孫亞涵,王良(吉林師范大學 化學學院,吉林 四平 136000)
隨著新一輪高考改革的全面實施以及國家對創(chuàng)新型人才的需求,高考命題愈發(fā)重視對學生探究與創(chuàng)新能力的考查。由于高中階段處于人思維和心理發(fā)展的關(guān)鍵時期,相較于成年人,高中生的思維定勢尚未形成,學生的求變意識、想象力明顯提升,因此,在高中階段的學習過程中,學生的探究與創(chuàng)新能力能否得到有效培養(yǎng),直接影響到學生高考所取得的最終分數(shù)和進入高等教育后的學習能力,間接的影響著教育的核心育人功能和學生未來的發(fā)展。
作為教師,應該清晰地認識到探究與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)以及探究與創(chuàng)新能力對學生未來發(fā)展價值的重要性。所以,在新一輪高考改革中,應深度剖高考試題,分析探究與創(chuàng)新能力的命題特點,探尋“能力為重”指導思想下的命題導向,并以此為依據(jù)對教學策略進行調(diào)整,強化對學生探究與創(chuàng)新能力的有效培養(yǎng),更好地提升學生的探究與創(chuàng)新能力。
在2017版課程標準中對“科學探究與創(chuàng)新意識”的定義是:科學探究是進行科學解釋和發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造和應用的科學實踐活動[1],主要包括:(1)提出有探究價值的問題;(2)設(shè)計探究方案;(3)實施實驗;(4)獲取證據(jù);(5)分析解釋或模型建構(gòu);(6)形成結(jié)論;(7)交流評價等7個方面[2]。
創(chuàng)新能力是創(chuàng)新型人才必備的能力,是指學習者在面對新事物、新情境時,能綜合運用所學知識,從多角度進行大膽合理地猜測,并通過實驗加以證實。創(chuàng)新能力主要包含:內(nèi)容創(chuàng)新、形式創(chuàng)新、方法創(chuàng)新、思維創(chuàng)新4個方面。
因為化學屬于自然科學,其學習的本質(zhì)屬性在于探究與創(chuàng)新,而探究與創(chuàng)新能力是一種較為內(nèi)隱的能力,一般無法直接看到,所以需要以探究活動為載體,檢驗學生運用所學知識創(chuàng)造性的解決實際問題能力。但是在高考紙筆測驗中無法進行真實的探究活動,需要以真實的情境考察學生的探究與創(chuàng)新能力。在高校選拔人才的背景下,高考評價體系依據(jù)素質(zhì)教育的培養(yǎng)目標及課程標準將科學探究與創(chuàng)新能力的考察要素劃分為,真實情境下:設(shè)計實驗方案、描述實驗現(xiàn)象、分析實驗數(shù)據(jù)、評價探究方案4個方面的能力,與課程標準中化學學科的核心素養(yǎng)相對應。
探究與創(chuàng)新能力是高考命題的重要熱點之一,我們以全國甲卷和乙卷為例,從試題情境、考察內(nèi)容和探究與創(chuàng)新能力要素3個角度,對相關(guān)的化學試題進行統(tǒng)計分析。
3.2.1 立足基礎(chǔ)知識,考察實驗原理方法
根據(jù)2021年高考全國卷探究與創(chuàng)新能力考點分析,可以看出高考試題中對于實驗基礎(chǔ)的考察,不但沒有為了追求試題的新穎而回避經(jīng)典題型,而是直接選用了教材中的實驗裝置。回歸基礎(chǔ)知識和基本技能,突出對實驗基本操作及基本原理的考察,考察學生對高中階段必做實驗的掌握程度。例如全國甲卷的第9題以及全國乙卷的第8題,不僅考察了實驗室典型氣體的制備操作方法及實驗原理,還涵蓋了高中典型無機物的性質(zhì)及氣體制備的相關(guān)知識,注重在實驗情境中對基礎(chǔ)知識以及基礎(chǔ)實驗操作及實驗原理的考察,突出了試題的基礎(chǔ)性。
3.2.2 立足真實情境,考察知識遷移能力
高考作為選拔性考試,主要考察學生在進入高校前,能否在生活實踐或?qū)W習探索情境中,根據(jù)已有的知識、技能達到解決問題的目的。隨著新高考的推進,2019年教育部考試中心發(fā)布《中國高考評價體系》中明確指出情境是考查載體,要求學生在現(xiàn)實情境中運用所學解決問題,在真實情境中展現(xiàn)綜合素質(zhì)[3],因此試題情境化已經(jīng)成為命題的趨勢,試題的呈現(xiàn)形式更加靈活多樣。分析2021年全國高考卷,可以看出,試題十分注重情境的創(chuàng)設(shè),依據(jù)核心素養(yǎng),深入挖掘優(yōu)秀的情境素材,考察學生對知識的遷移能力。例如2021年全國甲卷,第27題,選取工業(yè)廢銅回收綜合利用制取膽礬為背景,不僅承載了元素化合物典型物質(zhì)的制備、實驗操作、儀器選擇、化學方程式的書寫、膠體的性質(zhì)、沉淀溶解平衡的條件等必備基礎(chǔ)知識,還考察了學生對于實驗方案評價的能力,間接體現(xiàn)了綠色化學思想以及提高原子利用率的可持續(xù)發(fā)展理念??梢钥闯?,高考試題在緊扣課程標準兼顧試題基礎(chǔ)性和綜合性的同時,還體現(xiàn)了社會主義核心價值觀下的價值引領(lǐng),落實了高考立德樹人的核心育人功能,讓學生的化學學習兼具社會意義。
