新课改背景下高中化学教学创新能力培养策略

2023-12-26江苏省苏州市吴江平望中学衡科学

天津教育 2023年32期

■江苏省苏州市吴江平望中学衡科学

新课改对高中教育带来了深刻的变革，其中高中化学教学作为科学教育的一部分，必须不断适应新的需求。如今，社会和经济快速发展，科技日新月异，创新成为推动社会进步的关键因素。因此，迫切需要培养学生的创新能力，使他们具备解决问题的能力。高中化学教师应该积极响应这一需求，通过不同的教学方法，致力于培养学生的创新思维，以满足现代社会对具有创新能力人才的迫切需求。

一、新课改背景下高中化学教学中加大创新能力培养力度的重要性

（一）培养创新思维

创新思维是创新能力的核心，使学生具备解决问题和应对挑战的能力。高中化学教学中可以引入更具有挑战性和探究性的内容来激发学生的创新思维。传统的教学方法往往注重基础知识灌输，但是在新课改背景下，教师要鼓励学生提出问题、进行实验和独立思考，这种积极参与和思考的教学方法有助于培养学生的创新思维，使他们更有能力应对未来的挑战。

（二）帮助学生适应未来挑战

随着社会的不断发展，未来的工作和生活将充满各种未知的挑战，创新能力将成为学生成功应对这些挑战的关键因素。教师不仅要传授化学知识，还要培养学生解决问题的能力、适应新情境的能力以及创新能力，这将使学生更具有竞争力，能够积极应对未来社会的变革。

（三）促进个人发展

创新能力的培养不仅是为了适应社会的需求，还有助于个人的全面发展。通过创新能力的培养，学生将更好地发现自己的兴趣和潜力，学会自主学习、主动探索和积极思考，这些都是个人发展的重要方面。此外，创新能力的培养将激发学生对科学知识的热情，增强他们持续学习的动力，这对个人的职业发展和终身学习都具有积极影响。

二、高中化学教学在培养创新能力方面存在的不足

（一）过于注重知识传授

传统的化学教学通常以教师为中心，强调知识的灌输和记忆，忽视了学生主动思考和解决问题的能力。这种教学方法限制了学生的创新潜力，他们只是被动地接收信息，而不是积极地思考和探索。新课改要求培养学生的创新思维，因此教师要采用创新的教学方法，鼓励学生思考、提问和实验。

（二）不够注重实践教学

创新需要实践的支持，因为只有通过实际操作和观察，学生才能深入理解化学现象和原理。然而，许多高中化学课程仍然过于侧重理论知识，忽视了实验教学的重要性，导致学生对化学知识的理解表面化，没有经过深入思考和实验验证。在新课改背景下，教师要更多地强调实践和实验，培养学生观察、实验设计和问题解决能力。

（三）缺乏探究性学习和创新项目

传统的教学方法往往将学科知识划分为独立的章节和主题，学生很少有机会将这些知识应用于实际。新课改要求学生跨学科思考，解决现实生活中的问题，这需要培养他们的创新能力。然而，高中化学教学往往缺乏创新项目和探究性学习的机会，使学生无法将所学知识与实际问题相结合。为了克服这一不足，教师应该设计更多的项目，鼓励学生跨学科思考，解决实际问题，从而培养他们的创新能力。

三、新课改背景下提升创新能力的实施路径

（一）强化实验教学，提升学生的创新能力

强化实验教学有助于将化学知识转化为实际经验和技能。学生通过实验可以亲身感受化学现象，观察化学反应，测量数据，从而将抽象的理论知识变成具体的实践经验。这种经验性的学习有助于学生更深刻地理解和记忆化学概念，从而发掘创新潜力。同时，实验教学培养学生的观察力、实验设计能力和数据分析能力。在实验中，学生需要仔细观察化学现象、设计实验步骤、记录数据，并分析实验结果，这些技能是创新能力的关键组成部分。学生通过实验教学不仅学会了如何实验，还培养了解决实际问题和提出新想法的能力。

