基于探究性学习的高中化学教学策略研究
作者: 陈会建 陈新摘 要:随着国家教育制度改革取得初步成果,各高校为落实教育并举的发展战略,正积极转变教学理念并优化教学模式。在此背景下,高中化学教学应更注重探究式教学的应用,以培养具备多方面才能的复合型人才。为此,文章首先分析了探究性学习在高中化学教学中的价值,接着结合教学实践,提出了实施探究性学习的具体策略。
关键词:探究性学习;高中化学教学;策略研究
中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1673-8918(2025)10-0087-04
化学学习是一种探究性的学习。在化学领域中,化学的每个实验结论都需要通过反复地实验和验证获得。在高中化学教学中,教师应将这种探究精神传递给学生,使学生能够以探究的态度学习化学知识,感受化学学习中的探究乐趣。通过这种方式,学生可以更好地理解和掌握化学知识,并在探究过程中培养自己的思考能力和创新能力。
一、 高中化学教学存在的问题
当前,高中化学教学存在着一些问题,往往触及教育的本质。首先,理论与实践脱节是显著痛点。学生在课堂上学到的化学反应,难以在实验室操作中直观感受,导致知识难以内化。其次,应试导向严重,忽视兴趣培养与科学思维训练,使得学习成为机械记忆而非探索之旅。最后,教学方法单一,缺乏创新,难以适应不同学生的学习需求,影响整体教学效果。这些问题不仅阻碍了化学知识的有效传播,更抑制了学生创新思维与科学精神的发展。
二、 探究性学习在高中化学教学中的价值
(一)开拓学生思维
探究性学习鼓励学生主动探索、发现问题并寻求答案。在这样的学习过程中,学生不再是被动的知识接受者,而是成为积极的思考者。通过化学实验、观察、分析和讨论,学生的思维能力得到了锻炼,学生开始学会从多个角度审视问题,提出创新性问题解决方案。
(二)激发学生兴趣
传统的化学教学往往注重知识点的灌输,而忽视了学生的兴趣培养。探究性学习则通过有趣的实验和项目,激发学生的学习兴趣和好奇心。当学生亲自参与到化学实验或项目中时,可以感受到化学的魅力和实用性。这样一来,学生自然会更加热爱这门学科,更加愿意投入学习。
(三)提高学生实践水平
探究性学习强调学生的实践操作能力。比如,在化学实验中,学生需要亲自动手,完成实验步骤,观察实验现象,记录实验数据。这样的实践过程不仅提高了学生的动手能力,也让学生更加深入地理解化学知识。
(四)提升自主学习能力
探究性学习鼓励学生自主学习,通过自我探索和研究来获取知识。在这样的学习过程中,学生需要学会如何查找资料、如何分析问题、如何解决问题。这些能力不仅对学生的化学学习有帮助,也对学生的未来发展具有重要意义。通过探究性学习,学生的自主学习能力会得到有效提升,学生也将变得更加独立和自信。
三、 基于探究性学习的高中化学教学策略
(一)明确探究目标,引领学生自主探究
探究性学习强调学生的主体性,教师应引导学生自主确定探究目标、设计探究方案、实施探究过程。在这个过程中,教师应扮演引导者角色,提供必要的支持和指导,而非主导整个探究过程。因此,在具体的化学教学中,教师首先应明确与教学内容紧密相连且具有一定挑战性和探索性的探究目标;同时,鼓励学生根据自己的兴趣和知识储备,自主选择探究主题,以激发学生的探究欲望和主动性。
例如,以鲁科版高中化学选择性必修一中的“化学反应的方向”为例,教师应首先明确探究目标,即不仅要让学生理解化学反应方向的基本概念,还要通过具体的实验和案例,让学生感受到化学反应方向在实际应用中的重要性。在此基础上,教师可以设计一系列具有挑战性和探索性的探究问题,如“反应速率与反应方向有何关系?”“温度、压力等因素如何影响化学反应的方向?”等。为了激发学生的探究兴趣,教师可以鼓励学生根据自己的兴趣和知识储备,自主选择探究主题。学生可以在教师提供的探究问题中选择,也可以提出自己的问题。这样不仅能让学生感受到学习的自主性,还能培养学生的创新思维和解决问题的能力。在探究过程中,教师应注重引导学生进行科学探究,包括提出问题、设计实验、收集数据、分析解释和得出结论等步骤。同时,教师还应提供必要的实验器材和资料,帮助学生顺利开展探究活动。通过这一过程,学生不仅能加深对化学反应方向的理解,还能提升科学探究能力。
