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高中化学探究性实验教学现存问题及优化策略

史有利
唐山市海港高级中学,河北唐山063611
期刊:教育決策與分析 · 第 1 卷 第 8 期 · 2026 年
栏目:课程与教学研究
中图分类号:G633.8 文献标志码:A
摘 要:化学是一门以实验为基础的自然学科,探究性实验教学是新课标背景下高中化学课堂的核心教学模式,也是培养学生科学探究能力、创新思维与化学核心素养的关键载体。相较于传统验证性实验,探究性实验更注重学生自主发现问题、设计方案、动手操作、分析总结的全过程学习,能够有效打破学生被动听课、机械记忆的学习困境。但结合一线高中化学教学现状来看,目前探究性实验教学仍存在诸多普遍问题:教学理念固化、实验形式流于表面、学生主体地位缺失、实验资源不足、教学评价单一、课时安排紧张等,导致探究性实验的育人价值难以充分发挥。本文结合高中化学日常课堂教学实例,真实梳理探究性实验教学的现存痛点,立足普通高中教学实际,提出通俗易懂、可落地、可操作的优化教学策略,旨在为一线化学教师优化实验课堂、落实核心素养、提升实验教学质量提供实用参考。
关键词:高中化学;探究性实验;实验教学;教学优化;核心素养

动手探究的过程中理解化学原理、掌握实验方法、养成科学思维。在高中化学教材中,化学反应原理、元素化合物、有机化学、电化学等重难点知识,都离不开实验探究的辅助。相比于教师直接讲解知识点,学生通过自主探究得出的实验结论,记忆更深刻、理解更透彻,同时还能锻炼动手能力、合作能力和问题解决能力。但在真实的一线

一、高中化学探究性实验教学现存问题

(一)教学理念固化,重成绩轻探究

目前多数高中化学教学依旧深受应试思维影响,教师的教学重心大多放在知识点讲解、题型训练、高考备考上,对探究性实验的重视程度不足。很多教师潜意识里认为:实验探究耗时久、进度慢、对提分见效慢,不如刷题、讲题效率高[1]。这种理念直接导致课堂出现明显偏差:演示实验多、学生探究少;验证实验多、开放探究少;视频实验多、动手操作少。比如在学习《钠的性质》时,多数教师直接按照课本流程演示实验,告知学生实验现象和结论,不让学生自主设计实验、自主观察异常现象。学生全程只是观看、记录、背诵,完全没有探究的过程,探究性实验沦为形式化教学。

(二)探究过程流于形式,缺乏真实探究思维

真正的探究性实验,核心是带着问题猜想、自主设计方案、动手验证、分析误差、总结规律[2]。但现在很多课堂的探究实验都是“伪探究”。具体表现为:实验步骤、药品用量、操作顺序全部由课本和教师提前规定好,学生不需要思考、不需要设计,只需要按步骤机械操作,最后得出标准答案即可。整个过程没有猜想、没有试错、没有分析,本质和验证实验没有区别。举个很常见的例子:在《影响化学反应速率的因素》实验教学中,教师提前告知学生“温度越高、反应速率越快,浓度越大、速率越快”,学生只需要照着操作对比实验,验证老师给出的结论。学生全程没有自主思考:为什么温度会影响速率?不同浓度差距多少效果最明显?实验中出现褪色不均匀、反应过慢的异常问题该如何分析?这种走过场式的探究,根本培养不了学生的探究思维。

(三)学生主体地位缺失,课堂参与度两极分化

探究性实验的主角应该是学生,但实际课堂中,依旧是教师主导一切[3]。很多教师担心学生操作失误、打碎器材、出现安全问题,于是过度干预实验过程,学生稍有操作偏差就立刻纠正,不给学生试错和思考的机会。同时学生参与度两极分化非常严重:基础好、动手能力强的学生包揽全部操作,基础薄弱、胆子小的学生只能旁观、记录,全程没有动手、没有思考。小组探究变成了少数人的实验,多数学生沦为“旁观者”,完全达不到全员探究、全员提升的教学目标。

