科學(xué)探究和創(chuàng)新意識視角下高中化學(xué)教學(xué)探究

摘要：伴隨新課標(biāo)的落實，高中化學(xué)學(xué)科的教學(xué)方向逐漸趨向于化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，教師更加注重探索以化學(xué)實驗為基礎(chǔ)的教學(xué)活動，以促使學(xué)生形成良好的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識。本文主要圍繞科學(xué)探究和創(chuàng)新意識視角下高中化學(xué)教學(xué)展開積極探討，以期為高中化學(xué)教學(xué)提供啟示。關(guān)鍵詞：高中化學(xué)教學(xué)；實驗；科學(xué)探究；創(chuàng)新意識；教學(xué)策略化學(xué)作為自然科學(xué)學(xué)科，與生產(chǎn)生活存在緊密聯(lián)系，同時也是推動社會發(fā)展的關(guān)鍵力量。新課標(biāo)提出科學(xué)探究與創(chuàng)新意識是高中化學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成部分，且對學(xué)生的能力培養(yǎng)提出了相應(yīng)要求，因此教師需要加強(qiáng)對學(xué)生科學(xué)探究能力與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，為學(xué)生提供參與化學(xué)實踐活動的機(jī)會，鼓勵學(xué)生勇于探索與創(chuàng)新，促使學(xué)生形成化學(xué)思維，推動學(xué)生實現(xiàn)全面發(fā)展目標(biāo)。一、科學(xué)探究和創(chuàng)新意識概述科學(xué)探究和創(chuàng)新意識是化學(xué)素養(yǎng)中的第四個素養(yǎng)，新課標(biāo)認(rèn)為科學(xué)探究和創(chuàng)新意識是學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)中需要掌握的能力。在探究性化學(xué)實驗中，教師需要對實驗內(nèi)容進(jìn)行規(guī)范，學(xué)生在教師所創(chuàng)設(shè)的情境中提出問題，并結(jié)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(dǎo)小組進(jìn)行實驗，能夠在實驗過程中指導(dǎo)學(xué)生對證據(jù)進(jìn)行收集，進(jìn)而對猜想進(jìn)行驗證，以獲取最終的結(jié)論。在獲得結(jié)論后還并未結(jié)束探究性的化學(xué)實驗，教師需要加強(qiáng)學(xué)生對本次實驗的反思、評價，評價可采取自我評價與小組內(nèi)部互評，最后各個小組對探究過程進(jìn)行交流，并對彼此發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，最終由教師對實驗進(jìn)行總結(jié)。在進(jìn)行探究實驗的過程中，促使學(xué)生逐漸形成自身的探究思維，同時學(xué)生在探究過程中鍛煉了自身的創(chuàng)新思維，加強(qiáng)了學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中分析、解決問題的能力，對于化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)具有重要作用。二、高中教學(xué)現(xiàn)狀分析（一）教學(xué)觀念待更新高中化學(xué)教師通常具有多年的豐富教學(xué)經(jīng)驗，且專業(yè)水平較高，但是由于受高考的壓力影響，教學(xué)處于較為緊張的狀態(tài)，導(dǎo)致部分高中教師更加注重學(xué)生書面成績的提高，而忽視了對學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，缺乏對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致高中化學(xué)教學(xué)思想存在一定陳舊性，不僅會阻礙學(xué)生發(fā)揮自身的主動性，同時也會抑制學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，造成學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中受到一定成長限制。（二）教學(xué)方式待改進(jìn)化學(xué)具有生活性特征，其具有較強(qiáng)的實用性，與生產(chǎn)生活、社會發(fā)展關(guān)聯(lián)密切，在實際上的化學(xué)教學(xué)中仍然是注重教師講述，學(xué)生接受灌注的形式，不僅會阻礙學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中的自主探究意識，同時不利于學(xué)生科學(xué)意識、創(chuàng)新思維的良好發(fā)展，進(jìn)而影響學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。