王偉鳳 黃都

【摘 要】本文在闡明“創(chuàng)新意識(shí)”核心素養(yǎng)的內(nèi)涵及其養(yǎng)成途徑的基礎(chǔ)上，論述培育化學(xué)“創(chuàng)新意識(shí)”核心素養(yǎng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)策略，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力。

【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新 創(chuàng)新意識(shí) 創(chuàng)新能力 核心素養(yǎng)

【中圖分類(lèi)號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2018）06B-0068-02

教育部 2014 年印發(fā)的《關(guān)于全面深化課程改革 落實(shí)立德樹(shù)人的根本任務(wù)的意見(jiàn)》提出“發(fā)展核心素養(yǎng)體系”“更加注重創(chuàng)新實(shí)踐”“把核心素養(yǎng)和學(xué)業(yè)質(zhì)量要求落實(shí)到各學(xué)科教學(xué)中”?！陡咧谢瘜W(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)（人教版）》在課程目標(biāo)中明確指出“以進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為宗旨”“激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能”。剛頒布的《2018 年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試大綱》進(jìn)一步提出“化學(xué)科考試，為了有利于選拔具有學(xué)習(xí)潛能和創(chuàng)新精神的考生，以能力測(cè)試為主導(dǎo)，將在測(cè)試考生進(jìn)一步學(xué)習(xí)所必需的知識(shí)、技能和方法的基礎(chǔ)上，全面檢測(cè)考生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)”。

如何培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)和創(chuàng)新精神，已成為日?；瘜W(xué)教學(xué)的一個(gè)熱點(diǎn)。但是，目前的化學(xué)常規(guī)教學(xué)仍大量存在過(guò)度重視成績(jī)和升學(xué)率的情況，學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力沒(méi)有得到有效提升。教師在常規(guī)教學(xué)中，說(shuō)實(shí)驗(yàn)、背實(shí)驗(yàn)、畫(huà)實(shí)驗(yàn)，課后補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)練習(xí)題的現(xiàn)象大量存在。造成這種現(xiàn)象，歸根結(jié)底是教師的創(chuàng)新意識(shí)淡薄，缺乏應(yīng)有的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新技能和提升學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的策略。針對(duì)以上問(wèn)題，本文提出了幾點(diǎn)利用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)提升學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的策略。

一、“創(chuàng)新意識(shí)”核心素養(yǎng)的內(nèi)涵及其養(yǎng)成途徑

高中化學(xué)核心素養(yǎng)包括五個(gè)要素，“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)”和“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”。“創(chuàng)新意識(shí)”是指人們想要?jiǎng)?chuàng)造出社會(huì)和個(gè)體生活需要的新事物的動(dòng)機(jī)，它存在于創(chuàng)新活動(dòng)的心理準(zhǔn)備階段，并貫穿于創(chuàng)新活動(dòng)的整個(gè)過(guò)程。創(chuàng)新意識(shí)包括三要素：好奇心和批判精神等創(chuàng)新品質(zhì)、新穎獨(dú)創(chuàng)的創(chuàng)新思維、解決問(wèn)題的創(chuàng)新方法。創(chuàng)新意識(shí)的強(qiáng)弱決定創(chuàng)新精神有無(wú)?！皩?shí)驗(yàn)探究”是化學(xué)科必備的素養(yǎng)，也是“創(chuàng)新意識(shí)”培養(yǎng)的重要手段之一?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是重要的學(xué)科內(nèi)容，是重要的教學(xué)手段，是人類(lèi)識(shí)別和創(chuàng)造物質(zhì)的重要方法，是創(chuàng)新的重要工具，巧妙地利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，從而提高創(chuàng)新能力。創(chuàng)新能力是創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的總和，是個(gè)體啟動(dòng)創(chuàng)新思維，運(yùn)用已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)造新穎獨(dú)特的產(chǎn)品的能力。它包括創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技能三部分。培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的創(chuàng)新型人才，重點(diǎn)是啟發(fā)創(chuàng)新思維，關(guān)鍵是激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。因此在高中化學(xué)教學(xué)中，融入創(chuàng)新元素的化學(xué)實(shí)驗(yàn)是創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)的重要途徑。

二、聚焦于培育化學(xué)“創(chuàng)新意識(shí)”核心素養(yǎng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)策略

（一）改變教師自身理念、思維和行為，關(guān)注并深究化學(xué)中的不確定性、異常性、不完美性、抽象性、關(guān)聯(lián)性、區(qū)分性問(wèn)題，參加實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新比賽。比如在人教版化學(xué)課本 P56 的《科學(xué)探究》中，探究 Na2CO3 與 NaHCO3 的熱穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)時(shí)需要換兩支試管（如圖 1 所示）。改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后，不用再拆裝實(shí)驗(yàn)儀器便可完成兩者熱穩(wěn)定性的比較（如圖 2 所示）。教師的演示實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作具有重要的示范作用，如果此時(shí)將傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)閯?chuàng)新演示實(shí)驗(yàn)，那么學(xué)生就會(huì)意識(shí)到“原來(lái)實(shí)驗(yàn)還可以這么做！”教師的創(chuàng)新精神促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的形成。

（二）營(yíng)造深度提問(wèn)、止于至善、大膽質(zhì)疑、系統(tǒng)猜想、小心求證的化學(xué)學(xué)習(xí)氛圍。比如學(xué)了乙醛的銀鏡反應(yīng)后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想，是否具有醛基的物質(zhì)都能發(fā)生銀鏡反應(yīng)？并用葡萄糖的銀鏡反應(yīng)驗(yàn)證猜想，培養(yǎng)學(xué)生的聯(lián)想思維。接下來(lái)教師進(jìn)行追問(wèn)：能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有機(jī)物是否一定具有醛基？學(xué)生通過(guò)查閱資料等方式，得到甲酸、甲酸鈉等物質(zhì)也可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)的初步結(jié)論，并用甲酸鈉的銀鏡反應(yīng)對(duì)猜想進(jìn)行驗(yàn)證，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，提高創(chuàng)新意識(shí)。

