科學探究和創新意識視角下高中化學教學探究

倪鋒

摘 要：伴隨新課標的落實，高中化學學科的教學方向逐漸趨向于化學核心素養的培養，教師更加注重探索以化學實驗為基礎的教學活動，以促使學生形成良好的科學探究與創新意識。本文主要圍繞科學探究和創新意識視角下高中化學教學展開積極探討，以期為高中化學教學提供啟示。

關鍵詞：高中化學教學；實驗；科學探究；創新意識；教學策略

化學作為自然科學學科，與生產生活存在緊密聯系，同時也是推動社會發展的關鍵力量。新課標提出科學探究與創新意識是高中化學核心素養的重要組成部分，且對學生的能力培養提出了相應要求，因此教師需要加強對學生科學探究能力與創新意識的培養，為學生提供參與化學實踐活動的機會，鼓勵學生勇于探索與創新，促使學生形成化學思維，推動學生實現全面發展目標。

一、科學探究和創新意識概述

科學探究和創新意識是化學素養中的第四個素養，新課標認為科學探究和創新意識是學生在學習化學中需要掌握的能力。在探究性化學實驗中，教師需要對實驗內容進行規范，學生在教師所創設的情境中提出問題，并結合提出的問題開展猜想，隨后制訂驗證猜想的實驗方案，引導小組進行實驗，能夠在實驗過程中指導學生對證據進行收集，進而對猜想進行驗證，以獲取最終的結論。在獲得結論后還并未結束探究性的化學實驗，教師需要加強學生對本次實驗的反思、評價，評價可采取自我評價與小組內部互評，最后各個小組對探究過程進行交流，并對彼此發現的問題進行分析，最終由教師對實驗進行總結。在進行探究實驗的過程中，促使學生逐漸形成自身的探究思維，同時學生在探究過程中鍛煉了自身的創新思維，加強了學生在化學學習中分析、解決問題的能力，對于化學核心素養的培養具有重要作用。

二、高中教學現狀分析

（一）教學觀念待更新

高中化學教師通常具有多年的豐富教學經驗，且專業水平較高，但是由于受高考的壓力影響，教學處于較為緊張的狀態，導致部分高中教師更加注重學生書面成績的提高，而忽視了對學生科學探究與創新意識的培養，缺乏對學生綜合能力的培養，導致高中化學教學思想存在一定陳舊性，不僅會阻礙學生發揮自身的主動性，同時也會抑制學生的學習興趣，造成學生在化學學習中受到一定成長限制。

（二）教學方式待改進

化學具有生活性特征，其具有較強的實用性，與生產生活、社會發展關聯密切，在實際上的化學教學中仍然是注重教師講述，學生接受灌注的形式，不僅會阻礙學生在化學學習中的自主探究意識，同時不利于學生科學意識、創新思維的良好發展，進而影響學生綜合素質的發展。

（三）缺乏充足的實踐教學活動

高中化學教學的核心內容是實驗，是學生的核心素養與學習水平提升的重要保障，但在目前的高中化學中，學校對化學實驗課程缺乏重視，甚至會取消實驗課程，主要是因部分學校由于條件限制難以開展化學實驗，學校與教師對化學實驗關注度較低，導致學生在化學學習中難以對知識體系進行系統性銜接，進而妨礙核心素養的養成。

三、科學探究和創新意識視角下高中化學教學策略

（一）更新教學思想，凸顯學生主體地位

在應試教育觀念中，分數是評價學生的唯一標準，導致化學教學內容與形式較為乏味，難以對學生的學習積極性進行調動，進而無法提升化學學習效果，因此教師需要不斷更新自身的教學理念，轉變以往的教學思想，認識到學生在化學課堂中的重要地位，并按照學生的學習與認知需求，在教學中為學生設計各種問題，引導學生對問題進行探討，以增強學生的學習體驗，促使學生深化對化學知識的探究[1]。

以《物質及其反應的分類》為例，在進行教學時，教師可以為學生展示商場的商品，并提出“如果你作為商場的經理，在面對眾多商品時，你會讓員工怎么做呢？”引導學生討論，學生提出需要先進行商品類型分類，再按照商品的性質進行分類放置，隨后教師對問題情境進行轉化，提出引導性問題“在生活中具有多種豐富的化學物質，為了對化學物質進行研究，我們應該如何對化學物質進行分類呢？”通過以上問題設置，吸引學生對化學課堂的關注度，并增強學生在化學課堂中參與性，對學生的化學學習興趣進行調動。在問題導向下學生能夠進行自主思考，并逐漸開展合作探究，促使學生在探究過程中學會對同一種物質按照不同的組成進行分類，增強學生認識到物質分類的方法，并學會對不同的物質種類進行相應的篩選，形成對化學知識的初步認識。

