高中化學(xué)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)路徑研究

孫學(xué)慧

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);創(chuàng)新能力;培養(yǎng)策略

創(chuàng)新是民族興旺發(fā)達(dá)的動(dòng)力，也是國家屹立于世界之巔的重要力量，創(chuàng)新教育是我國教育事業(yè)的重要議題，高中生是祖國的希望，要承擔(dān)起創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、民族復(fù)興的重?fù)?dān)，提升高中生創(chuàng)新能力已經(jīng)迫在眉睫。創(chuàng)新教育不僅可以豐富高中化學(xué)教學(xué)內(nèi)容，把創(chuàng)新教育和化學(xué)教學(xué)完美銜接，還可以培養(yǎng)學(xué)生科研精神和社會(huì)責(zé)任感，鼓勵(lì)學(xué)生探究化學(xué)知識(shí)在航空航天、醫(yī)療健康和食品安全等領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用，提升高中生創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)。

一、高中化學(xué)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)現(xiàn)狀

（一）跨學(xué)科知識(shí)融合還需要深入

化學(xué)與生物、地理、化學(xué)和物理學(xué)科有著很多交叉知識(shí)點(diǎn)，雖然部分高中化學(xué)教師組織了跨學(xué)科教學(xué)，但是跨學(xué)科知識(shí)點(diǎn)講解不夠深入，缺少跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)。例如教師在講解化學(xué)平衡相關(guān)知識(shí)時(shí)，更側(cè)重對(duì)平衡常數(shù)和計(jì)算過程的講解，引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)學(xué)模型解決化學(xué)問題，跨學(xué)科融合還停留在理論知識(shí)層面，缺少實(shí)踐活動(dòng)支持，沒有引導(dǎo)學(xué)生利用跨學(xué)科知識(shí)自主設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、利用跨學(xué)科知識(shí)制作一些小發(fā)明，不利于學(xué)生開展跨學(xué)科學(xué)習(xí)。

（二）課外創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)有待增加

部分高中化學(xué)教師還沒有把創(chuàng)新教育延伸到課外，尚未成立化學(xué)社團(tuán)，對(duì)學(xué)生課外創(chuàng)新活動(dòng)指導(dǎo)還有待加強(qiáng)，把創(chuàng)新教育融入課內(nèi)外教學(xué)中。例如教師主要以作業(yè)布置、復(fù)習(xí)指導(dǎo)等為主，忽略了成立化學(xué)創(chuàng)新社團(tuán)，無法及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行生活化拓展，學(xué)生忙于完成化學(xué)作業(yè)，無暇利用生活材料設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行科技小發(fā)明研究，熱愛化學(xué)的學(xué)生缺少深度探究的平臺(tái)，不利于提升學(xué)生創(chuàng)新能力。

（三）創(chuàng)新教育與生活實(shí)踐銜接不暢

化學(xué)與我們的生活息息相關(guān)，高中化學(xué)教師只是利用生活案例開展教學(xué)，忽略了引導(dǎo)學(xué)生利用生活案例開展化學(xué)創(chuàng)新教育，不利于培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)知識(shí)運(yùn)用能力。例如部分教師知識(shí)講解了化學(xué)知識(shí)在生活中的運(yùn)用，但是沒有引導(dǎo)學(xué)生利用化學(xué)知識(shí)制作生活用品、解決生活問題，例如沒有引導(dǎo)學(xué)生利用化學(xué)知識(shí)分析香水、肥皂和塑料等制作方法，學(xué)生還沒有把化學(xué)知識(shí)付諸實(shí)踐，對(duì)創(chuàng)新與化學(xué)學(xué)習(xí)的認(rèn)知存在偏差。

二、高中化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要性

（一）有利于促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展

隨著我國核心素養(yǎng)體系逐步完善，培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”成為高中化學(xué)教師的新追求，不僅要傳授學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能、計(jì)算能力和解題能力，還要培養(yǎng)學(xué)生科研精神，提升學(xué)生創(chuàng)新能力，培養(yǎng)全面發(fā)展的優(yōu)秀學(xué)生。高中化學(xué)教師要以核心素養(yǎng)為核心，把創(chuàng)新教育作為滲透化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的抓手，鼓勵(lì)學(xué)生自主探究生活中蘊(yùn)含的化學(xué)知識(shí)，激勵(lì)他們自主設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、探索航空航天知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)學(xué)習(xí)理念，促進(jìn)高中生全面發(fā)展。

（二）有利于優(yōu)化學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)方式

創(chuàng)新能力可以改變高中生化學(xué)學(xué)習(xí)方式，引導(dǎo)學(xué)生改變死記硬背、淺嘗輒止式學(xué)習(xí)方式，引導(dǎo)學(xué)生開展項(xiàng)目化學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)，讓他們把化學(xué)知識(shí)運(yùn)用于生活實(shí)踐，有利于幫助他們掌握化學(xué)概念、解題技巧，全面提升學(xué)生化學(xué)成績(jī)。高中化學(xué)教師還可以利用創(chuàng)新教育把課堂內(nèi)教學(xué)銜接起來，組織學(xué)生進(jìn)行課外綜合實(shí)踐，例如組織學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)、垃圾分類實(shí)驗(yàn)等，進(jìn)一步提升學(xué)生化學(xué)知識(shí)運(yùn)用能力，幫助學(xué)生提升化學(xué)成績(jī)。

