中圖分類號：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

化學(xué)作為一門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，其教學(xué)過程中融入探究式學(xué)習(xí)方法具有重要意義.探究式學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，通過提出問題、收集信息、分析數(shù)據(jù)和得出結(jié)論等過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維.在高中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用探究式學(xué)習(xí)，不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和環(huán)境保護(hù)意識.本文以蘇教版高中化學(xué)必修第一冊專題4“硫與環(huán)境保護(hù)”為例，探討探究式學(xué)習(xí)在高中化學(xué)教學(xué)中的具體應(yīng)用策略和成效，

1探究式學(xué)習(xí)在化學(xué)教學(xué)中的理論基礎(chǔ)

1.1 探究式學(xué)習(xí)的內(nèi)涵與特點(diǎn)

探究式學(xué)習(xí)是一種以學(xué)生為中心的教學(xué)方法，強(qiáng)調(diào)通過實(shí)踐、發(fā)現(xiàn)和思考來獲取知識和技能[1]，其核心在于引導(dǎo)學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)過程，培養(yǎng)批判性思維和問題解決能力.在探究式學(xué)習(xí)中，學(xué)生扮演著知識探索者的角色，通過提出問題、設(shè)計實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果和得出結(jié)論等步驟，逐步構(gòu)建自己的知識體系.這種學(xué)習(xí)方式不僅能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣，還能培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新精神.探究式學(xué)習(xí)的特點(diǎn)包括問題導(dǎo)向、過程體驗(yàn)、合作交流和反思評價.鼓勵學(xué)生在真實(shí)情境中探索未知，通過親身體驗(yàn)來理解抽象概念，并在小組合作中學(xué)會溝通和團(tuán)隊(duì)協(xié)作.

1.2 探究式學(xué)習(xí)與化學(xué)學(xué)科的契合點(diǎn)

化學(xué)作為一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，其本質(zhì)就是通過觀察、實(shí)驗(yàn)和推理來探究物質(zhì)的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和變化規(guī)律.探究式學(xué)習(xí)方法與化學(xué)學(xué)科的這一特性高度吻合，能夠幫助學(xué)生更好地理解和掌握化學(xué)知識.在化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用探究式學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生親身體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，從而深人理解化學(xué)概念和原理.例如，在研究化學(xué)反應(yīng)時，學(xué)生可以通過設(shè)計和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來探索影響反應(yīng)速率的因素，從而增強(qiáng)對動力學(xué)知識的深刻理解.

2 “硫與環(huán)境保護(hù)”單元的探究式教學(xué)設(shè)計

2.1 教學(xué)目標(biāo)的制定

在制定“硫與環(huán)境保護(hù)”單元的教學(xué)目標(biāo)時，需要綜合考慮知識、能力和情感態(tài)度價值觀三個維度.知識目標(biāo)包括理解硫的性質(zhì)、化合物及其在環(huán)境中的作用，掌握硫的氧化物與酸雨形成的關(guān)系以及相關(guān)的環(huán)境保護(hù)措施.能力目標(biāo)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，包括觀察、實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)分析和推理等技能，同時提升學(xué)生解決實(shí)際環(huán)境問題的能力.情感態(tài)度價值觀目標(biāo)則著重培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識和社會責(zé)任感，使其認(rèn)識到化學(xué)知識在解決環(huán)境問題中的重要性

2.2 探究活動的設(shè)計與實(shí)施

探究活動的設(shè)計與實(shí)施是“硫與環(huán)境保護(hù)”單元教學(xué)的核心環(huán)節(jié).教師可以圍繞硫及其化合物的性質(zhì)、酸雨的形成機(jī)理、環(huán)境保護(hù)措施等主題設(shè)計一系列探究活動.例如，設(shè)計實(shí)驗(yàn)探究二氧化硫的性質(zhì)及其與水的作用，模擬酸雨的形成過程；組織學(xué)生調(diào)查本地區(qū)的空氣質(zhì)量和酸雨情況，分析硫化物排放與環(huán)境影響的關(guān)系；開展小組項(xiàng)目，研究減少硫化物排放的技術(shù)方案.在實(shí)施過程中，教師應(yīng)充分發(fā)揮引導(dǎo)和支持的作用，鼓勵學(xué)生自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案、收集和分析數(shù)據(jù)、進(jìn)行小組討論和成果展示.

