◎ 夏向東 孫衛(wèi)中

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》提出，化學(xué)新課程要立足于學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代生活和未來發(fā)展的需要，倡導(dǎo)創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，開展以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。創(chuàng)新是一個(gè)民族、國家不斷前進(jìn)的動(dòng)力源泉。而創(chuàng)新素養(yǎng)的核心是創(chuàng)新思維?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是培育學(xué)生科學(xué)態(tài)度、創(chuàng)造精神，提升學(xué)生創(chuàng)新思維能力和學(xué)科核心素養(yǎng)的重要載體。

2020年，上海市黃浦區(qū)化學(xué)名師工作室承擔(dān)了中國教育學(xué)會(huì)一般規(guī)劃課題——基于化學(xué)實(shí)驗(yàn)提升學(xué)生創(chuàng)新思維能力的研究。為了做好該項(xiàng)課題研究，探尋基于化學(xué)實(shí)驗(yàn)提升學(xué)生創(chuàng)新思維能力的策略，我們開展了“化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新思維培養(yǎng)的現(xiàn)狀調(diào)查”，對黃浦區(qū)內(nèi)、區(qū)外中學(xué)化學(xué)教師和學(xué)生進(jìn)行調(diào)查，旨在了解新課程、新教材（以下簡稱“雙新”）背景下化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新思維培養(yǎng)的現(xiàn)狀，為課題研究提供實(shí)證。通過相關(guān)數(shù)據(jù)的比較和分析，本次調(diào)查反映了當(dāng)前化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和創(chuàng)新思維培養(yǎng)中存在的一些不足，在分析的基礎(chǔ)上提出改進(jìn)策略，以便更好地適應(yīng)“雙新”對化學(xué)教師提出的新要求，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的提升。

一、調(diào)查對象

為相互印證，切實(shí)獲得真實(shí)信息，本次調(diào)查對象包括中學(xué)化學(xué)教師和學(xué)生。為了提高調(diào)查的信度與效度，我們擴(kuò)大了調(diào)查樣本，被調(diào)查的既有區(qū)內(nèi)的化學(xué)教師，又有區(qū)外的化學(xué)教師，有任教于初中的，也有任教于完中和高中的?？紤]到疫情期間，對外區(qū)學(xué)生的調(diào)查比較困難，學(xué)生調(diào)查對象選擇了本區(qū)在讀初、高中學(xué)生。

二、調(diào)查方法與過程

本次調(diào)查采用問卷的方式。問卷由黃浦區(qū)化學(xué)名師工作室課題組自行設(shè)計(jì)。為了充分了解中學(xué)化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀及化學(xué)實(shí)驗(yàn)對學(xué)生創(chuàng)新思維能力提升的作用，問卷內(nèi)容主要聚焦于對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識、化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的處理方式、化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)、對化學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新思維關(guān)系的認(rèn)識、化學(xué)實(shí)驗(yàn)開展的困難與障礙等方面。

教師問卷分為兩個(gè)部分，第一部分為被調(diào)查者的個(gè)人基本信息，含學(xué)校類別、教齡、最后學(xué)歷、第一學(xué)歷專業(yè)、任教學(xué)段、職稱職務(wù)和學(xué)術(shù)稱號等；第二部分為教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況調(diào)查。教師問卷全部通過問卷星進(jìn)行網(wǎng)上問卷填寫，共收到有效教師問卷1251份。

學(xué)生問卷也分為兩個(gè)部分，第一部分為學(xué)生個(gè)人基本情況，涵蓋性別、學(xué)校類別和年級；第二部分為基于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教師課堂教學(xué)情況調(diào)查。學(xué)生問卷也全部通過問卷星進(jìn)行網(wǎng)上問卷填寫，共收到有效學(xué)生問卷953份。

三、調(diào)查結(jié)果與分析

（一）被調(diào)查者基本情況分析

1.被調(diào)查教師基本情況

從所在學(xué)校類別和任教學(xué)段來看，被調(diào)查教師具有廣泛的代表性：初中743人次，占比59.39%；完中169人次，占比13.51%；普通高中171人次，占比13.67%；市實(shí)驗(yàn)性示范性高中168人次，占比13.43%；任教初中教師占比64.86%，高中教師占比35.14%。

從教師的任教年限（見圖1）和職稱（見圖2）來看，有10年以上教齡的占66.13%，具有中高級職稱的有70.68%。有4.15%的教師獲得區(qū)骨干教師、學(xué)科帶頭人、特級教師等學(xué)術(shù)稱號。

圖1 任教年限統(tǒng)計(jì)

圖2 職稱統(tǒng)計(jì)

被調(diào)查教師有76.10%是師范專業(yè)畢業(yè)的，受過良好的專業(yè)訓(xùn)練。所有教師都取得大學(xué)本科或以上學(xué)歷，碩士占比25.02%，甚至有1.27%的教師是博士。

2.被調(diào)查學(xué)生基本情況

被調(diào)查學(xué)生從性別看，男生和女生基本各半，從學(xué)校類別（見圖3）和就讀年級（見圖4）來看，初、高中學(xué)生人數(shù)也基本持平。

