高中化学实验探究能力培养策略研究

引言

化学学科的本质特征是以实验为基础，实验探究能力作为高中化学核心素养的关键组成，不仅能帮助学生深入理解化学原理、掌握实验操作技能，还能培养学生的创新思维与科学探究精神。当前，高中化学实验教学虽已逐步从传统验证性实验向探究性实验转变，但实际教学中仍存在明显不足。部分教师过度强调实验操作流程的规范性，忽视对学生探究思维的引导；部分实验教学仅关注最终结果是否符合预期，缺乏对实验过程的深度分析与反思。

一、高中化学实验探究能力培养的现状与不足

1.1 高中化学实验教学中探究性环节的实施情况

当前高中化学实验教学中，探究性环节的实施存在明显不均衡现象。多数教师在实验教学中会融入探究性内容，但实施深度与广度差异较大。部分教师仅在教材要求的重点实验中设计简单探究问题，如让学生猜测实验现象、分析实验误差，探究环节流于表面，未能引导学生开展完整的探究过程。还有部分教师因担心探究性实验耗时较长、难以把控课堂节奏，将探究环节简化为教师主导的 “提问 - 解答” 模式，学生被动跟随教师思路，缺乏自主思考与探究的空间。

1.2 学生在实验探究中存在的思维与实践短板

学生在实验探究过程中，普遍存在思维与实践两方面的短板。思维层面，多数学生缺乏主动提出问题的意识，在实验中习惯等待教师给出探究方向，难以从实验现象中发现潜在问题；在设计实验方案时，思维局限于教材示例，缺乏创新性与严谨性，无法全面考虑实验变量控制 试剂选择合理性等关键因素。实践层面，部分学生实验操作技能不熟练，如仪器组装不规范、试剂取用不准确，影响实验结果的可靠性；在实验数据记录与处理环节，存在记录不完整、数据分析方法单一的问题，难以通过数据推导科学结论，甚至出现为迎合预期结果篡改数据的情况，违背科学探究的真实性原则。

1.3 当前实验探究能力培养面临的教学资源限制

教学资源不足是制约高中化学实验探究能力培养的重要因素。硬件资源方面，部分学校实验室数量不足、仪器设备老化，难以满足班级集体开展探究性实验的需求，尤其是一些需要特殊仪器或较多耗材的实验，往往无法让学生亲自动手操作。软件资源方面，适合高中化学实验探究的教学素材相对匮乏，多数教材配套资源以验证性实验指导为主，缺乏引导学生自主探究的案例与方案；教师可参考的探究性教学方法与策略资源有限，难以支撑多样化的探究教学活动设计[1]。

二、高中化学实验探究能力培养的核心策略

2.1 基于教材实验的探究性教学设计与优化

基于教材实验进行探究性设计与优化，是提升学生实验探究能力的基础路径。教师可围绕教材中的经典实验，从探究维度进行拓展与深化。例如，在 “一定物质的量浓度溶液的配制” 实验中，除让学生掌握基本操作外，可设计探究问题，如 “不同定容方式对溶液浓度的影响”“容量瓶规格选择与实验误差的关系”，引导学生通过对比实验开展探究。同时，可对教材实验的装置或试剂进行优化改进，如在 “原电池原理” 实验中，鼓励学生尝试替换不同电极材料、电解质溶液，探究影响原电池效率的因素。

2.2 引导学生参与实验方案设计与操作改进的实践

引导学生参与实验方案设计与操作改进，是培养学生探究实践能力的关键。教师可根据学生认知水平，分阶段开展方案设计教学。初期，提供部分实验条件，让学生补充完整方案，如给出实验目的与主要试剂，让学生设计实验步骤与数据记录表格；后期，鼓励学生自主确定探究主题与完整方案，如让学生围绕 “生活中的化学” 自主设计 “水样酸碱度检测”“食品中维生素 C 含量测定” 等实验方案。在操作改进方面，引导学生观察现有实验操作的不足，如 “实验室制取二氧化碳” 实验中长颈漏斗的缺陷，鼓励学生提出改进方案，如用分液漏斗替代长颈漏斗控制反应速率。

2.3 强化实验过程中问题分析与结论推导的训练

强化问题分析与结论推导训练，是提升学生探究思维深度的重要手段。在实验过程中，教师需引导学生密切关注实验现象，鼓励学生针对异常现象提出问题，如 “为什么实验现象与理论预期不符”“影响实验结果的关键因素有哪些”，并组织学生通过小组讨论分析问题原因。例如，在 “酯化反应” 实验中，若学生观察到酯的产率较低，可引导分析是否与反应温度控制、催化剂用量、反应物配比有关。在结论推导环节，指导学生规范处理实验数据，通过图表分析、误差计算等方法挖掘数据背后的化学规律，避免仅凭主观判断得出结论[2]。

三、保障高中化学实验探究能力培养效果的路径

3.1 整合校内外资源，丰富实验探究教学载体

整合校内外资源，能为实验探究教学提供更多支撑。校内资源整合方面，可优化实验室管理模式，实行实验室开放制度，利用课余时间为学生提供自主探究实验的场地与仪器；联合信息技术教师开发虚拟实验平台，对一些危险性高、成本高或耗时久的实验，通过虚拟实验让学生开展探究，弥补实体实验的不足。校外资源整合方面，加强与本地高校、科研院所、化工企业的合作，组织学生参观实验室、生产线，邀请科研人员开展实验探究专题讲座[3]。

3.2 构建多元化评价体系，完善探究能力考核机制

构建多元化评价体系，是保障实验探究能力培养效果的重要环节。评价内容需涵盖探究过程与结果，既关注学生实验方案设计的合理性、操作的规范性，也重视学生问题意识、创新思维与团队协作能力的表现。评价方式应突破传统纸笔测试的局限，采用过程性评价与终结性评价相结合的方式。过程性评价可通过实验档案袋记录学生探究过程中的方案设计稿、实验记录、问题分析报告等；终结性评价可采用实验操作考核、探究性实验报告评审、小组探究成果展示等形式。

3.3 提升教师实验教学素养，强化探究指导能力

教师实验教学素养的提升，是推动实验探究能力培养的核心保障。学校需加强对化学教师的专项培训，培训内容应涵盖实验探究教学理论、探究性教学设计方法、实验创新技能等，可通过专家讲座、教学研讨会、探究教学示范课观摩等形式，帮助教师更新教学理念、掌握探究教学方法。同时，鼓励教师参与实验教学研究，开展探究性教学课题研究，开发适合本校学生的探究性实验教学资源；组织教师进行跨校交流，学习先进的探究教学经验，拓宽教学思路。

四、结论

当前，该能力培养虽已在高中化学教学中逐步推进，但仍面临探究性环节实施不深入、学生思维实践存在短板、教学资源不足等问题。通过基于教材实验的探究设计优化、引导学生参与方案设计与操作改进、强化问题分析与结论推导训练等核心策略，结合校内外资源整合、多元化评价体系构建、教师教学素养提升等保障路径，可有效解决现存问题，提升学生实验探究能力。

参考文献

1]王文明.高中化学课堂中培养学生科学探究能力的策略[J].高考，2025，（16）：121-123.

[2]傅凌燕.高中化学教学中学生实验探究能力的培养[J].天津教育，2025，（08）：84-86.

[3]周丹红.高中化学实验教学中学生创新能力的培养策略[J].智力，2025，（04）：133-135.

作者简介：刘彦军（1980 年3 月28 日），男，汉，省榆林市，理学学士，一级教师，研究方向：高中化学。