科學(xué)探究能力是學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中必備的核心素養(yǎng)之一，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神、創(chuàng)新思維和解決實(shí)際問題能力的重要途徑。在新課程改革背景下，高中化學(xué)必修教材以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過多個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和情境問題，提供了培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的豐富素材。然而，在實(shí)際教學(xué)中，仍存在過于注重知識(shí)結(jié)果、忽視探究過程的現(xiàn)象，導(dǎo)致學(xué)生在科學(xué)探究方面的能力培養(yǎng)不足。因此，深入探討如何在課堂教學(xué)中有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，成為教育者們重點(diǎn)關(guān)心的問題。

一、高中化學(xué)課堂中學(xué)生科學(xué)探究能力的構(gòu)成要素

（一）提出問題與假設(shè)的能力

在高中化學(xué)課堂中，提出問題與假設(shè)的能力是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的起點(diǎn)和核心。學(xué)生首先需具備敏銳觀察力，能夠在化學(xué)現(xiàn)象中識(shí)別關(guān)鍵問題，才能激發(fā)探究的興趣和動(dòng)力。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中的異常變化、規(guī)律性特征以及潛在的科學(xué)問題，幫助學(xué)生在真實(shí)情境中發(fā)現(xiàn)問題[]。同時(shí)，學(xué)生還需基于已有的化學(xué)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用科學(xué)邏輯思維，對(duì)所提出的問題展開合理猜想和假設(shè)。此過程既可鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維，還培養(yǎng)了學(xué)生的問題意識(shí)和批判性思維能力。教師在教學(xué)中可通過設(shè)置啟發(fā)性問題，鼓勵(lì)學(xué)生大膽提出假設(shè)，并引導(dǎo)學(xué)生思考假設(shè)的可驗(yàn)證性和可行性，確保假設(shè)的科學(xué)性與嚴(yán)謹(jǐn)性，從而為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析奠定基礎(chǔ)。

（二）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)的能力

當(dāng)前在高中化學(xué)課堂中，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)的能力是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，直接影響探究活動(dòng)的有效性和科學(xué)性。學(xué)生需在明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的基礎(chǔ)上，合理選擇實(shí)驗(yàn)器材和化學(xué)試劑，確保實(shí)驗(yàn)材料的安全性和可操作性。同時(shí)，學(xué)生要根據(jù)提出的假設(shè)設(shè)計(jì)科學(xué)、可行的實(shí)驗(yàn)方案，精準(zhǔn)控制實(shí)驗(yàn)條件，確保變量單一，減少實(shí)驗(yàn)誤差。此外，學(xué)生還需具備嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的觀察力和記錄習(xí)慣，能夠在實(shí)驗(yàn)過程中準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，尤其是需把握關(guān)鍵性細(xì)節(jié)，以確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可靠性。教師應(yīng)在課堂教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，強(qiáng)化數(shù)據(jù)記錄的準(zhǔn)確性，以幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)過程中的每個(gè)細(xì)節(jié)，從而為后續(xù)數(shù)據(jù)分析和結(jié)論得出奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

（三）分析數(shù)據(jù)與得出結(jié)論的能力

高中化學(xué)課堂中，分析數(shù)據(jù)與得出結(jié)論的能力是科學(xué)探究過程中承上啟下的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性和結(jié)論的準(zhǔn)確性。學(xué)生需運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)工具對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)展開系統(tǒng)分析，識(shí)別數(shù)據(jù)間的內(nèi)在聯(lián)系，提煉出有價(jià)值的信息，避免出現(xiàn)主觀臆斷或片面解讀。同時(shí)，學(xué)生還要具備識(shí)別實(shí)驗(yàn)誤差和干擾因素的能力，能夠合理解釋異常數(shù)據(jù)，找出可能導(dǎo)致誤差的原因，確保分析過程的邏輯性和科學(xué)性。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生需對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行整合與歸納，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)結(jié)論，確保結(jié)論與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相符，并能夠回答實(shí)驗(yàn)中提出的問題。教師在教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生掌握數(shù)據(jù)分析的方法，鼓勵(lì)學(xué)生展開多角度思考，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S習(xí)慣。