（三）缺乏充足的實踐教學(xué)活動高中化學(xué)教學(xué)的核心內(nèi)容是實驗，是學(xué)生的核心素養(yǎng)與學(xué)習(xí)水平提升的重要保障，但在目前的高中化學(xué)中，學(xué)校對化學(xué)實驗課程缺乏重視，甚至?xí)∠麑嶒炚n程，主要是因部分學(xué)校由于條件限制難以開展化學(xué)實驗，學(xué)校與教師對化學(xué)實驗關(guān)注度較低，導(dǎo)致學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中難以對知識體系進(jìn)行系統(tǒng)性銜接，進(jìn)而妨礙核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。三、科學(xué)探究和創(chuàng)新意識視角下高中化學(xué)教學(xué)策略（一）更新教學(xué)思想，凸顯學(xué)生主體地位在應(yīng)試教育觀念中，分?jǐn)?shù)是評價學(xué)生的唯一標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致化學(xué)教學(xué)內(nèi)容與形式較為乏味，難以對學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性進(jìn)行調(diào)動，進(jìn)而無法提升化學(xué)學(xué)習(xí)效果，因此教師需要不斷更新自身的教學(xué)理念，轉(zhuǎn)變以往的教學(xué)思想，認(rèn)識到學(xué)生在化學(xué)課堂中的重要地位，并按照學(xué)生的學(xué)習(xí)與認(rèn)知需求，在教學(xué)中為學(xué)生設(shè)計各種問題，引導(dǎo)學(xué)生對問題進(jìn)行探討，以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，促使學(xué)生深化對化學(xué)知識的探究[1]。以《物質(zhì)及其反應(yīng)的分類》為例，在進(jìn)行教學(xué)時，教師可以為學(xué)生展示商場的商品，并提出“如果你作為商場的經(jīng)理，在面對眾多商品時，你會讓員工怎么做呢？”引導(dǎo)學(xué)生討論，學(xué)生提出需要先進(jìn)行商品類型分類，再按照商品的性質(zhì)進(jìn)行分類放置，隨后教師對問題情境進(jìn)行轉(zhuǎn)化，提出引導(dǎo)性問題“在生活中具有多種豐富的化學(xué)物質(zhì)，為了對化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行研究，我們應(yīng)該如何對化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行分類呢？”通過以上問題設(shè)置，吸引學(xué)生對化學(xué)課堂的關(guān)注度，并增強(qiáng)學(xué)生在化學(xué)課堂中參與性，對學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣進(jìn)行調(diào)動。在問題導(dǎo)向下學(xué)生能夠進(jìn)行自主思考，并逐漸開展合作探究，促使學(xué)生在探究過程中學(xué)會對同一種物質(zhì)按照不同的組成進(jìn)行分類，增強(qiáng)學(xué)生認(rèn)識到物質(zhì)分類的方法，并學(xué)會對不同的物質(zhì)種類進(jìn)行相應(yīng)的篩選，形成對化學(xué)知識的初步認(rèn)識。（二）運用情境式教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情由于高中化學(xué)知識具有抽象性特征，而多數(shù)高中生思維能力轉(zhuǎn)化還存在一定問題，在學(xué)習(xí)化學(xué)知識時面臨一定挑戰(zhàn)，如果教師未對學(xué)生進(jìn)行良性引導(dǎo)，則會引起學(xué)生減少對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，不僅會阻礙學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)水平的進(jìn)步，同時還會對學(xué)生的自信心產(chǎn)生一定打擊，進(jìn)而影響學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的主動性與積極性。因此教師需要以學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為基礎(chǔ)，為學(xué)生設(shè)計多樣化的教學(xué)情境，以啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維與探究意識[2]。以《金屬的冶煉方法》為例，教師在導(dǎo)入時可以創(chuàng)設(shè)問題式情境，通過問答的方式加強(qiáng)與學(xué)生之間的互動，同時起到活躍學(xué)生思維的目的，促使學(xué)生快速進(jìn)入教學(xué)狀態(tài)。在教學(xué)導(dǎo)入時教師可以向?qū)W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(dǎo)學(xué)生在問題導(dǎo)向下進(jìn)行思考與探究。同時教師為學(xué)生講述一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的公式，并為學(xué)生播放實驗錄像，增強(qiáng)學(xué)生對冶鐵過程的了解。