基于化学核心素养理念下“科学探究与创新意识”培养的初步探讨

2020-06-24廖志伟刘梦琴毛芳芳张月梅刘越华

山东化工 2020年10期

廖志伟,刘梦琴,毛芳芳,张月梅,刘越华,童璐

(衡阳师范学院化学与材料科学学院，湖南衡阳 421008)

化学作为一门促进人类发展的重要科学，它在保证人类生活水平和质量方面起着重要的作用。化学的发展伴随着人类文明的进步，同时决定着人类社会的进步，而化学的进步离不开人类的科学探究和创新意识的培养。为了能够进一步的了解科学探究和创新意识，我们就要先了解什么是化学学科核心素养。

1 高中化学学科核心素养

随着各国经济实力的不断发展，综合国力的竞争逐渐加剧，提升国民素养成为了各国的共同话题，为此2002年到2014年之间，部分国家成立了核心素养的研讨组织，并相继发布了关于核心素养的一系列内容。2014年芬兰在欧盟的核心素养框架下颁布了新的课程标准，该标准中提出了七个核心素养。我国颁布的《普通高中化学课程标准(2017年版)》中，首次提出了高中生学习化学的过程应养成“宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任”的5个化学核心素养。并且根据核心素养提出了高中生学习化5的大目标。化学学科核心素养是化学学习者在学习的过程中逐渐形成的正确的价值观念、必备品格和关键能力，其中包括对化学理论的学习形成的化学学科核心素养以及在实验过程中所形成的化学学科核心素养[1]。在实验过程中所形成的化学学科核心素养主要是学生的科学探究以及创新意识思维的科学素养。此外，培养高中生在化学的创新意识和科学探究的学科核心素养，有利于激发学生学习化学的兴趣、思维的散发等，学生在进一步形成化学学科素养的同时，也将会促进其形成正确的社会主义核心价值观，利于社会的发展和学生个人能力的挖掘。

2 培养学生科学探究与创新意识学科核心素养的意义

培养学生的科学探究与创新意识化学学科核心素养是为了让学生针对在学习过程中，善于发现“异常”，让学生敢于质疑，勇于创新，进一步提升学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，让学生养成严谨的科学态度[2]。让学生在培养其科学探究的过程中能够从问题的发现和假设出发，确定科学探究的具体内容和目的，设计进行探究的方案，并将之付诸实践，再通过讨论等活动运用已有的知识对这种“异常”的现象进行科学的解释[1，3]。同时进一步提升学生的科学动手能力，团队协作能力。通过科学研究与创新意识的培养可以让学生敢于提出疑问，敢于质疑，勇于创新。学生的课堂活动思维能否跟上教师的脚步，这与学生的创新思维能力有着密不可分的关系，因此如何提升学生的科学探究与创新意识的化学核心素养是我们当今教师应当要认真对待的一个问题。

3 培养学生科学探究与创新意识的策略

科技兴国，科教强国，创新意识对于一个国家，民族，个人来说都十分重要。而国外在很早之前就开始注重提升学生的创新思维，比如：苏格拉底教学法，他认为让学生通过学习自己提取知识要点，而不是告诉学生什么是知识，通过教师的启发，让学生发现“异常”现象，提出解决问题的方案，并作出相应的实践活动，再通过讨论等一系列活动，运用科学论证，解释 “异常”现象[3]是科学探究与创新意识的具体要求。

发现有价值的问题是进行科学探究的基础[4],不但能加强学生学习化学的兴趣，也能提升学生敢于质疑、作出合理假设、推理论证、交流合作的能力。在新课程改革背景下，教师应该采取何种策略和方法培养学生的化学学科核心素养。下面为提升学生科学探究和探究意识的核心素养提出了几种解决策略。

3.1 发现—解决问题模式：

在化学教学过程中，很多时候都会发现我们前面学的理论知识已经解决不了当下的问题(产生了新的问题)，教师会采用直接告诉的方式解决，这样会降低学生解决问题的能力，因此当有这种情况的时候，可以采用发现——解决问题模式，对学生的创新和探究问题能力进一步培养。比如说在高中化学必修二环境保护的教学过程中，教师可以充分利用多媒体课件，创设保护环境情景。其主要的教学思路如图 1所示。

图1 教学思路

通过解决问题的模式让学生知道解决一个新的问题主要可以从问题发生的源头(产生污染物的场所)、控制这一现象蔓延的主要途径(污染物排放过程)以及改善已经成为定势的影响(受污染的环境)这三个方面解决。让学生学会思考如何处理日常生活中遇到的问题，同时也可以借此机会对学生的创新思维进行进一步的的培养，提升学生的科学探究与创新意识。

3.2 探究式教学法

化学是一门以实验为基础的科学，因此许多的结论都是建立在大量的实验基础上而的出来的，将化学实验带入课堂既能够吸引学生的眼球，又能够培养学上的科学探究能力。但是在课堂教学过程会出现“异常”现象。比如在高一上学期过氧化钠与硫酸铜溶液的反应中，本应是蓝色的氢氧化铜沉淀，但在蓝色的氢氧化铜沉淀中含有黑色的沉淀物质。教师利用现代技术创设过氧化钠与盐溶液反应的教学情境，按照如表 1所示设计教学活动积极引导学生发挥自己的想象能力，提升学生的创新能力、探究问题和解决问题的能力。

表1 教学活动

在这个过程中学生的而思维能够得到进一步加强，由于在很多的演示实验中都存在着一些“异常”现象，因此对于“异常”现象我们要积极面对，善于解决，采用探究式教学，让学生通过假设推理，实验论证进一步解决“异常”现象。在假设推理论证的过程中提升学生的科学探究与创新能力。

3.3 情境化教学

充满良好氛围的学习情境能让学生主动学习，具体的问题情境是学生形成化学学科核心素养的重要形式之一，据统计现今使用的普通高中人教版化学必修模块的教材中情境的投入巨大[5]。《普通高中化学课程标准(2017年版)》中根据化学学科核心素养对高中学生发展的具体要求，提出高中化学的课程目标，因此课程目标的设置会直接体现学科素养的形成的具体内容。这也就要求教师在化学教学过程中能够合理的使用教学情境，提升学生的化学学科核心素养，而情境素材的选择会直接影响到教学情境的好坏。教学情境、情景素材、课程目标、学科素养之间的关系如图 2所示。

从图 2 可以看出化学教学情景素材、教学情境、课程目标、学科素养之间环环相扣、相辅相成、相互影响。因此为了提升学生科学探究与创新意识的能力，要选择合适的教学情境素材、适当的教学情境、确定适当的课程目标。因此按图 3所示设计“离子反应及其发生的条件”教学流程。