高中化學教育賦能新質人才培養的實踐路徑

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A【文章編號】1002-3275（2025）08-30-04

新時代背景下，科技創新與社會進步加速，教育對新質人才的培養越發重視。新質人才需具備專業知識、創新精神、實踐能力，以應對社會挑戰。化學科學作為自然科學關鍵領域，在材料、生物醫藥、環保等方面的理論研究及應用中發揮著重要作用。探討高中化學教育如何培養創新人才，關乎化學發展、國家科技創新力提升、社會經濟可持續發展。為探索高中化學教育培養新質人才的實踐路徑，明確研究重點，本文結合高中化學教學實際提出改革措施，如探究式學習、加強實驗實踐、跨學科融合教學，關注化學教育與科技創新、社會發展的結合，探索培養學生創新思維、問題解決能力的路徑，實現化學教育對新質人才培養的賦能。

一、高中化學教育在新質人才培養中的作用

（一）高中化學的基本特性

高中化學教育不局限于書本知識的傳授，還強調實驗操作的實踐環節。學生在課堂上學習化學反應原理、物質結構等理論知識的同時，還需要在實驗室中親手操作，觀察實驗現象，驗證理論假設。這種理論與實踐相結合的教學模式，不僅能加深學生對化學知識的理解，而且能鍛煉他們的動手能力和實驗技能。通過實踐，學生能夠更直觀地感受化學學科的魅力，從而激發對化學學科的興趣和探索欲望。

（二）高中化學在新質人才知識結構中的地位與作用

首先，化學作為一門嚴謹的自然科學，其知識體系邏輯嚴密，問題復雜多變。學生在學習過程中，需要運用邏輯思維分析化學現象，運用所學知識解決實際問題。這種訓練不僅能提高學生的邏輯思維能力，而且能培養他們面對問題時冷靜分析、尋找解決方案的能力。這種能力能夠幫助學生在未來的學習和工作中，更好地應對各種挑戰和困難。

其次，高中化學是一門基礎且重要的學科，它連接著物理和生物學，是理解物質世界本質的關鍵。高中化學教育為學生提供了探索物質性質、變化規律、化學反應原理的基礎平臺。通過學習化學，學生能夠建立起對自然界物質世界的基本認識，為后續深入學習其他自然科學打下堅實基礎。在當今社會，跨學科學習和創新能力已成為衡量人才素質的重要指標。高中化學教育在這方面發揮著不可替代的作用。學習化學知識不僅為學生提供解決問題的基本方法和思路，而且激發他們對未知領域的探索欲望和創新精神。在化學學習中，學生需要不斷嘗試新的實驗方法、分析化學現象，這一過程本身就是一種創新實踐。此外，化學與其他學科交叉融合，為學生提供了廣闊的跨學科學習空間，有助于培養他們的綜合素養和創新能力。

二、高中化學教育賦能新質人才培養的實踐路徑

（一）優化與創新課程內容與結構

高中化學教育賦能新質人才培養，需要在課程內容與結構上進行優化與創新。通過引入前沿科學知識與應用技術、增強實驗教學的探究性和創新性、深入推進跨學科整合課程的設計與實施等措施，可以為學生提供一個更加開放、多元、富有挑戰性的學習環境，從而培養出更多具有創新精神和實踐能力的新質人才。

1.積極引入前沿科學知識與應用技術，拓寬學生視野

隨著科技的快速發展，化學領域的新知識、新技術層出不窮。為了使學生能夠緊跟時代步伐，高中化學教育應主動擁抱變革，教師可將前沿的科學知識與應用技術引入課堂。例如介紹納米材料、綠色化學、生物化學等熱門領域的最新研究成果，讓學生了解化學在解決實際問題中的巨大潛力。同時，通過案例分析、專家講座、參觀科技場館等形式，讓學生直觀感受化學知識的價值，基于真情況、真展品探尋解決問題的過程。[2]