（四）交流與評(píng)價(jià)的能力

化學(xué)課堂中，交流與評(píng)價(jià)的能力是學(xué)生科學(xué)探究能力的重要體現(xiàn)，有助于深化探究成果，提升科學(xué)素養(yǎng)。學(xué)生需具備清晰的表達(dá)能力，能夠通過口頭或書面形式準(zhǔn)確描述實(shí)驗(yàn)的過程、現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析結(jié)果，確保信息傳遞的完整性和準(zhǔn)確性。同時(shí)，學(xué)生還需善于與同學(xué)和教師展開互動(dòng)交流，分享自己的實(shí)驗(yàn)思路和結(jié)論，并傾聽他人的見解，汲取有益反饋，以優(yōu)化自身的探究過程。此外，教師還要培養(yǎng)學(xué)生批判性思維，使學(xué)生能夠?qū)ψ约旱膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，識(shí)別其中的優(yōu)點(diǎn)與不足，并有能力對(duì)他人的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行理性分析，繼而提出建設(shè)性意見。而且，教師在教學(xué)中應(yīng)創(chuàng)造良好的交流氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生積極表達(dá)與互動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和科學(xué)探究的自我反思能力，最終實(shí)現(xiàn)探究過程的完善與提升。

二、高中化學(xué)課堂中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的策略

（一）創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)探究動(dòng)機(jī)

高中化學(xué)課堂中，創(chuàng)設(shè)問題情境、激發(fā)探究動(dòng)機(jī)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的起點(diǎn)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望。教師在教學(xué)中應(yīng)結(jié)合化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，將抽象化學(xué)概念與學(xué)生日常生活實(shí)際相聯(lián)系，設(shè)計(jì)具有啟發(fā)性和趣味性的問題情境，使學(xué)生能夠在真實(shí)情境中發(fā)現(xiàn)問題并主動(dòng)參與探究[2]。以人教版高一化學(xué)必修2的第六章《化學(xué)反應(yīng)與能量》教學(xué)為例，教師在“化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能\"教學(xué)時(shí)，可提出問題“為什么電池能夠?yàn)槭謾C(jī)充電？其中涉及哪些化學(xué)反應(yīng)？”此種貼近生活且富有實(shí)際意義的問題可迅速引發(fā)學(xué)生興趣，引導(dǎo)學(xué)生思考電池的工作原理，主動(dòng)參與本章節(jié)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，探索化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程。同樣，教師可在講解“化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素”時(shí)，設(shè)置問題“為什么高溫下鐵釘生銹更快？”借助情境化問題，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，通過設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究不同因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。此外，教師還可引入化學(xué)史上的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)和科學(xué)家的探究故事，借助拉瓦錫的燃燒實(shí)驗(yàn)或蓋斯定律的發(fā)現(xiàn)，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)造精神的敬仰之情。在此過程中，教師應(yīng)注重啟發(fā)性提問，鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想，以激發(fā)學(xué)生的問題意識(shí)和探究熱情，營造積極的課堂氛圍，促使學(xué)生在自主思考和合作交流中產(chǎn)生深度學(xué)習(xí)體驗(yàn)，從而為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析以及科學(xué)結(jié)論的形成奠定扎實(shí)的思維基礎(chǔ)。

（二）強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)實(shí)踐能力

化學(xué)課堂中，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)、培養(yǎng)實(shí)踐能力是提升學(xué)生科學(xué)探究能力的重要途徑?；瘜W(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，學(xué)生能通過實(shí)驗(yàn)更直觀地理解抽象的化學(xué)概念，提升動(dòng)手操作和問題解決的能力。以人教版高一化學(xué)必修1的第二章《海水中的重要元素—一鈉和氯》為例，教師在“鈉及其化合物”教學(xué)時(shí)，可設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象，學(xué)生既可在實(shí)驗(yàn)過程中直觀地看到鈉與水劇烈反應(yīng)所釋放的熱量和氫氣，還能進(jìn)一步思考該反應(yīng)的化學(xué)方程式及其背后的能量變化規(guī)律。而在“氯及其化合物”部分，教師可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行氯水性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究，助力學(xué)生基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象理解氯氣的氧化性及其在漂白、消毒中的實(shí)際應(yīng)用。對(duì)于“配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液”這一實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)出發(fā)，理解溶液配制的步驟、關(guān)鍵操作和注意事項(xiàng)，培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)操作習(xí)慣和安全意識(shí)[3]。此外，教師還可鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，由學(xué)生自主探究不同濃度的氯化鈉溶液對(duì)金屬腐蝕速率的影響，以提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作能力。與此同時(shí)，教師應(yīng)減少簡單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加開放性和探究性實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中主動(dòng)提出問題、發(fā)現(xiàn)問題并嘗試解決問題。實(shí)驗(yàn)教學(xué)既可助力學(xué)生積累經(jīng)驗(yàn)，還能培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致觀察、科學(xué)記錄和規(guī)范操作的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，從而在實(shí)踐中不斷提升學(xué)生科學(xué)探究能力，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和自主學(xué)習(xí)精神，為學(xué)生今后的化學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)探究奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（三）教授科學(xué)方法，提升探究效率