2.3 評價方式的創(chuàng)新

針對“硫與環(huán)境保護(hù)”單元，教師可以采用多元化的評價方式，注重過程性評價和終結(jié)性評價的結(jié)合.過程性評價包括學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能、數(shù)據(jù)收集和分析能力、小組合作表現(xiàn)等方面，可通過觀察記錄、實(shí)驗(yàn)報告、同伴互評等方式進(jìn)行.終結(jié)性評價則采用項(xiàng)目成果展示、環(huán)保方案設(shè)計等形式，評估學(xué)生對知識的綜合運(yùn)用能力和創(chuàng)新思維.評價標(biāo)準(zhǔn)的制定應(yīng)體現(xiàn)探究過程的重要性，不僅關(guān)注結(jié)果的正確性，更要重視學(xué)生在探究過程中的思維方法、問題解決能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng).

3 探究式學(xué)習(xí)在“硫與環(huán)境保護(hù)”單元中的具體應(yīng)用

3.1 問題導(dǎo)向：激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

在課程開始時，教師展示一張被酸雨侵蝕的石灰?guī)r建筑照片，提出問題：為什么有些古建筑表面會出現(xiàn)被腐蝕的痕跡？

這個問題直接關(guān)聯(lián)到學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和文化保護(hù)議題，能夠激發(fā)他們的好奇心.教師引導(dǎo)學(xué)生思考酸雨的成因、組成及其對環(huán)境的影響.學(xué)生將提出各種假設(shè)，如“雨水中含有腐蝕性物質(zhì)”或“空氣污染導(dǎo)致雨水變酸”等.問題的設(shè)置為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)分析奠定基礎(chǔ)，使學(xué)生帶著疑問和探究欲望

進(jìn)入學(xué)習(xí)過程

3.2 實(shí)驗(yàn)探究：培養(yǎng)實(shí)踐能力

基于前述問題，設(shè)計一個模擬酸雨形成及其影響的綜合實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)分為兩個部分：

（1）酸雨的形成：學(xué)生在密閉容器中燃燒少量硫粉，觀察產(chǎn)生的氣體（二氧化硫）溶于水后的 ΔpH 變化，模擬酸雨形成過程.

酸雨形成過程的化學(xué)反應(yīng)可以通過以下步驟和化學(xué)方程式來表示：

① 硫的燃燒生成二氧化硫： （號② 二氧化硫溶于水形成亞硫酸：SO₂+H₂0?H₂SO₃. ③ 二氧化硫在空氣中被進(jìn)一步氧化成三氧化硫：2SO₂+O₂=2SO₃. （204④ 三氧化硫與水反應(yīng)生成硫酸：SO₃+H₂O?H₂SO₄. （20⑤ 硫酸在水中電離產(chǎn)生氫離子，導(dǎo)致 pH 值降低： （2）酸雨對建筑材料的影響：準(zhǔn)備幾塊不同材質(zhì)的石塊（如大理石、花崗巖），分別滴加普通水和模擬酸雨的溶液，觀察反應(yīng)情況，

在酸雨對建筑材料影響的實(shí)驗(yàn)中，不同材質(zhì)的石塊會呈現(xiàn)出不同的反應(yīng).以下是主要建筑材料與酸雨作用的化學(xué)方程式：

① 大理石（主要成分為 CaCO₃ ）：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑. ② 石灰石（主要成分為 CaCO₃ ）：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑. （20③ 砂巖（主要成分為 SiO₂ ）：CaCO₃ （膠結(jié)物） +2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑ ④ 花崗巖（主要成分為石英、長石和云母）：KAISi₃0₈ （鉀長石） +H₄SiO₄+SiO₂. ⑤ 混凝土（主要成分為水泥和骨料）：Ca（OH）₂+2H⁺=Ca²⁺+2H₂O. ⑥ 金屬構(gòu)件：（204號 Fe+2H⁺=He²⁺+H₂↑.

（鐵銹）

3.3 數(shù)據(jù)分析：提升思維品質(zhì)

在實(shí)驗(yàn)過程中，要求學(xué)生詳細(xì)記錄數(shù)據(jù)，包括：

（1）不同濃度二氧化硫溶液的 pH 值；（2）不同建筑材料與酸雨作用的反應(yīng)速度和程度.

學(xué)生需要將這些數(shù)據(jù)整理成表格和圖表，如二氧化硫濃度與pH值的關(guān)系曲線等.通過數(shù)據(jù)分析，學(xué)生可以探討二氧化硫濃度與酸雨 ΔpH 值的關(guān)系，比較不同材料對酸雨的敏感程度，從而提升數(shù)據(jù)處理和邏輯推理能力

3.4 環(huán)境聯(lián)系：增強(qiáng)社會責(zé)任感

為了將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與現(xiàn)實(shí)環(huán)境問題聯(lián)系起來，組織學(xué)生進(jìn)行以下活動.

