高中化學(xué)教學(xué)中學(xué)生實驗探究能力的培養(yǎng)

探究能力是21世紀人才的必備素質(zhì)之一，對學(xué)生探究能力的培養(yǎng)是當(dāng)前我國素質(zhì)教育的重要任務(wù)?；瘜W(xué)作為一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，開展以化學(xué)實驗為主的多種探究活動是落實“素養(yǎng)為本”的有效課堂教學(xué)手段。在高中化學(xué)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究能力，可以讓學(xué)生在實驗探究過程中經(jīng)歷提出問題、收集資料、建立假說、開展調(diào)查、科學(xué)觀察、組織實驗、分析數(shù)據(jù)以及得出結(jié)果的全過程。這一過程不僅有助于加深學(xué)生對知識的掌握，還能提升其實踐能力，促進科學(xué)思維的發(fā)展，推動學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。

一、探究能力的概述

探究能力是人們探索、研究自然規(guī)律和社會問題的一種綜合能力。在當(dāng)今科技社會背景下，探究能力已成為推動科學(xué)技術(shù)進步和社會發(fā)展的重要驅(qū)動力。研究表明，探究能力包含多個方面，如提出問題的能力、信息收集和分析的能力、提出假說的能力、開展實踐調(diào)查的能力、進行科學(xué)觀察和實驗的能力等?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標準》（2017年版2020修訂）在“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”核心素養(yǎng)中明確提出：“科學(xué)探究是進行科學(xué)解釋和發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造和應(yīng)用的科學(xué)實踐活動”。

實驗探究是當(dāng)前教學(xué)中常見且有效的教學(xué)方法。通過一系列實踐活動的開展，可以將客觀現(xiàn)象直觀地展示出來，加深學(xué)生對知識的掌握，促進其思維發(fā)展，為高效學(xué)習(xí)活動的開展奠定堅實基礎(chǔ)。在高中化學(xué)教學(xué)中，學(xué)生實驗探究能力的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在學(xué)生對新奇實驗現(xiàn)象和未知實驗問題的認識過程中能夠自主采取應(yīng)對和解決方法。這種能力有助于學(xué)生更好地應(yīng)對未來的學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)。

二、高中化學(xué)教學(xué)中學(xué)生實驗探究能力培養(yǎng)的價值

（一）有助于促進理論與實踐相結(jié)合

實驗是高中化學(xué)的重要組成部分。通過觀察實驗現(xiàn)象和進行實踐操作，學(xué)生能夠?qū)嶒灲Y(jié)果形成清晰認知，并借助直觀的實驗現(xiàn)象理解所學(xué)理論知識，從而加深對知識的掌握，提升學(xué)習(xí)效果。在高中化學(xué)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生實驗探究能力，可以通過多種啟發(fā)性手段，鼓勵學(xué)生積極參與實驗探究。學(xué)生在提出設(shè)想、進行實驗、分析結(jié)果的過程中，能夠?qū)⒊橄蟮幕瘜W(xué)理論轉(zhuǎn)化為具體、直觀的實踐經(jīng)驗，從而加深對化學(xué)原理、反應(yīng)機制及物質(zhì)性質(zhì)的理解。這種教學(xué)方式促進了理論與實踐相結(jié)合，有效提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

（二）有助于培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力

實驗探究的本質(zhì)是一個科學(xué)探索的過程。在實驗探究中，學(xué)生能夠培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力，并根據(jù)探究目的設(shè)計實驗方案，運用觀察、調(diào)查等方法進行探究。在這個過程中，學(xué)生提出問題和解決問題的能力至關(guān)重要。學(xué)生需要結(jié)合所學(xué)化學(xué)知識和自身經(jīng)驗，對當(dāng)前信息進行思考和分析，運用邏輯思維和批判性思維對實驗現(xiàn)象進行解釋和推理，并不斷提出新的解決方法，在反思和驗證中獲取最終實驗結(jié)果。這種教學(xué)模式有助于培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力，提升其學(xué)習(xí)自信心，使其以積極的心態(tài)投入未來的學(xué)習(xí)。

（三）有助于提升學(xué)生實踐動手能力

實驗探究能力的培養(yǎng)要求學(xué)生了解實驗?zāi)康摹⒃?、儀器使用方法及操作步驟，并能夠在動手實踐中完成完整的實驗流程，包括實驗數(shù)據(jù)的收集、分析和結(jié)論的得出。這一過程不僅涉及學(xué)生思維的發(fā)展，還需要實踐操作技能的訓(xùn)練。在高中化學(xué)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生實驗探究能力離不開反復(fù)練習(xí)和實踐。當(dāng)學(xué)生對化學(xué)事實進行猜想驗證，并采用多種方式進行實驗驗證，同時對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行解釋、分析和處理時，其實踐動手能力能夠得到有效提升，從而滿足其全面發(fā)展的需求。