3.2.3 立足核心素養(yǎng),考察探究創(chuàng)新能力
高考試題中以探究與創(chuàng)新能力為命題點的題目,具有涉及的知識面較廣,思維發(fā)散的空間大等特征,通常是結(jié)合元素化合物知識,考察物質(zhì)的制取、分離與提純、物質(zhì)制備方案的涉及以及與化學計量結(jié)合考察物質(zhì)的組成或純度,具有一定的難度。研究2021年高考化學試題,不難發(fā)現(xiàn)化學試題中核心素養(yǎng)的落實特點尤為明顯。對于探究與創(chuàng)新能力的考察也不僅僅局限于對“科學探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)的考察,還涉及到“證據(jù)推理與模型認知”“變化觀念與平衡思想”等其他素養(yǎng)的考察。因此高考中對于探究與創(chuàng)新能力的考察是與核心素養(yǎng)密切相關(guān)的,五大核心素養(yǎng)是相輔相成,綜合發(fā)展的。
根據(jù)高考試題命題特點可以看出,高考十分注重對基礎(chǔ)知識和基本技能的考察,而學生探究能力的發(fā)展取決于學生對基礎(chǔ)知識、基本技能的掌握情況,以及是否在日常學習的過程中形成良好的思維習慣。因此,在教學過程中,教師要注重強化學生的基礎(chǔ)知識,利用課堂教學引導學生掌握常用的創(chuàng)新方法,對學生進行多方位的啟發(fā)式教學,引導學生主動從不同的維度提出問題、分析問題、解決問題,幫助學生形成良好的問題意識,促進知識遷移,使學生能綜合運用知識并積極主動探究新知識,形成良好的創(chuàng)新意識及思維習慣。
2021年新高考非常注科學探究能力的考查,試題情境選材新穎,但都沒有脫離教材,借助生產(chǎn)環(huán)保、實驗探索等真實的情境聯(lián)系化學原理與規(guī)律,對探究與創(chuàng)新能力進行不同水平的考察。試題在體現(xiàn)探究與創(chuàng)新能力的同時,還注重綠色化學思想、可持續(xù)發(fā)展等思想的滲透。因此教師在立足于教材基礎(chǔ)實驗的同時,還應該關(guān)注科技前沿與社會熱點、生態(tài)環(huán)境等方面的素材,深入挖掘有教育意義的情境素材。例如:在講授氧化還原相關(guān)知識時,可以對氧化還原理論建立的史料、日常生活中的氧化還原反應、科學研究中涉及到的氧化還原反應等情境素材進行深度挖掘。所以,教師在今后的教學過程中,應深入挖掘化學知識在生活、生產(chǎn)、科技、科學研究發(fā)等方面素材,重視教材上的拓展資料;例如科學視野、化工技術(shù)生產(chǎn)等欄目,在真實的問題情境中展開教學,調(diào)動學生的探究意識和創(chuàng)新思維,使學生對化學學習產(chǎn)生興趣,提升學生在情境中提取信息的能力,促進學生知識遷移,為學生提供學習的思路及方向。
分析高考試題,可以看出高考試題中對于探究與創(chuàng)新能力的考察是從新課標中核心素養(yǎng)能力水平出發(fā),不僅包含了科學探究環(huán)節(jié)與能力要素,還考察學生五大核心素養(yǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的水平,因為科學探究能力的發(fā)展離不開其他核心素養(yǎng)的共同作用。所以,在實際教學過程中,教師應立足于核心素養(yǎng),促進學生全方位的協(xié)調(diào)發(fā)展。
如果教師能夠在這個時期充分了解學生們的心理發(fā)展與變化,借助有效展示,實現(xiàn)“宏觀辨識與微觀探析”,積極開發(fā)學生們的思維潛能,或通過設(shè)計實驗,驗證物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不同導致的化學性質(zhì)不同,實現(xiàn)科學探究與創(chuàng)新意識,以此激發(fā)學生們的學習熱情,就能為以后引導學生形成探究與創(chuàng)新意識打下良好的基礎(chǔ)。因此,以后的學習中,教師要注重從多角度啟發(fā)學生,在掌握基礎(chǔ)知識和基本技能的同時,鼓勵學生從多方面、多角度去思考問題,突破思維的局限性,立足于核心素養(yǎng),促進學生全方位協(xié)調(diào)發(fā)展,加強對學生探究與創(chuàng)新能力和學科素養(yǎng)的培養(yǎng)。