高中化學教學中學生創新能力的培養路徑研究

孫學慧

關鍵詞：高中化學;創新能力;培養策略

創新是民族興旺發達的動力，也是國家屹立于世界之巔的重要力量，創新教育是我國教育事業的重要議題，高中生是祖國的希望，要承擔起創新創業、民族復興的重擔，提升高中生創新能力已經迫在眉睫。創新教育不僅可以豐富高中化學教學內容，把創新教育和化學教學完美銜接，還可以培養學生科研精神和社會責任感，鼓勵學生探究化學知識在航空航天、醫療健康和食品安全等領域的廣泛運用，提升高中生創新能力，培養學生化學核心素養。

一、高中化學教學中學生創新能力培養現狀

（一）跨學科知識融合還需要深入

化學與生物、地理、化學和物理學科有著很多交叉知識點，雖然部分高中化學教師組織了跨學科教學，但是跨學科知識點講解不夠深入，缺少跨學科實踐活動。例如教師在講解化學平衡相關知識時，更側重對平衡常數和計算過程的講解，引導學生利用數學模型解決化學問題，跨學科融合還停留在理論知識層面，缺少實踐活動支持，沒有引導學生利用跨學科知識自主設計化學實驗、利用跨學科知識制作一些小發明，不利于學生開展跨學科學習。

（二）課外創新實踐活動有待增加

部分高中化學教師還沒有把創新教育延伸到課外，尚未成立化學社團，對學生課外創新活動指導還有待加強，把創新教育融入課內外教學中。例如教師主要以作業布置、復習指導等為主，忽略了成立化學創新社團，無法及時指導學生進行生活化拓展，學生忙于完成化學作業，無暇利用生活材料設計化學實驗、進行科技小發明研究，熱愛化學的學生缺少深度探究的平臺，不利于提升學生創新能力。

（三）創新教育與生活實踐銜接不暢

化學與我們的生活息息相關，高中化學教師只是利用生活案例開展教學，忽略了引導學生利用生活案例開展化學創新教育，不利于培養學生化學知識運用能力。例如部分教師知識講解了化學知識在生活中的運用，但是沒有引導學生利用化學知識制作生活用品、解決生活問題，例如沒有引導學生利用化學知識分析香水、肥皂和塑料等制作方法，學生還沒有把化學知識付諸實踐，對創新與化學學習的認知存在偏差。

二、高中化學教學中培養學生創新能力的重要性

（一）有利于促進學生全面發展

隨著我國核心素養體系逐步完善，培養“全面發展的人”成為高中化學教師的新追求，不僅要傳授學生化學實驗操作技能、計算能力和解題能力，還要培養學生科研精神，提升學生創新能力，培養全面發展的優秀學生。高中化學教師要以核心素養為核心，把創新教育作為滲透化學學科核心素養的抓手，鼓勵學生自主探究生活中蘊含的化學知識，激勵他們自主設計化學實驗、探索航空航天知識，培養學生綠色化學學習理念，促進高中生全面發展。

（二）有利于優化學生化學學習方式

創新能力可以改變高中生化學學習方式，引導學生改變死記硬背、淺嘗輒止式學習方式，引導學生開展項目化學習、深度學習，讓他們把化學知識運用于生活實踐，有利于幫助他們掌握化學概念、解題技巧，全面提升學生化學成績。高中化學教師還可以利用創新教育把課堂內教學銜接起來，組織學生進行課外綜合實踐，例如組織學生進行跨學科實驗、垃圾分類實驗等，進一步提升學生化學知識運用能力，幫助學生提升化學成績。

（三）有利于開拓學生化學視野

創新教育搭建了高中化學課內外教學銜接的新橋梁，引導學生進行跨學科教學，利用各個學科交叉點開展化學教學，有利于豐富學生化學知識儲備，加深學生對化學知識的理解，進一步開拓學生化學學習視野，有利于提升學生化學核心素養。教師可以帶領學生探索化學知識在航空航天、環境保護和生活中的廣泛運用，鼓勵學生利用互聯網、化學課外書籍等進行拓展性學習，鼓勵他們進行自主探究，進一步提升學生自主學習能力。

三、高中化學教學中培養學生創新能力的策略

（一）微課導入生活案例，激發學生創新思維

“互聯網+”教育理念為高中化學滲透創新教育提供了更多可能，教師可以利用微課優化課前預習、課堂教學和課后指導環節，解決學生學習困擾，促進學生創新思維發育。例如教師在講解粗鹽提純時，可以利用微課展示從粗鹽到精鹽的加工過程，介紹傳統食鹽加工方式，激發學生探究興趣，讓他們結合視頻分析鹽場工人是如何去除食鹽中的雜質的。視頻中可以介紹海邊鹽場溶解、過濾、蒸發和提純等精鹽加工流程，讓學生更加直觀了解粗鹽在加工過程的變化，讓學生分析其中運用的實驗器材、化學知識，讓學生自主設計一份粗鹽加工方案，增強學生創新意識。學生根據教材和微課明確了粗鹽中需要去除的雜質離子指的是的Ca2+、Mg2+、 S042-，先用石棉網、竹炭等去除粗鹽中的塑料、石塊等雜質，利用蒸發的方法去除溶于水的雜質，利用Na2CO3、NaOH、BaCl2來去除粗鹽中的雜質離子。教師可以引導學生把自己的粗鹽加工方案和微課視頻進行對比，組織學生進行討論，商討學生們提出的粗鹽加工方案是否可行，讓學生自主去探索答案，從而提升學生創新能力和環保意識，實現化學教學和創新教育的深度融合。