（四）有助于提升學(xué)生綜合素質(zhì)

高中化學(xué)實驗較為復(fù)雜，有時需要學(xué)生多方合作完成，以確保實驗的順利開展。在小組實驗探究活動中，除了考查學(xué)生的知識掌握和操作技能外，還涉及團隊合作意識、溝通能力和時間管理能力等方面。學(xué)生在實驗探究活動中，需要綜合運用自身能力，積極參與小組合作，在合理分工、傾聽他人意見、有效溝通和互幫互助中共同完成實驗。這種合作探究模式不僅能夠提升學(xué)生的實驗?zāi)芰?，還能促進其綜合素質(zhì)的全面發(fā)展，使其獲得更大的成長收獲。

三、高中化學(xué)教學(xué)中學(xué)生實驗探究能力培養(yǎng)的策略

（一）在問題驅(qū)動中發(fā)展學(xué)生的實驗探究能力

立足課堂實際狀況，選擇合理的問題進行實驗探究，借助驅(qū)動性問題打破傳統(tǒng)課堂的沉悶氣氛，讓學(xué)生在問題的驅(qū)使下積極思考、主動探索，從而深化對化學(xué)實驗?zāi)康?、原理及流程的理解和掌握。在具體教學(xué)中，教師可以從以下兩方面入手：

一方面，教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生對實驗的思考和在實驗過程中遇到的問題，引導(dǎo)學(xué)生主動提出問題。這種提問方式能夠提升學(xué)生的參與度，使其在問題解決后獲得成就感。另一方面，教師可以結(jié)合實驗的關(guān)鍵步驟或難點提出問題，引導(dǎo)學(xué)生深入思考實驗的原理、方法和可能的結(jié)果，從而幫助學(xué)生更好地把握實驗內(nèi)容，促進其探究意識的培養(yǎng)。

以人教版高中化學(xué)“金屬腐蝕條件”的實驗教學(xué)為例，為了幫助學(xué)生了解金屬腐蝕條件，教師準備了點滴板、鐵絲、銅絲、銅絲纏繞的鐵絲以及蒸餾水、飽和食鹽水和酚酞溶液。在實驗過程中，教師在點滴板的一個孔內(nèi)滴入蒸餾水，兩個孔內(nèi)滴入飽和食鹽水，并在三個孔內(nèi)分別滴入幾滴酚酞溶液。隨后，教師將鐵絲、銅絲和銅絲纏繞的鐵絲分別放入孔中，引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象。幾分鐘后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)放置銅絲纏繞的鐵絲的孔內(nèi)溶液變紅。

面對這一現(xiàn)象，學(xué)生主動提出問題：“為什么溶液會變紅？”有學(xué)生回答：“酚酞遇到堿會變紅，溶液變紅說明有堿生成。”教師接著引導(dǎo)學(xué)生思考：“那么是什么生成了堿呢？”這時，學(xué)生陷入思考。有的學(xué)生認為水中的H+與Fe反應(yīng)，導(dǎo)致OH-含量增加，從而使溶液呈堿性。但也有學(xué)生質(zhì)疑，認為沒有看到氣泡生成，且水不會與Fe反應(yīng)生成H2。在學(xué)生不斷提出問題、質(zhì)疑和反思的過程中，其探究思維被激活，從而積極投入實驗探究中，獲得高效的學(xué)習(xí)效果。

（二）設(shè)置真實的生活情景，激發(fā)學(xué)生探究興趣

在“素養(yǎng)為本”的教學(xué)要求下，教師應(yīng)及時轉(zhuǎn)變教育理念，改變傳統(tǒng)的講授式教學(xué)方式。例如，在“常見無機物及其應(yīng)用”主題的元素及化合物教學(xué)中，教師應(yīng)結(jié)合真實情景中的應(yīng)用實例或通過實驗探究，引導(dǎo)學(xué)生認識物質(zhì)性質(zhì)的變化、實現(xiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，并理解物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化在促進社會文明進步、自然資源綜合利用和環(huán)境保護中的重要價值，從而發(fā)展學(xué)生的關(guān)鍵能力和素養(yǎng)。

