在中職化學學科教學中培養學生創新思維的路徑

摘 要：創新思維是中職化學學科核心素養的重要內容之一，對學生的素質提升與未來發展具有深遠影響。然而，當前中職化學學科教學在培養學生創新思維方面仍存在一些不足。中職化學教師應該通過創設真實的教學情境激發學生的創新思維，組織開放式問題討論活動激活學生的創新意識，開展形式多樣的發散思維訓練提高學生的創新能力，致力培養符合國家發展、社會進步需求的專業技術技能人才。

關鍵詞：中職化學；創新思維；氧化還原反應；教學策略

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：0450-9889（2024）35-0061-05

作者簡介：方園，1986年生，廣西橫州人，本科，一級教師，主要研究方向為中職化學教育教學和教學方法改革。

創新思維是中職生能快速適應社會變遷、各領域新技術日新月異的真實環境，以及能在相關工作崗位上實現個人價值的關鍵思維方式。《中等職業學校化學課程標準》指出：中職化學課程是醫藥衛生類、農林牧漁類、加工制造類相關專業學生的必修課程，是其他類專業學生的公共基礎選修課程，對提升學生化學學科核心素養、促進學生職業生涯發展，以及使學生適應現代生活起著重要的基礎性作用。而在論述課程任務時，《中等職業學校化學課程標準》明確提出：中職化學課程應培養學生精益求精的工匠精神、嚴謹求實的科學態度和勇于開拓的創新思維。由此可見，中職化學教師應當將發展學生的創新思維作為課程教學的主要目標之一，致力不斷提高中職生的綜合素質和就業競爭力。

然而，審視當前中職化學學科教學的實際情況，筆者發現學生創新思維的培養仍存在一些不足，主要表現為：一是部分教師過于重視知識的灌輸，忽視學生能力的培養，導致學生創新意識的缺失和創新能力的不足；二是教學方法比較單一，難以激發學生的學習興趣；三是實驗教學缺乏深度，導致學生的實踐操作能力不足。這些問題影響了中職生創新思維的發展。為此，筆者近年來進行了在中職化學學科教學中發展學生創新思維的實踐研究。下文，筆者以中職化學學科“氧化還原反應”這一核心內容的教學為例，具體論述促進中職生創新思維發展的有效路徑。

一、通過創設真實的教學情境激發學生的創新思維

新課程理念強調，中職化學學科教學應以素養發展為教學核心，不斷發展學生的高階思維［1］。在近年的教學實踐中，筆者發現學生缺乏學習化學的熱情，是導致化學學科教學成效較差的主要原因，也是培養學生創新思維的主要障礙之一。而在教學中，教師通過創設引人入勝的教學情境，能夠有效激發學生的學習熱情，調動學生的探究欲望，從而促進學生創新思維的發展。例如，筆者發現，學生在面對新穎且有趣的化學現象時，好奇心會自然被激發，同時會引發一系列疑問：這種現象的成因是什么？其背后的原理是什么？在問題的驅動下，學生會主動進行探究，尋求問題的答案。在此過程中，學生的觀察力、分析力、想象力、創新力等能力都會得到顯著提升，創新思維便能夠得到有效培養。此外，生動且具象的教學情境有助于學生將抽象的化學概念與日常生活相聯系起來，從而加深對概念的理解和記憶。但是，有部分教師過去并不重視教學情境的創設，只是進行單純的知識講解和灌輸，課堂教學變得枯燥且乏味，教學內容與學生學習需求、心理期望相脫節，最終導致教學效果較差。

“氧化還原反應”這一內容是中職化學學科的核心內容，主要包括物質化合價的改變及價電子的轉移等抽象概念，對中職生而言具有一定的學習難度。為了幫助學生更好地掌握這些知識點，筆者設計了一個“水果電池制作”的實驗，從而創設了一個接近學生生活且生動有趣的教學情境。設計這樣一個實驗的原因有二：一是水果電池的制作富有創意性，學生急于了解相關水果的導電性，這有利于打開學生的思路，發散學生的思維；二是制作水果電池的過程既簡單又直觀、有趣，而且材料易得，能夠有效激發學生的學習興趣，有助于學生直觀地理解氧化還原反應的實質、原理及其在日常生活中的應用。

