核心素养背景下创新思维培养的化学教学策略探讨
摘要：创新驱动发展背景下，实施创新教育、加强创新思维的培养是当今社会对人才提出的必然要求，作者结合自己的教学实践，探讨了学生创新思维培养的有效化学教学策略。
关键词：创新思维；探究式教学；研究性学习；校本课程
文章编号：1008-0546（2018）11-0013-02 中图分类号：G632.41 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2018.11.004
近期持续发酵的中美贸易与科技摩擦，使中兴通讯曾面临着“无芯可用”的困境，在大量核心元器件仍依赖进口的背景下，“中国芯”之痛让国人真正意识到只有自主创新才不受制于人，这就要求我们的科研及教育要坚持创新驱动。但在过去相当长时间里我们的中学教育疲于应试，过分注重知识的传授和解题能力的提高，教师的教育方法和观念滞后，学生被动接受学习，问题探究缺失、思维含量低，大大抹杀了学生探究与创新潜能，不利于核心素养和終身发展必备能力的培养。
“实验探究与创新意识”是高中化学核心素养的重要方面 [1]，新形势下基础教育尤其要关注学生创新思维的培养，创新思维具有独特性、求异性、批判性等思维特征，突破常规和新颖独特是创新思维的具体表现，这种思维能力正常人经过培养是可以具备的。作为一名化学教育工作者，应在教学实践中不断探索有利于学生创新思维养成的教学策略。
一、实施探究式教学，改变教与学的方式
探究式教学是指学生在教师指导下，以“自主、探究、合作”为特征的学习方式，对教学中主要知识点进行自主学习、深入探究并进行小组合作交流的一种教学模式。它能改变学生被动接受的学习现状，积极引导学生用独到的眼光发现问题，用平等交流的方式探讨问题，用创意的方法解决问题，强调师生主动参与、平等互动、合作探究的学习过程。课堂上给学生充足的思考讨论时间，围绕老师提出或学生发现的问题，用创新的思维方式自由开放地探究问题，在质疑问难中探究，在观察比较中探究，在矛盾冲突中探究，在实践活动中探究，使班级教学焕发出生机勃勃的活力和效力。
如“氨气性质”的课堂教学 [2]，以问题质疑为驱动、实验探究为手段、创新素养培养为目标，围绕“氨气喷泉实验”、“氨气与酸反应”、“氨气催化氧化”三个实验探究展开教学，有意识地渗透化学核心素养的培养。通过创设情境、问题引导、讨论交流、实验探究、得出结论、迁移应用等方式，引导学生主动思考、积极探究，体验知识的发生、发展过程，自觉内化建构所学知识。充分发挥学生的主体作用，关注学生个性发展，尽可能多地给学生创造动手、动脑的机会，调动学生思考探究的积极性，培养学生的问题意识、科学探究能力和创新思维品质。
对学生而言，探究式教学改变了被动接受的学习习惯，用自己的思维方式主动地思考探究，形成一种由“接收”转变为“探究”、由“被动”转变为“主动”的学习方式，提高了学习效率。对教师而言，探究式教学将有力推动教师教学行为的转变，促使教师课前做好问题预设和引导的精心设计，努力提高自身的创新能力，不断引导学生积极参与、主动探索、勇于创新，最终达到学生学习观和思维方式的转变。
二、营造自主宽松环境，勇于想象和创新
教育心理学研究表明，学生在宽松、和谐的学习环境中容易产生问题意识，敢于提出问题，阐述自己的观点，不盲从教师和权威。而传统的课堂环境中，师与生的不平等阻碍了师生交流，学生有话不敢讲、有感不敢发，久而久之学生的创新思维受到严重压抑。因而我们要改变传统课堂的组织形式，让课堂成为合作交流的平台，把时间还给学生，老师只是一个智慧的组织者和交流者，形成一种平等、和谐、愉快的教学氛围。师生平等地交流意见、探讨问题，赞赏每一位同学的新发现、新思路、新方法，鼓励学生大胆想象和创新。