(四)实验资源有限,课时紧张制约探究开展

结合普通高中办学现状来看,实验条件和课时安排是制约探究教学的最大现实问题。第一,实验室器材、药品数量有限,很多学校无法实现两人一组实验,只能多人一组,学生动手机会大幅减少;部分探究实验需要的精密器材、微型器材配备不足,很多开放性探究实验无法开展。第二,高中化学课时紧张,教学任务重、知识点多,探究实验需要预留猜想、设计、操作、讨论、总结的时间,一节课45分钟很难完成完整的探究流程。很多教师为了赶教学进度,只能压缩探究环节、简化实验流程,甚至直接取消学生动手实验,用课件、实验视频代替实操。有调研数据显示,多数高中化学实验课时占比远低于课标要求,超七成教师认为课时不足是开展探究性实验的最大阻碍,这也是一线教学普遍存在的痛点[4]。

(五)教学评价方式单一,只重结果不重过程

目前高中化学实验评价基本停留在“结果评价”层面,教师评价学生实验,只看三点:操作是否规范、现象是否标准、结论是否正确。对于学生在实验过程中的方案设计、猜想思考、误差分析、合作探究、创新思路、纠错过程,几乎没有评价和鼓励。哪怕学生实验失败、出现异常现象,但认真思考、主动分析原因,也得不到肯定。单一的结果评价,会让学生形成错误认知:实验只要做对、答对即可,没必要思考、没必要创新。久而久之,学生不敢尝试、不敢质疑、不敢创新,彻底失去了探究的主动性。

(六)实验探究脱离生活,内容缺乏拓展延伸

当前高中化学探究性实验教学普遍存在内容固化、脱离生活实际的问题[4],多数探究实验严格局限于教材既定内容,仅围绕高考考点设计,与学生日常生活、工业生产、社会热点化学现象脱节,导致探究教学的生活化、实用性价值缺失。化学学科源于生活、服务生活,但现阶段的实验探究大多是纯理论性、知识性探究,很少结合生活中的化学现象、常见化学问题开展拓展探究,比如食品防腐、水质净化、电池回收、家居除锈、化肥使用、环境污染物检测等生活化主题,几乎很少融入课堂探究教学。同时,实验探究缺乏分层拓展和课后延伸,课堂探究结束即教学终止,没有衔接课后拓展任务、趣味探究、创新实验设计等内容。对于学有余力的学生,没有提供深度探究、创新改进的空间;对于基础薄弱的学生,无法通过生活化简易实验巩固探究思维,导致探究教学局限于45分钟课堂,难以实现知识的迁移运用,学生无法体会化学实验的实用价值,探究学习的兴趣和主动性持续弱化。

(七)教师探究教学能力不足,创新教研支撑薄弱

探究性实验教学对教师的综合能力有着更高的要求,不仅需要教师熟练掌握实验操作技能、化学专业知识,还需要具备问题设计、课堂把控、思维引导、误差分析、实验创新设计的综合教学能力。但目前部分高中化学教师长期固化于应试教学模式,习惯了讲授式、验证式教学,自身缺乏系统的探究教学培训和实操训练[5]。很多教师仅能完成教材基础实验教学,面对开放性探究实验、学生突发的探究问题、实验异常现象分析、实验方案创新改进等内容时,专业应对能力不足,无法精准引导学生深度探究。此外,多数普通高中化学教研组针对探究性实验的专项教研活动较少,教研重心多集中于试题研究、考点梳理、备考策略,缺乏对探究实验优化设计、课堂落地技巧、创新实验开发的专项研讨。教师之间缺少经验交流、案例共享、集体备课的平台,优质探究教学方法无法普及,存在个人教学短板难以弥补、教学模式固化不变的问题,成为制约探究性实验教学高质量落地的重要人为因素。