在具體教學過程中，筆者先是向學生展示電池樣本，引導學生深入探討這些電池的內部構造及原理。繼而，筆者提出以下具有啟發性的問題：是否可以用水果做原料制作電池？我們的日常生活中有哪些水果是可以導電的？這些問題有效激發了學生的探究興趣。隨后，筆者將學生分成由4—6人組成的若干學習小組，各小組通過分工合作，獨立設計實驗方案，挑選不同的水果和金屬作為電極材料。為了使各組學生都能順利完成實驗，筆者設計了課中展示環節，由各小組學生派代表上講臺展示本組的實驗思路、操作步驟、實驗設想等，每個小組完成展示后，其他小組學生可提出補充意見或疑問，筆者則根據學生展示進行有針對性的指導。各小組根據其他小組提出的意見和筆者的指導，對本組的實驗方案、實驗操作思路等進行改進和完善。在此基礎上，筆者開展“水果電池制作爭霸賽”小組競賽活動，即各組學生按照改進后的實驗方案動手制作水果電池，更具有創新性、穩定性、實用性且制作用時最短的作品可獲評優秀作品，以此進一步激發學生的主觀能動性和創造力。在不斷嘗試與調整的過程中，學生逐步完善了電池制作的方案，每個小組基本都能制作出水果電池，并能讓小燈泡亮起來。為了鞏固學生在課中所學，筆者還設計了一個課后任務：請你和其他同學自由組成小組，參照制作水果電池的方法，利用日常生活中常見的廢舊材料，嘗試制作電池，并將制作過程拍攝成視頻，上傳至班級微信群。

在本課中，筆者創設了制作水果電池這樣一個既貼近學生生活又具有趣味性的教學情境，有效地激發了學生的學習興趣和創新思維。在實驗探究過程中，學生通過運用化學原理對水果電池的發光原理進行闡釋，知道了“水果的酸性成分作為電解質能夠促進金屬電極的氧化還原反應從而產生電流”這一知識。在這樣的真實情境中，學生不僅加深了對氧化還原反應理論的理解，而且深刻認識到化學知識與日常生活的緊密聯系。筆者還發現，當學生的學習興趣被激發起來時，他們就能夠積極地探索不同種類水果與金屬組合對電池性能的影響，并嘗試對電池設計方案進行優化。學生經歷了提出科學問題、設計實驗方案、進行實驗操作、數據分析和總結歸納等環節，其創新思維在實踐過程中能夠得到鍛煉和發展。

由此可見，創設教學情境在激發學生創新思維方面具有不可或缺的作用。生動且引人入勝的情境能夠激發學生的好奇心和探索欲，促使他們積極主動地進行思考和探索，并在解決實際問題的過程中，不斷發展和強化自身的創造思維。因此，在中職化學學科教學實踐中，教師應重視情境的創設，精心設計與學生日常生活緊密相關、與教學內容密切聯系的情境，為學生創新思維的培養營造良好的環境。只有將枯燥且抽象的化學原理融入生動的情境中，才能真正點燃學生的創新熱情。

二、組織開放式問題討論活動激發學生的創新意識

討論開放性問題要求學生超越教科書的界限，結合生活實踐，以更寬廣的視角審視問題，然后在思維風暴和自由聯想的過程中，產生諸多創新的想法，打破固有的思維模式。由此可見，開放性問題討論能促成學生的相互啟發和集體智慧的匯聚。如，在聽取他人觀點的過程中，學生能夠從不同的角度審視同一個問題，從而拓寬思維路徑，激發創新靈感。此外，開放性問題討論有利于營造一種民主、寬松的課堂學習氛圍，使學生敢于質疑，勇于表達個人見解，從而充分釋放自身的創造潛能。

過去，有部分教師傾向于采用傳統的“填鴨式”教學方法，未能為學生提供充分的自由討論空間。盡管在某些情況下組織了討論活動，但是這些活動也往往限于表面，形式化傾向明顯，未能有效引發學生的深層次思考。而且，有些教師在設置教學問題時，所設計的問題或是比較淺顯，或是比較抽象，未能充分調動學生的討論熱情，導致學生創新思維的發展受到限制。還有部分教師在引導學生討論方面存在不足，未能有效把控討論的方向，導致討論效率低下、效果不佳，甚至出現無謂的爭執。出現這些問題的原因主要是，教師對開放式問題討論的重要性認識不足，缺乏相應的教學策略和組織技巧，同時未能營造一個民主和諧的課堂教學氛圍，難以充分調動學生參與討論的積極性。