圖3 學(xué)校類別統(tǒng)計(jì)

圖4 就讀年級統(tǒng)計(jì)

（二）對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識

1.師生層面

調(diào)查顯示，有87.49%的教師認(rèn)為化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)課程的學(xué)習(xí)中非常重要，持同樣觀點(diǎn)的學(xué)生占比98.11%。教師認(rèn)為在課堂上開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的在于以下方面：驗(yàn)證化學(xué)反應(yīng)原理（占30.83%）；激發(fā)興趣、引入新課（占23.67%）；培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維（占27.49%）；形成懸念、引導(dǎo)探究（占18.01%）。有94.90%的教師認(rèn)為任教班級大部分學(xué)生喜歡化學(xué)實(shí)驗(yàn)。有94.44%的學(xué)生喜歡動(dòng)手做化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

2.學(xué)校層面

從對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識層面分析，師生的吻合度很高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是吸引學(xué)生愛上化學(xué)、引導(dǎo)探究的一條重要途徑。當(dāng)然化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展離不開學(xué)校硬件和軟件的支持，調(diào)查顯示有77.05%的教師認(rèn)為學(xué)校重視開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，有31.63%的教師認(rèn)為學(xué)校會(huì)組織學(xué)生完成每一個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，有61.12%的教師認(rèn)為學(xué)校會(huì)選擇部分實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生完成。有85.84%的學(xué)生認(rèn)為學(xué)校重視開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)，而學(xué)生認(rèn)為學(xué)校“每一個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)都組織學(xué)生完成”和“選擇部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生完成”的比例約各占50%。

（三）演示實(shí)驗(yàn)和探究實(shí)驗(yàn)的處理分析

1.演示實(shí)驗(yàn)的處理

通過調(diào)查，發(fā)現(xiàn)有29.80%的教師會(huì)演示教材中出現(xiàn)的所有演示實(shí)驗(yàn)；63.75%的教師會(huì)演示大部分實(shí)驗(yàn)。數(shù)據(jù)也再次佐證了教師對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重視程度。

教師會(huì)對什么樣的演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)呢？調(diào)查顯示，有49.08%的教師會(huì)針對效果不明顯的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)；有24.22%的教師會(huì)對條件復(fù)雜且學(xué)校無法提供條件完成的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)；有16.89%的教師會(huì)對污染較大、不環(huán)保的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。

2.探究實(shí)驗(yàn)的處理

在探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和開設(shè)中，有57.77%的教師更看重學(xué)生的體驗(yàn)過程，也有40.16%的教師認(rèn)為體驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)論同等重要。調(diào)查顯示當(dāng)前中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的探究有很大的“偽探究”成分在內(nèi)，50.44%的學(xué)生在探究之前就已經(jīng)知道相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

調(diào)查顯示，有96.41%的教師比較注重學(xué)生在探究過程中的觀察、操作、實(shí)驗(yàn)等能力，并鼓勵(lì)學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程和現(xiàn)象提出疑問。我們也欣喜地看到有很多教師會(huì)設(shè)計(jì)開放性問題讓學(xué)生進(jìn)行合作討論，但進(jìn)一步要求學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的教師比例不高。

從學(xué)生的問卷結(jié)果看，當(dāng)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)反常的結(jié)果或有新問題時(shí)，有68.31%的學(xué)生認(rèn)為教師會(huì)與他們一起分析實(shí)驗(yàn)過程查找原因，并給予解釋，也有25.81%的學(xué)生認(rèn)為教師會(huì)鼓勵(lì)他們分析實(shí)驗(yàn)過程并查找原因，偶爾做一些提示。教師對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求包括強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、要求嚴(yán)格按照事先設(shè)定好的步驟進(jìn)行、鼓勵(lì)學(xué)生自己創(chuàng)造性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

（四）化學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新思維的關(guān)系分析

1.創(chuàng)新思維

調(diào)查顯示，教師對創(chuàng)新思維有一定的了解但不全面（見圖5），研究表明創(chuàng)新思維與一般思維的區(qū)別在于思維主體的能動(dòng)性、思維形式的反常性、思維過程的辯證性、思維空間的開放性等。52.26%的學(xué)生認(rèn)為自己的創(chuàng)新思維能力很強(qiáng)或較強(qiáng)（見圖6），其主要表現(xiàn)為在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，面對教師的提問，能提出自己獨(dú)特的見解。

圖5 教師對創(chuàng)新思維的理解統(tǒng)計(jì)

圖6 學(xué)生對自己創(chuàng)新思維認(rèn)可度的統(tǒng)計(jì)

2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)在提升學(xué)生創(chuàng)新思維品質(zhì)中的作用