以苏教版高中化学必修一《物质的分散系》一课为例，教师可以设计一个关于溶解度和溶解度曲线的开放性实验项目，鼓励学生自主思考、提出问题、设计实验步骤，并进行实验，从而培养他们的创新思维和解决问题的能力。首先，教师可以鼓励学生提出问题，如“在不同温度下，溶解度是否会发生变化？”这一问题将引导学生思考溶解度与温度之间的关系，激发他们的好奇心和探索欲望。其次，教师鼓励学生设计实验步骤，包括选择合适的溶质和溶剂，确定不同温度下的实验条件，以及记录实验结果，这一过程将锻炼学生的实验设计能力，同时培养他们的观察力和数据记录能力。在实验过程中，学生可以自行实验，观察溶解度的变化，记录数据，然后绘制溶解度曲线，这将帮助学生理解溶解度的概念，同时培养他们的实验操作技能。最后，学生分析实验结果，回答教师提出的问题，探讨温度对溶解度的影响，解释实验结果，并提出进一步的实验方向，这一过程将培养学生的分析和推理能力，使他们拥有提出新问题的勇气。

通过这样的开放性实验项目，学生将不再被动地接受知识，而是主动参与实验和问题解决过程，培养自主思考、实验设计、观察和分析能力，这些都是创新能力的核心要素。此外，这一实验项目能够激发学生的兴趣，使他们主动投入化学学习中。

（二）引入探究性学习，培养学生创新思维

传统的教育方法通常强调教师传授知识，学生被动接受，而探究性学习鼓励学生主动提出问题、独立思考和积极参与，培养学生的创新思维。通过自主探究，学生将更容易提出新问题，寻找答案，并提出新的想法，从而锻炼他们的创新能力。同时，探究性学习能够满足学生的好奇心和求知欲。学生通常对自己感兴趣的话题更感兴趣，探究性学习为他们提供了自主选择研究方向的机会，学生可以选择他们感兴趣的化学主题深入探究，从而在学习过程中保持积极性和主动性，有助于激发学生对化学学科的兴趣，促使他们更深入地学习。另外，探究性学习为学生提供了更灵活的学习环境。在传统教学中，教师通常按照教材顺序进行教学，而学生需要跟随教师的步调，而在探究性学习中，学生可以自主选择学习路径和速度，根据自己的兴趣进行学习，这种灵活性有助于学生更好地适应个体差异，从而更好地发展创新能力。

以苏教版高中化学必修一《防治二氧化硫对环境的污染》一课为例，教师可以引入探究性学习方式，培养学生的创新思维和问题解决能力。二氧化硫（SO2）是一种常见的环境污染物，主要来自工业和燃烧过程。本课项目背景是环境污染对人类和自然界造成威胁，目标是让学生探究二氧化硫的污染机制、危害以及防治措施，培养他们的问题解决和创新能力。学生分成小组研究二氧化硫污染的主要排放源，包括工业生产、交通运输、能源生产等，调查这些排放源的具体情况，如哪些行业或活动中排放二氧化硫的情况最严重，哪些地区受到二氧化硫污染的影响较大。学生研究二氧化硫的危害，包括对人类健康和环境的影响，并探究不同的控制措施，如工业减排技术、清洁能源的使用、环境监测等，以减少二氧化硫的排放，减轻其危害。在了解二氧化硫的污染问题和现有控制措施后，教师鼓励学生提出创新的解决方案，学生可以考虑新技术、政策建议、社会倡导等方面的创新方式，以减少二氧化硫的排放，改善环境质量。通过这些探究性学习活动，学生将深入了解环境污染问题，特别是二氧化硫污染的成因和危害，培养问题解决能力，学会主动提出解决方案，激发创新思维。这一项目还将帮助学生意识到环境保护的重要性，鼓励他们积极参与社会问题的解决，为环境保护和可持续发展贡献力量。

（三）借助现代技术，培养学生自主学习能力

借助现代技术，学生可以获得更多学习资源。互联网、电子书、教育软件等工具使学生能够轻松获取丰富的学习资料，包括文字、图像、视频、模拟实验等，有助于学生更全面地理解化学知识，激发他们的好奇心，培养其自主学习能力。同时，现代技术提供了互动性学习的机会。通过在线学习平台、虚拟实验室和互动式教育应用程序，学生可以进行模拟实验、在线讨论、远程合作等活动，这样的互动学习有助于培养学生的合作精神、问题解决能力和创新思维，使他们能够更好地应对复杂的化学问题。此外，现代技术支持个性化学习。通过智能学习系统和个性化学习应用，教师可以根据学生的能力和需求提供定制化的学习材料和活动，有助于满足不同学生的个体差异，使他们以适合自己的方式学习，更好地发展自主学习和创新能力。

