高中化学教学中培养学生创新思维的探究活动设计
郝艳伟
山东省金乡县第二中学 272200
一、引言
创新思维是学生在认知过程中,突破传统思维定式,以新颖独特的方式分析问题、解决问题的思维品质,它涵盖了发散思维、聚合思维、联想思维等多种思维形式。在高中化学教学中,培养学生的创新思维是落实学科核心素养中 “科学探究与创新意识” 的关键环节,也是应对新时代科技发展对人才需求的必然要求。当前,高中化学课堂教学仍存在一些亟待解决的问题,部分教师过于强调知识的系统性和规范性,教学方法多以讲授为主,学生被动接受知识,缺乏自主思考和创新实践的机会。这种教学模式下,学生虽然能够掌握一定的化学知识,但创新思维和实践能力的发展受到限制。因此,深入研究并设计有效的探究活动,以培养学生的创新思维,对于提升高中化学教学质量、促进学生全面发展具有重要意义。
二、实施策略
探究活动的开展是一个循序渐进的过程,需要紧密结合学生的认知特点和化学学科的探究性本质,通过前后衔接的环节引导学生逐步深入思考,主动进行创新实践。以下从四个相互关联且层层递进的过程,具体阐述探究活动的实施方式。
(一)搭建多元情境,激活探究欲望
充分挖掘化学学科与生活实际、生产实践、科技发展等方面的联系,构建形式多样、内涵丰富的教学情境,为学生创新思维的培养奠定基础。从生活现象入手时,可选取学生熟悉的场景,如厨房中食醋去除水垢、食品包装袋中的干燥剂等,引导学生观察其中的化学变化,思考 “为什么这些现象会发生”“能否用其他物质替代” 等问题。引入科技前沿内容时,可介绍纳米材料在催化反应中的应用、绿色化学技术在环境保护中的成果等,提出 “如何利用化学原理解决现实中的环境问题”“新型材料的研发需要突破哪些化学技术瓶颈” 等具有挑战性的问题。
在情境呈现的过程中,要注重保持一定的开放性和不确定性,避免直接给出明确的结论或探究方向。例如,在讲解 “化学平衡” 相关知识时,可展示不同工厂合成氨的生产条件及产量数据,不说明影响平衡的具体因素,让学生自主观察数据差异,发现其中的问题并提出探究方向。同时,鼓励学生结合自身的生活经验、已有的化学知识,对情境中的现象进行大胆的联想和猜测,教师则在学生思考的过程中适时进行引导,将学生的注意力从表面现象引向深层次的化学原理,将分散的疑问集中到具有探究价值的核心问题上,从而激发他们主动参与探究活动的内在动力,使学生从 “要我探究” 转变为 “我要探究”。
(二)拆解探究任务,引导思维发散
在学生产生探究兴趣后,将核心问题拆解为若干个子任务,为学生提供思维的支点。子任务的设计应具有层次性,从简单到复杂、从具体到抽象。以 “探究影响物质溶解性的因素” 为例,核心问题可拆解为 “不同溶剂对同一种物质溶解性有何影响”“温度对物质溶解性有何影响”“溶质本身的性质是否影响溶解性” 等子任务。在任务分配过程中,允许学生自主选择感兴趣的子任务,或组成小组共同承担多个子任务。同时,引导学生从不同角度思考解决子任务的方法,如通过实验、查阅资料、请教他人等。教师可提供一些工具和资源支持,如实验器材清单、相关文献索引等,但不限制具体的实施路径,鼓励学生采用独特的方式完成任务,促进思维的发散与拓展。
(三)推进方案实践,鼓励自主创新
学生根据拆解的任务制定探究方案后,进入实践阶段。在此过程中,教师需为学生提供充足的时间和空间,让他们自主操作、亲身体验。在实验探究中,允许学生出现失误和偏差,引导他们分析失败原因,重新调整方案。例如,学生在设计 “比较不同催化剂对反应速率的影响” 实验时,若出现数据异常,教师可引导他们检查实验装置的密封性、药品的用量等,而非直接指出问题所在。同时,鼓励学生在实践中尝试新的方法,如对实验装置进行改进、采用不同的测量手段等。对于学生提出的新颖想法,即使暂时无法实现,也要给予肯定和鼓励,保护其创新积极性。在小组合作中,引导学生相互交流、分工协作,通过思想碰撞激发更多创新火花,使探究过程成为学生展现个性、发挥创造力的过程。
(四)重构探究成果,促进思维深化
探究活动结束后,组织学生对探究成果进行梳理和重构。先让学生以小组或个人形式呈现探究过程和结果,可采用实验报告、演示汇报、思维导图等多种形式。在成果展示过程中,鼓励学生阐述自己的思考过程,包括遇到的问题、解决方法以及新的发现。随后,引导学生对不同的成果进行对比分析,找出共性与差异,思考其中的原因。例如,不同小组探究 “影响化学平衡的因素” 得出的结论可能存在细微差别,通过讨论分析,明确实验条件对结果的影响。在此基础上,鼓励学生对探究成果进行拓展和延伸,如提出新的探究问题、将结论应用到实际生活中。教师对学生的成果进行总结评价时,重点关注其思维的独特性和创新性,而非结果的正确性,使学生在成果重构中进一步深化思维,提升创新能力。
三、结语
高中化学教学中培养学生创新思维的探究活动设计,是一个系统性的过程,需要教师以学生为主体,通过情境搭建、任务拆解、方案实践和成果重构的有机结合,为学生提供广阔的思维空间和实践平台。这不仅能让学生掌握化学知识,更能让他们在探究中学会思考、勇于创新,为其未来的学习和发展奠定坚实基础。随着教学实践的不断深入,还需持续优化探究活动设计,让创新思维的培养贯穿高中化学教学的始终。
参考文献
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