新高考背景下促進探究與創新能力發展的教學建議

孫亞涵，王良(吉林師范大學 化學學院，吉林 四平 136000)

1 問題的提出

隨著新一輪高考改革的全面實施以及國家對創新型人才的需求，高考命題愈發重視對學生探究與創新能力的考查。由于高中階段處于人思維和心理發展的關鍵時期，相較于成年人，高中生的思維定勢尚未形成，學生的求變意識、想象力明顯提升，因此，在高中階段的學習過程中，學生的探究與創新能力能否得到有效培養，直接影響到學生高考所取得的最終分數和進入高等教育后的學習能力，間接的影響著教育的核心育人功能和學生未來的發展。

作為教師，應該清晰地認識到探究與創新能力的培養以及探究與創新能力對學生未來發展價值的重要性。所以，在新一輪高考改革中，應深度剖高考試題，分析探究與創新能力的命題特點，探尋“能力為重”指導思想下的命題導向，并以此為依據對教學策略進行調整，強化對學生探究與創新能力的有效培養，更好地提升學生的探究與創新能力。

2 探究與創新能力內涵及考察要素

2.1 探究與創新能力內涵

在2017版課程標準中對“科學探究與創新意識”的定義是：科學探究是進行科學解釋和發現、創造和應用的科學實踐活動[1]，主要包括：(1)提出有探究價值的問題；(2)設計探究方案；(3)實施實驗；(4)獲取證據；(5)分析解釋或模型建構；(6)形成結論；(7)交流評價等7個方面[2]。

創新能力是創新型人才必備的能力，是指學習者在面對新事物、新情境時，能綜合運用所學知識，從多角度進行大膽合理地猜測，并通過實驗加以證實。創新能力主要包含：內容創新、形式創新、方法創新、思維創新4個方面。

2.2 探究與創新能力考察要素

因為化學屬于自然科學，其學習的本質屬性在于探究與創新，而探究與創新能力是一種較為內隱的能力，一般無法直接看到，所以需要以探究活動為載體，檢驗學生運用所學知識創造性的解決實際問題能力。但是在高考紙筆測驗中無法進行真實的探究活動，需要以真實的情境考察學生的探究與創新能力。在高校選拔人才的背景下，高考評價體系依據素質教育的培養目標及課程標準將科學探究與創新能力的考察要素劃分為，真實情境下：設計實驗方案、描述實驗現象、分析實驗數據、評價探究方案4個方面的能力，與課程標準中化學學科的核心素養相對應。

3 2021高考化學試題探究與創新能力考察分析

3.1 試題分析

探究與創新能力是高考命題的重要熱點之一，我們以全國甲卷和乙卷為例，從試題情境、考察內容和探究與創新能力要素3個角度，對相關的化學試題進行統計分析。

3.2 試題特點

3.2.1 立足基礎知識，考察實驗原理方法

根據2021年高考全國卷探究與創新能力考點分析，可以看出高考試題中對于實驗基礎的考察，不但沒有為了追求試題的新穎而回避經典題型，而是直接選用了教材中的實驗裝置。回歸基礎知識和基本技能，突出對實驗基本操作及基本原理的考察，考察學生對高中階段必做實驗的掌握程度。例如全國甲卷的第9題以及全國乙卷的第8題，不僅考察了實驗室典型氣體的制備操作方法及實驗原理，還涵蓋了高中典型無機物的性質及氣體制備的相關知識，注重在實驗情境中對基礎知識以及基礎實驗操作及實驗原理的考察，突出了試題的基礎性。

3.2.2 立足真實情境，考察知識遷移能力

高考作為選拔性考試，主要考察學生在進入高校前，能否在生活實踐或學習探索情境中，根據已有的知識、技能達到解決問題的目的。隨著新高考的推進，2019年教育部考試中心發布《中國高考評價體系》中明確指出情境是考查載體，要求學生在現實情境中運用所學解決問題，在真實情境中展現綜合素質[3]，因此試題情境化已經成為命題的趨勢，試題的呈現形式更加靈活多樣。分析2021年全國高考卷，可以看出，試題十分注重情境的創設，依據核心素養，深入挖掘優秀的情境素材，考察學生對知識的遷移能力。例如2021年全國甲卷，第27題，選取工業廢銅回收綜合利用制取膽礬為背景，不僅承載了元素化合物典型物質的制備、實驗操作、儀器選擇、化學方程式的書寫、膠體的性質、沉淀溶解平衡的條件等必備基礎知識，還考察了學生對于實驗方案評價的能力，間接體現了綠色化學思想以及提高原子利用率的可持續發展理念?？梢钥闯?，高考試題在緊扣課程標準兼顧試題基礎性和綜合性的同時，還體現了社會主義核心價值觀下的價值引領，落實了高考立德樹人的核心育人功能，讓學生的化學學習兼具社會意義。

