周苗苗

摘 要：文章以促進創(chuàng)新教育發(fā)展為目的，采取案例分析等方法對核心素養(yǎng)背景下高中化學教學中創(chuàng)新教育實踐進行研究，并從以下幾個方面提出參考建議：整合教學內容，激發(fā)學生創(chuàng)新意識；構建問題情境，啟發(fā)學生創(chuàng)新思考；開展科學實驗，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神；組織拓展活動，促進學生創(chuàng)新實踐.

關鍵詞：核心素養(yǎng)；創(chuàng)新教育；教學實踐；高中化學

中圖分類號：G632? ?文獻標識碼：A? ?文章編號：1008-0333（2023）27-0128-03

收稿日期：2023-06-25

作者簡介：周苗苗（1994.8-），女，江蘇省連云港人，本科，中小學二級教師，從事化學教學研究.

當前，根據新課程標準要求，發(fā)展學科核心素養(yǎng)成了課程教學的重要目標，而根據化學學科特點，學生的核心素養(yǎng)發(fā)展主要體現(xiàn)在“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”“科學探究與創(chuàng)新意識”“科學態(tài)度與社會責任”維度.新的教學要求需要對教學實踐進行創(chuàng)新，同時學生創(chuàng)新素養(yǎng)的發(fā)展也需要良好的教學環(huán)境.因此，高中化學教師應深入研究課程標準，并基于核心素養(yǎng)的要求積極探索創(chuàng)新教育的實踐策略.

1 整合教學內容，激發(fā)學生創(chuàng)新意識

在核心素養(yǎng)下，高中化學教學中創(chuàng)新教育的實現(xiàn)需要豐富多元的教學內容作為依托.部分學生對教材中單一化的內容缺乏興趣，無法調動他們的好奇心和求知欲.針對此，教師可以適當調整課程內容，并利用信息技術手段對其進行優(yōu)化，調動學生的學習熱情，從而激發(fā)學生的創(chuàng)新意識［1］.

例如，在“人類對原子結構的認識”這一單元的教學指導中，為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，教師通過教學研究打破了教材知識呈現(xiàn)的順序，利用信息技術整合多種教學資源，形成新穎且有邏輯的教學內容，并引導學生展開項目式學習.在探究原子結構的項目式學習中，教師為學生創(chuàng)新安排了如下學習內容：（1）對原子結構的探究.這部分內容包含湯姆孫的陰極射線實驗視頻，視頻展現(xiàn)：1891年，赫茲發(fā)現(xiàn)陰極射線可以穿過金屬箔，提出陰極射線不是粒子，而是“今天所說的電磁波”；1859年，普呂克爾發(fā)現(xiàn)陰極射線在電場發(fā)生偏轉，將風車放在陰極射線旁，風車會旋轉；1899年，湯姆孫測定各種物質產生的陰極射線，證明了陰極射線是帶負電的粒子，并測定一個粒子的質量是一個氫原子質量的1/1 836，隨即命名為電子，而且是原子結構的一部分.學生基于化學史料進行原子結構探究，發(fā)展了證據推理素養(yǎng)，理解了觀點、推理和證據之間的邏輯關系.同時在根據史實資料與視頻內容畫出自己推理想象中的原子結構模型，發(fā)展模型建構和模型認知素養(yǎng)［2］.（2）發(fā)展學生模型認知素養(yǎng).這部分內容包含α散射實驗視頻，視頻介紹：1909年，盧瑟福和助手做了α粒子轟擊金箔散射實驗，現(xiàn)象是：①大多數α粒子穿過；②少數α粒子大角度偏轉；③極少數（八千分之一）α粒子被反彈；1914年，盧瑟福用陰極射線轟擊氫，發(fā)現(xiàn)了質子；1919年，盧瑟福用粒子轟擊氮核，猜想原子核內存在不帶電的中子；1935年查德威克根據對原子核轟擊實驗，發(fā)現(xiàn)從原子核里發(fā)出的γ射線可以把質子從原子中撞出來，確認γ射線中的微粒是中子，中子不帶電，質量與質子相近.學生基于史料情境的證據推理與原子結構模型迭代，發(fā)展了“模型建構、模型應用、模型發(fā)展”的模型認知素養(yǎng).同時，學生根據史實資料與視頻內容再次畫出推理想象中的原子結構模型，并以此模型來解釋實驗結果與資料事實，進一步發(fā)展模型建構和模型認知素養(yǎng).（3）認識質量數、核素和原子結構示意圖的意義.這部分內容包含圖文介紹：1914年里查茲（美國）用化學實驗證明了存在不同相對原子質量和放射性，但其他物理、化學性質完全一樣的化學元素變種，這些變種具有相同的質子數.學生通過原子結構模型的演進和相關性質的歸納與演繹，認識了質量數、核素和原子結構示意圖的意義，發(fā)展了歸納與演繹素養(yǎng).（4）從微瀚海到宏宇宙的升華.這部分內容包含介紹“宏觀元素與微觀粒子”的短視頻，學生通過視頻了解宏觀世界與微觀世界的關系，感受化學家在探索宏觀與微觀世界過程中所付出的努力，進而在人文的熏陶中提升科學精神和社會責任.

