高中化学教学中如何培养学生创新思维能力

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李哲

日喀则市上海实验学校 西藏日喀则市 857000

摘要

创新思维能力是当今教育的核心目标之一,对学生未来发展至关重要。高中化学学科具有培养创新思维的独特优势,但目前教学中仍存在诸多问题。本文以高中化学教学为切入点,分析了创新思维培养的重要性、现状及存在的问题。针对传统教学模式限制、实验探究不足、学生参与度低等问题,提出了创设问题情境、优化实验教学、运用信息技术等策略。旨在为高中化学教师提供培养学生创新思维能力的实践指导,促进学生全面发展,满足社会对创新人才的需求。


关键词

高中化学;教学;创新思维

正文


 21世纪创新思维能力成为人才培育的关键因素之一对于国家进步以及个人的成长都有着积极的作用。高中化学作为基础学科,具备抽象性、逻辑性以及实践性,这给培育学生的创新思维赋予了独有的优势。当下,高中化学教学对于培养学生创新能力依然存在部分问题,迫切需要进行深入的探究和处理。此文意在研讨高中化学教学中培养学生创新思维能力的重要性,剖析现况和问题,并且给出对应的教学策略。借由系统性的研究,给提高高中化学教学的质量、培育拥有创新能力的人才给予理论支撑和实践引导。

一、高中化学教学中培养学生创新思维能力的重要性

在高中化学教学里培养学生的创新思维能力意义极为深远。化学这门学科所具有的特性,为创新思维的培育给予了特别的优势,当中涵盖的抽象概念、繁杂反应以及实验探究的过程,均是激发创新思维的关键契机。凭借对创新思维的培养,学生不但能够更为深刻地领会化学知识,而且还能把所学运用到实际问题的解决当中,进而提高学习成效和对学科的兴趣。另外,创新思维能力的培育有益于学生构建科学的思维模式,强化分析与解决问题的水平,给未来的学习和职业发展筑牢根基[1]。在当下变化迅速的社会里,拥有创新思维的人才更能够适应社会的需求,为国家的科技进步和经济发展贡献力量。

二、高中化学教学中学生创新思维能力培养的现状与问题

(一)传统教学模式限制创新思维发展

高中化学教学里的传统教学模式过度注重知识的强行灌注,忽略了学生主动探索的关键意义,致使学生往往被动地接收信息,缺少独立思考的能力。教师偏向于给出标准答案与固定的思路,在不知不觉中压制了学生提出新见解以及解决问题的水平。与此同时,课堂上互动的匮乏也制约了学生表达和交流创新想法的契机。这样的教学方式虽说在传授基础的知识上存在一定成效,然而却难以培育学生的创新能力与批判性思维,无法契合现代社会对于创新人才的需求。所以,变革传统的教学模式,探寻更有益于培养学生创新思维的教学办法,变成了当下高中化学教学改革的重要任务。

(二)实验教学缺乏探究性和开放性

在高中化学实验教学里,普遍存在着探究性与开放性匮乏的状况,当下的实验课程常常过度看重验证性实验,学生仅仅需要依照既定的步骤去操作,缺少自主设计以及探究的余地。这样的固定模式不但束缚了学生的创造性思维,还让他们对实验的兴趣和参与程度降低了;与此同时,实验的内容跟实际生活相脱离,学生难以把学到的知识运用到解决现实问题当中;另外,实验的评价体系比较单一,过度强调结果却忽略了过程,没办法全面评估学生的创新能力。这些问题致使实验教学没能充分施展其培养学生创新思维的潜能,迫切需要进行改革和优化,以此来提升实验教学的探究性和开放性。