在設計開放性討論問題時，教師可選擇與學生日常生活緊密相關的話題，這樣的話題往往因為與學生經驗貼近而能夠更有效激發學生共鳴，促使其積極參與討論。以“氧化還原反應在日常生活中的體現”為例，教師可以引導學生探討銀器氧化變黑的原因，以及日常洗滌中哪些類型的漂白劑不宜混合使用。由于學生對這些現象有直接的生活體驗，因此在討論時能夠提出較有深度的觀點和較有價值的見解。通過此類討論，學生能夠深入理解氧化還原反應與日常生活的聯系，從而充分激發學習興趣。同時，在關于生活化話題的討論中，學生不僅能夠復習和鞏固所學知識，而且能夠掌握類比推理和觸類旁通的思維技巧，進而激活其創新思維。教師亦可借機引導學生思考氧化還原反應的更多實際應用情境，如污水處理和防腐防銹技術，鼓勵學生不斷發散思維，從而增強學生的創新意識。

教師還可進一步引導學生探討更具挑戰性的開放性問題，如“如何運用氧化還原反應原理解決環境問題”。要想解決這一問題，學生需要綜合運用所學知識，提出切實可行的解決方案。在展開具體討論前，教師可鼓勵學生通過網絡、書刊等途徑廣泛搜集資料，深入了解環境污染的危害及治理難點。在討論過程中，學生可分組交流各自的調研成果和初步設想；教師則巡視指導，提示學生從化學反應原理、方案設計、環境效益評估等多個維度進行系統性思考。通過頭腦風暴，學生能夠設計出污水處理、土壤修復等一系列創新方案。討論結束后，教師則要組織各小組匯報方案，同時要求各小組進行互評，并評選出優秀設計方案。學生在這一討論研究過程中，經歷了包括問題發現、信息廣泛搜集、假設提出、驗證優化等完整的思維過程，從而較好地發展了創新思維、提升了創新能力。

由此可見，開展開放式問題討論活動是激發學生創新思維的有效策略。那么，在具體教學中，化學教師應該如何開展教學呢？下面，筆者以“日常生活中的氧化還原反應”這一內容的教學為例，進行具體討論。氧化還原反應是化學學科的核心教學內容，同時也是該學科知識體系中的關鍵部分，學生必須熟練掌握氧化還原反應的相關理論知識，才能為后續的深入學習做好準備［2］。在中職化學學科教學實踐中，教師可以采用問題探究式教學法，以此激發學生的創新思維［3］。首先，筆者通過多媒體呈現一系列圖片、視頻等素材，如被切割的蘋果表面氧化變色、切開的土豆因酶促反應而變黑及燒焦的食物等，引導學生思考這些現象所包含的化學知識，探究這些現象的共性及其對日常生活可能產生的影響。然后，筆者展示討論主題：在我們的日常生活中，有哪些常見的氧化還原反應現象？這些現象對我們的日常生活有什么影響？其次，筆者將學生分為若干學習小組，各小組學生通過分工合作，借助網絡學習平臺搜集日常生活中的氧化還原反應現象，如金屬銹蝕、食物發霉等現象，然后各小組進行組內討論，并制作學習成果思維導圖。筆者則進行課堂巡視，傾聽學生討論，適時地提出引導性問題，如“從化學視角來看，這些變化具有哪些特征？你認為這些變化背后涉及哪些微觀層面的機制？”。通過這樣的引導，學生能夠更好地梳理自己的思維，形成解決問題的思路。在此基礎上，各學習小組圍繞“氧化還原反應”這一核心問題進行討論。各組學生利用教科書、網絡資源等就氧化還原反應在日常生活中的表現、規律及其對日常生活的影響進行全面探討。在討論過程中，學生相互補充，筆者則適時介入，以確保討論的深度與廣度，引導學生進行更為嚴謹的思考。

完成小組討論后，各小組派代表進行全班展示。各小組可通過思維導圖、情境對話等形式，系統闡述本組在討論過程中形成的核心觀點與研究結論。如：有一個小組從防止食物變質的角度出發，總結出在日常生活中普遍采用的防氧化方法，包括真空包裝技術、氮氣保鮮技術等；有一個小組則結合實際應用，羅列了氧化還原反應在日常生活中的具體應用情景，如衣物的氧化漂白、金屬首飾的氧化拋光處理及氧化還原技術在污水處理中的應用等。接著，筆者對學生的觀點進行系統梳理，并對討論中出現的創新點子予以肯定。同時，筆者指出學生在理解氧化還原反應原理方面的不足，以及對反應可能產生的負面影響關注不夠等問題。最后，筆者進一步提出討論問題：在我們的工業生產中，常常會碰到工業防腐、有害氣體處理等問題，你覺得利用氧化還原反應的相關知識，應該如何有效解決這些問題？各小組學生結合問題，通過網絡學習平臺尋找相關資料和解決辦法，然后進行小組合作探究，并設計相關解決方案。在本課教學過程中，學生不僅深刻體會到化學與日常生活的緊密聯系，領略了化學學科的獨特魅力，而且逐漸形成了環保意識，并在解決問題的過程中發展了創新思維和創新能力。