調(diào)查本地區(qū)的降水pH值：收集當(dāng)?shù)貧庀蟛块T的降水pH值數(shù)據(jù)，分析其與工業(yè)活動的關(guān)聯(lián).

（1）實(shí)地考察：參觀當(dāng)?shù)氐墓I(yè)園區(qū)或電廠，了解他們采取的脫硫措施；（2）社會調(diào)查：采訪當(dāng)?shù)鼐用?，了解他們對空氣質(zhì)量和酸雨問題的認(rèn)知和看法；（3）方案設(shè)計：基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果和調(diào)查發(fā)現(xiàn)，小組討論并設(shè)計一個減少酸雨影響的方案，

最后，組織班級討論或展示會，讓學(xué)生分享他們的發(fā)現(xiàn)和建議，進(jìn)一步深化對“硫與環(huán)境保護(hù)”主題的理解.

4探究式學(xué)習(xí)的教學(xué)成效分析

4.1學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的提升

通過設(shè)計生動的問題情境，如展示被酸雨侵蝕的建筑照片，激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲望.在模擬酸雨形成的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生親身參與科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程，從觀察硫的燃燒到測量溶液的pH值變化，每個步驟都充滿了新奇感和成就感.這種親身體驗(yàn)使抽象的化學(xué)概念變得具體可感，學(xué)生不再將化學(xué)知識視為枯燥的理論，而是能夠?qū)⑵渑c日常生活緊密聯(lián)系.

在小組討論和成果展示環(huán)節(jié)，學(xué)生能夠表達(dá)自己的想法，分享發(fā)現(xiàn)的喜悅，這種互動式學(xué)習(xí)進(jìn)一步增強(qiáng)了他們對化學(xué)學(xué)習(xí)的熱情

4.2 科學(xué)探究能力的增強(qiáng)

在“硫與環(huán)境保護(hù)”單元的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生的科學(xué)探究能力得到了全面的鍛煉和提升.通過設(shè)計和實(shí)施模擬酸雨形成的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生學(xué)會了如何提出科學(xué)問題、設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案、控制變量、收集和分析數(shù)據(jù).在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，學(xué)生學(xué)會了使用圖表來直觀展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如繪制二氧化硫濃度與 pH 值的關(guān)系曲線.這些經(jīng)歷不僅增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能，還鍛煉了他們的邏輯思維和批判性思考能力，

4.3 環(huán)境保護(hù)意識的提高

通過親身參與模擬酸雨形成及其影響的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生直觀地認(rèn)識到了大氣污染對環(huán)境的危害.在觀察酸雨對建筑材料的影響過程中，學(xué)生深刻體會到環(huán)境問題的嚴(yán)重性和復(fù)雜性.通過實(shí)地考察當(dāng)?shù)毓I(yè)園區(qū)或電廠的脫硫設(shè)施，學(xué)生了解了環(huán)境保護(hù)措施的實(shí)際應(yīng)用，認(rèn)識到科技在解決環(huán)境問題中的重要作用.通過社會調(diào)查活動，學(xué)生將環(huán)境問題與社會現(xiàn)實(shí)緊密聯(lián)系起來，增強(qiáng)了環(huán)境保護(hù)的責(zé)任感.在設(shè)計減少酸雨影響的方案時，學(xué)生不僅運(yùn)用了所學(xué)知識，還培養(yǎng)了解決實(shí)際環(huán)境問題的能力.

5 結(jié)束語

在“硫與環(huán)境保護(hù)”單元的實(shí)踐中，展現(xiàn)了探究式學(xué)習(xí)在提升學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣、科學(xué)探究能力和環(huán)境保護(hù)意識方面的顯著成效.通過設(shè)計問題導(dǎo)向、實(shí)驗(yàn)探究、數(shù)據(jù)分析和環(huán)境聯(lián)系等教學(xué)活動，有效解決了傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生參與度不足、實(shí)踐能力欠缺等問題.未來，探究式學(xué)習(xí)在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用還需進(jìn)一步優(yōu)化，包括開發(fā)更多符合探究式學(xué)習(xí)理念的教學(xué)資源、完善相應(yīng)的評價體系，以及加強(qiáng)對教師的專業(yè)培訓(xùn).

參考文獻(xiàn)：

[1］田子兵.高中化學(xué)探究式教學(xué)的設(shè)計原則與實(shí)踐策略[J].新課程研究，2024（05）：38-40.

[責(zé)任編輯：孫美齊]