問題導向下開展高中化學實驗教學的策略研究

摘 要：隨著教育改革的深入，以往的課堂教學方法逐漸顯現出不足，如何創新課堂教學活動并激發學生的學習熱情，使學生在探究探索的過程中深化對知識的認知和提升學習能力成為教師需要深入探究的課題。問題導向下的教學強調以問題為中心，通過引導學生經歷發現問題、分析問題、解決問題等過程，促進學生的主動學習、深度思考和知識建構。在高中化學實驗教學中引入問題導向教學策略可以激發學生的學習興趣，提高實驗教學的針對性和實效性，培養學生的創新能力和實踐能力。本文以人教版高中化學選擇性必修三第三章《烴的衍生物》中的實驗活動1“乙酸乙酯的制備與性質”為例，簡單闡述了問題導向下的高中化學實驗教學的意義和原則，從設計啟發性問題、設計探究性問題、設計驗證性問題和設計反思性問題四個方面入手，分析了問題導向下的高中化學實驗教學的策略，以期通過科學合理的問題，提高高中化學實驗教學的有效性。

關鍵詞：高中化學；問題導向；實驗教學

實驗教學是高中化學教學的重要組成部分，可以幫助學生直觀地觀察化學現象，快速有效地理解化學原理和掌握化學實驗技能，培養及提升學生的觀察力、思維力、動手能力和解決問題的能力。進行高中化學實驗教學的時候，以問題為導向可以開展以學生為中心的教育活動，有助于學生深化對知識的認知和提升學習能力，感知化學世界的魅力，對化學知識的學習產生一定的興趣和熱情。然而，基于問題導向的高中化學實驗教學對教師提出了較高要求，如教師需要從學生的實際情況和教學內容出發設計科學合理的問題，在恰當的時機提出問題引導學生進行實驗探究。但是，部分教師在開展教學活動的時候遇到了一些問題，直接影響了課堂教學的效果和學生的成長及發展。

一、問題導向下開展高中化學實驗教學的意義

（一）促進學生的主動學習

主動學習強調學生的主觀能動性，可以使學生在潛移默化中理解知識和掌握知識，培養及提升自身的學習能力及核心素養。開展問題導向下的高中化學實驗教學的時候，教師會設計一些與實驗內容緊密相關的問題，借其激發學生的好奇心和求知欲，使學生主動積極地參與到實驗過程中，打破傳統教學中學生被動接受知識的局面，讓學生通過自主思考和主動探索獲取知識。

（二）培養學生的科學探究能力

科學探究能力是科學素養的重要組成部分，開展高中化學教學活動的時候教師不僅要教授相關知識，還需要采用科學合理的手段培養學生的科學素養，以使學生能夠成為國家和社會所需要的人才。因此，培養科學探究能力是高中化學教學的目標之一[1]。問題導向下的化學實驗教學包括提出問題、設計實驗方案、進行實驗操作、收集和分析實驗數據、得出結論等各個環節，經歷這些環節的訓練后學生能夠快速有效地掌握科學探究的基本方法和步驟，學會如何運用科學知識和方法解決實際問題，培養及提升學生的科學探究能力。

（三）深化學生對化學概念的理解

化學概念是化學知識的基礎和核心，只有學生深入理解和掌握化學概念，才能取得理想的教學效果。問題導向下的高中化學實驗教學中，教師會設計具有啟發性和探究性的問題引導學生將抽象的化學概念與具體的實驗現象相結合，進行深入的思考和分析，深化學生對化學概念的理解。

（四）培養學生的問題解決能力

問題解決能力是衡量一個人的綜合素質的重要指標。問題導向下的化學實驗教學中，學生需要面對各種各樣的實際問題和挑戰，通過運用學習到的化學知識和實驗技能尋找解決方案。在該過程中，可以培養學生的問題解決能力，使學生學會如何分析問題、制訂計劃、采取行動并評估結果。

二、問題導向下開展高中化學實驗教學的原則

（一）主體性原則

素質教育背景下，學生成為課堂教學的主體，如果在高中化學實驗教學中讓學生自主探究和探索，就可以實現教學目標和推動教學改革，使學生在學習過程中得到發展。問題導向下的高中化學實驗教學中，教師需要遵循主體性原則，確保所有教學活動圍繞學生的需求、興趣和能力展開。開展教學活動的時候，教師應當充分尊重學生的主體性，鼓勵學生自主提問、自主探究和自主解決問題，讓學生在實驗過程中發揮主體作用，實現知識的自我建構和能力的提升。

（二）啟發性原則

啟發性原則是指在教學中教師要承認學生是學習的主體，注意調動學生的學習主動性，引導學生獨立思考和積極探索，自覺地掌握科學知識和提高分析問題和解決問題的能力。在問題導向下的高中化學實驗教學中，設計啟發性問題有利于激發學生的好奇心和求知欲，引導學生深入思考和主動探究，培養和提升學生的思維能力[2]。教師應當在實驗教學中避免直接給出答案或結論，而是要通過提問引導學生自己發現、探索和總結，加深對化學知識的理解和記憶。