通過本課教學不難發現，組織開展開放式討論活動，能夠有效激發學生的學習活力，發展學生的創新思維。也就是說，在日常教學中，教師需精心策劃具有一定挑戰性、能夠引發深度思考的開放性問題，并引導學生自主進行討論和積極思考。在探討過程中，教師應給予學生足夠的空間，鼓勵學生大膽想象和勇于質疑，同時適時進行指導，以促進討論的深入開展。此外，教師還需做好總結和提升工作，協助學生整理討論成果。只有持續且深入地進行高質量的開放式問題探討，才能真正激發學生的創新靈感，增強、發展學生的創新思維和能力。

三、開展形式多樣的發散思維訓練提高學生的創新能力

在中職教育中，學生普遍存在學習基礎比較薄弱、自學能力欠佳等問題［4］。這是中職教育發展的難點和痛點所在。要想很好地解決這一問題，中職學校應該采用多種途徑不斷豐富學生的知識，提升學生的思維能力。而要實現這一目標，中職學校就必須引導學生突破傳統教材的界限，廣泛閱讀，涉獵多學科知識。只有不斷拓寬學生的知識視野，才能不斷拓展學生的思維路徑、催生學生的創新靈感與意識。

在多年的教學實踐過程中，筆者發現在提升學生思維靈活性方面，進行有效的發散思維訓練，能夠有助于學生打破固有的思維模式，使學生能夠自由聯想，從而激發學生的想象力。通過長期的堅持訓練，學生就會習慣于多角度、多層次地分析問題，從而使自身的思維更加靈活和敏捷。此外，發散思維訓練還有利于激發學生的好奇心與求知欲。因為此類訓練往往不是提供標準答案，而是要求學生主動進行探索，所以學生在思考、研究過程中就會激發好奇心、增強求知欲望，從而促進創新思維的發展。

筆者總結出能夠有效訓練學生發散思維的三種方式：一是轉變提問策略，促進學生多維度思考。傳統的封閉式問題，如“氫氣還原氧化銅的化學方程式是什么？”“高錳酸鉀的化合價有幾種？”，這種問題主要考查學生對知識點的死記硬背，難以有效激發學生的發散思維。所以，教師要將這些問題轉化為開放式問題，如可以提出以下問題：氫氣為何能還原氧化銅？為什么高錳酸鉀在不同條件下會呈現不同顏色？你能解釋其中原因嗎？這樣提問能夠引導學生深入探究化學反應的微觀機制，并嘗試運用已有知識對新現象進行解釋，從而有效訓練學生的發散思維。二是結合實際生活情境，拓寬學生的思維廣度。教師可以鼓勵學生走出教室，運用所學化學知識對日常生活中的氧化還原現象進行觀察與分析。如，教師可以設計這樣的拓展作業：①搜集并整理生活中氧化還原反應原理的使用實例，嘗試對其化學原理進行闡釋；②對蔬菜和水果的保鮮方法進行調查研究，并對相關方法的優劣進行評估；③提出具有創新意義的金屬防銹方案。通過將理論知識與實際情境相結合，學生能夠深刻體會化學知識應用的普遍性，并學會從化學的角度審視生活、觀察世界，從而顯著拓寬學生的思維廣度。三是強調跨學科知識的綜合運用。在現實生活中，問題的解決往往會超越單一學科的范疇，需要我們運用跨學科、多領域的知識才能有效解決。因此，在教學過程中，教師應重視培養學生運用跨學科知識解決實際問題的能力。如，在講解電化學腐蝕原理時，教師可以安排這樣的探究任務：設計與制備金屬防腐蝕涂層。在完成這一任務的過程中，學生需綜合運用化學、物理、材料等學科的知識，并全面考慮環保、經濟等多方面因素，這無疑對學生創新思維的發展具有積極作用。