化學(xué)知識來源于生活，同時也需要學(xué)生將所學(xué)知識運用到生活中。在高中化學(xué)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生實驗探究能力，不僅能夠加深學(xué)生對化學(xué)原理的理解，還能在探究過程中促進學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展，提升其問題解決能力，滿足其全面成長的需要。因此，教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，選取貼近學(xué)生生活的化學(xué)知識，讓學(xué)生借助生活實例對實驗現(xiàn)象、原理和操作過程進行思考和分析，從而激發(fā)其探究興趣，使其積極投入高中化學(xué)實驗學(xué)習(xí)中。

學(xué)生生活中隨處可見化學(xué)物質(zhì)，化學(xué)反應(yīng)無時無刻不在發(fā)生。有些現(xiàn)象不易引起學(xué)生注意，而有些現(xiàn)象則一直縈繞在學(xué)生心中。教師可以結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和需求，合理引入學(xué)生感興趣且有價值的生活案例，吸引其注意力，拉近學(xué)生與化學(xué)的距離。當(dāng)學(xué)生認識到化學(xué)實驗與自身的衣食住行息息相關(guān)時，會產(chǎn)生強烈的探究欲望，渴望通過實驗揭開這些現(xiàn)象背后的科學(xué)真相，從而更好地認識和改造生活。通過引入生活案例，教師可以為實驗教學(xué)提供豐富的素材和靈感，讓學(xué)生在趣味性的驅(qū)使下，在實踐中探索、在探索中學(xué)習(xí)，培養(yǎng)其探究意識，提升其探究能力。

以人教版高中化學(xué)“二氧化硫的漂白作用”的實驗教學(xué)為例，該實驗的原理是二氧化硫與有色物質(zhì)反應(yīng)生成無色物質(zhì)，這一性質(zhì)在工業(yè)上被廣泛應(yīng)用于漂白毛、草帽、絲等物品。在進行這一實驗教學(xué)時，教師可以引入學(xué)生關(guān)注的食品安全問題。例如，銀耳是許多學(xué)生非常喜歡的食品，但學(xué)生可能在家聽家長提到，銀耳的本色偏黃，而市面上售賣的銀耳多為白色，可能是用二氧化硫漂白過的，食用不安全。通過引入與學(xué)生生活密切相關(guān)的事例，可以激發(fā)學(xué)生的探究興趣。學(xué)生會主動思考：“偏白的銀耳是否都是用二氧化硫漂白過的？”“如何檢測所購買的銀耳是否被二氧化硫漂白過？”等問題。

為了解決這些問題，學(xué)生需要積極投入實驗，了解二氧化硫的性質(zhì)以及如何進行實驗驗證，從而更好地解答心中的疑問。在實驗中，學(xué)生若想檢測所購買的銀耳是否被二氧化硫漂白過，可以用清水浸泡銀耳約二十分鐘，然后取浸泡后的水，在其中滴入紫色石蕊溶液，觀察水顏色的變化。如果水變紅，則說明銀耳被漂白過；如果水顏色無變化，則說明銀耳未被漂白。

（三）精心設(shè)計學(xué)生必做實驗，培養(yǎng)學(xué)生探究能力

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，演示實驗在高中化學(xué)教學(xué)中占有重要地位。演示實驗是指教師通過實際的實驗演示，讓學(xué)生觀察、思考，從而幫助學(xué)生認識物質(zhì)的性質(zhì)及其變化規(guī)律的一種直觀教學(xué)方法。許多教師最初對演示實驗存在誤解，認為實驗必須由學(xué)生親身操作，完整經(jīng)歷整個實踐過程，才能促進學(xué)生對知識的掌握和實驗技能的提升。然而，長期的教學(xué)實踐表明，一些學(xué)生在實驗過程中往往將重點放在操作細節(jié)上，而忽略了與實驗相關(guān)的化學(xué)原理，導(dǎo)致實驗變成一項機械的任務(wù)，未能有效提升學(xué)生的化學(xué)綜合能力。在教學(xué)中，教師可以通過演示實驗將化學(xué)原理、反應(yīng)過程和操作技巧等內(nèi)容生動形象地展示出來，并結(jié)合講解幫助學(xué)生理解現(xiàn)象背后的化學(xué)原理，從而加深學(xué)生的理解，為其提供高效的學(xué)習(xí)探究活動。