由于化學(xué)學(xué)科知識具有較強(qiáng)的探究性，教師可以結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)水平進(jìn)行合理劃分，鼓勵學(xué)生之間對冶煉鐵的模擬實驗進(jìn)行探討，促使學(xué)生在合作探究的過程中，能夠加深對化學(xué)學(xué)習(xí)知識的深入理解。最后為學(xué)生構(gòu)建信息化的教學(xué)情境，為學(xué)生展示三氧化二鐵還原成鐵的實驗現(xiàn)象，能夠為學(xué)生呈現(xiàn)更加直觀的化學(xué)知識，以促進(jìn)學(xué)生形成良好的核心素養(yǎng)。（三）生活化教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)體驗化學(xué)學(xué)科知識與生活連接緊密，生活中的多種現(xiàn)象均是物質(zhì)產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)，因此教師可以按照實際生活現(xiàn)象與化學(xué)知識進(jìn)行連接，以激發(fā)學(xué)生對知識的探索興趣，促使化學(xué)知識與現(xiàn)實生活形成科學(xué)銜接，指導(dǎo)學(xué)生能夠在觀察生活的過程中，發(fā)現(xiàn)生活中的不同化學(xué)現(xiàn)象，并學(xué)會在化學(xué)知識的支撐下學(xué)會對生活問題進(jìn)行分析與解決，不僅能夠加強(qiáng)學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)本質(zhì)的了解，同時促使學(xué)生不斷提高自身的化學(xué)學(xué)習(xí)能力[3]。以《食品中的有機(jī)化合物》為例，為了增強(qiáng)學(xué)生對不同有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì)的了解，促使學(xué)生明晰有機(jī)物在人體中所發(fā)揮的重要作用，教師可以在教學(xué)中加強(qiáng)與生活的聯(lián)系，并通過多媒體為學(xué)生播放生活中常見食物的營養(yǎng)成分，并以此為基礎(chǔ)，對食品中有機(jī)化合物的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行導(dǎo)入，促進(jìn)學(xué)生能夠增強(qiáng)對生活中常見的糖類、蛋白質(zhì)、維生素等作用的掌握。同時，教師可以向?qū)W生提出問題“你覺得自己每日攝入充足的營養(yǎng)了嗎？你每日是否處于營養(yǎng)均衡狀態(tài)呢？”通過調(diào)動學(xué)生思考、探究問題，并引導(dǎo)學(xué)生對飲食營養(yǎng)資料進(jìn)行搜集，以增強(qiáng)學(xué)生對科學(xué)飲食方法的掌握，促進(jìn)學(xué)生能夠在生活中運用化學(xué)知識，保證知識與生活的銜接。（四）營造良好的教學(xué)氛圍，構(gòu)建和諧的師生關(guān)系高中生正處于個人思維極度活躍、認(rèn)知逐漸發(fā)展的階段，促使學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)的過程中，外界因素的干擾較為顯著，因此為了調(diào)動學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中的動力與積極性，提高學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)效果，教師需要以學(xué)生的身心發(fā)展規(guī)律和認(rèn)知水平為基準(zhǔn)，為學(xué)生營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，同時加強(qiáng)與學(xué)生之間的互動與交流，逐漸拉近與學(xué)生之間的距離，促使師生關(guān)系處于更加和諧的發(fā)展趨勢，為學(xué)生深入探究化學(xué)知識奠定堅實基礎(chǔ)。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(jìn)行聯(lián)系，并以此為基礎(chǔ)對教學(xué)課件進(jìn)行設(shè)計，并在課前布置學(xué)習(xí)任務(wù)，指導(dǎo)學(xué)生利用休息時間進(jìn)行走訪，對生活垃圾的種類與分類方法進(jìn)行了解，同時在課上鼓勵學(xué)生提出自己發(fā)現(xiàn)的生活垃圾分類方法，并與同學(xué)探討利用化學(xué)方法對生活垃圾處理的對策，促使學(xué)生與同伴、教師之間加強(qiáng)溝通與交流，進(jìn)而形成良好的學(xué)習(xí)氛圍，保證學(xué)生在互動過程中加強(qiáng)對生活垃圾無害化、資源化的處理措施，感受化學(xué)知識在生活中的實際作用。此外，教師可鼓勵學(xué)生提出自身對生活垃圾分類處理的建議，以提高學(xué)生對化學(xué)知識的充分運用，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新思維的形成與發(fā)展。