2 構建問題情境，啟發(fā)學生創(chuàng)新思考

只有善于發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，才能創(chuàng)新性地解決問題［3］.針對此，在高中化學創(chuàng)新教育中，教師應結合學生核心素養(yǎng)發(fā)展要求構建問題情境，利用問題驅動學生創(chuàng)新思考、實踐探索，進而實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展.

例如，在《金屬鈉及鈉的化合物》這一單元的教學指導中，教師根據“鈉的燃燒實驗”構建問題情境，并引導學生動手操作，激發(fā)學生創(chuàng)新思考，改進實驗方案.在實驗指導中，教師首先提出問題：鈉的燃燃生成了淡黃色的固體過氧化鈉，但在實際燃燒過程中常常伴隨著黑色物質的生成.不少學者認為產生大量黑色的原因是鈉在燃燒時與CO2反應生成了黑色的碳；除此之外，還有一些學者認為鈉中存在雜質鐵元素，導致產物中含有黑色物質.你認為這些鈉在燃燒過程中產生的黑色物質是什么？在問題的驅動下，學生進行猜想，并分組實驗來檢驗鈉燃燒后的黑色物質.根據教材的指導，各組學生在實驗操作中向實驗后含有黑色物質的儀器中先加入稀鹽酸，然后向反應后的溶液中加入KSCN，最后根據實驗現(xiàn)象及結論：加入稀鹽酸，黑色物質部分溶解，加入KSCN溶液后，溶液變紅，可判斷鈉燃燒產生的黑色物質中含有鐵的氧化物.根據這一實驗過程，教師提出了問題：你確定燃燒的物質全都是鈉嗎？如何改進實驗，才能有效減少黑色物質的產生？學生通過小組討論、集思廣益后，圍繞“鈉的燃燒實驗條件”進行探究，并創(chuàng)新設計了可操作的實驗改進方案.其中方案一：先用吸水性更好的紙巾吸干鈉塊表面的煤油，然后取稍大的鈉塊，用紙巾吸干鈉表面煤油后用小刀切除鈉塊的四周，以更好地除去表面的煤油后再按照新人教版進行燃燒實驗.多次實驗后可知：切除鈉四周后再進行鈉的燃燒實驗，可有效地減少黑色物質的生成，同時能更明顯地觀察到淡黃色的物質的生成.方案二：先用吸水性更好的紙巾吸干鈉塊表面的煤油，然后取稍大的鈉塊，用酒精洗滌鈉的表面，以除去鈉表面的煤油，接下來，用濾紙吸收表面的酒精，最后按照規(guī)范的步驟進行燃燒實驗.多次實驗后可知：先用酒精洗去鈉塊表面的燃油，再進行鈉的燃燒實驗，也能有效地減少黑色物質的生成，更加明顯地觀察到淡黃色的物質生成.教師對學生給出的實驗改進方案給予了充分的肯定，認可了學生創(chuàng)新實驗的成果，然后根據實驗探究進行總結：鈉在燃燒過程中常產生大量黑色的原因是鈉與CO2反應生成了黑色的碳，如果減少CO2的產生，可有效減少鈉燃燒產物中黑色物質的生成.此外，為了進一步培養(yǎng)學生嚴謹的實驗態(tài)度，教師還對改進實驗提出了建議：演示鈉實驗時，盡可能除去鈉表面的煤油；注意控制火焰溫度，防止溫度過高.最后要求學生根據建議進行反思，進一步優(yōu)化自己的實驗方案.