以人教版高中化學(xué)“物質(zhì)的分離與提純”的實驗教學(xué)為例，教師可以借助多媒體技術(shù)開展實驗演示。在實驗前，教師首先為學(xué)生介紹“物質(zhì)的分離與提純”需遵循的“五個原則”和“三個必須”，為后續(xù)實驗的順利開展奠定基礎(chǔ)。其次，教師通過直觀的圖片展示，幫助學(xué)生了解物質(zhì)分離與提純的四種方法，包括固固混合分離、固液混合分離、液液混合分離和氣氣混合分離。最后，教師利用視頻播放的形式展示具體的實驗過程，重點講解實驗中可能出現(xiàn)的問題及實驗的最終成果。

通過直觀的演示實驗，學(xué)生能夠更好地理解抽象、復(fù)雜的化學(xué)知識，合理規(guī)避實驗中可能出現(xiàn)的初級問題，并在此基礎(chǔ)上進行深入思考，積極探索更多創(chuàng)新的實驗思路。這種教學(xué)方式不僅能夠提升學(xué)生的實驗操作能力，還能培養(yǎng)其探究能力，為其化學(xué)學(xué)習(xí)提供有力支持。

（四）增設(shè)自主探究實驗，啟迪學(xué)生創(chuàng)新思維

新課程改革強調(diào)了學(xué)生在課堂中的主體地位。在當(dāng)前高中化學(xué)實驗教學(xué)中，教師應(yīng)有意識地創(chuàng)新教學(xué)方法，充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，以更好地落實新課標的育人要求。自主實驗的設(shè)計和開展是順應(yīng)這一教學(xué)理念的重要舉措。自主實驗是指學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，獨立設(shè)計實驗方案、開展實驗操作、觀察實驗現(xiàn)象、分析實驗結(jié)果，并在此過程中主動思考、發(fā)現(xiàn)和提出問題、進行驗證，從而獲取最終成果的學(xué)習(xí)活動。自主實驗的開展對學(xué)生的綜合能力提出了較高要求，需要學(xué)生不斷突破自身思維方式，形成新的學(xué)習(xí)方法。

在具體實施中，學(xué)生需要依據(jù)化學(xué)原理，結(jié)合實驗?zāi)康暮妥陨碇R體系，創(chuàng)造性地設(shè)計實驗步驟并選擇實驗器材。在不斷嘗試、修正和優(yōu)化實驗方案的過程中，學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新思維得以發(fā)展。在這一過程中，可能會出現(xiàn)學(xué)生觀察到的現(xiàn)象與預(yù)設(shè)理論存在差異的情況，這種差異會進一步激發(fā)學(xué)生的探究欲望，激勵其不斷反思和創(chuàng)新，從而在積極進取中獲得快速成長，最終獲取準確的實驗結(jié)果。

以人教版高中化學(xué)“原電池實驗”的教學(xué)為例，教師可以為學(xué)生準備好相關(guān)實驗材料，要求學(xué)生結(jié)合本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容設(shè)計一份實驗方案。教師可以組織學(xué)生相互審查設(shè)計方案，并依據(jù)審查后的方案進行具體實驗操作。在學(xué)生動手實踐的過程中，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的操作現(xiàn)狀，引導(dǎo)其做好必要的安全防護工作，注意電路的連接，并提醒學(xué)生及時記錄實驗流程和觀察到的現(xiàn)象。

實驗完成后，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自己的實驗結(jié)果，分享實驗設(shè)計思路、具體操作流程以及實驗中遇到的問題。通過與教師和其他學(xué)生一起復(fù)盤實驗，學(xué)生能夠從中找到可以改進的地方，不斷優(yōu)化實驗流程，從而提升自身的探究能力。

四、結(jié)語

綜上所述，在高中化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生實驗探究能力是順應(yīng)新課程改革方向、推動高中化學(xué)課程改革進程的重要舉措。這一舉措有助于優(yōu)化高中化學(xué)教學(xué)體系，提升教學(xué)質(zhì)量，滿足學(xué)生的全面發(fā)展需求。因此，在實際教學(xué)中，高中化學(xué)教師應(yīng)緊跟時代教育發(fā)展方向，及時更新教育理念，充分認識培養(yǎng)學(xué)生實驗探究能力的重要性，并不斷創(chuàng)新實驗教學(xué)方法。通過提出有效問題、引入生活案例、借助演示實驗以及開展自主實驗等手段，教師能夠激活學(xué)生的探究思維，培養(yǎng)其實驗探究能力，為其今后的學(xué)習(xí)和成長奠定堅實的基礎(chǔ)。