(三)学生主动参与不足

在高中化学教学当中,传统的教学方式常常让学生处在被动接受知识的境地,没有充足的契机去主动探索和思考,此种状况致使学生的学习积极性偏低,主动参与过差,对化学学科的兴趣逐步降低;同时,课堂上互动的欠缺也对学生表达和交流创新想法的机遇形成了限制,让他们难以在思维的碰撞里激发出新的灵感;最后,过于沉重的学业压力以及应试导向的评价体系,进一步削减了学生主动参与学习的动力。这些因素共同发挥作用,不但影响了学生对化学知识的深入领会,更对他们创新思维能力的发展造成了阻碍[2]。所以,怎样提升学生的主动参与程度,成为当下高中化学教学迫切需要解决的关键问题。

(四)评价体系不利于创新能力培养

当下高中化学教学的评价体系,在培育学生创新思维能力这一方面存在着显著的缺陷。传统的评价方式过度注重标准答案与固定的解题思路,漠视了学生的独特见解和创新思路所具有的价值。这样的评价模式致使学生更趋向于追求“标准”而非创新,压抑了他们探索新方法和提出新观点的主动性。同时,单一形式的纸笔测试难以对学生的实践能力和创新潜力进行全面的评估,而这恰好是创新思维培养的关键要素。另外,评价体系过度看重知识的记忆,使得学生和教师都把大量的精力投入到机械记忆当中,而非用于培养分析问题、解决问题的能力。这种评价导向不但限制了学生创新思维的发展空间,还对教师在创新教学方法上的探索和实践产生了影响。所以,对评价体系进行改革,构建起更为全面、多元的评价机制,变成了推动学生创新思维能力培养的重要课题。

三、培养学生创新思维能力的教学策略

(一)创设问题情境,激发创新思维

创设问题情境属于激发学生创新思维的有效办法。经由设计和实际生活有关联的化学问题,教师能够引领学生把抽象的化学知识跟具体的情境加以融合,由此激发出他们的探究欲望以及创新意识。这种方式不但能够增强学生的学习兴趣,还能够培育其分析与解决问题的能力,进而推动创新思维的形成[3]。在问题情境里,学生需要全面运用已有的知识,突破常规的思维模式,探寻多样的解决办法,这一过程本身即为创新能力培养的关键所在。

拿人教版(2019)“离子反应”一课来讲,教师能够创设一个水质净化的实际问题情境。假定某地区的自来水中存在过量的钙离子和镁离子,致使水质硬度过高。教师能够提出像这样的问题:“怎样才能有效地去除水中的钙镁离子,让水质变软?”这个问题把抽象的离子反应知识跟日常生活里的实际需求结合了起来。学生需要思索离子反应的实质,探索可能的沉淀反应或者离子交换反应。他们也许会提出使用碳酸钠来沉淀钙镁离子,或者借助离子交换树脂来替换钙镁离子等方案。在这个过程当中,学生不但需要运用离子反应的基本原理,还得考虑方案的可行性、经济性以及环保性。这种从多个角度思考以及创新性解决问题的过程,正是培养创新思维的有效路径。

(二)优化实验教学,培养实践创新能力

优化实验教学乃是培育学生实践创新能力的关键策略。对传统的验证性实验加以改革,朝着更具开放性和探究性的实验设计转变,能够切实激发出学生的创新思维。这样的优化不但涵盖实验内容的规划,还包含实验方法的改进以及评价体系的健全。开放性实验给学生提供了机会,让他们能够自主设计实验方案、挑选实验材料,并且在实践中持续进行调整和优化。这一过程培育了学生解决问题的能力、批判性思维以及创新能力,使他们能够在实践当中学会创新。

以人教版(2019)“氧化还原反应”这一课来说,教师能够设计一个开放性的实验:探究影响铁生锈速度的因素。传统的做法或许只是让学生观察已经设定好的几组实验,然而优化后的实验教学却能够让学生自主设计实验方案。学生需要思索可能对铁生锈产生影响的因素,像是温度、湿度、氧气含量等等,随后设计控制变量的实验步骤。在这个过程里,学生也许会提出具有创新性的想法,例如使用不同浓度的盐水来模拟海水环境,或者探究不同金属与铁接触时对生锈速度的影响。在实验过程中,学生需要自主进行观察、记录数据,并且对结果展开分析和解释。这种开放式的实验不但加深了学生对氧化还原反应的理解,还培养了他们的实验设计能力、数据分析能力以及科学探究精神,为培育实践创新能力搭建了良好的平台。