（三）有利于開拓學(xué)生化學(xué)視野

創(chuàng)新教育搭建了高中化學(xué)課內(nèi)外教學(xué)銜接的新橋梁，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科教學(xué)，利用各個(gè)學(xué)科交叉點(diǎn)開展化學(xué)教學(xué)，有利于豐富學(xué)生化學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備，加深學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解，進(jìn)一步開拓學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)視野，有利于提升學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)。教師可以帶領(lǐng)學(xué)生探索化學(xué)知識(shí)在航空航天、環(huán)境保護(hù)和生活中的廣泛運(yùn)用，鼓勵(lì)學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)、化學(xué)課外書籍等進(jìn)行拓展性學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)他們進(jìn)行自主探究，進(jìn)一步提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

三、高中化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的策略

（一）微課導(dǎo)入生活案例，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維

“互聯(lián)網(wǎng)+”教育理念為高中化學(xué)滲透創(chuàng)新教育提供了更多可能，教師可以利用微課優(yōu)化課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)和課后指導(dǎo)環(huán)節(jié)，解決學(xué)生學(xué)習(xí)困擾，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維發(fā)育。例如教師在講解粗鹽提純時(shí)，可以利用微課展示從粗鹽到精鹽的加工過程，介紹傳統(tǒng)食鹽加工方式，激發(fā)學(xué)生探究興趣，讓他們結(jié)合視頻分析鹽場(chǎng)工人是如何去除食鹽中的雜質(zhì)的。視頻中可以介紹海邊鹽場(chǎng)溶解、過濾、蒸發(fā)和提純等精鹽加工流程，讓學(xué)生更加直觀了解粗鹽在加工過程的變化，讓學(xué)生分析其中運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)器材、化學(xué)知識(shí)，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)一份粗鹽加工方案，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。學(xué)生根據(jù)教材和微課明確了粗鹽中需要去除的雜質(zhì)離子指的是的Ca2+、Mg2+、 S042-，先用石棉網(wǎng)、竹炭等去除粗鹽中的塑料、石塊等雜質(zhì)，利用蒸發(fā)的方法去除溶于水的雜質(zhì)，利用Na2CO3、NaOH、BaCl2來去除粗鹽中的雜質(zhì)離子。教師可以引導(dǎo)學(xué)生把自己的粗鹽加工方案和微課視頻進(jìn)行對(duì)比，組織學(xué)生進(jìn)行討論，商討學(xué)生們提出的粗鹽加工方案是否可行，讓學(xué)生自主去探索答案，從而提升學(xué)生創(chuàng)新能力和環(huán)保意識(shí)，實(shí)現(xiàn)化學(xué)教學(xué)和創(chuàng)新教育的深度融合。

（二）開展小組合作實(shí)驗(yàn)，鍛煉學(xué)生創(chuàng)新能力

實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)教學(xué)的基石，也是高考化學(xué)考試的熱點(diǎn)，化學(xué)教師要開展小組合作實(shí)驗(yàn)教學(xué)，聚焦學(xué)生探究能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，提升學(xué)困生實(shí)驗(yàn)操作能力。例如教師在講解強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和滴定實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以任命化學(xué)優(yōu)等生為小組組長(zhǎng)，讓學(xué)困生自主選擇實(shí)驗(yàn)小組，讓他們采用小組合作的方式完成本節(jié)課實(shí)驗(yàn)，解決學(xué)困生化學(xué)實(shí)驗(yàn)難題。首先，教師可以先用微課播放強(qiáng)酸與強(qiáng)堿中和滴定實(shí)驗(yàn)操作過程，讓學(xué)生熟悉這個(gè)實(shí)驗(yàn)的基本步驟，再鼓勵(lì)各個(gè)小組制定實(shí)驗(yàn)方案，提交一份小組實(shí)驗(yàn)報(bào)告，讓每一個(gè)學(xué)生都可以掌握定量化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作過程。其次，優(yōu)等生可以先帶領(lǐng)學(xué)困生明確中和滴定實(shí)驗(yàn)的原理、酸堿中和反應(yīng)過程中pH的變化，明確實(shí)驗(yàn)儀器連接方式，操作步驟以及定量實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)分析方法。此外，優(yōu)等生可以為組員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作演示，耐心講解每一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟，讓學(xué)困生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)試劑準(zhǔn)備、滴定實(shí)驗(yàn)、重復(fù)實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)處理四個(gè)步驟，讓他們觀測(cè)并記錄pH的變化，利用折線圖來呈現(xiàn)pH的變化，完成小組實(shí)驗(yàn)任務(wù)。小組合作實(shí)驗(yàn)可以促進(jìn)學(xué)生交流，引導(dǎo)學(xué)生自主推理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、完善實(shí)驗(yàn)步驟，繪制化學(xué)模型，鍛煉學(xué)生創(chuàng)新能力，進(jìn)而提升高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