想象是思维探索的翅膀，想象能力对创新思维的形成不可或缺，让人获得更多发现的机会，迸发创新思维的火花。没有梦蛇成环，就不可能有苯环结构的发现，没有门捷列夫的想象，元素周期表可能要推迟一个世纪！爱因斯坦说过：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括了世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。”一种积极、自主、愉悦、自然的课堂氛围有利于学生想象力的发挥，教师要善于营造一种自主宽松的课堂教学环境。
想象往往是知识飞跃性的联结，要以扎实的基础知识和丰富经验为支撑，教学中要有意识地训练学生进行类比联想，如讲到H2实验室制法时，可类比联想用这套装置制CO2、H2S等气体。教师还要鼓励学生猜测、异想天开，如讲到N2的结构和性质时，可想象如果不存在叁键结构，N2将会变得很活泼，世界将会变成怎样？这样的想象和讨论是值得肯定和表扬的，它有利于激发学生思维创新。我们在平时教学中要根据教材内容创设情境，设置利于想象力发挥的素材，调动学生充分发挥想象力和创造力。
三、开展研究性学习，激活创新潜能
研究性学习是学生主动探求知识并注重解决实际问题的积极学习过程。一般以生活中的实际问题为研究对象，以培养学生探究与创新能力为目的，从问题提出到研究方案的设计、实施等均由学生自主完成，并将探索过程中获得的感性材料进行思维加工、分析，得出相应的结论或成果。
我校化学研究性学习在年级组的大力支持下开展的有声有色，如在2010级高一研究性学习开题中，“废旧电池回收利用的研究”小组准备充分、前期调研富有成效，对师生的提问对答如流，当有老师问道：“大部分人不能自觉地把电池分类摆放，你如何解决这个问题呢？”小组同学给出了出人意料的创新解决方案：“建议厂家生产电池时，用条形码对不同种类电池进行分类编号，如普通锌锰电池、碱性电池、可充电电池、含汞电池、无汞电池等用不同的数码编号，当电池集中回收后可通过仪器扫描自动识别分类。”这种创造性的问题解决方案让我们不禁感叹学生巨大的创新潜力，也表明研究性学习对创新思维培养的重要作用。
再如我曾指导的研究性学习小组，开展了题为“南京市生活垃圾分类回收状况的调查与建言”的研究，通过对南京市生活垃圾分类回收状况的调查研究，了解市民的环保意识，发现垃圾分类回收中存在的问题，并通过小组合作探究得出问题解决的合理建议。同时在学校成立“Island”环保社团，加大对环境保护及垃圾分类回收的宣传，最终创新设计了多功能新型分类垃圾桶（见图1）。它使用组件安装的设计理念，结构主体上嵌有可伸缩的细杆，向外伸出后可用来固定相应的组件，为不同场合、不同地点、不同种类垃圾，设计不同的组件以满足不同的需求。美观设计上，垃圾桶顶部用作培土，栽种一些美丽清新的绿色植物，而在桶身上设计类似相框的小部件，插入一些吸引人的環保图片等宣传材料。这一研究成果在南京市第二届高中研究性学习成果展示评比活动中荣获市一等奖，可见研究性学习的开展有效促进了学生探究能力和创新思维的发展。
四、开设校本课程，进行创新实践
我校有江苏省语文和体育两个课程基地，学校以省课程基地为依托积极开展校本课程建设，每周五下午三、四两节课为学校统一安排的校本课程时间，学生可根据自己的特长、兴趣爱好自主选择老师或班级上课。
为促进学生创新思维的直接应用，我校化学组设置了“实验创新校本课程”。目前高中化学实验的方法与步骤大多是设置好的，学生按部就班地进行实验验证即可，学生独立思考、发现问题、创新设计的机会很少，因而开设“实验创新校本”来培养学生创新思维的实践是非常必要的。本课程主要针对高中课本中一些污染性的、现象不明显的、操作繁琐的、现有条件下难以实现的实验，如氨气的喷泉实验、铁吸氧腐蚀实验、苯溴代反应实验、钠与乙醇反应等进行优化改进、创新设计。实验创新是一项较复杂的创造性活动，首先要查阅文献，思考分析，提出创新设计方案，并研究方案的可行性，过程中教师要适时给予引导和建议，对创新成果进行分析评价，如：是否省去药品或仪器、实验操作是否简单易行、成功率是否得到提高、污染是否有效控制、能否提高课堂教学效率等方面进行评价反馈。实验创新是一个不断失败、改进、尝试的过程，既有探索的艰辛又有成功的快乐，实践中他们的创新思维得到充分发挥，有效培养了他们的创新能力。