2.增強實驗教學的探究性和創新性，提升學生實踐能力

實驗教學是化學教育不可或缺的一部分。為了培養學生的實踐能力和創新精神，高中化學教育應著力提升實驗教學的探究性和創新性。一方面，可以設計一系列具有挑戰性的實驗項目，鼓勵學生自主設計實驗方案、選擇實驗材料、分析實驗結果，從而培養他們的獨立思考能力和解決問題能力。另一方面，可以引入數字化實驗技術，如使用傳感器、數據采集系統等現代科技手段，使實驗過程更加精確、直觀，同時提高學生的信息素養和科技應用能力。

3.深入推進跨學科整合課程的設計與實施，促進學生全面發展

單一學科知識人才已難以滿足社會發展的需要，因此高中化學教育應積極探索跨學科整合課程的設計與實施。例如可以將化學與物理、生物學等學科相結合，設計跨學科的綜合性實驗項目或研究課題。這樣的課程設計不僅能夠讓學生更好地理解化學知識在其他學科中的應用，而且能夠培養他們的跨學科思維和綜合能力。同時，通過跨學科的合作與交流，學生能夠學會如何與他人協作、分享資源、共同解決問題，這對他們未來的學習和工作將產生深遠的影響。

（二）革新教學模式與方法

高中化學教育賦能新質人才培養，需要對教學模式與方法深度革新。通過推廣項目式學習與探究式學習、充分利用信息技術豐富教學手段、建立以學生為中心的教學模式，可以更有效地激發學生的學習興趣、培養他們的創新能力和實踐能力，為培養新時代所需的新質人才奠定堅實基礎。

1.全面推廣項目式學習與探究式學習

項目式學習與探究式學習是近年來備受推崇的教學模式，強調學生在真實情境中主動探索、解決問題，從而深化對知識的理解與應用。在高中化學教育中，可以設計一系列與現實生活緊密相關的化學項目，如“環保型電池的研發”“水質凈化的化學原理探究”等，讓學生以小組為單位，從問題出發，經歷查閱資料、設計實驗、動手實踐、分析數據，到最終呈現成果的全過程。這樣的學習方式不僅能激發學生的學習興趣，而且能培養他們的團隊協作能力、問題解決能力、創新思維。同時，還應在化學課堂中充分應用探究式學習。教師可以引導學生針對某個化學現象或原理提出假設，設計實驗進行驗證，鼓勵他們敢于質疑、勇于探索。例如在學習“氧化還原反應”時，可以讓學生通過實驗探究不同條件下鐵離子的氧化性強弱，從而深刻理解氧化還原的本質。

2.充分利用信息技術豐富教學手段

隨著信息技術的飛速發展，多媒體、虛擬現實（VR）、增強現實（AR）等先進技術為化學教學增加了更多可能性。可以利用這些技術創建生動的化學實驗室模擬環境，讓學生在虛擬空間中安全地進行各種化學實驗，體驗化學反應的奇妙過程。此外，還可以開發化學知識庫、在線互動平臺等，為學生提供豐富的學習資源和便捷的交流渠道。值得一提的是，大數據分析技術在化學教育中的應用也日益廣泛。通過收集學生的學習數據，教師可以精準掌握學生的學習情況，及時調整教學策略，實現個性化教學。同時，學生也能通過數據分析了解自己的學習弱點，有針對性地加強練習。

3.建立以學生為中心的教學模式

在新質人才培養的背景下，教師需要轉變觀念，建立以學生為中心的教學模式。這意味著教師要從知識的傳授者轉變為學習的引導者和促進者，鼓勵學生主動探索、自主學習。為實現這一目標，可以采用翻轉課堂、小組合作、同伴評價等多種教學策略。翻轉課堂是讓學生課前通過觀看視頻、閱讀材料等方式自主學習新知識，課堂上則主要開展討論、解惑和實踐活動。小組合作和同伴評價能促進學生之間交流與合作，共同解決問題，營造相互學習、相互激勵的良好學習氛圍。

（三）提升師資隊伍水平

師資隊伍的建設與提升是高中化學教育賦能新質人才培養的核心環節。通過參加專業發展培訓、開展學術交流、參與科研項目、進行產業合作、建立激勵機制，可以不斷提升教師的專業素養和實踐能力，為培養具有創新精神和實踐能力的新質人才奠定堅實基礎。