（二）運用情境式教學方法，激發學生的學習熱情

由于高中化學知識具有抽象性特征，而多數高中生思維能力轉化還存在一定問題，在學習化學知識時面臨一定挑戰，如果教師未對學生進行良性引導，則會引起學生減少對化學學習的興趣，不僅會阻礙學生化學學習水平的進步，同時還會對學生的自信心產生一定打擊，進而影響學生對化學學習的主動性與積極性。因此教師需要以學生的學習興趣為基礎，為學生設計多樣化的教學情境，以啟發學生的創新思維與探究意識[2]。

以《金屬的冶煉方法》為例，教師在導入時可以創設問題式情境，通過問答的方式加強與學生之間的互動，同時起到活躍學生思維的目的，促使學生快速進入教學狀態。在教學導入時教師可以向學生提出“鋼鐵作為重要的金屬材料，你了解它的冶煉方法嗎？”引導學生在問題導向下進行思考與探究。同時教師為學生講述一氧化碳與氧化鐵反應的公式，并為學生播放實驗錄像，增強學生對冶鐵過程的了解。由于化學學科知識具有較強的探究性，教師可以結合學生的學習水平進行合理劃分，鼓勵學生之間對冶煉鐵的模擬實驗進行探討，促使學生在合作探究的過程中，能夠加深對化學學習知識的深入理解。最后為學生構建信息化的教學情境，為學生展示三氧化二鐵還原成鐵的實驗現象，能夠為學生呈現更加直觀的化學知識，以促進學生形成良好的核心素養。

（三）生活化教學，增強學生化學學習體驗

化學學科知識與生活連接緊密，生活中的多種現象均是物質產生的化學反應，因此教師可以按照實際生活現象與化學知識進行連接，以激發學生對知識的探索興趣，促使化學知識與現實生活形成科學銜接，指導學生能夠在觀察生活的過程中，發現生活中的不同化學現象，并學會在化學知識的支撐下學會對生活問題進行分析與解決，不僅能夠加強學生對化學學習本質的了解，同時促使學生不斷提高自身的化學學習能力[3]。

以《食品中的有機化合物》為例，為了增強學生對不同有機物的化學性質的了解，促使學生明晰有機物在人體中所發揮的重要作用，教師可以在教學中加強與生活的聯系，并通過多媒體為學生播放生活中常見食物的營養成分，并以此為基礎，對食品中有機化合物的教學內容進行導入，促進學生能夠增強對生活中常見的糖類、蛋白質、維生素等作用的掌握。同時，教師可以向學生提出問題“你覺得自己每日攝入充足的營養了嗎？你每日是否處于營養均衡狀態呢？”通過調動學生思考、探究問題，并引導學生對飲食營養資料進行搜集，以增強學生對科學飲食方法的掌握，促進學生能夠在生活中運用化學知識，保證知識與生活的銜接。

（四）營造良好的教學氛圍，構建和諧的師生關系

高中生正處于個人思維極度活躍、認知逐漸發展的階段，促使學生在化學學習的過程中，外界因素的干擾較為顯著，因此為了調動學生在化學學習中的動力與積極性，提高學生化學學習效果，教師需要以學生的身心發展規律和認知水平為基準，為學生營造良好的學習氛圍，同時加強與學生之間的互動與交流，逐漸拉近與學生之間的距離，促使師生關系處于更加和諧的發展趨勢，為學生深入探究化學知識奠定堅實基礎。

以《生活垃圾的分類處理》為例，教師可以與生活中的垃圾處理進行聯系，并以此為基礎對教學課件進行設計，并在課前布置學習任務，指導學生利用休息時間進行走訪，對生活垃圾的種類與分類方法進行了解，同時在課上鼓勵學生提出自己發現的生活垃圾分類方法，并與同學探討利用化學方法對生活垃圾處理的對策，促使學生與同伴、教師之間加強溝通與交流，進而形成良好的學習氛圍，保證學生在互動過程中加強對生活垃圾無害化、資源化的處理措施，感受化學知識在生活中的實際作用。此外，教師可鼓勵學生提出自身對生活垃圾分類處理的建議，以提高學生對化學知識的充分運用，進而引導學生創新思維的形成與發展。

（五）落實實踐活動，培養學生科學思維

為了保證化學教學質量的提升，不僅需要在課上加強教學，同時還需要對課外活動時間進行積極利用，以確保學生能夠將化學知識向實際的生活中進行融入，注重加強教學內容與實踐的聯系，以提高化學教學的實踐性。在布置作業時，教師可以引導學生運用課堂中學習的化學知識對生活中的問題進行解決，以達到學以致用的目的，進而促使學生能夠形成科學的思維模式，對于化學知識學習效果的提升具有積極作用[4]。