在校本实践中我们取得了一系列丰硕成果，如：“分液漏斗在化学实验创新中的妙用”、“苯与溴取代反应的实验改进”、“铁吸氧腐蚀的实验创新”、“自制微型洗气瓶在钠与乙醇反应实验改进中的应用”等系列创新成果发表在《化学教育》期刊上 [3-6]。“实验创新校本”的实施使学生的创新活动常态化、课程化、规范化，满足了学生创新发展的需求，也体现了学校、学科在核心素养培养方面的特色。
总之，在平时教学中教师要不断渗透有利于创新思维培养的各种教学策略，在每节课、每一次活动中要有意识地引导学生主动思考、探究，不断激活他们创新思维的细胞，提高创新能力。当然，学生创新思维的培养不是一蹴而就的，需要我们持续不断的关注，在教学中要充分发挥学生的主体作用，尽可能地创造机会让学生积极研讨，养成问题意识，使学生乐于探索、勤于动手、勇于创新。促进学习观和思维方式的真正转变，做到由“被动接收”到“主动探究”、“勇于创新”的转变。相信通过我们的不懈努力，新课改倡导的学生创新素养的培养将会不断开花结果。
参考文献
[1] 王云生.基础教育阶段学科核心素养及其确定——以化学学科核心素养为例[J].福建基础教育研究，2016（2）：7-9
[2] 项云.基于化学核心素养的探究性教学研究——以“氨气性质”的教学为例[J].化学教与学，2018（1）：29-31
[3] 项云.分液漏斗在化学实验创新中的妙用[J].化学教育，2009（10）：63
[4] 项云，钱海滨.苯与溴取代反应的实验改进[J].化学教育，2011（5）：57
[5] 项云，钱海滨，蒋金虎.铁吸氧腐蚀的实验创新[J].化学教育，2011（6）：59
[6] 项云，钱海滨.自制微型洗气瓶在钠与乙醇反应实验改进中的应用[J].化学教育，2013（4）：82
关键词：创新思维；探究式教学；研究性学习；校本课程
文章编号：1008-0546（2018）11-0013-02 中图分类号：G632.41 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2018.11.004
近期持续发酵的中美贸易与科技摩擦，使中兴通讯曾面临着“无芯可用”的困境，在大量核心元器件仍依赖进口的背景下，“中国芯”之痛让国人真正意识到只有自主创新才不受制于人，这就要求我们的科研及教育要坚持创新驱动。但在过去相当长时间里我们的中学教育疲于应试，过分注重知识的传授和解题能力的提高，教师的教育方法和观念滞后，学生被动接受学习，问题探究缺失、思维含量低，大大抹杀了学生探究与创新潜能，不利于核心素养和終身发展必备能力的培养。
“实验探究与创新意识”是高中化学核心素养的重要方面 [1]，新形势下基础教育尤其要关注学生创新思维的培养，创新思维具有独特性、求异性、批判性等思维特征，突破常规和新颖独特是创新思维的具体表现，这种思维能力正常人经过培养是可以具备的。作为一名化学教育工作者，应在教学实践中不断探索有利于学生创新思维养成的教学策略。
一、实施探究式教学，改变教与学的方式
探究式教学是指学生在教师指导下，以“自主、探究、合作”为特征的学习方式，对教学中主要知识点进行自主学习、深入探究并进行小组合作交流的一种教学模式。它能改变学生被动接受的学习现状，积极引导学生用独到的眼光发现问题，用平等交流的方式探讨问题，用创意的方法解决问题，强调师生主动参与、平等互动、合作探究的学习过程。课堂上给学生充足的思考讨论时间，围绕老师提出或学生发现的问题，用创新的思维方式自由开放地探究问题，在质疑问难中探究，在观察比较中探究，在矛盾冲突中探究，在实践活动中探究，使班级教学焕发出生机勃勃的活力和效力。
