基于核心素养的高中化学创新思维培养策略

摘要：随着核心素养课堂教育观的出台，核心素养、创新思维的培育已成为重中之重。化学作为高中教学体系的重要组成之一，在现代教育环境下，其承担的创新教育任务不断凸显。基于此，本文以核心素养为指导，结合现阶段高中化学教学存在的一系列问题，提出几点基于核心素养的高中化学创新思维培养策略，以期发现一条更为优质的化学教学之道，实现学生的全面发展。

关键词：核心素养；高中化学；创新思维；培养策略

“揭示新规律、创造新方法、发现新事物”是新课程改革的主旋律，创新成为推动社会发展的核心动力，具备创新思维能力的人更受青睐。因此要重视对学生创新思维、核心素养的培育，将核心素养及创新思维培育作为重心来抓，让学生充分展示个性、发挥创造才能，为未来奠基。

一、核心素养下高中化学创新思维培养的必要性分析

创新、创意、创造是人类社会发展进步的永恒主题，未来人才的培养核心竞争力就是创新力和创造力。培养学生的创新能力是实施“科教兴国”和落实可持续发展战略的重要途径。而化学作为研究宏观和微观物质变化的核心科目，化学学习及探究，都离不开创新思维的支撑，顺理成章成为培育学生创新思维的主阵地。未来社会对人才的需求越来越注重创新思维，在创新教育进程中，使学生在未来面对复杂的问题时，能够主动思考、寻求解决方案，并能够为社会创造新的价值。其次，培育学生的创新思维有助于激发其学习兴趣，传统的化学教学普遍较为单一，模式较为固化，使学生极易失去学习兴趣，而在培育创新思维的过程中，可使化学教学变得更加生动有趣。教师可以通过引入实际问题和开放性学习的方式，脱离固化的教学模式，归还学生的主体地位，使课堂更为开放，更加活跃，在潜移默化中达到点燃其化学热情的目的。可见，培养学生的创新思维是重要的，也是必要的，不管是对学生自身的发展，还是化学学科的学习与探究，都有重要作用。

二、核心素养的高中化学创新思维培养面临的现实困境

尽管在新课标的驱动下，高中化学教学迎来了全新的面貌，课堂教学模式焕然一新，然而受制于应试教育根深蒂固的影响，学生的化学学习依旧暴露出一系列问题，主要表现为以下三个方面：

其一，应试教育的行为惯性剥夺了学生创新的机会。不管是在传统的教学中，抑或是当今的教学中，出于应试教育的影响，多数高中化学教师仍在采用传统的“填充式”“灌输式”教学，知识传授是主线，严重忽略对学生能力与素养的培育。在此过程中，教师占据主体地位，学生的学习权利遭到剥夺，其创新思维的培育也就无从谈起。

其二，师生习惯于教师的一言堂，没有为创新思维提供合适的机会。创新思维的培育是一个开放性的过程，也是一个互动、质疑的过程。而在实际教学中，部分化学教师在课堂中照本宣科的现象屡见不鲜，鲜有与学生互动，也鲜有提出问题。学生方面，对教师存在依赖感的现象也十分常见，在课堂中不敢、不愿提出自己的观点和想法，长期如此，学生的思维将受制于教师，创新思维的发展也会遭到限制。

其三，实验探究资源的缺乏，没有为创新思维的培养提供适切的情境。在实验方面，实验是化学课程的重要构成，是学生科学探究能力、创新能力、动手能力形成的主要阵地，而由于高中阶段的化学课程课时短、任务紧，再加上部分地区实验器材缺乏、老化，实验教学的形式化倾向十分严重。在实验课堂中，通常是教师自编自导、演示操作，学生只有看和听的份，缺乏操作空间。更有甚者，有些学校甚至直接取消了实验课，在此环境下，学生的核心素养、创新思维的发展都会受到阻碍。

当然，还有诸如学校缺乏针对培养学生创新思维的教学成果的评价方式，学生及家长更多关注的是学生的成绩而非创造性思维的成长等等，在此不做一一分析。本文集中讨论因课堂而导致的对学生创新思维的影响，为教师优化自己的课堂提出我们的观点和建议。

