項目化學(xué)習(xí)中學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)

宋健

一、研究背景

在提倡創(chuàng)新素養(yǎng)教育的當(dāng)下，“把時間還給學(xué)生”的呼聲日益高漲，社會上對于人才的要求與需求也在不斷提高，創(chuàng)新能力的強(qiáng)弱也逐漸變成了一個評判標(biāo)準(zhǔn)，這個現(xiàn)象同時也在不斷佐證著時代的進(jìn)步。但在這美好的背景下，作為一名一線教育工作者看到的更多的是廣大學(xué)生與家長之間不斷內(nèi)卷，導(dǎo)致精力、壓力的雙重增加與問題的不斷出現(xiàn)。

（一）實驗實踐經(jīng)驗的缺乏

學(xué)生們對于分?jǐn)?shù)的追求無可厚非，但為了應(yīng)對考試，學(xué)生們幾乎將所有的經(jīng)歷都投入到了知識理論的學(xué)習(xí)中，理化實驗形同虛設(shè)，以至于學(xué)生們到了大學(xué)階段直面實踐過程時都會覺得手足無措——理論與實際操作的差異、理論與實際數(shù)據(jù)的不符等情況都如同一個全新的問題考驗著學(xué)生，而非伴隨著理論的學(xué)習(xí)去逐漸了解、解決這些問題。這與學(xué)習(xí)的初衷背道而馳，因此在教學(xué)過程中，特別是理工類的學(xué)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力是必須放在首位的。

（二）學(xué)生依賴性的增強(qiáng)

作為教師，在應(yīng)試教育的年代中可以明顯感覺到知識內(nèi)容沒有改變，同一門學(xué)科的難度卻永遠(yuǎn)在緩慢提升著。這一現(xiàn)象背后的原因很簡單：試題總會被人解答，套路總會被人摸清。這也導(dǎo)致了教師與學(xué)生為了能穩(wěn)定保持分?jǐn)?shù)，不斷地去挑戰(zhàn)一些高難題，然而教師與學(xué)生的時間分配是不同的，教師可以專心于一門或幾門學(xué)科，但學(xué)生卻必須全方位發(fā)展，所以現(xiàn)在更多的學(xué)生會選擇去依賴?yán)蠋熃獯鸲亲约褐鲃尤ソ忸}。學(xué)生節(jié)省了時間可以應(yīng)對更多的科目，但也就喪失了合作協(xié)同討論的創(chuàng)新實踐能力。

二、案例實施

化學(xué)教學(xué)中，學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)主要來自于實驗探究，基于課本理論知識，為學(xué)生搭建實驗的框架，激發(fā)學(xué)生的好奇心與求知欲，培養(yǎng)學(xué)生以化學(xué)的角度發(fā)現(xiàn)與思考問題，與同伴交流、合作，對理論框架搭構(gòu)的實驗進(jìn)行一定的改良。通過項目化學(xué)習(xí)的方式，學(xué)生可以在一個長周期的項目作業(yè)中充分運用正常學(xué)習(xí)中的碎片時間進(jìn)行知識整理、遷移、應(yīng)用，讓學(xué)生逐漸擁有合作發(fā)現(xiàn)問題、合作分析問題與合作解決問題的能力。

（一）組建合理團(tuán)隊，創(chuàng)造探究氛圍

在傳統(tǒng)的班級教學(xué)課堂中，前后左右進(jìn)行討論是一種常見的小組討論方式，學(xué)生的層次、興趣愛好、與周圍同學(xué)的關(guān)系都可能會影響到討論的效果。在項目化學(xué)習(xí)中讓學(xué)生按照自身喜好組建團(tuán)隊有利于創(chuàng)造探究的氛圍，不同層次的學(xué)生關(guān)注的問題、引發(fā)的思考都會產(chǎn)出不同的項目成果，在后期對他們的成果進(jìn)行一個有效的整合、分享，幫助學(xué)生學(xué)會全面地關(guān)注問題。

教學(xué)過程一：

請同學(xué)們合作討論以下問題：仿照第三章物質(zhì)的結(jié)晶內(nèi)容進(jìn)行硫酸銅結(jié)晶實驗需要考慮哪些問題？可能遇到哪些問題？

學(xué)生討論結(jié)果：

①準(zhǔn)備的器材、藥品是否合適？

②實驗室硫酸銅中是否有影響結(jié)晶的雜質(zhì)？

③濾紙的規(guī)格是否有要求？如何在不影響過濾的情況下選擇合適的濾紙？

④硫酸銅結(jié)晶能結(jié)多大？

…………

在項目化學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生有更多自行利用的時間，教師無法完全預(yù)測學(xué)生的思考結(jié)果，可以演變出不同的問題研究方向，既滿足了學(xué)生求知欲、表現(xiàn)欲，也是之后小組討論、分析與合作的粘合劑，為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力打下基石。

（二）理論結(jié)合實際，探究轉(zhuǎn)變真知

化學(xué)實驗的樂趣在于理論知識的美好會因為一點小小的操作失誤，讓人從想動手變成想“剁手”。項目化教學(xué)中，學(xué)生團(tuán)隊的最終目標(biāo)是解決組內(nèi)提出的問題，而這個問題往往會牽扯出其他的問題。在這過程中學(xué)生不得不轉(zhuǎn)變原先只依賴?yán)碚撝R的思維方式，學(xué)會換一個角度思考問題，發(fā)現(xiàn)解決問題的途徑，教師需要在小組間以引導(dǎo)的方式進(jìn)行“介入”，將學(xué)生思考問題時對于教師的依賴轉(zhuǎn)向?qū)W會與同伴分享想法、共同探討解決方式。

