高中化学实验探究活动中学生科学思维能力的培养路径

《基于学科核心素养的高中化学实验选修课教学实践研究》，立项编号为 QJ22YB10

摘要： 高中化学课程是学生进一步了解和掌握化学基本原理及其在生活中的应用的重要阶段。在这个阶段，实验探究活动不仅能帮助学生深化对化学知识的理解，更能培养他们的科学思维能力。化学实验探究活动是指在化学课堂教学中，教师组织学生进行有目的、有计划的实验操作与探究活动，以增强学生对化学知识的理解和掌握，培养学生的观察、实验、分析、判断、创新等科学思维能力。这些活动通常包括提出假设、设计实验方案、收集数据、分析结果、得出结论等多个环节，体现了化学学习的过程性和探究性。

关键词：高中化学；实验探究；科学思维能力

引言：化学实验探究活动作为高中化学教学的重要组成部分，不仅可以帮助学生深入理解化学知识，更能培养学生的科学思维能力。然而，实际教学中我们发现，不少学生在参与实验探究活动时，仍存在思维能力发展缓慢、创新意识不足等问题。因此，如何在化学实验探究活动中，有效培养学生的科学思维能力，成为待解决的教学难题。本文将从高中化学实验探究活动的背景出发，分析学生科学思维能力的重要性，探讨实验探究活动中思维能力培养的现状，并提出针对性的培养路径，以期为高中化学实验教学实践提供有益参考。

一、 高中化学实验教学现状分析

首先，实验内容陈旧，缺乏创新性。许多学校沿用了多年甚至几十年的传统实验内容，很少有新的实验项目被引入，难以反映化学学科的最新进展和社会发展需求。其次， 实验操作偏重技能训练，忽视了思维培养。一些学校将化学实验简单地等同于操作训练，过于注重实验步骤的掌握，而忽视了实验背后的化学原理和科学思维的培养。再次， 实验设计欠缺开放性。很多实验都是采用"验证性"的模式，给学生的探索空间较小，难以激发学生的创新意识和独立思考能力。最后， 实验评价偏重结果，缺乏过程性评价。通常只注重学生实验结果的正确性，而忽视了学生在实验过程中的观察、思考、分析和解决问题的能力。这些问题都在一定程度上阻碍了学生科学思维能力的培养，需要我们采取有效措施予以改善。

二、 高中化学实验探究活动中培养科学思维能力培养的重要性

科学思维能力是指个体在获取科学知识、分析和解决科学问题时所表现出的观察、想象、归纳、分析、逻辑推理、创新等方面的能力。它是学生全面发展的重要支撑，在学生的学习、生活和未来发展中均扮演着关键角色。

首先，科学思维能力的培养有助于学生更好地理解和掌握化学知识。化学是一门实验科学，学生只有通过亲自操作实验，观察现象，分析原因，才能深入理解化学概念和原理。培养学生的科学思维能力，可以帮助学生从被动记忆转向主动探究，提高学习的主动性和兴趣。其次，科学思维能力的培养有助于培养学生的创新精神。化学实验探究活动为学生提供了动手实践和自主探索的机会，可以激发学生的好奇心和创新欲望，培养他们勇于质疑、敢于尝试的创新意识。这对于学生未来的学习和发展都具有重要意义。再次，科学思维能力的培养有助于培养学生的批判性思维。在化学实验探究中，学生需要提出问题、设计实验、分析数据、得出结论等，这些过程都需要学生运用批判性思维。通过培养学生的批判性思维，可以帮助他们形成独立分析问题、解决问题的能力，为终生学习奠定基础。

三、高中化学实验探究活动中培养科学思维的策略

为了在高中化学实验教学中有效培养学生的科学思维能力，我们可以从以下几个方面着手：

首先，创新实验内容，注重实践性与开放性。应选择一些新颖有趣、能激发学生探索欲望的实验项目，同时要设计一些开放性强的实验，给学生足够的发挥空间，激发其主动思考和创新意识。例如可以设计一些综合性实验，让学生自主提出问题、设计方案并完成实验。其次，注重实验过程的引导与启发。在实验教学中，教师要善于提出启发性的问题，引导学生观察现象，分析原因，提出假设，设计实验方案，收集与处理数据，得出结论，培养学生的探究精神和批判性思维。同时，要给学生留出足够的思考时间，鼓励他们大胆猜测和尝试，而不是简单地给出答案。再次，重视实验过程的评价。除了结果评价外，还要注重对学生实验过程的评价，包括学生的观察记录、实验设计、数据分析、结论归纳等方面。这样不仅可以更全面地了解学生的实验能力，也有助于引导学生注重实验过程，培养其科学思维能力。最后，注重实验与生活的结合。将实验内容与学生的生活实际相结合，让学生亲身感受化学在生活中的应用，培养他们将所学知识运用于实际问题解决的能力。这样不仅有利于增强学生的学习兴趣，也有助于培养他们的综合运用能力和创新思维。

四、教师在探究活动中的指导作用

教师在化学实验探究活动中起着至关重要的引导作用。具体包括以下几个方面：

首先， 合理设计实验探究任务。教师要根据教学目标和学生认知水平，设计富有挑战性、启发性的实验探究任务，引导学生主动思考，激发他们的好奇心和探索欲望。其次， 营造良好的探究氛围。教师要营造轻松、民主、鼓励探究的课堂氛围，给予学生表达和交流的机会，促进他们独立思考和合作探讨。再次，注重过程性评价。教师要将注意力集中在学生的实验操作、数据分析、结论推导等过程性表现上，给予及时反馈，促进学生不断完善科学思维能力。最后，引导总结反思。教师要引导学生对实验探究活动进行总结反思，分析探究过程中的收获和不足，为下一步改进提供依据。总之，教师要充分发挥引领作用，通过合理的实验设计、适时的指导支持、良好的探究氛围营造以及过程性评价等方式，全方位地培养学生的科学思维能力。

五、培养科学思维对学生未来发展的影响

首先，有利于终身学习。科学思维能力的培养，让学生养成独立思考、主动探索、勇于创新的良好学习习惯，为他们今后的终身学习奠定基础。其次， 提高解决问题能力。科学思维训练让学生学会客观分析问题、合理推理、试错修正，增强了他们解决复杂问题的能力，这在未来的工作和生活中都将非常有用。再次， 增强创新潜力。化学实验探究活动培养了学生的创新意识和创新思维，对他们未来从事创新性工作具有重要价值。最后，促进全面发展。良好的科学思维不仅体现在专业领域，也可迁移到日常生活中。它能帮助学生养成理性、严谨、开放的思维方式，促进个人全面发展。

结语

随着新课程改革的深入，高中化学实验教学也面临着新的挑战与机遇。我们应该进一步优化实验教学内容和方式，不断探索培养学生科学思维能力的有效途径，为学生的全面发展贡献力量。同时，我们也应该加强对实验教学改革成果的总结与推广，为广大化学教师提供更多的参考，共同提高我国高中化学实验教学的整体水平。

参考文献：

[1]王金祝. 高中化学教学中培养学生思维能力的策略研究[J]. 高考， 2025， （03）： 128-131.

[2]张杰. 高中化学实验教学策略优化与学生创新能力培养研究[J]. 成功， 2025， （02）： 52-54.

[3]李乃强. 高中化学实验课中创新思维教学探究[J]. 高考， 2024， （20）： 131-134.

[4]张艳娥. 高中化学实验教学中学生创新思维的培养[J]. 数理化学习（教研版）， 2024， （06）： 56-58.