二、高中化学探究性实验教学优化落地策略

结合上面的真实教学问题,下面全部采用通俗易懂、贴合日常课堂的落地策略,搭配高中化学高频实验案例,方便直接用于课堂教学。

(一)转变教学理念,把 “验证课堂” 改成 “探究课堂”

想要做好探究性实验教学,首先要改变教师固化的应试思维。我们要明确:实验探究不是浪费时间,而是帮学生吃透重难点、提升解题思维、适应新高考情境题的核心方法。新高考化学越来越侧重情境探究、实验分析、误差分析、方案设计题型,单纯刷题根本拿不到高分,只有常态化开展探究实验,才能真正提升学生的应试能力和核心素养。日常教学中,我们可以把传统验证实验全部转化为简易探究实验,不用追求复杂创新,只需要改变教学顺序:先猜想、再实验、再总结,而不是先讲结论、再做实验。教学实例:《盐类的水解》实验优化传统教学:教师直接告诉学生“强碱弱酸盐溶液显碱性、强酸弱碱盐溶液显酸性”,学生再做实验验证结论。优化探究教学:1.教师抛出问题:碳酸钠、氯化铵、氯化钠三种盐溶液,都是盐溶于水,酸碱度是否相同?2.让学生自主猜想、自主预判酸碱性;3.学生自主选取试剂、用pH试纸测定数值、记录数据;4.根据实验结果自主总结规律,教师最后再点拨原理。只是简单调换教学顺序,就把机械验证变成了真实探究,学生主动思考、主动发现规律,课堂效果大幅提升。

(二)简化探究流程,设置阶梯式问题,杜绝 “伪探究”

很多教师不敢做开放式探究,是担心学生无从下手、课堂混乱、完不成教学任务。针对普通高中生的基础,我们不用一次性开展高难度开放探究,采用阶梯式问题链探究,循序渐进引导学生思考,既有探究性,又可控课堂节奏。核心思路:教师不直接给结论、不固定全部步骤,通过层层提问,引导学生自主思考、自主完善实验方案。教学实例:《影响化学反应速率的因素》探究优化1.提出基础问题:浓度不同的过氧化氢溶液,分解速度一样吗?2.进阶问题:如何设计对照实验保证实验公平?(引导学生思考控制变量:温度、催化剂、用量一致)3.深度问题:实验中气泡产生不均匀、现象不明显,是什么原因?如何改进?整个课堂中,学生不再机械操作,而是带着问题做实验,边做、边观察、边思考,真正实现了探究的价值,彻底杜绝形式化伪探究。

(三)落实学生主体,分层分组,让全员参与探究

针对学生参与度两极分化的问题,最实用的方法就是固定小组分工、轮换岗位、分层任务,不让任何学生当旁观者。1.4人小组固定分工:操作员、记录员、观察员、分析员,每次实验轮换岗位,保证每个人都能动手、动脑、总结;2.分层布置任务:基础薄弱的学生负责操作、记录、观察现象;基础较好的学生负责方案设计、误差分析、总结规律;3.教师减少过度干预:学生轻微操作失误不要立刻打断,让学生自主发现问题、纠正问题,在试错中成长。教学实例:《原电池原理》探究实验传统课堂:优等生快速组装装置、观察现象、得出结论,其他学生旁观。优化后:小组全员分工,每个人负责一个环节,轮流组装装置、更换电极材料(铜、锌、铁)、更换电解质溶液,全员参与对比探究,最后共同总结原电池构成条件,真正实现全员探究、全员提升。

(四)巧用微型实验与数字化资源,弥补实验资源短

板针对课时紧张、器材不足、部分实验有污染、不安全、无法开展的问题,我们可以采用微型实验+虚实结合的方式,低成本落地探究教学。1.常规实验微型化:利用点滴板、微型试管完成离子检验、盐类水解、速率对比等小型探究实验,药品用量少、操作快、安全环保、适合全员操作,大幅节省课堂时间;2.危险、复杂实验虚拟化:对于氯气制备、浓硫酸相关高危实验,先用仿真实验、高清实验视频完成前期探究猜想,课堂上只做核心实操环节,既保证安全,又保证探究完整性;3.碎片化探究:部分耗时较长的实验,可布置课前预习探究、课后拓展探究,缓解课堂课时压力。