（三）精心設(shè)計(jì)互動(dòng)問題，鼓勵(lì)學(xué)生自主探究

高中化學(xué)教師要圍繞教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)問題鏈，用問題鏈激發(fā)學(xué)生探究興趣，一步步引導(dǎo)他們探究化學(xué)知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力。例如教師在講解分子晶體與共價(jià)晶體一課時(shí)，可以設(shè)計(jì)如下問題鏈：什么是分子晶體，常見的分子晶體有哪些？氫鍵對(duì)分子晶體結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的影響有哪些，為什么分子晶體不導(dǎo)電？為什么鉆石比較堅(jiān)硬等。利用這樣的問題鏈把化學(xué)概念、生活案例和學(xué)生自學(xué)銜接起來，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)教材知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行深挖，讓自主探究學(xué)習(xí)活動(dòng)提升學(xué)生創(chuàng)新能力。有的學(xué)生結(jié)合分子晶體結(jié)構(gòu)圖推理出這類晶體只含有分子，分子晶體相鄰分子之間存在作用力，分子之間作用力比較弱，因此熔點(diǎn)低、硬度很低，例如我們熟悉的碘晶胞就屬于分子晶體。常見的分子晶體有CO2、SO2、SO3、乙醇和葡萄糖等。部分以氫鍵作用形成的分子晶體，要比一般的分子晶體沸點(diǎn)和熔點(diǎn)都要高，分子晶體不導(dǎo)電。有的學(xué)生對(duì)共價(jià)晶體進(jìn)行了探究，推理出這類晶體以共價(jià)鍵為基礎(chǔ)，形成三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，是一個(gè)巨大的分子結(jié)構(gòu)，因此熔點(diǎn)和硬度都比較高，例如我們熟悉的金剛石就比較堅(jiān)硬。教師要及時(shí)肯定學(xué)生自主探究成果，讓學(xué)生之間進(jìn)行討論，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維發(fā)育，讓他們利用化學(xué)知識(shí)解決問題，提升學(xué)生課堂參與度。

（四）組織化學(xué)綜合實(shí)踐，提升學(xué)生創(chuàng)新能力

創(chuàng)新能力培養(yǎng)是一項(xiàng)“持久戰(zhàn)”，高中化學(xué)教師要把創(chuàng)新教育延伸到課外，帶領(lǐng)學(xué)生探究化學(xué)知識(shí)在尖端科技、生活等領(lǐng)域的運(yùn)用，不斷豐富學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備，加快學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)步伐。例如教師在講解高分子材料時(shí)，可以布置課外綜合實(shí)踐作業(yè)，讓學(xué)生自由結(jié)組探究生活中蘊(yùn)含的高分子材料，并嘗試分析高分子化學(xué)方程式和性質(zhì)，并畫出這些高分子材料化學(xué)結(jié)構(gòu)圖。有的小組探究了通用高分子材料、功能高分子材料，選取生活中常見的塑料袋、橡膠玩具、涂料等進(jìn)行研究，在顯微鏡下觀察他們的結(jié)構(gòu)，并查詢互聯(lián)網(wǎng)材料，畫出他們的化學(xué)結(jié)構(gòu)圖，搜集了醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的高分子材料，例如隱形眼鏡，搜集合成高分子材料的方法。有的小組探索了高分子材料在航空航天領(lǐng)域的運(yùn)用，搜集了神舟十三號(hào)載人飛船相關(guān)資料，了解太空微失重環(huán)境下，特殊橡膠密封材料，宇航員服裝使用的特殊面料、航天器涂抹的環(huán)境防護(hù)涂層材料等，了解我國航天事業(yè)取得的成果，增強(qiáng)民族自信，感受到化學(xué)知識(shí)在尖端科技領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用。課外綜合實(shí)踐活動(dòng)為學(xué)生搭建了自主創(chuàng)新的舞臺(tái)，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)感興趣的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行拓展，讓他們利用互聯(lián)網(wǎng)搜集相關(guān)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)精神，提升學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。

四、結(jié)語

創(chuàng)新能力培養(yǎng)是高中化學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)之一，教師要把創(chuàng)新教育滲透在每一個(gè)教學(xué)板塊，積極開發(fā)課外素材和尖端科技信息，激發(fā)學(xué)生探究興趣，利用微課引導(dǎo)學(xué)生自主探究，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維，把小組合作、項(xiàng)目化學(xué)習(xí)融入化學(xué)課堂，提升學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作能力和實(shí)踐能力，為學(xué)生提供自主創(chuàng)新的舞臺(tái)，全面提升高中生創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)高中化學(xué)課堂教與學(xué)的雙贏。

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