1.開展教師專業發展培訓與學術交流

為了不斷提升教師的專業素養，學校應定期組織專業發展培訓，內容涵蓋最新的化學理論、實驗技術、教學方法、教育理念。這些培訓不僅能夠幫助教師鞏固基礎知識，而且能夠讓他們緊跟學科前沿，將最新的科研成果融人課堂教學。此外，學術交流活動也是不可或缺的一環。通過邀請知名學者進行講座、組織教師參加學術會議、建立校際合作關系，拓寬教師視野，促使他們了解不同教學風格和研究成果，從而激發教學靈感。

2.鼓勵教師參與科研項目與產業合作

理論與實踐相結合是化學教育的重要特征。因此，學校應鼓勵教師積極參與科研項目，無論是基礎理論研究，還是應用技術開發，都能使教師在實踐中深化對化學原理的理解，同時提升解決復雜問題的能力。此外，與化工企業、科研機構建立合作關系，為教師提供實習、考察、合作研究的機會，不僅能夠促進科研成果的轉化應用，而且能讓教師將產業的實際需求融人課堂，使教學內容更加貼近實際，增強學生的實踐能力和創新意識。

3.建立激勵機制，吸引優秀人才從教

優秀的人才隊伍是高中化學教育高質量發展的基石。學校應建立一套完善的激勵機制，包括提供具有競爭力的薪酬待遇、職業發展通道、學術支持資源等。

同時，可設立教學優秀獎、科研成果獎等獎項，表彰在教學和科研方面取得突出成績的教師，以此激發教師隊伍的活力和創造力。此外，還可以通過設立青年教師成長基金、提供研修機會等方式，為教師的職業發展提供有力支持，確保師資隊伍的持續穩定和健康發展。

（四）強化實驗教學

強化實驗教學不只意味著增加實驗課程的數量，更重要的是提升實驗教學的質量，創新實驗教學模式，以及將實驗與理論深度融合，形成“做中學、學中做”的良性循環。

1．實驗課程的多元化設計

傳統的化學實驗往往側重于驗證性實驗，即按照既定步驟驗證已知的化學原理。為了賦能新質人才培養，需要引入更多探究性、設計性、創新性實驗。例如鼓勵學生自行設計實驗方案，探究未知化學現象，或是對經典實驗進行改進，以提高效率或減少污染。這樣的實驗設計能夠激發學生的好奇心和探索欲望，培養其問題解決能力和創新思維。

2.數字化實驗技術的應用

隨著科技的發展，數字化實驗設備逐漸走進課堂。這些設備能夠精確采集實驗數據，實現即時反饋，大大提高實驗的準確性。教師應積極采用數字化實驗技術，引導學生利用數據分析軟件處理實驗數據，從中發現規律，深化對化學原理的理解。同時，數字化實驗技術為遠程教學和虛擬實驗室的建設提供了可能，拓寬了實驗教學的邊界。

3.實驗與生活的緊密聯系

為了增強實驗的吸引力和實用性，應將化學實驗與日常生活緊密結合。例如設計一些與食品安全、環境保護、新材料開發等與社會熱點相關的實驗項目，讓學生在實際操作中感受化學知識的應用價值，從而激發其學習熱情和責任感。

4.安全教育與實驗倫理并重

強化實驗教學還需要強調安全教育。教師應定期開展化學實驗安全培訓，確保每個學生都能熟練掌握實驗室安全規則和應急處理措施。此外，還應強調實驗倫理，培養學生的科研誠信和責任感，確保實驗活動的有序進行。