以《碳酸鈉的性質與應用》為例，教師可以為學生布置課前作業，引導學生利用家里廚房常見到的蘇打與小蘇打，以小組為單位應用純堿與小蘇打制作饅頭，在課上小組可以對組內的成品進行展示，并對饅頭的口感、蓬松度等進行闡述，隨后針對成品質量較好的小組，教師可以鼓勵其介紹成功的經驗，促使學生能夠汲取同伴間的經驗。在結束展示以后，教師對蘇打、小蘇打的性質進行總結，并對其發酵過程中所生成的物質進行對比，與學生共同對以上問題進行分析，最后得出小蘇打在發酵過程中會產生二氧化碳，且具有更小的堿性，進而應用小蘇打制作的饅頭更加蓬松，口感更佳。通過學生的動手實踐，能夠對碳酸鈉的性質與作用進行明確，同時在課堂中進行積極的交流，學生可以加深對化學現象的深入認識，能夠學會運用化學知識對實際問題進行解決，以鍛煉學生的實踐能力。

（六）應用探究式實驗方法，增強學生探究意識

高中化學的根本性質是進行實踐探索，高中化學知識實驗內容較多，同時很多化學知識需要實驗進行驗證，因此教師可以借助化學實驗，為學生提供良性的引導，促使學生逐漸形成對化學知識的科學探究意識。在實施探究式實驗時，教師需要加強學生觀察、探究、分析實驗能力的培養。在備課階段，教師需要選擇與教學相關的實驗教具，并結合教學內容明確實驗主題。在引導學生開展實驗的過程中，教師需要加強對學生的觀察，保證學生操作的規范性，以提高實驗的安全性。在完成實驗以后，教師需要對學生的實驗過程與實驗結果進行總結，并對學生的探究意識進行

引導[5]。

以《探究鐵及其化合物的轉化》為例，在進行化學實驗教學時，明確本次實驗目標是對鐵的還原性與鐵的轉化進行探討，教師需要為本次所需的實驗器材與器具做好準備，并為學生講述實驗規范，指導學生對鐵的還原性進行實驗探究，并對其轉化反應進行觀察。實驗步驟：取三只試管，分別加入5ml稀硫酸、硫酸銅與稀硝酸，加入少量鐵粉后進行振蕩，對試管內的實驗現象進行觀察；通過實驗現象可以觀察到在稀硫酸的試管中，生成氣泡，溶液顏色呈淺綠色，在硫酸銅試管內可見紅色物質，溶液呈藍色并逐漸變淺，在稀硝酸的試管中，可見氣泡，溶液呈黃色，在以上各個試管中鐵粉均處于不斷溶解狀態。通過對實驗現象進行觀察，可以得出鐵具有還原性，且與稀硫酸或硫酸銅反應會生成硫酸亞鐵，與稀硝酸反應則生成硝酸鐵。在結束實驗后，指導學生對實驗器具進行整理，隨后教師對實驗結論進行總結，在實驗過程中通過實驗操作，可以看出鐵在不同試管中均呈現明顯的顏色變化，且處于不斷溶解的過程中，驗證了鐵的還原性性質，同時可以得出鐵的轉化規律，在與弱氧化劑發生反應時則會促進+2價鐵的化合物的生成，如果與強氧化劑進行反應后則會促成+3價鐵的化合物的生成，進而可對轉化反應方程式進行推理。通過探究式實驗，學生能夠在教師的指導下參與實驗過程，并通過實驗操作獲取相應的化學結論，不僅能夠對學生的實踐能力與觀察能力進行鍛煉，同時促使學生形成科學的探究意識，對于學生核心素養的培育具有一定價值。

結束語

綜上所述，在科學探究和創新意識視角下，為了提高教學質量，落實素養為本的教學理念，教師需要不斷更新教學思想，優化教學手段，調整教學模式，并注重為學生構建良好的教學情境，加強探究式實驗與實踐教學，不僅能夠增強學生對化學原理的掌握，同時能夠培養學生的科學探究與創新意識，對于學生化學核心素養、綜合素質的發展具有積極作用。

參考文獻

[1]徐迎芳.淺談學科核心素養視角下的高中化學教學[J].讀寫算，2021（31）：109-110.

[2]王笑花.科學探究與創新意識引領下高中化學實驗教學的開展策略分析[J].考試周刊，2023（20）：125-128.

[3]余曉明.基于發展學科核心素養的高中化學教學實踐[J].西部素質教育，2022，8（18）：85-87.

[4]劉強.核心素養背景下的高中化學教學對策[J].教學管理與教育研究，2023，8（24）：100-102.

[5]范敏.基于發展學科核心素養的高中化學教學實踐與思考[J].考試周刊，2023（52）：103-107.

本文系福建省福清市教育科學研究“十四五”規劃2022年度課題“基于科學探究與創新意識的中學化學課堂深度學習研究”（FQ2022GH37）成果。