地實施教學。教學中根據學生的層次水平，實驗中盡量做到現象明顯，充分激發學生強烈的求知欲，為學生提供充分自由表達、質疑，讓學生通過個人、小組、集體等多種形式的解難釋疑嘗試活動，讓學生認真地去探究，然后去挖掘想要的東西。在實驗教學中足夠重視，大膽創新，積極改進實驗裝置和操作，積極引導學生觀察，用所學知識分析評價，讓學生產生好奇心和探究意識，讓課堂充滿趣味性。

三、組織實驗探究活動

隨著新課改不斷深入，高中化學教師為了實現學生的主體地位，開始注重學生課堂主動性以及實踐能力，嘗試組織化學實驗探究過程，鼓勵學生獨立或者協力設計和完成實驗，使之在探究過程中進一步提升探究能力和化學學習興致，為深度學習化學知識奠定基礎。例如，學生在學習《改善大氣質量》內容時，高中化學教師通過組織實驗探究活動，有效提升了學生的實驗探究能力。教師可以提出：“同學們都聽說過空氣污染，知道空氣中的二氧化硫或者二氧化氮、可吸入粉塵的增多會影響人類的健康，二氧化碳的積累會造成溫室效應的發生，現在老師準備了一些實驗裝置，大家可以按照課本中的實驗步驟或者自己設計出實驗共同探究一下到底二氧化碳是如何造成溫室效應的。”學生立即動手展開實驗探究，并且對探究產生了興趣，有的人按照課本完成實驗裝置的組裝，有的人則是通過不斷創新來探究化學知識。高中化學教師將實驗課堂還給了學生，組織他們自主完成實驗或者創新實驗，有效提升了其探究能力和實驗熱情。

四、發展科學探究思維

在實驗探究教學中，科學探究思維品質的培養是實驗探究學習質量提升的關鍵。而問題作為激活思維，提高主動思考、集中學習注意力的有效途徑，為構建科學的實驗探究教學模式，在實驗設計的過程中可以通過層層設疑展開教學引導，由易到難，在問題探索、問題分析的過程中提高實驗探究能力，發展科學探究思維。例如，一教師在教學《化學反應速率的影響因素》這一內容時，液體濃度、壓強、溫度、催化劑等因素對化學反應速率的影響，了解化學知識在生活中的重要作用，體會實驗探究的艱辛。在實驗探究的時候，可以利用信息技術手段為其播放高層建筑爆破、古建筑腐蝕、食物霉變等生活現象，在圖片情境直觀展示的過程中，引導其思考：為什么不同的化學反應，反應速率不一樣呢？決定化學反應快慢的根本原因是什么？哪些外界因素可以改變、控制反應的速率？通過層層問題的引導和思考分析，讓學生回顧影響化學反應速率的內因，認識其外界因素在化學實驗中的影響，從而介紹“化學反應速率的影響因素”實驗探究學習基本程序，為其發放探究記錄表，組建4個實驗團隊，分別對濃度、壓強、溫度、催化劑等對化學反應速率的影響進行同步實驗，讓學生團隊依據實驗情況進行具體分析，引導其運用理論知識解析實驗現象，實現理實結合，提高理解能力，在層層問題引導中，發展科學探究思維。

總之，實驗探究為學生提供了更多的思考和探究空間，促使學生進行自主思考和分析，加深他們對知識的理解。在新課標背景下，教師應認識到開展高中化學實驗探究教學的重要意義，結合學生的認知發展特點，精心設計實驗探究活動、有效地組織和實施實驗探究教學，增進學生對科學探究的理解，從而有效培養學生的實驗探究能力。