教學(xué)過程二：

一組同學(xué)在過濾硫酸銅溶液時感覺過濾速度變慢，猜想可能是因為濾紙被雜質(zhì)堵住了，但因為選擇了大尺寸濾紙感覺更換器材過于麻煩，直接使用玻璃棒剮蹭濾紙，試圖將雜質(zhì)剝落，最終不出意外地捅破濾紙，過濾實驗前功盡棄。實驗失敗在所難免，但在更換濾紙時，學(xué)生的討論過程很有趣。有人抱怨沒耐心，有人吐糟笨手笨腳，有人則反問：“這么慢浪費時間，我會這么做？這濾紙質(zhì)量這么差！早知道自己去買了。”出于對他們的好奇，我說：“你們可以自己買濾紙試試，但要清楚濾紙的作用是什么，需要滿足什么基本要求?！弊詈蟮慕Y(jié)果是他們小組選擇了咖啡濾網(wǎng)，類似于茶葉包的材質(zhì)，過濾速度是其他小組三倍，結(jié)晶純凈程度與其他小組無異。

在項目化學(xué)習(xí)教學(xué)模式下，問題的研究方向取決于學(xué)生自身的興趣與思維的發(fā)散程度，鼓勵學(xué)生完成關(guān)注事實、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、設(shè)計方案、解決問題這一科學(xué)探究方式；問題的解決方案取自于學(xué)生之間的小組討論，也可能來自于日常交流，鼓勵學(xué)生擺脫學(xué)習(xí)的思維定式，不要僅僅把書本里的理論當(dāng)成唯一工具，更要結(jié)合實際，探索解決問題的合適方法。

（三）分享數(shù)據(jù)心得，完善思維模式

化學(xué)實驗報告是化學(xué)實驗的階段性成果，也是項目化學(xué)習(xí)對學(xué)生進(jìn)行評價的主要參考資料之一。鑒于之前不同的分組情況，項目小組研究的課題不盡相同，開展階段性的交流匯報不僅是項目小組展現(xiàn)自己的舞臺，同時也是培養(yǎng)學(xué)生如何審視他人問題、解決方案、完善自身思維方式全面性與嚴(yán)謹(jǐn)性的過程，這種辯證的思維方式也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的目標(biāo)之一。

教學(xué)過程三如表1、表2所示：

在項目化學(xué)習(xí)教學(xué)模式下可以看到同一個項目有著多樣的時間線，也有著殊途同歸的解決方法。通過定期的實驗成果匯報，學(xué)生可以從他人的研究報告中拓寬視野、汲取知識、完善思考模式。項目化學(xué)習(xí)相對于傳統(tǒng)教學(xué)模式在解決問題方面能更好地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生看待問題、思考問題的全面性與嚴(yán)謹(jǐn)性，更有利于學(xué)生創(chuàng)新實踐方向的發(fā)展，而不僅僅只是做題。

三、問題反思

（一）突破思維封鎖，保護(hù)創(chuàng)新實踐空間

要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，保護(hù)學(xué)生創(chuàng)新的空間是基礎(chǔ)。項目化學(xué)習(xí)帶領(lǐng)下的創(chuàng)新素養(yǎng)的教育可以突破學(xué)生“盡信書”的思維定式屏障，項目化教學(xué)過程中教師不回避學(xué)生提出的問題，而是引導(dǎo)、鼓勵學(xué)生去直面、分析問題、嘗識運用已學(xué)知識去解決問題。這樣一次次地發(fā)現(xiàn)問題，保護(hù)學(xué)生的發(fā)散思維，教師與學(xué)生才能有機(jī)會去進(jìn)行創(chuàng)新實踐。項目化學(xué)習(xí)教學(xué)模式下，學(xué)生可以自由提問，尋找不同的疑問點進(jìn)行小組探究，教師則需要教育學(xué)生的是如何利用已有知識解決問題的方法，而不僅僅去告訴學(xué)生應(yīng)當(dāng)如何去解決。

（二）延長作業(yè)周期，增添創(chuàng)新實踐抓手

長周期作業(yè)是項目化學(xué)習(xí)對于創(chuàng)新實踐能力培育的另一大優(yōu)點。項目化學(xué)習(xí)的長周期作業(yè)可以給予學(xué)生充分的時間對一個問題去思考、去改善、去總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的同時讓學(xué)生懂得時間規(guī)劃的重要性，避免傳統(tǒng)教學(xué)中每日過量的多學(xué)科操練耗盡了學(xué)生的時間和精力。

（三）鼓勵交流合作，整合創(chuàng)新實踐結(jié)論

小組討論交流是推動項目化學(xué)習(xí)的主要步驟，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的一個重要平臺。在完成項目的過程中，小組活動包括找出可探究問題、提出假設(shè)、設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、觀察與記錄結(jié)果、思考與分享、討論并得出結(jié)論這七大環(huán)節(jié)，從而有效培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、發(fā)散思維、信息整合能力、辯證思維能力。

在創(chuàng)新素養(yǎng)教育大背景的當(dāng)下，學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)能力的培養(yǎng)已經(jīng)成為教育中必不可少的一環(huán)，相信隨著項目化學(xué)習(xí)與化學(xué)等科學(xué)類學(xué)科中科學(xué)探究、學(xué)生實驗的有效結(jié)合能進(jìn)一步加強(qiáng)對于學(xué)生創(chuàng)新實踐能力形成與培養(yǎng)，為社會輸出更多的創(chuàng)新性人才。