（五）落實實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維為了保證化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提升，不僅需要在課上加強(qiáng)教學(xué)，同時還需要對課外活動時間進(jìn)行積極利用，以確保學(xué)生能夠?qū)⒒瘜W(xué)知識向?qū)嶋H的生活中進(jìn)行融入，注重加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容與實踐的聯(lián)系，以提高化學(xué)教學(xué)的實踐性。在布置作業(yè)時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生運用課堂中學(xué)習(xí)的化學(xué)知識對生活中的問題進(jìn)行解決，以達(dá)到學(xué)以致用的目的，進(jìn)而促使學(xué)生能夠形成科學(xué)的思維模式，對于化學(xué)知識學(xué)習(xí)效果的提升具有積極作用[4]。以《碳酸鈉的性質(zhì)與應(yīng)用》為例，教師可以為學(xué)生布置課前作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生利用家里廚房常見到的蘇打與小蘇打，以小組為單位應(yīng)用純堿與小蘇打制作饅頭，在課上小組可以對組內(nèi)的成品進(jìn)行展示，并對饅頭的口感、蓬松度等進(jìn)行闡述，隨后針對成品質(zhì)量較好的小組，教師可以鼓勵其介紹成功的經(jīng)驗，促使學(xué)生能夠汲取同伴間的經(jīng)驗。在結(jié)束展示以后，教師對蘇打、小蘇打的性質(zhì)進(jìn)行總結(jié)，并對其發(fā)酵過程中所生成的物質(zhì)進(jìn)行對比，與學(xué)生共同對以上問題進(jìn)行分析，最后得出小蘇打在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生二氧化碳，且具有更小的堿性，進(jìn)而應(yīng)用小蘇打制作的饅頭更加蓬松，口感更佳。通過學(xué)生的動手實踐，能夠?qū)μ妓徕c的性質(zhì)與作用進(jìn)行明確，同時在課堂中進(jìn)行積極的交流，學(xué)生可以加深對化學(xué)現(xiàn)象的深入認(rèn)識，能夠?qū)W會運用化學(xué)知識對實際問題進(jìn)行解決，以鍛煉學(xué)生的實踐能力。（六）應(yīng)用探究式實驗方法，增強(qiáng)學(xué)生探究意識高中化學(xué)的根本性質(zhì)是進(jìn)行實踐探索，高中化學(xué)知識實驗內(nèi)容較多，同時很多化學(xué)知識需要實驗進(jìn)行驗證，因此教師可以借助化學(xué)實驗，為學(xué)生提供良性的引導(dǎo)，促使學(xué)生逐漸形成對化學(xué)知識的科學(xué)探究意識。在實施探究式實驗時，教師需要加強(qiáng)學(xué)生觀察、探究、分析實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。在備課階段，教師需要選擇與教學(xué)相關(guān)的實驗教具，并結(jié)合教學(xué)內(nèi)容明確實驗主題。在引導(dǎo)學(xué)生開展實驗的過程中，教師需要加強(qiáng)對學(xué)生的觀察，保證學(xué)生操作的規(guī)范性，以提高實驗的安全性。在完成實驗以后，教師需要對學(xué)生的實驗過程與實驗結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，并對學(xué)生的探究意識進(jìn)行引導(dǎo)[5]。以《探究鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化》為例，在進(jìn)行化學(xué)實驗教學(xué)時，明確本次實驗?zāi)繕?biāo)是對鐵的還原性與鐵的轉(zhuǎn)化進(jìn)行探討，教師需要為本次所需的實驗器材與器具做好準(zhǔn)備，并為學(xué)生講述實驗規(guī)范，指導(dǎo)學(xué)生對鐵的還原性進(jìn)行實驗探究，并對其轉(zhuǎn)化反應(yīng)進(jìn)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(jìn)行振蕩，對試管內(nèi)的實驗現(xiàn)象進(jìn)行觀察；通過實驗現(xiàn)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(nèi)可見紅色物質(zhì)，溶液呈藍(lán)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(tài)。通過對實驗現(xiàn)象進(jìn)行觀察，可以得出鐵具有還原性，且與稀硫酸或硫酸銅反應(yīng)會生成硫酸亞鐵，與稀硝酸反應(yīng)則生成硝酸鐵。在結(jié)束實驗后，指導(dǎo)學(xué)生對實驗器具進(jìn)行整理，隨后教師對實驗結(jié)論進(jìn)行總結(jié)，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(xiàn)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(zhì)，同時可以得出鐵的轉(zhuǎn)化規(guī)律，在與弱氧化劑發(fā)生反應(yīng)時則會促進(jìn)+2價鐵的化合物的生成，如果與強(qiáng)氧化劑進(jìn)行反應(yīng)后則會促成+3價鐵的化合物的生成，進(jìn)而可對轉(zhuǎn)化反應(yīng)方程式進(jìn)行推理。通過探究式實驗，學(xué)生能夠在教師的指