(二)强化实验探究,锤炼学生实践能力
化学是一门以实验为基础的自然科学,实验探究在化学教学中具有不可替代的地位。通过实验,学生能够直观地观察化学现象,验证化学原理,加深对化学知识的理解。因此,教师应充分利用实验资源,强化实验探究环节,让学生在亲手操作中感受化学的魅力,锤炼实践能力。此外,在实验探究过程中,教师应注重培养学生的实验设计、实验操作、实验观察和数据分析等综合能力,使学生能够在实践中不断提高自己的探究能力。
例如,以鲁科版高中化学选择性必修一中的“化学反应的速率”为例,化学反应速率的概念较为抽象,学生往往难以理解。因此,教师可以设计一系列实验,让学生直观地观察化学反应的快慢。例如,通过比较不同浓度下的反应速率,或是改变温度、压力等条件,观察反应速率的变化。这样,学生不仅能对化学反应速率有更深刻的理解,还能体会到实验在化学学习中的重要性。在实验探究过程中,教师要注重培养学生的综合能力。在实验设计阶段,需要引导学生自主设计实验方案,培养学生的创新思维和解决问题的能力。在实验操作阶段,强调规范操作的重要性,确保实验的安全性和准确性。在实验观察阶段,引导学生细致观察实验现象,学会用化学语言描述实验过程。在数据分析阶段,教授学生如何处理实验数据,如何通过图表展示实验结果,培养学生的数据处理和分析能力。总之,在实际教学中,教师应充分利用实验资源,强化实验探究环节,帮助学生提升实践探究能力。
(三)鼓励创新思维,培养学生探究精神
创新思维是探究性学习不可或缺的核心。因此,在基于探究性学习的高中化学教学中,教师应积极营造开放、自由的学习环境,允许学生提出不同的观点和解决方案。通过设计具有挑战性的探究任务,引导学生从多角度思考问题,培养学生的发散性思维。同时,教师应及时给予肯定和鼓励,使学生在探究过程中体验到成功的喜悦,从而增强学生继续探究的动力和信心。
例如,以鲁科版高中化学选择性必修三中的“合成高分子化合物”为例,教师可以首先提出一个具有开放性的问题,如“设计一种新型的高分子材料,它应具备哪些特性以适应未来的可持续发展需求?”这样的问题没有固定答案,鼓励学生发挥想象,从材料性能、环保性、经济性等多个方面进行综合考量。接着,教师可以引导学生通过查阅相关文献、资料,了解高分子化合物的合成原理、方法以及应用领域。在此基础上,学生可以提出自己的设计思路,包括选择的原料、合成方法、预期的性能等。教师则应在这一过程中提供必要的指导和帮助,确保学生的探究方向既不偏离化学原理,又能体现创新思维。通过这样的探究性学习,学生不仅能够深入理解和掌握合成高分子化合物的基本知识,还能在思考和实践过程中锻炼自己的发散性思维和问题解决能力。总之,这种教学方法不仅符合当前教育改革的趋势,也更能培养出适应未来社会需求的创新型人才。
(四)结合生活实际,提升探究学习意义
化学知识来源于生活,又服务于生活。将化学知识与生活实际相结合,不仅能提升学生的学习兴趣,还能使学生更深刻地理解化学知识的实际应用价值。在教学中,教师可以选取与日常生活密切相关的化学现象或问题作为探究主题,如食品添加剂的安全性、环境污染的化学成因等;通过引导学生亲身参与探究过程,使学生能够运用所学知识解决实际问题,从而增强探究学习的意义和价值。