(五)优化多元评价体系,兼顾过程与结果

彻底改变“只看实验结果”的单一评价模式,建立过程+结果、能力+态度的多元评价机制,更贴合探究教学的育人目标。评价维度分为四项:1.探究态度:是否主动猜想、主动思考、积极参与小组合作;2.方案能力:能否自主设计简单实验方案、控制实验变量;3.操作过程:操作是否规范、是否善于发现异常现象;4.总结能力:能否分析实验误差、总结实验规律、提出改进思路。只要学生认真探究、主动思考,哪怕实验失败、数据偏差,也给予肯定和指导。这种评价方式能极大激发学生的探究积极性,让学生敢于尝试、乐于探究。

(六)立足生活实际,拓展探究场景,实现学以致用

针对实验探究脱离生活、缺乏延伸拓展的问题,教师需打破教材实验的局限,构建“课堂基础探究+生活拓展探究”的双层教学模式,将生活化、社会化、工业化化学场景融入实验教学,让探究内容贴合实际、贴近生活,提升学生的探究兴趣和知识迁移能力。化学探究教学的核心不仅是掌握实验原理,更是让学生学会用化学思维解决实际问题,打通课本知识与现实生活的壁垒。日常教学中,教师可结合教材核心知识点,挖掘生活化探究素材,替换枯燥的纯理论实验,同时设计分层拓展探究任务,兼顾不同层次学生的学习需求。基础层面,围绕教材实验设计生活化对比探究;提升层面,布置课后微型探究任务,鼓励学生利用简易材料自主开展实验探究;创新层面,引导学生结合社会热点化学问题开展创新性实验设计。通过课内外联动,打破课堂时间与空间的限制,让探究教学常态化、生活化。教学实例:生活化探究实验拓展设计在学习《水的电离与水质净化》相关知识点后,摒弃单一的教材验证实验,设计生活化探究主题:校园自来水、瓶装纯净水、小区井水的水质酸碱度检测与简易净化探究。引导学生自主设计方案,利用pH试纸、活性炭、纱布、明矾等简易材料,完成水质检测、杂质过滤、吸附净化等探究操作,对比不同水质的差异,分析生活中净水设备的工作原理。同时布置课后拓展任务,让学生探究水垢去除、果蔬农药残留简易清洗等生活化学问题,真正实现学以致用,让学生感知化学实验的实用价值[6]。

(七)强化教研赋能,提升教师探究教学专业素养

教师的专业能力是探究性实验教学落地的核心保障,针对教师探究教学能力不足、教研支撑薄弱的问题,学校及教研组需搭建专项教研平台,系统化提升教师的探究教学设计、课堂实施、创新优化能力,打破教师教学固化思维,补齐探究教学短板。通过常态化专项教研、案例复盘、师徒结对、校外交流等方式,打造专业化的探究教学师资队伍。首先,教研组需调整教研重心,定期开展探究性实验专项教研活动,每周固定时间围绕重难点实验开展集体备课,共同研讨实验优化方案、问题链设计、课堂管控技巧、异常现象应对策略,汇总优质教学案例,形成校本化探究实验教学资源库,实现资源共享、优势互补。其次,组织教师参与校内外探究教学培训、优质课观摩、实验创新竞赛,学习先进的探究教学理念和实操方法,借鉴优秀课堂的落地经验,打破传统教学局限。同时,鼓励教师开展教学反思与课题研究,针对日常探究课堂中出现的伪探究、课堂失控、学生参与度低等问题,开展针对性研究,结合自身教学经验优化教学方案,在实践中不断提升自身的探究教学设计、引导、创新能力。此外,搭建教师交流平台,鼓励骨干教师带动青年教师,通过听课、磨课、示范课展示等方式,快速提升全体化学教师的探究教学实操能力,为探究性实验教学的高质量开展提供坚实的师资保障。

