互動探討式教學在高中化學教學中的運用

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》中指出，普通高中化學教學意在不斷提升學生的科學素質，讓學生能夠具備適應生活的能力，使學生的社會責任感、參與意識和決策能力得到切實培養。對于高中生而言，教材中的內容往往比較抽象，具有較強的理論性，理解起來存在較大困難。因此，教師應注重在教學中應用互動探索式教學法，讓學生能夠根據已掌握的知識與經驗展開合作探究，并合理應用日常生活中的案例創設教學情境，將教學內容合理滲透到課堂教學中，充分激發學生的求知欲與探究欲。

在高中化學課堂中應用互動探討式教學法，可以使原本固化的教學氛圍更加富有生機，化靜為動，讓學生學習知識的同時，以全新的視角感受化學學科的魅力，充分彰顯學生主體地位，增強學生課堂體驗感。文章主要以“金屬的腐蝕與防護”課堂教學為例，從課前準備、提出問題、實驗互動探究、小組合作、總結反思、應用遷移等環節，對互動探討式教學模式的設計展開研究與探討，以期提升學生的學生學習興趣，培養學生的化學學科素養，實現化學教學目標。

一、互動探討式教學設計理念

互動探討式教學法更加注重學生的主體地位，是倡導學生自主探索與合作交流的一種科學、高效的教學方式，其核心目標是激起學生學習熱情，激發他們主動參與，加強獨立思考與創新能力。新課改背景下，傳統教學模式逐漸顯現出一系列的弊端，在高中化學教學中，越來越多的教師更加青睞于互動探討式教學，引導學生在互動探索中獲取知識，提高技能，確保學習質量與效果。

文章主要以“金屬的腐蝕與防護”這部分教學內容為例，深入研究與分析了互動探討式教學。在教學設計中，教師創設情境，提出問題，引導學生在課堂中互動探究，并通過開展相應實驗得出結論。在教學中，教師貫穿互動探討式教學模式，有助于充分激發學生的主觀能動性，提高學生課堂積極性，強化學生對化學理論知識的理解與記憶，從而使學生的綜合分析能力、動手操作能力、發現問題與解決問題的能力以及溝通交流能力等素質得到全面提升，讓學生發現化學學科的魅力所在，為后期更好地學習打下扎實的基礎。

二、教學目標

1.通過在課堂教學中采取互動探討式教學，讓學生充分了解金屬的腐蝕現象及其原因；掌握日常生活中常見金屬的腐蝕方式與特點。

2.通過創設情境、問題導學、實驗探究、交流研討等形式，使學生能夠深刻理解析氫腐蝕、吸氧腐蝕本質和金屬的電化學防腐措施。

3.通過知識構建，使學生分析問題、解決問題的興趣得以充分激發，培養學生實驗觀察能力和數據分析能力，增強科學態度和社會責任感。

三、互動探討式課堂教學實施步驟

（一）情境創設，做好準備工作

高中化學課堂教學中，做好情境創設工作可以使課堂教學以更加直觀、有趣的形式展現給學生，提升學生學習的主動性，讓學生自主探究化學知識，進一步強化學生對化學知識的理解，確保教學質量與效果。教師可以通過開展動手實驗、采取真實案例、提出問題、結合生活實際等途徑，創設生動形象的課堂教學情境，吸引學生的注意力，讓學生喜歡上化學課堂，獲取良好的課堂體驗感。教師創建合理的情境，能夠為后期互動探討式教學的順利開展起到基礎性的作用。

“金屬的腐蝕與防護”教學設計中，教師可從生活案例著手，對富有生活氣息的課堂情境進行構建。學生借助已有生活經驗與知識技能，可以更加直觀地認識到金屬腐蝕現象，小組內嘗試思考與探索腐蝕的原因。教師可以通過多媒體教學工具，將日常生活中比較常見的有關于金屬腐蝕現象的圖片展示給學生，如鐵釘銹蝕、地下金屬管道銹蝕、欄桿銹蝕、輪船銹蝕、建筑物金屬構架銹蝕及銹跡斑斑的大橋等，播放“2019年某大橋垮塌事故調查官方視頻”，以此將本節課所要學習的新知識導入其中，使學生觀看圖片與視頻，初步了解金屬受到腐蝕后存在的潛在威脅，引導學生從化學的視角闡述致使金屬受到銹蝕的原因，為后期互動探討創造良好的條件。

（二）提出問題，注重啟發式引導

在高中化學教學活動開展期間應用互動探討式教學模式，教師可以采取提問的方式，將問題作為導線，讓學生快速明確學習重點知識，針對化學問題進行互動分析與研究，提升學生學習能力與合作探究的能力。教師可以選擇所創設的生活情境作為切入點，提出相關問題，充分調動學生的求知欲，然后，設疑讓學生深入思考與探究化學內容，基于化學視角分析問題。

在引導學生觀看圖片與視頻內容后，教師提問：“同學們，大家能說出金屬受到腐蝕之后會產生什么樣的危害嗎？”學生觀察圖片、觀看視頻，可以發現被腐蝕的金屬，其外形、色澤及機械性等方面會發生不同程度的變化，導致機械設備的靈敏度降低，地下金屬管道銹蝕致使管道出現泄漏，長期受到腐蝕的大橋會出現坍塌等，引發極為惡劣的影響。在學生初步了解金屬腐蝕與防護有關內容后，教師適當提升問題的難度：“在干燥的空氣中，金屬出現銹蝕的可能性比較低，而將金屬置于潮濕的環境中，則會加大銹蝕的概率，原因是什么呢？請大家嘗試從化學的角度分析生銹過程發生了怎樣的反應。”或者提問：“海南省與新疆吐魯番盆地兩地，哪個地區金屬被腐蝕更快，原因是什么呢？”教師提出層層遞進的問題，讓學生在后期可以圍繞問題進行針對性的討論與探究，促使化學知識的學習方向更加明確，提升學習的質量與效果。