三、基于核心素养的高中化学创新思维培养策略

1. 创新教师教育理念，激发学生创新意识

学生核心素养及创新思维的培养是一个解放思维和开放学习的过程。传统化学课堂中，多数教师占据主体地位，更加重视知识的传授，忽略对学生的引导和启发，严重制约了学生创新思维的形成。在新时期下，化学教师应及时转变这一观念，将“一言堂”转变为“学生课堂”，由教学主体转变为引导者，将学生推到课堂之前，给予学生更多的探究空间和动手空间。在开放性学习空间中，学生的创新思维能够得到明显激发。同样，创新来源于质疑，在化学课堂上，为学生创造出一个独立思考、发表意见的环境，让学生在此环境中自由交流、讨论和思考，从而在潜移默化中驱动其创新思维的产生。教师也可以组织学生展示创新作品和想法的机会，如项目展览、实验设计等，增强其学习自信，同时也能从他人的反馈中得到启发和提升。当然也要注意不要为了学生表面的生动和主动，而缺乏深入的讨论和反思，那样反而会起到适得其反的效果。

2.重视师生双边互动，解除学生思维束缚

学生创新思维的形成不仅需要教师的引导，也离不开师生、生生之间的互动，围绕着探究主题展开双边互动，是调动学生创新才能、达成教学目标的重要途径。在课堂中，教师可设计一个“抛出主题——探究问题——得出结论”的基本论证过程，引发学生之间的讨论和探究，一步步将学生的思维导向纵深方向，在潜移默化中驱动其创新思维的产生。此种教学方法虽然组织起来存在一定的难度，学生的探究内容也不具备可控性，但正是因为这种“不可控性”，才能让学生的思维更加不受拘束，更具创新价值。比如，在“钠与水反应（2Na+2H2O→2NaOH+H2↑）”的实验中，在讲解实验原理和注意事项后，教师可以分别让不同学生将一小块钠放入水中，观察现象，并通过提问与学生互动：“钠与水反应后产生无色无味气体，这是什么气体？在加入酚酞后溶液为什么会变成红色？”引发学生讨论后，再设计一系列创新性和探究性问题，如：“钠表面为什么会熔成小球并来回游动？”在此过程中，学生不仅动手和思考，摆脱思维束缚，也会更加全面地思考与讨论实验的现象和原理，创新思维及核心素养均能得到不同程度的发展。

3.利用现代信息手段，激发学生创造才能

随着互联网和信息技术的不断普及与应用，为高中化学课程的信息化和现代化增添了新的生机与活力，也为化学教师改进教学方法、培养学生的创新思维提供了新的渠道。信息技术具备丰富的教学资源，以及超越时空的多种方式的互动性、开放性和即时性的特征。在课堂中，教师可以运用多媒体技术展示视频、图片、音频，调动学生的能动性，激发其想象力和创造力，也可以借助于信息化技术的FLASH功能，为学生设计出多种动画或化学学习交互软件，让学生利用鼠标点击，进行图像设计与操作，亲自动手，自由设计，从而有效达到培养学生创新能力和和核心素养的目的。以鲁科版高二化学选择性必修1“化学反应条件的优化——工业合成氨”的教学中，由于工业合成氨的流程较为复杂，教师可以将合成氨所需的器材、药品制作成flash元件，让学生通过拖拽元件进行工业合成氨流程的连接。不同学生的思维不同，其连接方式不同，从而导致结果有所不同，学生的创造性思维会在此过程中形成。同样，在化学课堂中，教师可依托于国家智慧教育平台、校园网等智慧教育手段打造出现代化、智能化教育环境，学生可利用网络平台和网络资源灵活、自主地展开进阶式学习，完成任务单，在开放性的学习环境中，促使创新思维的发展。此外，教师也可以利用多种信息技术，引领学生以更加多模态和多维度的思维思考化学，探究化学问题，从而形成创新能力，例如引入人工智能辅助，教师可以根据学生的学习进度和兴趣，个性化地推荐学习资源和练习题，提供针对性的学习辅导，引领学生更加个性化和创造性地学习。