三、结语

探究性实验教学是高中化学新课改的核心方向,也是培养学生化学核心素养、适配新高考改革的必然选择。当前高中化学探究性实验教学存在的理念固化、形式化严重、学生参与不足、资源受限、评价单一等问题,都是一线教学普遍存在的共性问题,并非难以解决的难题。在日常教学中,教师不需要追求复杂高深的教学创新,只需要立足课堂实际,从细微处优化:转变教学思维、以问题链驱动探究、落实学生主体地位、巧用微型实验弥补资源短板、建立多元化评价体系、融合生活拓展探究、依托教研提升教学能力。通过常态化、轻量化、可落地的探究教学优化,让每一次实验都有真正的探究价值,让学生从“做实验”变成“懂化学、会思考、能创新”,真正发挥化学实验的育人功能,助力学生核心素养全面提升。同时,持续深耕探究教学教研,补齐教学短板,推动高中化学探究性实验教学常态化、规范化、生活化发展,适配新课标与新高考的育人要求。

参考文献

  1. [1]中华人民共和国教育部. 普通高中化学课程标准 (2017 年版 2020 年修订)[S]. 北京: 人民教育出版社,2020. [2]孙永兴, 朱成东, 谷慧心, 等. 发展科学探究能力的化学实验 教学——氢氧化亚铁的制备[J]. 化学教育( 中英文),2024, 45(9):37-42. [3]陈章. 问题情境引领下的进阶式探究教学实践 —— 氯化铜和 亚硫酸钠在水溶液中的反应 [J]. 化学教育 ( 中英文),2023,44 (14):41-46. [4]李艳灵, 梁丹蕾, 阮北, 李川, 刘敬华. 高中生原电池模型认 知能力测评工具开发及其应用研究[J]. 化学教育 ( 中英文), 2021,42(19):56-62. [5]孙天山. 浅谈 “探究教学” 的异化与回归[J]. 化学教学, 2022(03):25-28. [6]王芳. 高中化学探究性实验教学的现实困境与破解策略[J]. 中小学实验与装备,2023,33 (06):29-31. 引言 “教—学—评”一体化是新课标所提倡的一种新型教 学理念,其主要模式就是教师提出主要任务,再抓住关键 语段教授学生方法,接着由学生运用方法自主合作学习, 最后再进行自我评价和小组评价。在新课标落地深化的背 景下,将“教—学—评”一体化的理念融入小学语文阅读 教学当中,有助于解决传统阅读教学碎片化、形式化、应 “教—学—评”一体化导向下小学语文阅读教学的实践探索 宋雅天 (石家庄市东南实验小学,河北 石家庄 050000) 摘 要:随着《义务教育语文课程标准(2022 年版)》的全面落地,构建“教—学—评”一体化的常态化课堂教学体 系成了小学语文教学改革的主要方向。课标强调教学、学习和评价三者之间的有机统一、协同赋能,目的在于彻底打破传 统教学中教、学、评相互割裂的固有模式。小学语文阅读教学是培养学生语文核心素养的主要阵地,目前的课堂仍然存在 着目标虚化、活动泛化、评价固化等主要问题,阻碍了学生深度阅读和素养的发展。基于此,本文从小学语文阅读教学实 际出发,阐述“教—学—评”一体化的内涵和育人价值,结合小学不同学段阅读教学课例,探究精准定教、高效导学、以 评促优的一体化实践路径,构建目标引领、活动落地、评价赋能的闭环教学模式,提高小学语文阅读课堂教学实效,促进 学生语言运用、思维能力、审美创造、文化自信全面发展。 关键词:教学评一体化;小学语文;阅读教学;核心素养;教学实践 中图分类号:G623.23 文献标志码:A
作者简介:史有利(1975.05—),男,汉族,河北唐山人,在职研究生,正高级教师,主要研究方向为中学化学课程与教学研究。
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