（三）探究性原則

問題導向下的高中化學實驗教學與其他教學活動存在較大差異，只有讓學生進行探究和探索，才能取得理想的教學效果和推動學生的成長及發展。教師需要鼓勵學生通過實驗驗證假設、發現規律和解決問題。比如，教師需要設計具有探究性的實驗項目，讓學生在實驗過程中經歷提出問題、設計實驗、進行實驗、分析數據、得出結論等科學探究的基本環節，培養學生的科學探究能力。

（四）實踐性原則

實踐是檢驗真理的唯一標準，是深化學生對知識的認知和培養學生的核心素養及學習能力的有效路徑。教師應當遵循實踐性原則，讓學生在實踐中直觀地感受到化學知識的實際應用價值，加深對化學概念的理解。問題導向下開展化學實驗教學的時候，教師需要樹立正確意識和觀念，通過注重實驗教學的實踐性讓學生多動手、多實踐，逐步提高學生的實驗技能和操作能力。

（五）有效性原則

課堂教學的有效性與學生的知識掌握情況和能力培養情況密切相關，為確保學生能夠在課堂教學中有所收獲和得到提升，教師需要遵循有效性原則開展問題導向下的化學實驗教學。教師應當明確課堂教學的目標并設計合理的教學方案，確保實驗教學活動能夠達成預定的教學目標；關注學生的學習效果，通過反饋和評估了解學生的學習情況并調整教學策略，最大限度地提升高中化學教學效果。

三、問題導向下開展高中化學實驗教學的策略

（一）設計啟發性問題

啟發性問題能夠激發學生的好奇心和探索欲，引導學生深入思考實驗背后的科學原理，促進學生進行化學知識的主動建構[3]。開展問題導向下的高中化學實驗教學的時候，教師需要設計啟發性問題，逐步引導學生從已知走向未知，從表象深入本質，讓學生快速有效地理解和掌握實驗技能和知識，培養批判性思維能力、問題解決能力和科學探究精神。

以人教版高中化學選擇性必修三第三章《烴的衍生物》中的實驗活動1“乙酸乙酯的制備與性質”為例，教師可以設計啟發性問題引導學生進行實驗探究，以取得理想的教學效果，推動學生的成長及發展。在高中化學實驗教學的導入環節，教師可以提出啟發性問題，如“在日常生活中，我們常常會接觸到各種具有香氣的物質，比如香水、精油等。這些香氣往往來源于酯類化合物。那么，乙酸乙酯作為酯類的一種，它的香氣有何特點？我們能否通過實驗親自制備并感受這種香氣呢？”通過貼近生活的情境激發學生對乙酸乙酯制備實驗的興趣和好奇心。在實驗原理探究環節，教師可以提出啟發性問題，如“在制備乙酸乙酯的實驗中，我們使用了乙酸和乙醇作為原料，并加入了濃硫酸作為催化劑。請思考，濃硫酸在這個反應中起到了什么作用？為什么需要這樣的反應條件（如加熱、回流）來促進酯化反應的進行？”引導學生深入思考實驗原理、理解酯化反應的實質和條件，為后續的實驗操作提供理論支持。在性質探究環節，教師可以提出啟發性問題，如“在實驗過程中，我們可能會觀察到反應液逐漸分層，上層有油狀液體生成，并伴有果香氣味。這些現象與乙酸乙酯的哪些物理性質和化學性質有關？我們能否通過進一步的實驗來驗證這些性質？”鼓勵學生將實驗現象與乙酸乙酯的性質聯系起來，在培養學生的觀察能力和分析能力的同時，引導學生進行更加深入的實驗探究。

（二）設計探究性問題

在問題導向下的高中化學實驗教學中，設計探究性問題是促進學生深入探究、培養科學探究能力的關鍵環節，能夠引導學生通過實驗觀察、數據分析和邏輯推理自主發現科學規律和解決問題。設計探究性問題的時候，教師需要確保這些問題具有挑戰性、開放性和引導性，以激發學生的探究欲望，促使學生靈活運用所學知識進行創造性思考和實踐。

以人教版高中化學選擇性必修三第三章《烴的衍生物》中的實驗活動1“乙酸乙酯的制備與性質”為例，教師可以設計探究性問題引導學生進行實驗探究，讓學生在探究探索的過程中理解知識和培養能力[4]。比如，在乙酸乙酯的制備實驗中，學生注意到反應條件（如溫度、催化劑種類和用量）對產率有顯著影響。為了探究這些因素如何影響乙酸乙酯的產率，可以設計探究性問題引導學生通過化學實驗進行對比和學習：1.假設其他條件保持不變，僅改變反應溫度，乙酸乙酯的產率會如何變化？溫度是如何影響酯化反應的速率和平衡移動的？2.在保持其他條件相同的情況下，使用不同種類的催化劑（如濃硫酸、磷酸等）進行乙酸乙酯的制備，哪種催化劑能更有效地促進酯化反應的進行？為什么？3.在選定一種有效催化劑的基礎上，改變其用量（增加或減少），乙酸乙酯的產率會如何變化？在實際生產中，如何優化催化劑的用量以提高經濟效益？在高中化學實驗教學中解決探究性問題的過程中學生可以深入理解化學反應的原理和影響因素，提升實驗設計、操作、觀察、分析和解決問題的能力。

