孫學(xué)慧
關(guān)鍵詞:高中化學(xué);創(chuàng)新能力;培養(yǎng)策略
創(chuàng)新是民族興旺發(fā)達(dá)的動力,也是國家屹立于世界之巔的重要力量,創(chuàng)新教育是我國教育事業(yè)的重要議題,高中生是祖國的希望,要承擔(dān)起創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、民族復(fù)興的重?fù)?dān),提升高中生創(chuàng)新能力已經(jīng)迫在眉睫。創(chuàng)新教育不僅可以豐富高中化學(xué)教學(xué)內(nèi)容,把創(chuàng)新教育和化學(xué)教學(xué)完美銜接,還可以培養(yǎng)學(xué)生科研精神和社會責(zé)任感,鼓勵學(xué)生探究化學(xué)知識在航空航天、醫(yī)療健康和食品安全等領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用,提升高中生創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)。
一、高中化學(xué)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)現(xiàn)狀
(一)跨學(xué)科知識融合還需要深入
化學(xué)與生物、地理、化學(xué)和物理學(xué)科有著很多交叉知識點,雖然部分高中化學(xué)教師組織了跨學(xué)科教學(xué),但是跨學(xué)科知識點講解不夠深入,缺少跨學(xué)科實踐活動。例如教師在講解化學(xué)平衡相關(guān)知識時,更側(cè)重對平衡常數(shù)和計算過程的講解,引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)學(xué)模型解決化學(xué)問題,跨學(xué)科融合還停留在理論知識層面,缺少實踐活動支持,沒有引導(dǎo)學(xué)生利用跨學(xué)科知識自主設(shè)計化學(xué)實驗、利用跨學(xué)科知識制作一些小發(fā)明,不利于學(xué)生開展跨學(xué)科學(xué)習(xí)。
(二)課外創(chuàng)新實踐活動有待增加
部分高中化學(xué)教師還沒有把創(chuàng)新教育延伸到課外,尚未成立化學(xué)社團(tuán),對學(xué)生課外創(chuàng)新活動指導(dǎo)還有待加強(qiáng),把創(chuàng)新教育融入課內(nèi)外教學(xué)中。例如教師主要以作業(yè)布置、復(fù)習(xí)指導(dǎo)等為主,忽略了成立化學(xué)創(chuàng)新社團(tuán),無法及時指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行生活化拓展,學(xué)生忙于完成化學(xué)作業(yè),無暇利用生活材料設(shè)計化學(xué)實驗、進(jìn)行科技小發(fā)明研究,熱愛化學(xué)的學(xué)生缺少深度探究的平臺,不利于提升學(xué)生創(chuàng)新能力。
(三)創(chuàng)新教育與生活實踐銜接不暢
化學(xué)與我們的生活息息相關(guān),高中化學(xué)教師只是利用生活案例開展教學(xué),忽略了引導(dǎo)學(xué)生利用生活案例開展化學(xué)創(chuàng)新教育,不利于培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)知識運(yùn)用能力。例如部分教師知識講解了化學(xué)知識在生活中的運(yùn)用,但是沒有引導(dǎo)學(xué)生利用化學(xué)知識制作生活用品、解決生活問題,例如沒有引導(dǎo)學(xué)生利用化學(xué)知識分析香水、肥皂和塑料等制作方法,學(xué)生還沒有把化學(xué)知識付諸實踐,對創(chuàng)新與化學(xué)學(xué)習(xí)的認(rèn)知存在偏差。
二、高中化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要性
(一)有利于促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展
隨著我國核心素養(yǎng)體系逐步完善,培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”成為高中化學(xué)教師的新追求,不僅要傳授學(xué)生化學(xué)實驗操作技能、計算能力和解題能力,還要培養(yǎng)學(xué)生科研精神,提升學(xué)生創(chuàng)新能力,培養(yǎng)全面發(fā)展的優(yōu)秀學(xué)生。高中化學(xué)教師要以核心素養(yǎng)為核心,把創(chuàng)新教育作為滲透化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的抓手,鼓勵學(xué)生自主探究生活中蘊(yùn)含的化學(xué)知識,激勵他們自主設(shè)計化學(xué)實驗、探索航空航天知識,培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)學(xué)習(xí)理念,促進(jìn)高中生全面發(fā)展。
(二)有利于優(yōu)化學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)方式