在具體教學中，教師應該如何對學生進行有效的發散思維訓練呢？如，筆者設計了“少年發明家”這一主題活動，對學生進行了一次具有創新意義的思維拓展訓練，讓學生在動手操作過程中深刻體驗創新的樂趣。首先，筆者以“日常生活中的氧化還原反應”為主題，引導學生列舉與主題相關的實例，鼓勵他們進行這樣的設想：若能操控或運用這些化學現象，將對生活產生何種積極影響？通過這種方式，學生的探究欲望被有效激發，表現出強烈的參與意愿。其次，筆者要求學生自由組合成若干學習小組，各小組就感興趣的主題進行小組合作探究，如組成防銹小組、防褪色小組等。在這一過程中，學生積極表達個人觀點，學生的想象力與創新力得到充分發揮。筆者則在其中扮演引導者的角色，利用化學理論幫助學生分析問題。經過初步篩選，每個小組確定了1—2個具有潛在價值的創意方案。再次，學生分別進行資料檢索，收集與主題相關的理論知識和最新研究成果等信息。基于這些信息，學生進一步優化和完善他們的設計方案，并嘗試用化學術語進行精確表述。同時，對實驗過程中可能遇到的難題，學生需要準備相應的應對策略。筆者在此階段會提供必要的指導，包括化學實驗操作規范、專利檢索技巧等。在筆者的指導下，學生通過實驗或模型制作等方式驗證自己的設想。在實踐過程中，面對不可避免的問題和挑戰，筆者會給予學生鼓勵，并引導他們從多角度分析問題、尋找原因，并要求學生持續改進和優化實驗設想和方案。通過反復的實踐操作，學生所設計的方案逐步得到完善，如果所制作的創意作品能夠成功展示，學生就會產生強烈的成就感。最后，筆者舉辦“少年發明家”成果展示活動，邀請相關學科的教師共同參與。學生展示其創意點子的來源、基本原理、制作過程等，并通過現場演示、作品展示的方式呈現成果。其他學生和參與的教師則進行現場點評，提出改進建議。對表現突出的創意作品，廣西體育運動學校還提供專利申請、創業指導等支持，以促使學生將創意轉化為實際產品。這不僅能夠有效激發學生的發明創造積極性，而且能夠讓學生意識到創新思維在生活中的重要作用，有助于學生樹立崇高遠大的人生理想，實現個人價值。

教學實踐證明：“少年發明家”活動成功激發了學生的學習活力，有效發展了學生的發散思維，培育了學生的創新思維和創新能力。在整個教學活動過程中，學生始終保持較為旺盛的好奇心，勇于挑戰、敢于質疑，通過團隊協作設計了不少創新性發明方案，并完成了相關作品的發明創作。通過實踐，學生知道了如何運用發散思維審視問題，提出假設；學會了如何搜集資料，以優化和完善自己的創意方案；學會了如何在實踐中勇敢面對挑戰，檢驗自己的想法，并進行創新作品的創作。而且，通過這一教學活動，學生的視野得到了拓展，思維變得更為靈活、敏捷，創造力得以充分釋放。這種生動且深刻的發散思維訓練，無疑為學生在未來的發展奠定堅實的基礎。

創新能力是推動學生全面發展的首要驅動力，對培育社會主義建設者和接班人具有至關重要的作用。中職化學學科既是醫藥衛生類、農林牧漁類、加工制造類等專業的必修課程，也是其他類專業的公共基礎選修課程，理應肩負起培養學生創新思維和創新能力的重任。在此背景下，教師在實施化學學科教學過程中，不僅要確保學生掌握必要的化學知識與技能，而且要重視學生創新思維與能力的培育，致力培養具備創新精神的技術技能型人才。然而，創新思維的培養并非一朝一夕之功，它要求教育工作者持續不懈地付出努力。因此，教師一是要樹立創新意識，更新教育理念，優化教學策略，同時在知識傳授過程中要注重能力的培養；二是要關注學生個體差異，尊重其個性特點，并實施因材施教；三是要勇于探索新的教學模式，例如探究式、開放式、項目式教學等，以給學生提供更多實際操作和自主探究的機會。

參考文獻

［1］李超.基于化學學科核心素養的教學實踐與反思：以“氧化還原反應（第一課時）”教學為例［J］.安徽教育科研，2021（18）：123-124.

［2］趙晶.中職化學氧化還原反應教學中難點解析［J］.高中數理化，2020（20）：68.

［3］張克難.中職化學課堂教學中學生創新思維的培養策略［J］.試題與研究，2020（23）：80.

［4］余光忠.中職化學一體化教學中發展學生思維的實踐與思考［J］.衛生職業教育，2013，31（15）：58-59.

（責編 蒙秀溪）