5.家校社協同的實驗環境構建

為了給學生提供更廣闊的實踐平臺，學校應積極尋求與家庭、社區、企業的合作。例如組織校外科學

考察、企業參觀，邀請行業專家進校園開講座，甚至與學生共同開展科研項目，讓學生在實際工作環境中拓寬視野，增強實踐能力。

（五）重視跨學科融合教學

新質人才應是知識復合型人才，因此化學教育應積極尋求與物理、生物學、信息技術等多學科的交叉融合。例如通過開展“綠色化學與環境保護”項目式學習，學生不僅能夠深入了解化學原理在污染物處理中的應用，而且能夠結合生物學知識探討生態系統對化學物質的響應機制，同時利用信息技術手段模擬化學反應過程，實現對環境問題的綜合分析和解決方案的設計。這樣的教學模式不僅能夠加深學生對化學知識的理解和記憶，而且能夠培養他們的跨學科整合能力和解決復雜問題的能力。學生圍繞一個真實的、跨學科的問題或挑戰，進行團隊合作，參與從資料收集、方案設計，到實驗驗證、成果展示的全過程。這一過程不僅要求學生掌握并運用化學知識，而且需要他們調動多學科知識。

此外，跨學科融合還可以體現在教師團隊的建設上。高中化學教師應積極與物理、生物學等其他學科教師合作，共同設計跨學科課程，甚至開展跨學科教研活動，通過集體備課、教學觀摩等方式，不斷提升自身的跨學科素養和教學能力，從而為學生提供更加豐富、多元的學習資源和指導，更好地滿足新質人才培養的需求。

（六）創新性構建評價體系與激勵機制

評價體系與激勵機制的構建對于激發學生潛能、促進新質人才培養具有至關重要的作用。

1.多元化評價體系，過程與結果并重

傳統的教學評價體系往往側重于學生的考試成績，這種單一的評價方式忽視了學生的個體差異和成長過程。為了全面、客觀地評價學生的化學學習成效，可以構建多元化的評價體系。這一體系不僅關注學生的最終成績，而且重視學生在學習過程中的表現，如實驗操作能力、問題解決能力、團隊協作能力等。通過定期的實驗報告、小組討論、課堂展示等多種形式，更全面地了解學生的學習進展和個性特點，從而為他們提供更加個性化的指導和支持。

2.強化過程評價與能力培養的關聯

在多元化評價體系的基礎上，進一步強化過程評價與能力培養的關聯。通過細致觀察學生的課堂表現，可以及時發現他們化學學習的薄弱環節，并針對性地設計教學活動和練習題目，以幫助他們提升相應的能力。例如對于實驗操作能力較弱的學生，可以增加實驗操作的練習次數，并提供詳細的實驗指導；對于理論理解不透徹的學生，則可以通過案例分析、小組討論等加深他們的理解。這種緊密關聯的評價方式有助于學生在化學學習中不斷進步。

3．設立創新獎項，激勵學生創新實踐

為了激發學生的創新意識和實踐能力，可以設立創新獎項。不僅關注學生的學業成績，而且看重他們在化學學習中的創新思維和實踐成果。學生可以通過提交創新實驗方案、參與科研項目、發表科研論文等多種方式申請獎項。這種激勵方式能夠極大地激發學生的創新熱情和實踐動力。

4.建立校企合作平臺，為學生提供實踐機會與擇業方向

為了讓學生更好地將所學知識應用于實際生活中，學校應積極與知名企業建立校企合作平臺。這些企業可以為學生提供學習機會，定期舉辦職業規劃講座，幫助學生了解行業動態和就業前景。通過參與企業的實際項目，學生可以親身體驗化學知識在生產中的應用，從而加深對專業知識的理解。同時，這些實踐機會也為學生后續選擇專業打下了堅實的基礎。在校企合作的過程中，學校積極與企業共同探討化學教育的改進方向，以實現教育與產業的深度融合。

綜上，高中化學教育應激發學生的探索欲望，通過整合資源、創新教學、強化師資、校企合作等，提升學生的學習興趣和綜合素質，順應教育改革趨勢。面對新時代的挑戰與機遇，教師需深人探索化學教育與信息技術的融合，以及與跨學科學習、全球視野培養、環保議題的關聯等，不斷完善教育體系，為培養創新人才貢獻力量。

【參考文獻】

[1］高明，陳倩倩．高中化學拔尖創新人才早期培養路徑：以華中師大一附中為例[J]．教師教育論壇，2024，37(2):60-62.

[2」孫亮亮，韓曉，潘辰境，等．轉化科學家創新成果，促創新人才培養[J].基礎教育課程，2024(12)：33-38.