創(chuàng)新能力可以改變高中生化學(xué)學(xué)習(xí)方式,引導(dǎo)學(xué)生改變死記硬背、淺嘗輒止式學(xué)習(xí)方式,引導(dǎo)學(xué)生開展項目化學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí),讓他們把化學(xué)知識運(yùn)用于生活實踐,有利于幫助他們掌握化學(xué)概念、解題技巧,全面提升學(xué)生化學(xué)成績。高中化學(xué)教師還可以利用創(chuàng)新教育把課堂內(nèi)教學(xué)銜接起來,組織學(xué)生進(jìn)行課外綜合實踐,例如組織學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科實驗、垃圾分類實驗等,進(jìn)一步提升學(xué)生化學(xué)知識運(yùn)用能力,幫助學(xué)生提升化學(xué)成績。
(三)有利于開拓學(xué)生化學(xué)視野
創(chuàng)新教育搭建了高中化學(xué)課內(nèi)外教學(xué)銜接的新橋梁,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科教學(xué),利用各個學(xué)科交叉點開展化學(xué)教學(xué),有利于豐富學(xué)生化學(xué)知識儲備,加深學(xué)生對化學(xué)知識的理解,進(jìn)一步開拓學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)視野,有利于提升學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)。教師可以帶領(lǐng)學(xué)生探索化學(xué)知識在航空航天、環(huán)境保護(hù)和生活中的廣泛運(yùn)用,鼓勵學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)、化學(xué)課外書籍等進(jìn)行拓展性學(xué)習(xí),鼓勵他們進(jìn)行自主探究,進(jìn)一步提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。
三、高中化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的策略
(一)微課導(dǎo)入生活案例,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維
“互聯(lián)網(wǎng)+”教育理念為高中化學(xué)滲透創(chuàng)新教育提供了更多可能,教師可以利用微課優(yōu)化課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)和課后指導(dǎo)環(huán)節(jié),解決學(xué)生學(xué)習(xí)困擾,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維發(fā)育。例如教師在講解粗鹽提純時,可以利用微課展示從粗鹽到精鹽的加工過程,介紹傳統(tǒng)食鹽加工方式,激發(fā)學(xué)生探究興趣,讓他們結(jié)合視頻分析鹽場工人是如何去除食鹽中的雜質(zhì)的。視頻中可以介紹海邊鹽場溶解、過濾、蒸發(fā)和提純等精鹽加工流程,讓學(xué)生更加直觀了解粗鹽在加工過程的變化,讓學(xué)生分析其中運(yùn)用的實驗器材、化學(xué)知識,讓學(xué)生自主設(shè)計一份粗鹽加工方案,增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識。學(xué)生根據(jù)教材和微課明確了粗鹽中需要去除的雜質(zhì)離子指的是的Ca2+、Mg2+、 S042-,先用石棉網(wǎng)、竹炭等去除粗鹽中的塑料、石塊等雜質(zhì),利用蒸發(fā)的方法去除溶于水的雜質(zhì),利用Na2CO3、NaOH、BaCl2來去除粗鹽中的雜質(zhì)離子。教師可以引導(dǎo)學(xué)生把自己的粗鹽加工方案和微課視頻進(jìn)行對比,組織學(xué)生進(jìn)行討論,商討學(xué)生們提出的粗鹽加工方案是否可行,讓學(xué)生自主去探索答案,從而提升學(xué)生創(chuàng)新能力和環(huán)保意識,實現(xiàn)化學(xué)教學(xué)和創(chuàng)新教育的深度融合。
(二)開展小組合作實驗,鍛煉學(xué)生創(chuàng)新能力
實驗是高中化學(xué)教學(xué)的基石,也是高考化學(xué)考試的熱點,化學(xué)教師要開展小組合作實驗教學(xué),聚焦學(xué)生探究能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng),提升學(xué)困生實驗操作能力。例如教師在講解強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和滴定實驗時,可以任命化學(xué)優(yōu)等生為小組組長,讓學(xué)困生自主選擇實驗小組,讓他們采用小組合作的方式完成本節(jié)課實驗,解決學(xué)困生化學(xué)實驗難題。首先,教師可以先用微課播放強(qiáng)酸與強(qiáng)堿中和滴定實驗操作過程,讓學(xué)生熟悉這個實驗的基本步驟,再鼓勵各個小組制定實驗方案,提交一份小組實驗報告,讓每一個學(xué)生都可以掌握定量化學(xué)實驗操作過程。其次,優(yōu)等生可以先帶領(lǐng)學(xué)困生明確中和滴定實驗的原理、酸堿中和反應(yīng)過程中pH的變化,明確實驗儀器連接方式,操作步驟以及定量實驗中的數(shù)據(jù)分析方法。此外,優(yōu)等生可以為組員進(jìn)行實驗操作演示,耐心講解每一個實驗步驟,讓學(xué)困生獨(dú)立進(jìn)行實驗試劑準(zhǔn)備、滴定實驗、重復(fù)實驗和數(shù)據(jù)處理四個步驟,讓他們觀測并記錄pH的變化,利用折線圖來呈現(xiàn)pH的變化,完成小組實驗任務(wù)。小組合作實驗可以促進(jìn)學(xué)生交流,引導(dǎo)學(xué)生自主推理實驗現(xiàn)象、完善實驗步驟,繪制化學(xué)模型,鍛煉學(xué)生創(chuàng)新能力,進(jìn)而提升高中化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量。