（三）從教材、習(xí)題、實(shí)驗(yàn)、生活、實(shí)踐中挖掘?qū)嶒?yàn)創(chuàng)新點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生求真、求新、求美。比如人教版化學(xué)必修 1 P60《實(shí)驗(yàn)3-9 Fe（OH）2 的制備》，課本只說(shuō)是向 FeSO4 滴加 NaOH，但是 Fe2+ 暴露于空氣中很容易被氧化為 Fe3+。如果直接在溶液表面滴加，那么生成的白色沉淀中容易混有紅褐色沉淀，影響學(xué)生對(duì)現(xiàn)象的觀察。因此我們可以在課前預(yù)習(xí)階段為學(xué)生設(shè)疑：Fe2+ 暴露于空氣中很容易被氧化為 Fe3+，如何使 Fe2+ 不那么快被空氣氧化？并引導(dǎo)學(xué)生從隔絕空氣，改進(jìn)儀器等方面進(jìn)行思考。在上課階段也進(jìn)行課中提問(wèn)：實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象將是什么？白色沉淀、灰綠色沉淀、紅褐色沉淀分別是什么？學(xué)生經(jīng)常被灰綠色沉淀吸引，我們可以引導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)資料，擴(kuò)展知識(shí)面，提升創(chuàng)新意識(shí)。

（四）將實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新引入課堂演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、學(xué)生課外研究性學(xué)習(xí)、學(xué)生化學(xué)學(xué)科能力競(jìng)賽等活動(dòng)之中。比如課本的焰色反應(yīng)，將教師的演示實(shí)驗(yàn)（如圖 3 所示），改為用點(diǎn)滴板的學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)（如圖 4 所示）。學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中切實(shí)感受創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)：藥品用量少而且可以反復(fù)使用；每一次做實(shí)驗(yàn)時(shí)向里面滴加一至兩滴酒精，點(diǎn)燃后燃燒時(shí)間久，焰色明顯，便于觀察；用點(diǎn)滴板盛硝酸鉀固體灼燒，不用鈷玻璃也可以觀察到鉀離子火焰顏色。進(jìn)而對(duì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生濃厚的興趣，使其參與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的愿望變得強(qiáng)烈，為初步具備創(chuàng)新意識(shí)這一學(xué)科素養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（五）在試題研制與測(cè)量應(yīng)用中引入基于實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的探究過(guò)程設(shè)計(jì)與分析內(nèi)容。比如高三復(fù)習(xí)階段，海水中提取鎂的知識(shí)點(diǎn)，原型出于人教版化學(xué)必修 1 P7《思考與交流》，除去粗鹽中的 CaCl2、MgCl2、硫酸鹽等雜質(zhì)。學(xué)生都知道利用資料卡片上的溶解性信息，選擇 NaOH 溶液除去 Mg2+。但是具體操作流程卻是很復(fù)雜，因此教師可回歸課本，以課本知識(shí)為出發(fā)點(diǎn)拓展，引入新的探究過(guò)程，使學(xué)生理解海水提取鎂的流程、步驟及原理。過(guò)程如下：

該工藝過(guò)程中，脫硫階段主要反應(yīng)的離子方程式為 。

（2）采用石墨陽(yáng)極、不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；電解時(shí)，若少量水存在會(huì)造成產(chǎn)品鎂的消耗，寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

（六）收集學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)成果、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新問(wèn)題解決能力測(cè)量結(jié)果，系統(tǒng)分析影響實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新意識(shí)和能力發(fā)展的因素，完善、改進(jìn)培育策略。家庭小實(shí)驗(yàn)是化學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)的延伸，學(xué)生運(yùn)用課堂所學(xué)知識(shí)，進(jìn)行一些有趣味性、探索性或創(chuàng)新性的課外實(shí)驗(yàn)。比如學(xué)習(xí)原電池后，學(xué)生已基本掌握原電池的構(gòu)成和工作原理，可引導(dǎo)學(xué)生回家自制水果電池。課后，學(xué)生用橙子、銅絲和鐵絲制作電池，點(diǎn)亮了小燈泡。學(xué)生課后圍繞社會(huì)、生活中的問(wèn)題，依據(jù)科學(xué)原理，充分發(fā)揮想象力設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，選擇實(shí)驗(yàn)器材和藥品，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想或做一些小發(fā)明，提高創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索的科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任感。

教師具備創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力是學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)的前提和保證，因此高中教師要不斷更新學(xué)科知識(shí)和教學(xué)技能，大膽質(zhì)疑。只有教師自己具備創(chuàng)新精神，才能潛移默化地影響學(xué)生形成創(chuàng)新意識(shí)。在日常教學(xué)中，我們應(yīng)充分信任學(xué)生，幫助他們樹(shù)立自信心，引導(dǎo)學(xué)生不唯書(shū)，獨(dú)立思考。培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)，如直覺(jué)思維、聯(lián)想思維、發(fā)散思維等，利用這些思維迅速地提出各種設(shè)想，并尋找解決途徑，探尋各種答案，提升創(chuàng)新意識(shí)。創(chuàng)新意識(shí)的養(yǎng)成不是一蹴而就的，是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，因此教師要有耐心、有恒心，將創(chuàng)新意識(shí)的養(yǎng)成融入學(xué)習(xí)和生活之中。

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（責(zé)編 盧建龍）