（三）實驗合作探究

1.實驗步驟：鐵粉中添加微量的炭粉，將二者充分混合均勻，并將得到的混合物分別放入氯化鈉溶液、稀醋酸溶液沾濕過的兩支具支試管中，并標記為a、b。將幾滴紅墨水添加到水中，待一段時間后，將止水夾打開，觀察導管中水柱的變化及試管內的現象。

2.實驗現象：兩支具支試管中都有紅色鐵銹產生，a裝置導管內水柱上升，b裝置導管內水柱低于小試管液面。

3.實驗結論：學生之間圍繞實驗產生的現象進行溝通交流，同時，教師輔之以相應的指導，通過共同探究，闡述實驗原理。a裝置導管內水柱出現上升的現象，說明大試管內氣體體積減小，a裝置中有氣體參加反應，由于是空氣中的氣體，故是氧氣，發生吸氧腐蝕；裝置b的導管中水柱下降，說明大試管內有氣體生成，因有鐵和醋酸存在，生成的氣體是氫氣，發生析氫腐蝕。a、b裝置構成原電池，a中氧氣所發生的反應類似于氫氧燃料電池的反應。

（四）小組討論，合作探究

學生在小組內完成鋼鐵生銹的實驗后，教師要鼓勵學生在小組內討論，對鋼鐵的吸氧腐蝕與析氫腐蝕進行探究，在互動交流中深入剖析吸氧腐蝕、析氫腐蝕發生的條件、電極反應、總反應等相關內容。學生通過互動探討實驗原理，最終獲取到：①通常情況下，在潮濕的空氣中，鋼鐵表面凝結了一層溶解有氧氣的水膜，它與鋼鐵中的碳和鐵形成了原電池。這些微小的原電池遍布鋼鐵表面。2Fe+O2+2H2O===2Fe（OH）2，4Fe（OH）2+O2+2H2O===4Fe（OH）3，Fe（OH）3脫去一部分水生成的Fe2O3·nH2O就為鐵銹的主要成分。所以實驗a具支試管中O2減少，壓強減小，導管中水面上升。因此鐵在這種環境中被腐蝕稱為吸氧腐蝕，在鋼鐵腐蝕中是最為主要的原因。由此也可以很好地回答潮濕環境下鋼鐵腐蝕現象產生的可能性大這一問題。②析氫腐蝕也是一種形成鐵銹的方式。其主要是在鋼鐵的表面水膜酸性較弱，氫氣逐漸析出，水膜pH上升，Fe2+與OH-結合生成Fe（OH）2，Fe（OH）2繼續與空氣中的O2作用，生成Fe（OH）3，形成鐵銹。如果鋼鐵處于酸性環境中，腐蝕期間會不斷析出氫氣。電極反應如下：負極：Fe-2e-===Fe2+（氧化反應）；正極：2H++2e-===H2↑（還原反應）；總反應：Fe+2H+===Fe2++H2↑。通過合作探究，學生能夠進一步理解化學理論知識，對金屬腐蝕現象產生的原理也會作出初步的判斷。在課堂上，學生積極發言，發表小組結論：無論是吸氧腐蝕還是析氫腐蝕，作為負極的鐵都不斷地被氧化，且金屬腐蝕主要是電化學腐蝕，而電化學腐蝕中吸氧腐蝕又是主要的。

（五）總結反思

有效的總結反思有助于學生對課堂中所學的知識產生更加深入的理解與體會，對化學知識的學習也會更加系統，確保學生學習的質量與效果。在經過一系列的互動探究后，學生可以對原本抽象、晦澀難懂的化學知識有更加具象的理解，并可以對電化學腐蝕的原理進行深入解析。教師可以進一步引導學生通過互動探究的方式，圍繞電化學腐蝕保護的原理及其方法進行思考與探索，從金屬保護方面嘗試進行自主總結，并系統探究犧牲陽極保護法與外加電流的陰極保護法，闡述金屬出現腐蝕現象的規律與腐蝕防護的規律。學生通過自主總結得出：金屬腐蝕速度由快到慢為電解池陽極、原電池負極、化學腐蝕、原電池正極、電解池陰極；腐蝕防護措施的效果由高到低為外接電源陰極保護法、犧牲陽極保護法、一般腐蝕條件防護、無腐蝕條件保護，由此使學生的理解更加深刻。

（六）應用遷移

在化學教學改革中，知識的應用遷移也是十分重要的一個環節，教師在引導學生初步探索“金屬的腐蝕與防護”后，可以開展知識遷移應用方面的聯系，讓學生更加深刻地認識到化學知識在日常生活中的應用。教師可以自行車的金屬防護為例，引導學生互動探究，從烤漆、鍍鉻、烤藍、涂抹凡士林、涂抹機油等各方面進行分析，為學生構建系統化的知識體系提供助力。同時，教師也可以選擇生活中的具體現象，譬如金屬儀器防護、鋼鐵欄桿防護等，讓學生能夠將所學知識應用于實踐中，增強學習體驗感。

總之，互動探究教學法應用于高中化學教學中，可以充分發揮學生的聰明才智，讓學生的思維碰撞出更多智慧的火花。學生的潛能是座“金礦”，教師在教學中，應將學生作為課堂主體，將互動探究教學法貫穿于課堂教學始終，挖掘出每個學生的內在潛力。同時，互動探究教學法的應用，還能夠激發學生學習的主動性，讓學生的課堂學習注意力更加集中，引導學生形成完善的化學知識體系，更加深入、全面地理解化學知識，培養學生化學學科素養，提高學習的質量與水平。