如“氨气性质”的课堂教学 [2]，以问题质疑为驱动、实验探究为手段、创新素养培养为目标，围绕“氨气喷泉实验”、“氨气与酸反应”、“氨气催化氧化”三个实验探究展开教学，有意识地渗透化学核心素养的培养。通过创设情境、问题引导、讨论交流、实验探究、得出结论、迁移应用等方式，引导学生主动思考、积极探究，体验知识的发生、发展过程，自觉内化建构所学知识。充分发挥学生的主体作用，关注学生个性发展，尽可能多地给学生创造动手、动脑的机会，调动学生思考探究的积极性，培养学生的问题意识、科学探究能力和创新思维品质。
对学生而言，探究式教学改变了被动接受的学习习惯，用自己的思维方式主动地思考探究，形成一种由“接收”转变为“探究”、由“被动”转变为“主动”的学习方式，提高了学习效率。对教师而言，探究式教学将有力推动教师教学行为的转变，促使教师课前做好问题预设和引导的精心设计，努力提高自身的创新能力，不断引导学生积极参与、主动探索、勇于创新，最终达到学生学习观和思维方式的转变。
二、营造自主宽松环境，勇于想象和创新
教育心理学研究表明，学生在宽松、和谐的学习环境中容易产生问题意识，敢于提出问题，阐述自己的观点，不盲从教师和权威。而传统的课堂环境中，师与生的不平等阻碍了师生交流，学生有话不敢讲、有感不敢发，久而久之学生的创新思维受到严重压抑。因而我们要改变传统课堂的组织形式，让课堂成为合作交流的平台，把时间还给学生，老师只是一个智慧的组织者和交流者，形成一种平等、和谐、愉快的教学氛围。师生平等地交流意见、探讨问题，赞赏每一位同学的新发现、新思路、新方法，鼓励学生大胆想象和创新。
想象是思维探索的翅膀，想象能力对创新思维的形成不可或缺，让人获得更多发现的机会，迸发创新思维的火花。没有梦蛇成环，就不可能有苯环结构的发现，没有门捷列夫的想象，元素周期表可能要推迟一个世纪！爱因斯坦说过：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括了世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。”一种积极、自主、愉悦、自然的课堂氛围有利于学生想象力的发挥，教师要善于营造一种自主宽松的课堂教学环境。
想象往往是知识飞跃性的联结，要以扎实的基础知识和丰富经验为支撑，教学中要有意识地训练学生进行类比联想，如讲到H2实验室制法时，可类比联想用这套装置制CO2、H2S等气体。教师还要鼓励学生猜测、异想天开，如讲到N2的结构和性质时，可想象如果不存在叁键结构，N2将会变得很活泼，世界将会变成怎样？这样的想象和讨论是值得肯定和表扬的，它有利于激发学生思维创新。我们在平时教学中要根据教材内容创设情境，设置利于想象力发挥的素材，调动学生充分发挥想象力和创造力。
三、开展研究性学习，激活创新潜能
研究性学习是学生主动探求知识并注重解决实际问题的积极学习过程。一般以生活中的实际问题为研究对象，以培养学生探究与创新能力为目的，从问题提出到研究方案的设计、实施等均由学生自主完成，并将探索过程中获得的感性材料进行思维加工、分析，得出相应的结论或成果。
我校化学研究性学习在年级组的大力支持下开展的有声有色，如在2010级高一研究性学习开题中，“废旧电池回收利用的研究”小组准备充分、前期调研富有成效，对师生的提问对答如流，当有老师问道：“大部分人不能自觉地把电池分类摆放，你如何解决这个问题呢？”小组同学给出了出人意料的创新解决方案：“建议厂家生产电池时，用条形码对不同种类电池进行分类编号，如普通锌锰电池、碱性电池、可充电电池、含汞电池、无汞电池等用不同的数码编号，当电池集中回收后可通过仪器扫描自动识别分类。”这种创造性的问题解决方案让我们不禁感叹学生巨大的创新潜力，也表明研究性学习对创新思维培养的重要作用。