3 開展科學實驗，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神

化學是一門以實驗為基礎的學科，而組織學生展開化學實驗也是發(fā)展其學科核心素養(yǎng)的重要途徑.化學實驗是科學嚴謹的，而參與實驗的過程也是發(fā)展創(chuàng)新精神的過程.基于此，在高中化學創(chuàng)新教育中，教師應立足學生學科核心素養(yǎng)發(fā)展組織開展科學實驗活動，引導學生在設計、改進實驗的過程中實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展.

例如，在學習“鈉的化合物”相關內容時，教師結合教材內容為學生展示了“侯氏制堿法”的視頻資料，進而創(chuàng)新設計實驗教學，組織學生在實驗室模擬工業(yè)侯氏制堿法的工作原理制備NaHCO3.在實驗探究中，教師充分參與到學生之中，引導學生創(chuàng)造性地改造制堿流程，形成更加科學合理的方案.如教師可以啟發(fā)實驗小組將化工流程中向飽和食鹽水中先通入足量氨改為直接配制氯化鈉的飽和氨水溶液，以提高操作效果；指導學生將傳統(tǒng)使用的分液漏斗改進為恒壓滴液漏斗，以保證制備CO2過程中稀鹽酸能夠順利流下；向學生講解控制反應速率的方法，提升學生實驗創(chuàng)新能力；提示學生靈活運用T形玻璃導管來控制實驗過程中氣體的流向，提高NaHCO3的產率，等等.在教師的指導下以及學生的創(chuàng)新實踐下，“侯氏制堿法”的工作原理被搬進了實驗室，學生完整地體驗了氣體的制備、氣體的凈化、氣體性質的反應實驗過程，實現(xiàn)了創(chuàng)新探索，也有效發(fā)展了學科的核心素養(yǎng).

4 組織拓展活動，促進學生創(chuàng)新實踐

拓展活動是落實創(chuàng)新教育的重要途徑.根據新課標的要求，高中化學教師在教學指導中應積極組織拓展活動，打破學科之間的界限，為學生提供創(chuàng)新實踐的機會，鍛煉學生的實踐能力，并實現(xiàn)學科核心素養(yǎng)的綜合發(fā)展.

例如，在學習了“元素周期律和元素周期表”相關內容后，教師創(chuàng)新探索學科之間的融合點，并設計以“律動的元素·靈動的青春”為主題的綜合實踐活動，綜合實踐活動主要包含以下任務：（1）化學元素知多少.在活動探究中，有的學生將圖片、文字、色彩、空間等要素進行完美結合，以宣傳海報的形式向大家介紹了元素周期表中多種元素的發(fā)現(xiàn)史、性質、應用的相關內容，讓我們看到化學元素世界的豐富多彩；也有的學生將視覺和聽覺結合到一起，對有關化學元素的視頻進行錄制和剪輯，并配上有趣的解說詞，更立體地展示元素的世界.從展品中可以看出學生跳出了對化學知識機械學習的誤區(qū)，發(fā)揮創(chuàng)新想法將元素周期的相關知識以更加新穎、更加個性的方式展現(xiàn)出來，從而充分鍛煉了他們的創(chuàng)新實踐能力.（2）文學中的化學元素.在這一任務的驅動下，有的學生查找各種文學作品，并從中找出包含化學元素的內容，同時結合元素周期表進行文學創(chuàng)作，實現(xiàn)自己的創(chuàng)意表達.如學生根據李賀《李憑箜篌引》中的“女媧煉石補天處，石破天驚逗秋雨”這一句提出疑問：那是什么石才有石破天驚的功力呢？答案是硝石，化學名為硝酸鉀，也是火藥的主要成分，只有火藥爆炸才有石破天驚的效果.而化學元素之間發(fā)生的反應是：S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑，這樣才能形成“石破天驚”的效果.還有的學生將流行歌曲重新填詞，將化學元素融入其中，用更加文藝的方式表現(xiàn)化學知識.學生所展示的文學作品是他們創(chuàng)新探索能力的重要體現(xiàn)，也是他們將化學與其他學科建立聯(lián)系的方式.這對于學生體會跨學科學習的樂趣，激發(fā)學生的創(chuàng)新實踐潛能是十分重要的.（3）神奇的元素周期表.根據活動任務要求，有的學生手繪元素周期表，有的學生設計元素周期表立體模型，有的學生用教元素周期表設計手工藝品……各種展品十分有趣，學生用創(chuàng)意展示了化學獨有的色彩，體驗到了創(chuàng)新表達化學知識的樂趣.

參考文獻：

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［責任編輯：季春陽］