（二）開展小組合作實驗，鍛煉學生創新能力

實驗是高中化學教學的基石，也是高考化學考試的熱點，化學教師要開展小組合作實驗教學，聚焦學生探究能力和創新能力培養，提升學困生實驗操作能力。例如教師在講解強酸與強堿的中和滴定實驗時，可以任命化學優等生為小組組長，讓學困生自主選擇實驗小組，讓他們采用小組合作的方式完成本節課實驗，解決學困生化學實驗難題。首先，教師可以先用微課播放強酸與強堿中和滴定實驗操作過程，讓學生熟悉這個實驗的基本步驟，再鼓勵各個小組制定實驗方案，提交一份小組實驗報告，讓每一個學生都可以掌握定量化學實驗操作過程。其次，優等生可以先帶領學困生明確中和滴定實驗的原理、酸堿中和反應過程中pH的變化，明確實驗儀器連接方式，操作步驟以及定量實驗中的數據分析方法。此外，優等生可以為組員進行實驗操作演示，耐心講解每一個實驗步驟，讓學困生獨立進行實驗試劑準備、滴定實驗、重復實驗和數據處理四個步驟，讓他們觀測并記錄pH的變化，利用折線圖來呈現pH的變化，完成小組實驗任務。小組合作實驗可以促進學生交流，引導學生自主推理實驗現象、完善實驗步驟，繪制化學模型，鍛煉學生創新能力，進而提升高中化學實驗教學質量。

（三）精心設計互動問題，鼓勵學生自主探究

高中化學教師要圍繞教學內容設計問題鏈，用問題鏈激發學生探究興趣，一步步引導他們探究化學知識，增強學生創新能力。例如教師在講解分子晶體與共價晶體一課時，可以設計如下問題鏈：什么是分子晶體，常見的分子晶體有哪些？氫鍵對分子晶體結構、性質的影響有哪些，為什么分子晶體不導電？為什么鉆石比較堅硬等。利用這樣的問題鏈把化學概念、生活案例和學生自學銜接起來，引導學生對教材知識點進行深挖，讓自主探究學習活動提升學生創新能力。有的學生結合分子晶體結構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和熔點都要高，分子晶體不導電。有的學生對共價晶體進行了探究，推理出這類晶體以共價鍵為基礎，形成三維立體網狀結構，是一個巨大的分子結構，因此熔點和硬度都比較高，例如我們熟悉的金剛石就比較堅硬。教師要及時肯定學生自主探究成果，讓學生之間進行討論，促進學生創新思維發育，讓他們利用化學知識解決問題，提升學生課堂參與度。

（四）組織化學綜合實踐，提升學生創新能力

創新能力培養是一項“持久戰”，高中化學教師要把創新教育延伸到課外，帶領學生探究化學知識在尖端科技、生活等領域的運用，不斷豐富學生知識儲備，加快學生創新能力培養步伐。例如教師在講解高分子材料時，可以布置課外綜合實踐作業，讓學生自由結組探究生活中蘊含的高分子材料，并嘗試分析高分子化學方程式和性質，并畫出這些高分子材料化學結構圖。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、涂料等進行研究，在顯微鏡下觀察他們的結構，并查詢互聯網材料，畫出他們的化學結構圖，搜集了醫學領域的高分子材料，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域的運用，搜集了神舟十三號載人飛船相關資料，了解太空微失重環境下，特殊橡膠密封材料，宇航員服裝使用的特殊面料、航天器涂抹的環境防護涂層材料等，了解我國航天事業取得的成果，增強民族自信，感受到化學知識在尖端科技領域的廣泛運用。課外綜合實踐活動為學生搭建了自主創新的舞臺，鼓勵學生對感興趣的知識點進行拓展，讓他們利用互聯網搜集相關知識，培養學生良好的科學精神，提升學生化學核心素養和創新能力。

四、結語

創新能力培養是高中化學教學的重要任務之一，教師要把創新教育滲透在每一個教學板塊，積極開發課外素材和尖端科技信息，激發學生探究興趣，利用微課引導學生自主探究，激發學生創新思維，把小組合作、項目化學習融入化學課堂，提升學生化學實驗操作能力和實踐能力，為學生提供自主創新的舞臺，全面提升高中生創新能力，實現高中化學課堂教與學的雙贏。

參考文獻：

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