再如我曾指导的研究性学习小组，开展了题为“南京市生活垃圾分类回收状况的调查与建言”的研究，通过对南京市生活垃圾分类回收状况的调查研究，了解市民的环保意识，发现垃圾分类回收中存在的问题，并通过小组合作探究得出问题解决的合理建议。同时在学校成立“Island”环保社团，加大对环境保护及垃圾分类回收的宣传，最终创新设计了多功能新型分类垃圾桶（见图1）。它使用组件安装的设计理念，结构主体上嵌有可伸缩的细杆，向外伸出后可用来固定相应的组件，为不同场合、不同地点、不同种类垃圾，设计不同的组件以满足不同的需求。美观设计上，垃圾桶顶部用作培土，栽种一些美丽清新的绿色植物，而在桶身上设计类似相框的小部件，插入一些吸引人的環保图片等宣传材料。这一研究成果在南京市第二届高中研究性学习成果展示评比活动中荣获市一等奖，可见研究性学习的开展有效促进了学生探究能力和创新思维的发展。
四、开设校本课程，进行创新实践
我校有江苏省语文和体育两个课程基地，学校以省课程基地为依托积极开展校本课程建设，每周五下午三、四两节课为学校统一安排的校本课程时间，学生可根据自己的特长、兴趣爱好自主选择老师或班级上课。
为促进学生创新思维的直接应用，我校化学组设置了“实验创新校本课程”。目前高中化学实验的方法与步骤大多是设置好的，学生按部就班地进行实验验证即可，学生独立思考、发现问题、创新设计的机会很少，因而开设“实验创新校本”来培养学生创新思维的实践是非常必要的。本课程主要针对高中课本中一些污染性的、现象不明显的、操作繁琐的、现有条件下难以实现的实验，如氨气的喷泉实验、铁吸氧腐蚀实验、苯溴代反应实验、钠与乙醇反应等进行优化改进、创新设计。实验创新是一项较复杂的创造性活动，首先要查阅文献，思考分析，提出创新设计方案，并研究方案的可行性，过程中教师要适时给予引导和建议，对创新成果进行分析评价，如：是否省去药品或仪器、实验操作是否简单易行、成功率是否得到提高、污染是否有效控制、能否提高课堂教学效率等方面进行评价反馈。实验创新是一个不断失败、改进、尝试的过程，既有探索的艰辛又有成功的快乐，实践中他们的创新思维得到充分发挥，有效培养了他们的创新能力。
在校本实践中我们取得了一系列丰硕成果，如：“分液漏斗在化学实验创新中的妙用”、“苯与溴取代反应的实验改进”、“铁吸氧腐蚀的实验创新”、“自制微型洗气瓶在钠与乙醇反应实验改进中的应用”等系列创新成果发表在《化学教育》期刊上 [3-6]。“实验创新校本”的实施使学生的创新活动常态化、课程化、规范化，满足了学生创新发展的需求，也体现了学校、学科在核心素养培养方面的特色。
总之，在平时教学中教师要不断渗透有利于创新思维培养的各种教学策略，在每节课、每一次活动中要有意识地引导学生主动思考、探究，不断激活他们创新思维的细胞，提高创新能力。当然，学生创新思维的培养不是一蹴而就的，需要我们持续不断的关注，在教学中要充分发挥学生的主体作用，尽可能地创造机会让学生积极研讨，养成问题意识，使学生乐于探索、勤于动手、勇于创新。促进学习观和思维方式的真正转变，做到由“被动接收”到“主动探究”、“勇于创新”的转变。相信通过我们的不懈努力，新课改倡导的学生创新素养的培养将会不断开花结果。
参考文献
[1] 王云生.基础教育阶段学科核心素养及其确定——以化学学科核心素养为例[J].福建基础教育研究，2016（2）：7-9
[2] 项云.基于化学核心素养的探究性教学研究——以“氨气性质”的教学为例[J].化学教与学，2018（1）：29-31
[3] 项云.分液漏斗在化学实验创新中的妙用[J].化学教育，2009（10）：63
[4] 项云，钱海滨.苯与溴取代反应的实验改进[J].化学教育，2011（5）：57
[5] 项云，钱海滨，蒋金虎.铁吸氧腐蚀的实验创新[J].化学教育，2011（6）：59
[6] 项云，钱海滨.自制微型洗气瓶在钠与乙醇反应实验改进中的应用[J].化学教育，2013（4）：82