3.2.3 立足核心素養，考察探究創新能力

高考試題中以探究與創新能力為命題點的題目，具有涉及的知識面較廣，思維發散的空間大等特征，通常是結合元素化合物知識，考察物質的制取、分離與提純、物質制備方案的涉及以及與化學計量結合考察物質的組成或純度，具有一定的難度。研究2021年高考化學試題，不難發現化學試題中核心素養的落實特點尤為明顯。對于探究與創新能力的考察也不僅僅局限于對“科學探究與創新意識”素養的考察，還涉及到“證據推理與模型認知”“變化觀念與平衡思想”等其他素養的考察。因此高考中對于探究與創新能力的考察是與核心素養密切相關的，五大核心素養是相輔相成，綜合發展的。

4 促進學生探究與創新能力發展的教學建議

4.1 立足實驗基礎，培養良好思維習慣

根據高考試題命題特點可以看出，高考十分注重對基礎知識和基本技能的考察，而學生探究能力的發展取決于學生對基礎知識、基本技能的掌握情況，以及是否在日常學習的過程中形成良好的思維習慣。因此，在教學過程中，教師要注重強化學生的基礎知識，利用課堂教學引導學生掌握常用的創新方法，對學生進行多方位的啟發式教學，引導學生主動從不同的維度提出問題、分析問題、解決問題，幫助學生形成良好的問題意識，促進知識遷移，使學生能綜合運用知識并積極主動探究新知識，形成良好的創新意識及思維習慣。

4.2 立足教材實驗，深入挖掘情境素材

2021年新高考非常注科學探究能力的考查，試題情境選材新穎，但都沒有脫離教材，借助生產環保、實驗探索等真實的情境聯系化學原理與規律，對探究與創新能力進行不同水平的考察。試題在體現探究與創新能力的同時，還注重綠色化學思想、可持續發展等思想的滲透。因此教師在立足于教材基礎實驗的同時，還應該關注科技前沿與社會熱點、生態環境等方面的素材，深入挖掘有教育意義的情境素材。例如：在講授氧化還原相關知識時，可以對氧化還原理論建立的史料、日常生活中的氧化還原反應、科學研究中涉及到的氧化還原反應等情境素材進行深度挖掘。所以，教師在今后的教學過程中，應深入挖掘化學知識在生活、生產、科技、科學研究發等方面素材，重視教材上的拓展資料；例如科學視野、化工技術生產等欄目，在真實的問題情境中展開教學，調動學生的探究意識和創新思維，使學生對化學學習產生興趣，提升學生在情境中提取信息的能力，促進學生知識遷移，為學生提供學習的思路及方向。

4.3 立足核心素養，促進學生全面發展

分析高考試題，可以看出高考試題中對于探究與創新能力的考察是從新課標中核心素養能力水平出發，不僅包含了科學探究環節與能力要素，還考察學生五大核心素養協調發展的水平，因為科學探究能力的發展離不開其他核心素養的共同作用。所以，在實際教學過程中，教師應立足于核心素養，促進學生全方位的協調發展。

如果教師能夠在這個時期充分了解學生們的心理發展與變化，借助有效展示，實現“宏觀辨識與微觀探析”，積極開發學生們的思維潛能，或通過設計實驗，驗證物質的結構不同導致的化學性質不同，實現科學探究與創新意識，以此激發學生們的學習熱情，就能為以后引導學生形成探究與創新意識打下良好的基礎。因此，以后的學習中，教師要注重從多角度啟發學生，在掌握基礎知識和基本技能的同時，鼓勵學生從多方面、多角度去思考問題，突破思維的局限性，立足于核心素養，促進學生全方位協調發展，加強對學生探究與創新能力和學科素養的培養。