調(diào)查顯示，近40%的教師認(rèn)為探究性實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行嵘龑W(xué)生的創(chuàng)新思維品質(zhì)，也有近50%的教師認(rèn)為不管是探究性實(shí)驗(yàn)還是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)或創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)，都對促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維品質(zhì)的提升有重要作用。在對學(xué)生的數(shù)據(jù)分析中發(fā)現(xiàn)，80%左右的學(xué)生認(rèn)可創(chuàng)新思維的發(fā)展與中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)之間存在緊密的聯(lián)系；90%以上的學(xué)生認(rèn)為化學(xué)實(shí)驗(yàn)對創(chuàng)新思維的培養(yǎng)有重要的作用。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)在提升學(xué)生創(chuàng)新思維品質(zhì)中的作用表現(xiàn)在：有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，有助于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神，有助于改善化學(xué)教學(xué)方式，有助于提高學(xué)生的獨(dú)立思考能力等。在調(diào)查借助實(shí)驗(yàn)提升創(chuàng)新思維時(shí)遇到的主要困惑中，61.83%的教師歸因于課時(shí)有限，不能進(jìn)行有效的探究。

調(diào)查顯示，56.98%的學(xué)生認(rèn)為由他們自己進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)對創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)最有幫助，與教師問卷的契合度較高。

五、不足與對策

（一）存在的不足

在了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)離“雙新”的要求還有提升空間，特別是教師對學(xué)生創(chuàng)新意識及創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)上還可進(jìn)一步加強(qiáng)。

1.對化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的重視與效果問題

化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在教師指導(dǎo)下進(jìn)行的一種自主探究活動(dòng)，但當(dāng)下的化學(xué)教學(xué)中探究性實(shí)驗(yàn)還沒有得到應(yīng)有的足夠重視，存在著“偽探究”，比如表現(xiàn)為毫無懸念，明確告知問題的答案；越俎代庖，替代學(xué)生設(shè)計(jì)探究方案；自設(shè)樊籬，活動(dòng)設(shè)計(jì)缺少開放性；偷換概念，將驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)等同于探究實(shí)驗(yàn)。一言以蔽之，“偽探究”是一種無效的探究，真正對學(xué)生創(chuàng)新思維品質(zhì)發(fā)展有益的有效探究，應(yīng)突出思維的創(chuàng)造性、活動(dòng)的主體性和綜合性。

2.教師對創(chuàng)新素養(yǎng)的重視與理解問題

由于教師對學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)培育重視不夠，對創(chuàng)新思維的特點(diǎn)了解得不夠全面，沒有充分認(rèn)識創(chuàng)新思維與一般思維的區(qū)別在于思維主體的能動(dòng)性、思維形式的反常性、思維過程的辯證性、思維空間的開放性，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對問題的設(shè)計(jì)開放性和創(chuàng)新性不強(qiáng)，很難有效提升學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

（二）對策

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。通過實(shí)驗(yàn)，不僅可以幫助學(xué)生形成概念，理解和鞏固化學(xué)知識，從而獲得比較熟練的實(shí)驗(yàn)技能，而且通過有計(jì)劃地、周密地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及分析、推理、判斷等思維活動(dòng)，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中滲透著創(chuàng)新思維能力、創(chuàng)新思維方法和創(chuàng)新精神等許多豐富的培養(yǎng)創(chuàng)新思維的內(nèi)容，它在提供創(chuàng)新思維培養(yǎng)方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》的基本理念之一為“以發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為主旨”，基于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新思維能力的提升也能有效促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。同時(shí)隨著新課程的推行、化學(xué)新教材的使用，以及實(shí)驗(yàn)技術(shù)和手段的發(fā)展，我們有更多的可能、更多的路徑來切實(shí)發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)在創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)中的獨(dú)特功能。

1.需要化學(xué)教師自身的努力學(xué)習(xí)與探索

“雙新”對教師提出了更高的要求。教師要加強(qiáng)對有關(guān)實(shí)驗(yàn)專題、創(chuàng)新思維理論專題的學(xué)習(xí)與探索，掌握實(shí)驗(yàn)教學(xué)的規(guī)律及創(chuàng)新思維培養(yǎng)的方法，在準(zhǔn)確把握課程標(biāo)準(zhǔn)的前提下，精心備課，轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，借助探究性實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目化學(xué)習(xí)激發(fā)學(xué)生興趣、引發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維，將有限的課堂得以適當(dāng)外延和擴(kuò)展。

2.依托優(yōu)質(zhì)資源，加強(qiáng)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)

落戶在黃浦區(qū)的上海市化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究中心，是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究和開發(fā)的重要陣地，我們要充分利用該中心的優(yōu)質(zhì)資源進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新研究，并將學(xué)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室，尤其是創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室進(jìn)一步向?qū)W生開放，在化學(xué)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行真實(shí)的實(shí)驗(yàn)探究，提升學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

3.加強(qiáng)與高校的合作，完善“請進(jìn)來”與“走出去”策略

上海有豐富的高校資源，我們可以在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開發(fā)與教學(xué)中，邀請高校實(shí)驗(yàn)專家進(jìn)行講學(xué)，組織學(xué)生參觀高校的實(shí)驗(yàn)室，甚至在高校教授的指導(dǎo)下開展力所能及的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，如推薦學(xué)生參加華東師范大學(xué)的化學(xué)實(shí)踐工作站，這對學(xué)生創(chuàng)新思維能力的提升將大有裨益。同時(shí)，可以鼓勵(lì)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)研究成果整理，參加創(chuàng)新大賽，以賽促發(fā)展。