4.利用小组合作教学，培育学生综合素养

小组合作教学是新课标重点强调的教学手段之一，是指在课堂上将学生分成小组，让学生通过协作、讨论等方式来完成学习任务的过程。通过基于小组合作展开探究教学，能够给予学生分析、探究和交流的空间，在分析和探究过程中，达到培养学生合作能力及科学探究能力的目的。且在合作学习中，不同学生会迸发出不同的思路，实现学生之间的思维碰撞，创新的火花也会在此过程中形成。现阶段，合作教学模式已经被广泛运用于化学课堂中，且教学效果良好。以鲁科版高二化学选择性必修1“探讨如何利用工业废气中的二氧化碳合成甲醇——化学反应选择与反应条件优化”的微项目中，教师可让学生以小组合作的形式完成。本次项目可以分为三个阶段：一阶段为选择合适的化学反应，小组之间通过研究讨论，假设出合成甲醇不同的化学反应，得出不同的反应公式；第二阶段为选择适宜的反应条件，分别从反应限度、反应速率等角度展开思考，理性分析合成甲醛条件的选择；第三阶段为项目成果展示，各个小组通过假设分析、理性思考及合作探究，对本次项目的过程进行记录，并展示项目成果，交流问题和解决方法等。通过基于小组合作展开教学，彻底解放学生的思维，促使学生之间相互交流意见，分享观点等，有效实现学生科学探究能力、创新思维及合作能力的提高，并深入掌握化学原理，提高整体学习效果。

5.优化课堂练习思路，激活学生创新思维

学生核心素养及创新思维的培育与形成是一个长期性及抽象性的过程，既离不开教师的引导和启发，也离不开思维训练、认知训练。例如，对于一些蕴含多种解答思路的化学习题，教师需要将这些解答思路理清出来，将一些能够用化学思想和方法快速解题的“捷径”进行分析讲解，让学生在今后解决化学问题时既能够快速找出最优解，也能学会从不同层次去分析和思考，从而驱动学生创新思维的形成。同时，教师也可以积极运用变式训练。变式训练作为一种思维训练方法，旨在锻炼学生灵活的思维和问题解决能力。在化学教学中，变式训练通常应用于解决同一类问题的多个变体，这些变体在问题的结构或数据上略有不同。学生通过反复解决这些变体问题，达到促使其思维能力、逻辑推理能力以及创新能力形成的目的。例如一道例题为：“24.5gKClO₃完全分解能够得到多少克的氧气？”学生既可以结合化学方程式计算，也可以根据KClO₃中氧元素的质量分数计算，让学生从多角度实现对同一题型的解答，学会从多层面、多角度分析问题，最终有效培养其创新思维。

6.重视个性拓展训练，发展学生核心素养

每个学生对化学的兴趣和热情不尽相同，在化学学习中表现出的能力也不尽相同，基于此特点，教师可以对一些知识点或者实验内容进行拓展，充分培育学生的核心素养、激发其创新才能。比如在一些实验教学后，可以让一些对化学探究感兴趣的学生，充分展现出自身的创新天赋，通过改变实验条件，探究不同实验结果的变化规律，或者从原有的实验中获得更多结论。在此过程中，教师可以鼓励其自主探究，提供必要的实验材料和设备，指导学生进行独立实验研究。在拓展实验中，学生能够从多角度和多层面去分析研究实验，其创新思维也会得以形成。此外，“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，从书本上获得的知识是浅显的，是脱离实用的，要想弄清楚事情的本质，还必须亲身探究，动手实践，核心素养及创新思维的培育同样如此。因而，化学教师也要善于组织探究活动，让学生在探究中应用化学知识，养成科学态度与责任意识。如在鲁科版高二化学选择性必修1“物质在水溶液中的行为”一章节的教学后，自人类步入二十一世纪以来，水污染问题就日益严峻，节约用水也逐渐成为全球性课题，如何利用化学知识根除这些问题，是全人类共同的责任。以此为出发点，教师可以设计一个综合探究活动，让学生通过实践调研、资料查阅，利用所学化学知识解决“赤潮”“水华”等生活中常见的水污染问题，提取更多的纯净水。在此过程中，每个学生都可以通过切身实践分析问题的成因，找出问题的解决办法（包括化学分离及利用硫酸铜制作灭藻制剂等），提高了其解决问题的能力和创新思维能力，也在潜移默化中形成了良好的绿色环保观念与责任意识。

四、结语

综上，在新课程改革下，创新能力及思维的培育已经成为每一位教师不容忽视的共同课题。创新思维培养的关键在于思维的启迪、思想的解放、认知的碰撞。化学教师只有善于引导，善于组织学生探究，才能进一步提高课堂的互动性、开放性和趣味性，也才能实现学生思维边界的拓展，思维纵深的推进，驱动其核心素养及创新思维的形成。

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