高中化學(xué)課堂中，教授科學(xué)方法、提升探究效率是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的重要途徑，可幫助學(xué)生在復(fù)雜的化學(xué)現(xiàn)象中厘清思路，高效解決問題?？茖W(xué)方法涵蓋觀察、實(shí)驗(yàn)、比較、分析、歸納等基本技能，還涉及假設(shè)、驗(yàn)證、修正等科學(xué)思維過程。以人教版高一化學(xué)必修1的第四章《物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律》教學(xué)為例，在學(xué)習(xí)“原子結(jié)構(gòu)與元素周期表”時(shí)，教師可引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用歸納法分析元素周期表的排列規(guī)律，理解元素性質(zhì)隨原子序數(shù)遞增的周期性變化趨勢(shì)，以培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)分析與歸納總結(jié)的能力。在“元素周期律”部分，教師可引導(dǎo)學(xué)生通過類比法對(duì)比同周期和同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，例如，教師可引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，探究鈉、鎂、鋁等元素的性質(zhì)差異，總結(jié)同周期元素隨核電荷數(shù)增加而在性質(zhì)上呈現(xiàn)的遞變規(guī)律，繼而培養(yǎng)學(xué)生的比較與分析能力。在“化學(xué)鍵”內(nèi)容中，教師可講解建構(gòu)模型法，通過建立電子式或模型來直觀展示不同類型化學(xué)鍵的形成過程，以幫助學(xué)生更好地理解離子鍵、共價(jià)鍵的本質(zhì)。在此過程中，教師還應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用假設(shè)和驗(yàn)證的科學(xué)方法，鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上大膽提出假設(shè)，并通過實(shí)驗(yàn)或邏輯推理進(jìn)行驗(yàn)證。同時(shí)，教師應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)和分析過程中理性思考現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，識(shí)別潛在的誤差和不足。通過系統(tǒng)教授科學(xué)方法，學(xué)生既可高效解決化學(xué)學(xué)習(xí)中的問題，還能將此種科學(xué)思維遷移到其他學(xué)科和生活實(shí)踐中，真正實(shí)現(xiàn)科學(xué)素養(yǎng)的全面提升。

（四）鼓勵(lì)合作學(xué)習(xí)，促進(jìn)思維碰撞

化學(xué)課堂中，鼓勵(lì)合作學(xué)習(xí)、促進(jìn)思維碰撞是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的重要途徑，有助于學(xué)生在團(tuán)隊(duì)協(xié)作中共享知識(shí)、碰撞思想，形成更加全面的認(rèn)知與解決問題的能力。教師可在教學(xué)中，結(jié)合化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展的相關(guān)主題，設(shè)計(jì)小組合作探究任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中分工協(xié)作，共同完成學(xué)習(xí)目標(biāo)[4]。以人教版高一化學(xué)必修2的第八章《化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展》教學(xué)為例，在學(xué)習(xí)“自然資源的開發(fā)利用”時(shí)，教師可布置小組任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生探討特定自然資源的可持續(xù)開發(fā)方案，并由每個(gè)成員負(fù)責(zé)資源現(xiàn)狀、開發(fā)技術(shù)、環(huán)境影響等不同的部分，最后共同整合成完整的探究報(bào)告。在“化學(xué)品的合理使用”部分，教師可引導(dǎo)學(xué)生分組討論日常生活中常見化學(xué)品的使用與誤區(qū)，通過查找資料、分享案例，增強(qiáng)學(xué)生安全使用化學(xué)品的意識(shí)。此外，在“環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)”教學(xué)中，教師可設(shè)置辯論或情景模擬任務(wù)，借助“塑料制品的利與弊”或“化工生產(chǎn)中的環(huán)境污染防治”，促使學(xué)生在小組合作中充分表達(dá)個(gè)人觀點(diǎn)，傾聽他人意見，尋找問題的最佳解決方案。教師應(yīng)在此過程中，注重引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)傾聽與尊重，鼓勵(lì)不同觀點(diǎn)間的碰撞與融合，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通表達(dá)能力。同時(shí)，教師還應(yīng)關(guān)注小組合作過程中的動(dòng)態(tài)變化，及時(shí)給予指導(dǎo)和反饋，避免合作流于形式或出現(xiàn)一人主導(dǎo)的情況。通過有效的合作學(xué)習(xí)，學(xué)生可深化對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解，還能在思維碰撞中拓展科學(xué)探究的廣度和深度，培養(yǎng)開放包容的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，為未來的學(xué)習(xí)和科研實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（五）注重過程評(píng)價(jià)，激勵(lì)探究行為