（三）設計驗證性問題

驗證性問題是為了通過實驗操作或數據分析驗證某一理論假設或化學原理的正確性而設計的問題。通過設計驗證性問題，學生可以加深對化學知識的理解和記憶，提高學生的實驗技能和數據分析能力，培養學生的科學態度和嚴謹的實驗精神。在基于問題導向的高中化學實驗教學中，教師可以從教學內容和學生的實際情況出發設計驗證性問題。

以人教版高中化學選擇性必修三第三章《烴的衍生物》中的實驗活動1“乙酸乙酯的制備與性質”為例，教師可以設計驗證性問題引導學生進行實驗驗證，取得理想的教學效果。比如，在驗證酯化反應的可逆性的時候，教師可以提出如下問題引導學生進行化學實驗：根據酯化反應的原理，我們知道該反應是一個可逆反應。為了驗證這一點，你能設計一個實驗方案，通過改變反應條件（如增加反應物濃度、降低溫度等）觀察反應是否向逆反應方向移動并收集證據支持你的結論嗎？又如在驗證酸催化下酯化反應的效率的時候，教師可以提出如下問題引導學生進行化學實驗：已知濃硫酸是酯化反應中常用的催化劑，你能設計一個實驗方案比較使用濃硫酸和不使用催化劑時乙酸乙酯的產率并驗證其在該反應中的催化效率嗎？再如，在驗證乙酸乙酯的水解反應的時候，教師可以提出如下問題引導學生進行化學實驗：乙酸乙酯在酸性或堿性條件下均可發生水解反應，生成乙酸和乙醇，你可以通過分別在酸性和堿性條件下進行乙酸乙酯的水解實驗的實驗方案設計檢測水解產物的存在嗎？

（四）設計反思性問題

反思性問題的核心在于反思，鼓勵學生回顧實驗過程、分析實驗現象、評估實驗結果并思考實驗中的成功與不足。教師在基于問題導向的高中化學實驗教學中設計反思性問題，可以引導學生深入理解實驗原理，發現化學實驗中的潛在問題并提出改進建議，為學生未來的學習和研究打下堅實的基礎。

以人教版高中化學選擇性必修三第三章《烴的衍生物》中的實驗活動1“乙酸乙酯的制備與性質”為例，教師可以設計反思性問題引導學生在高中化學實驗教學中進行深入反思。在實驗過程回顧環節，可以通過“在乙酸乙酯的制備過程中，你是如何控制反應溫度的？你認為溫度控制對實驗結果有何影響？有沒有遇到溫度難以穩定的情況？如果有，你是如何解決的？”等反思性問題引導學生回顧實驗過程中的溫度控制環節，分析溫度對反應速率和產率的影響并思考解決溫度控制難題的方

法[5]。在實驗現象分析環節，可以通過“在實驗中，你觀察到的乙酸乙酯具有哪些物理性質？這些性質如何驗證了乙酸乙酯的分子結構特點？有沒有出現意外的實驗現象？如果有，你認為可能的原因是什么？”等反思性問題促使學生結合實驗現象分析乙酸乙酯的物理性質和分子結構之間的關系，培養學生對異常實驗現象的敏感性和分析能力。在實驗結果評估環節，可以通過“根據你的實驗數據，乙酸乙酯的產率是多少？這個產率是否達到了你的預期？如果沒有，你認為可能的原因有哪些？在實驗中，有哪些因素可能影響了產率？你如何改進實驗方案以提高產率？”等反思性問題引導學生評估實驗結果的準確性，分析影響產率的因素，并提出改進實驗方案的建議。

結束語

問題可以激發學生的好奇心和求知欲，使學生主動積極地參與高中化學實驗教學活動，可以幫助學生明確實驗教學的方向和目標。教師在高中化學實驗教學中應當以問題為導向，引導學生深入探究和探索，提高高中化學實驗教學的有效性。

參考文獻

[1]張揚權.高中化學實驗教學優化開展研究[J].考試周刊，2020（A5）：137-138.

[2]趙聰穎.新課程背景下高中化學探究性實驗教學的實踐研討[J].高中數理化，2020（S1）：69.

[3]劉娟.高中化學實驗探究式教學模式的構建與開展策略探究[J].高中數理化，2020（S1）：93.

[4]楊明山.綠色化學理念在高中化學實驗教學中的應用分析[J].中國教師，2020（S2）：77.

[5]王作永.高中化學實驗教學開展策略探究[J].中國教師，2020（S2）：136.