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新课程理念下高中化学探究式实验教学研究

发布时间:2026-02-06 16:23:15

摘要:新课改背景下,以讲授为中心的单一教学模式已难以满足学生个性化的学习需求,在此背景下,探究式教学逐渐显现其独特价值,高中化学教育也迫切要达成创新发展。探究性实验教学是培育核心素养的关键道路,该类教学模式凭借唤起学生的自主探究意识,冲破了传统灌输式教学方式固有的桎梏。从理论角度看,在推动科学思维形成和加深知识认识方面有明显优点。通过搭建一份包含问题指引、合作学习以及信息科技相互结合为主要组成部分的规划办法,目的是给化学教师赋予理论基础及操作参考,从而改善教学成效并助力学生成长。

关键词:新课程理念;高中化学;探究式实验教学

一、高中化学探究式实验教学的意义

(一)培育科学思维与创新能力

科学思维能力的培养离不开系统探究实践活动,探究式实验教学依照科学探究的基本逻辑来引导学生完成“问题提出—假设构建—方案设计—数据采集—结果分析”这一完整过程。期间学生用归纳、演绎以及类比等思维方式去剖析实验现象,并依靠批判性思维来评判实验设计是否合理。这种连续性的思维训练既冲破了认知局限又使学生从诸多角度看待问题,从而引发出创新意识并提升解决实际问题的能力,慢慢形成起一套科学研究的方法论体系,给学生以后展开科研活动营造稳固根基[1]

(二)深化知识理解与实践应用

建构主义学习理论看重知识的内化过程要依靠个体的主动参与和自主构建。探究性实验教学把抽象的化学概念同直观的实验现象结合,在学生动手操作并仔细观察分析时,引导学生凭借实践活动来创建宏观现象和微观机制之间的内在联系。这种具象化的学习方式有益于冲破学生对于化学原理的认知壁垒,而且利于知识的深入领会和长久记忆。当学生处于真实的题目情境之中,可以做到理论知识向实际应用的顺利迁移,促使从知识积累迈向能力提升,明显改进其运用化学知识解决实际问题的水平。

二、高中化学探究式实验教学策略

(一)基于问题导向的探究策略

新课程理念强调以真实情境下的问题链激发学生认知冲突,在解决问题的过程中实现知识建构,提升自主学习能力与核心素养。问题导向学习以真实情境下的具体问题作为驱动核心,把学习内容置于特定场景当中,凭借搭建起层层递进且逻辑连贯的多维问题链,引发学生的认知冲突,促使他们自发地运用已有知识展开分析探究。所提出的问题要符合学生的最近发展区,具备一定难度以激发探究欲望,而且通过努力可以达成。如此一来就能形成“问题驱动—自主探究—知识建构”这种良性循环机制,进而提升学生解决问题的能力以及自主学习的素养。

例如,人教版高中化学必修一第三章《铁金属材料》中《铁的氢氧化物制备》课程内容,采用情境化导入的教学方法,老师提出问题,打破学生的原有思维定势,激发学生的探究欲望。利用教材氧化还原相关知识进行思考讨论,提出反应物本身的特性以及外在环境等影响因素,猜测出现该现象产生的主要原因。然后学生提出自己的实验设想,再动手做实验,并进行实验探究,用惰性气体环境制备出氢氧化亚铁,通过实验现象分析颜色变化的特征,最终得到氢氧化亚铁具有很强的还原性的结论。这种教学活动是以问题为导向,让学生积极主动去探究铁及氢氧化铁的性质,帮助学生掌握氧化还原的化学反应原理[2]

(二)合作学习驱动的探究策略

新课程理念借社会建构主义,以合作探究实验推动学生互动成长,提升综合素养。社会建构主义理论把学习看作是人与人之间交互作用的结果,而合作学习借助分组协作创建起多层面的互动平台。在探究性实验教学里,学生以小组形式参加实践活动,组内成员按照各自分工分别承担方案设计、操作执行或者数据记录的工作,而且通过观点交流和思维碰撞达成知识上的互补与深度整合。在实验过程之中,讨论和协商既帮助学生从不同角度看待问题,锻炼批判性思维和团队协作能力,提升了个体的责任意识并改进了沟通手段,进而推动其社会认知发展和综合素质的全面进步。

例如,人教版高中化学选修三《物质结构与性质》第二章《分子结构与性质》中的《配合物的形成》实验,在教学时采用小组合作的方式进行。老师事先把学生分成若干小组,每组要共同研究某种金属离子与配体结合的条件以及相关的特性,然后小组成员按照任务分工,各自承担起查找文献、准备试剂、调试设备和记录数据等工作。实验过程中,学生们就问题展开讨论,经过多次重复实验并加以分析,从而找出规律性的结论。这样的合作学习方式既有助于复杂实验任务的顺利完成,又加深了学生对于分子结构理论的认识,而且明显增强了他们的团队协作能力和沟通交流技巧。

(三)数字化技术融合的探究方法

新课程理念以数字化技术突破化学实验局限,直观呈现原理,深化融合提效。信息技术飞速发展促使数字化技术在化学实验教学中不断更新应用,依靠传感器设备和虚拟仿真平台,可以即时获取实验数据并动态显示微观反应过程,冲破传统实验在时间和空间上的固有局限,也冲破传统实验在安全防护上的固有局限。这些技术手段以直观方式阐释抽象的化学原理,帮助学生深刻领会复杂的化学机制,从而推动信息技术同化学实验教学的融合,明显改善教学质量并提高教学效率[3]

例如,人教版必修二高中化学教材第五章《化工生产中的重要非金属元素》中《二氧化硫性质》探究环节的教学设计,利用pH传感器和氧气传感器来完成实验操作,通过pH传感器监测二氧化硫溶于水之后溶液pH数值的变化走向,让学生直观认识到二氧化硫作为酸性氧化物的本质属性。依靠氧气传感器记载二氧化硫同氧气反应期间氧气体积分数的动态变化情况,剖析反应机制并评定转化效率,借助虚拟仿真实验平台模仿二氧化硫催化氧化过程,在微观层面上观察分子结构被分解重组的现象,加深对反应机理的认识。数字技术的应用冲破了传统实验手段的限制,把抽象的概念变成具体形象,有助于学生更好地系统把握二氧化硫及其相关化学反应的基本规律。

结语

根据新课程改革的理念,高中化学探究性实验教学在培养学生核心素养方面具有重要地位。该教学模式依托科学思维培养和知识整合,体现出明显的教育价值,采取问题导向、协作学习以及信息技术融合的方式,给实践教学给予操作途径。教师要不断改良探究性实验的教学策略,充分发挥其育人作用,促使高中化学教学质量全方位改进,推动学生做到知识、能力与品德的协同发展。

参考文献:

[1]于爱峰.新课程理念下的高中化学实验教学[J].生活教育,2024,(15):33-35.

黄波 嘉定中学