以苏教版高中化学必修二《氮的固定》为例，本单元涉及氮的生物固定、工业固定以及环境问题等多个方面，这些概念相对抽象，对学生来说可能有一定的难度。借助虚拟实验模拟和模型建构的现代技术，学生可以更好地理解和应用这些概念，培养创新思维和问题解决能力。学生可以使用计算机软件或在线虚拟实验平台进行模拟实验，了解氮的固定过程。例如：他们可以模拟大豆根瘤中的氮固定过程，观察氮气转化为氨的过程，并了解生物固定氮的机制。虚拟实验允许学生在安全的环境中实验，多次尝试，从而深刻理解氮的固定机制，同时培养他们的实验设计和观察能力。学生可以使用现代技术，如分子模型建构软件来创建氮分子和相关化合物的三维模型，通过互动性的模型建构过程，可以深入了解氮分子的结构和氮化合物的构成，这有助于培养学生的空间思维和模型构建能力，同时更好地理解化学概念。另外，教师可以鼓励学生进行小组合作，使用虚拟实验模拟和模型建构来解决与氮固定相关的现实问题。例如：学生可以设计一种新型化肥的分子结构，通过模型建构和计算模拟预测其性能，这一项目将培养学生的合作精神、创新思维和问题解决能力。学生还可以查找相关的视频、文章、模拟软件等资源，自主探究和拓展学习内容，有助于培养学生的自主学习和信息素养，使他们更好地应对未来的挑战。

（四）加强教师创新能力培训，帮助学生更好地树立创新思维

教师是学生的榜样，他们的教育方式和态度会深刻地影响学生。加强教师创新能力培训，使教师积极探索新的教育方法、引入创新教材、运用现代技术，可以激发学生的兴趣，鼓励他们尝试新事物，树立创新思维。教师在教育过程中充当指导者的角色。通过培训，教师可以更好地理解如何引导学生进行创新学习和思考，如何提出开放性的问题，并鼓励学生提出新的观点和解决方案，有效支持学生的创新项目。教育领域不断发展和变化，新的教育政策和教学方法不断涌现，通过创新能力培训，教师将更好地适应这些变化，更新教学理念，确保与时俱进。

跨学科项目是教育领域中的创新方法，有助于打破学科之间的壁垒，鼓励教师合作思考跨学科问题，培养学生的综合思维和创新能力。通过参与跨学科项目，教师可以提高学生的创新能力，同时为学生树立创新思维榜样。在化学教学中，教师可以设计与其他学科相关的跨学科项目，以解决真实世界的问题。例如创建一个项目，要求学生调查与环境污染有关的化学因素，同时了解地理学、生态学、政治科学等相关领域的知识。教师可以与其他学科的教师合作，共同设计和指导这一项目，这将帮助其更全面地了解复杂的问题，培养跨学科思维。在培训中，教师可以参与模拟跨学科项目，以体验学生在项目中的学习过程，可以帮助教师更好地理解项目的设计，同时让他们感受到跨学科教学的挑战，把握住机会。培训还可以提供关于如何引导学生合作、如何促进创新思维、如何评估跨学科项目的指导，教师在实际教学中逐渐引入跨学科项目，鼓励学生合作解决复杂的问题。

在化学课堂中，教师可以引导学生探讨与化学相关的现实问题，然后与其他学科的教师一起指导学生进行综合研究，制定解决方案，这样的项目将鼓励学生从多个角度思考，培养他们的创新思维。教师和学生可以定期分享跨学科项目成果，通过展示和讨论，让学生了解到不同学科之间的关联，激发他们的学科兴趣和创新灵感。教师可以组织学生参加学术竞赛、展览、研讨会等，以展示他们的研究成果，增强他们的学科自信心。通过参与跨学科项目，教师将更好地理解复杂问题的本质，培养综合思维和创新思维，成为学生的榜样，为他们树立创新思维榜样，鼓励学生思考复杂的问题、提出新的观点和解决方案。此外，跨学科项目还提供了培养学生综合思维和创新能力的机会，使他们更好地应对未来的挑战。