例如,以鲁科版高中化学必修二中的“饮食中的有机化合物”为例,在教学中,为了增强探究学习的意义和价值,教师可以选择一些与日常生活紧密相关的化学现象或问题作为探究的起点。例如,可以让学生思考:为什么蔬菜和水果对我们的健康如此重要?它们中含有哪些有机化合物?这些化合物在我们的身体中起到了什么作用?通过这样的问题,引导学生亲身参与探究过程,运用所学的化学知识解答这些问题。这样的学习方式不仅能够增强学生的实践能力,还能够使学生对化学产生更浓厚的兴趣。此外,教师还可以组织一些实践活动,如让学生亲自进行食物中的有机化合物提取实验,或者让学生调查不同食物中有机化合物的种类和含量。这些活动不仅能够帮助学生巩固所学知识,还能够培养学生的实验能力和科学探究精神。这样的教学策略,可以使“饮食中的有机化合物”这一节课变得更加生动有趣,并让学生在探究的过程中感受到化学的魅力和价值。
(五)引入信息技术,拓宽探究学习渠道
随着信息技术的飞速发展,其在教学中的应用日益广泛。在高中化学教学中,教师应积极引入多媒体、网络资源、模拟软件等信息技术手段,为学生拓宽探究学习的渠道。通过虚拟实验室,学生可以安全地模拟危险或难以实现的实验;通过在线数据库和学术网站,学生可以方便地获取最新科研成果和前沿信息。此外,利用社交媒体和在线论坛,学生还能与全球范围内的化学爱好者交流心得,分享成果,形成跨地域、跨文化的探究学习共同体。信息技术的融入,不仅丰富了教学资源,还提高了教学效率。
例如,以鲁科版高中化学必修一中的“硫的转化”为例,首先,教师可以通过高清视频展示硫元素在自然界中的循环过程,从火山喷发中的硫磺矿到工业硫酸的生产,再到生活中的硫化合物应用,直观的画面让学生仿佛置身其中,初步构建起硫转化的宏观概念。随后,利用虚拟实验室软件,学生可以无惧危险地“亲手”操作那些传统实验室中难以实施或存在安全隐患的实验,如模拟硫与不同氧化剂的反应,观察颜色变化、气体生成等现象,从而深刻理解硫的化学性质及转化规律。接下来,教师可以引导学生利用在线数据库和学术网站,自主搜集硫转化领域的最新科研成果和环保技术案例。这一过程不仅拓宽了学生的知识面,更培养了学生信息筛选与批判性思维能力。学生以小组为单位,围绕“硫的转化与环境保护”这一主题展开讨论,将理论知识与实际问题相结合,提出创新见解。最后,鼓励学生利用社交媒体和在线论坛,跨越地理界限,与全球化学爱好者交流心得,分享研究成果。这种跨文化的交流不仅丰富了学生的学习体验,还促进了不同文化背景下科学思维方式的碰撞与融合,形成了强大的探究学习共同体。在这一过程中,学生学会了倾听、质疑与协作,为未来的科学研究之路奠定了坚实的基础。总之,信息技术的引入为“硫的转化”教学注入了新的活力,不仅革新了教学手段,更深刻改变了学生的学习方式。
(六)构建合作共同体,促进学生共同探究
探究性学习强调学生的主体性和合作性,构建合作共同体是促进学生共同探究的有效途径。在化学教学中,教师应积极营造合作探究的氛围和环境,鼓励学生之间的合作与交流。通过小组讨论、团队合作等方式,学生能够相互启发、相互支持、相互学习,共同解决探究过程中遇到的问题和困难。在合作探究的过程中,学生不仅能够提高自己的探究能力,还能够培养自己的团队合作和沟通能力。
例如,以鲁科版高中化学必修一中的“元素与物质分类”为例,首先,教师需要根据学生的性格、学习能力和兴趣点进行分组。在每个小组内,明确的角色与分工也是至关重要的,记录员负责记录讨论过程和结果,发言人代表小组进行汇报,资料收集员负责收集与主题相关的资料。这样的分工可以确保每个学生都能在团队中找到自己的位置,发挥其特长。接着,针对“元素与物质分类”这一节内容,教师可以设置一系列的合作任务。例如,让学生分组探讨不同元素之间的相似性和差异性,或者让学生合作整理并分类各种化学物质。这样的任务可以激发学生的探究欲望,促使学生主动寻找答案,深化对元素与物质分类的理解。在合作探究的过程中,教师应时刻关注学生的讨论进展,及时给予指导和帮助。同时,教师还应鼓励学生之间的交流和讨论,让学生相互质疑、相互启发,从而深化对化学知识的理解和应用。总之,构建合作共同体是促进学生共同探究的有效途径。在“元素与物质分类”的探究学习中,教师应积极营造合作探究的氛围和环境,鼓励学生之间的合作与交流。