高中化學(xué)課堂中，教師注重過程評(píng)價(jià)、激勵(lì)探究行為是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的重要保障，有助于全面了解學(xué)生在探究過程中的表現(xiàn)，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和成就感。過程評(píng)價(jià)與結(jié)果評(píng)價(jià)不同，更關(guān)注學(xué)生在科學(xué)探究過程中的參與度、思維發(fā)展以及實(shí)踐操作能力[5]。以人教版高一化學(xué)必修的第五章《化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素》為例，在教學(xué)“硫及其化合物”時(shí)，教師可通過觀察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)“不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化”中的操作過程、數(shù)據(jù)記錄與現(xiàn)象分析，評(píng)價(jià)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的規(guī)范性與嚴(yán)謹(jǐn)性，而非僅僅關(guān)注最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否正確。在“氮及其化合物”教學(xué)中，教師可設(shè)定探究性任務(wù)，要求學(xué)生設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，探究氮的不同化合價(jià)在反應(yīng)中的轉(zhuǎn)化規(guī)律，并在探究過程中給予及時(shí)的指導(dǎo)與反饋，幫助學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)思路，增強(qiáng)自我調(diào)控能力。同時(shí)，在“用化學(xué)沉淀法去除粗鹽中的雜質(zhì)離子”實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，教師可對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄、數(shù)據(jù)整理、實(shí)驗(yàn)反思等環(huán)節(jié)展開過程性評(píng)價(jià)，鼓勵(lì)學(xué)生關(guān)注每個(gè)細(xì)節(jié)，繼而培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。教師還可采用自評(píng)、互評(píng)與教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的多元化評(píng)價(jià)方式，促使學(xué)生在評(píng)價(jià)中發(fā)現(xiàn)自身的優(yōu)勢(shì)與不足，學(xué)會(huì)理性看待實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題和錯(cuò)誤。此外，教師應(yīng)注重對(duì)學(xué)生探究行為的正向激勵(lì)，對(duì)學(xué)生在探究過程中表現(xiàn)出的創(chuàng)新思維、團(tuán)隊(duì)合作和勇于嘗試的精神給予肯定和表揚(yáng)，繼而激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究的積極性。通過科學(xué)合理的過程評(píng)價(jià)，學(xué)生不僅能在探究中不斷提升自身的科學(xué)素養(yǎng)，還能在評(píng)價(jià)與反思中增強(qiáng)自信心和探究意識(shí)，為未來的化學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)實(shí)踐奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

結(jié)束語

高中化學(xué)課堂中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力是一項(xiàng)系統(tǒng)而持續(xù)的教學(xué)任務(wù)，貫穿于化學(xué)學(xué)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié)。教師需通過創(chuàng)設(shè)問題情境激發(fā)學(xué)生的探究興趣，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，教授科學(xué)方法提升學(xué)生的探究效率，鼓勵(lì)合作學(xué)習(xí)促進(jìn)學(xué)生的思維碰撞，注重過程評(píng)價(jià)激勵(lì)學(xué)生的探究行為。在此過程中，教師不僅是知識(shí)的傳授者，更是探究過程的引導(dǎo)者和學(xué)習(xí)伙伴。而化學(xué)課堂也應(yīng)成為學(xué)生探究科學(xué)奧秘、激發(fā)科學(xué)熱情、培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的廣闊平臺(tái)。

參考文獻(xiàn)

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