(三)精心設(shè)計互動問題,鼓勵學(xué)生自主探究
高中化學(xué)教師要圍繞教學(xué)內(nèi)容設(shè)計問題鏈,用問題鏈激發(fā)學(xué)生探究興趣,一步步引導(dǎo)他們探究化學(xué)知識,增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力。例如教師在講解分子晶體與共價晶體一課時,可以設(shè)計如下問題鏈:什么是分子晶體,常見的分子晶體有哪些?氫鍵對分子晶體結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的影響有哪些,為什么分子晶體不導(dǎo)電?為什么鉆石比較堅硬等。利用這樣的問題鏈把化學(xué)概念、生活案例和學(xué)生自學(xué)銜接起來,引導(dǎo)學(xué)生對教材知識點進(jìn)行深挖,讓自主探究學(xué)習(xí)活動提升學(xué)生創(chuàng)新能力。有的學(xué)生結(jié)合分子晶體結(jié)構(gòu)圖推理出這類晶體只含有分子,分子晶體相鄰分子之間存在作用力,分子之間作用力比較弱,因此熔點低、硬度很低,例如我們熟悉的碘晶胞就屬于分子晶體。常見的分子晶體有CO2、SO2、SO3、乙醇和葡萄糖等。部分以氫鍵作用形成的分子晶體,要比一般的分子晶體沸點和熔點都要高,分子晶體不導(dǎo)電。有的學(xué)生對共價晶體進(jìn)行了探究,推理出這類晶體以共價鍵為基礎(chǔ),形成三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),是一個巨大的分子結(jié)構(gòu),因此熔點和硬度都比較高,例如我們熟悉的金剛石就比較堅硬。教師要及時肯定學(xué)生自主探究成果,讓學(xué)生之間進(jìn)行討論,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維發(fā)育,讓他們利用化學(xué)知識解決問題,提升學(xué)生課堂參與度。
(四)組織化學(xué)綜合實踐,提升學(xué)生創(chuàng)新能力
創(chuàng)新能力培養(yǎng)是一項“持久戰(zhàn)”,高中化學(xué)教師要把創(chuàng)新教育延伸到課外,帶領(lǐng)學(xué)生探究化學(xué)知識在尖端科技、生活等領(lǐng)域的運(yùn)用,不斷豐富學(xué)生知識儲備,加快學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)步伐。例如教師在講解高分子材料時,可以布置課外綜合實踐作業(yè),讓學(xué)生自由結(jié)組探究生活中蘊(yùn)含的高分子材料,并嘗試分析高分子化學(xué)方程式和性質(zhì),并畫出這些高分子材料化學(xué)結(jié)構(gòu)圖。有的小組探究了通用高分子材料、功能高分子材料,選取生活中常見的塑料袋、橡膠玩具、涂料等進(jìn)行研究,在顯微鏡下觀察他們的結(jié)構(gòu),并查詢互聯(lián)網(wǎng)材料,畫出他們的化學(xué)結(jié)構(gòu)圖,搜集了醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的高分子材料,例如隱形眼鏡,搜集合成高分子材料的方法。有的小組探索了高分子材料在航空航天領(lǐng)域的運(yùn)用,搜集了神舟十三號載人飛船相關(guān)資料,了解太空微失重環(huán)境下,特殊橡膠密封材料,宇航員服裝使用的特殊面料、航天器涂抹的環(huán)境防護(hù)涂層材料等,了解我國航天事業(yè)取得的成果,增強(qiáng)民族自信,感受到化學(xué)知識在尖端科技領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用。課外綜合實踐活動為學(xué)生搭建了自主創(chuàng)新的舞臺,鼓勵學(xué)生對感興趣的知識點進(jìn)行拓展,讓他們利用互聯(lián)網(wǎng)搜集相關(guān)知識,培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)精神,提升學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。
四、結(jié)語
創(chuàng)新能力培養(yǎng)是高中化學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)之一,教師要把創(chuàng)新教育滲透在每一個教學(xué)板塊,積極開發(fā)課外素材和尖端科技信息,激發(fā)學(xué)生探究興趣,利用微課引導(dǎo)學(xué)生自主探究,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維,把小組合作、項目化學(xué)習(xí)融入化學(xué)課堂,提升學(xué)生化學(xué)實驗操作能力和實踐能力,為學(xué)生提供自主創(chuàng)新的舞臺,全面提升高中生創(chuàng)新能力,實現(xiàn)高中化學(xué)課堂教與學(xué)的雙贏。
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