(三)运用信息技术,拓展创新思维空间

运用信息技术属于拓展学生创新思维空间的有效手段之一,借由整合数字资源、虚拟实验以及在线协作工具,能够突破传统教学在时间和空间上的限制,给学生带来更为丰富和多元的学习体验。信息技术的运用不但能够让抽象的化学概念变得直观且容易感知,还能够给学生搭建自主探究和创新实践的平台。这样的教学模式有利于培育学生的信息素养、数字化思维以及创新能力,让他们能够在更宽广的视野里探索化学知识,激发创新的灵感。

拿人教版(2019)“铁及其化合物”这一课来讲,教师能够利用信息技术营造出一个虚拟的钢铁厂环境。凭借 3D 建模和虚拟现实技术,学生能够“亲身置于”其中观察炼铁、炼钢的整个流程。在这个虚拟的环境里,学生能够自主对各种参数进行调整,例如温度、原料的配比、反应的时间等等,观察这些因素对最终产品质量产生的影响。同时,教师能够设定一些虚拟实验,让学生探究怎样提升钢的性能或者怎样处理钢铁生产里的废弃物。通过在线协作平台,学生能够组成虚拟的研究小组,一起探讨具有创新性的钢铁生产方式或者新型钢材的开发。这种融合信息技术的教学方式不但加深了学生对铁及其化合物的理解,还培养了他们的创新思维以及解决问题的能力,为未来在相关领域的创新实践打下基础。

(四)构建多元化评价机制,激励创新思维发展

构建多元化的评价机制是激励学生创新思维发展的行之有效的策略。这种评价机制不光留意学生对知识的掌握程度,还更为看重他们的思维流程、创新能力以及实践应用的能力。借助综合运用过程性评价、终结性评价、自评与互评等各类方式,能够全面展现学生的学习表现和创新潜力。多元化的评价机制能够唤起学生的创新意识,激励他们探寻不同的解决办法,进而推动创新思维的培育和发展。

以人教版(2019)“元素周期律” 这一课为例,教师能够设计一个综合性的评价方案。首先,能够通过小组讨论以及展示的形式,让学生研讨元素周期律的历史发展进程,并预测未来或许会出现的新元素。这一环节能够采用同伴互评的办法,评价的标准涵盖思路的创新性、论证的逻辑性等等。其次,能够设计一个开放性的实践任务,比如设计一种新的元素周期表展示方式,学生能够利用多媒体技术或者实物模型来呈现自身的创意。这一任务能够采用专家评价和自评相互结合的方式,重点关注设计的创新性和实用性。最后,能够通过撰写科普文章的形式,让学生阐述元素周期律在日常生活里的应用,这一环节能够采用教师评价和同伴互评相互结合的方式,评价标准包含内容的科学性、表达的创新性等等。通过这样多元化的评价机制,不但能够全面评估学生对于元素周期律的理解,还能够激发他们的创新思维,培育其多角度思考以及解决问题的能力。

结束语:

综上所述,高中化学教学中培养学生创新思维能力面临诸多挑战,但其重要性不容忽视。创新思维能力是学生全面发展的关键,对其未来学习和职业发展具有深远影响。为此,教育工作者应积极改革教学方法,优化实验设计,运用现代信息技术,并构建多元化评价机制。通过创设问题情境、强化实践探究、拓展思维空间和科学评估,我们能够有效激发学生的创新潜能,培养他们的批判性思维和问题解决能力。这不仅有助于提高化学教学质量,更能为国家培养具有创新精神和实践能力的高素质人才,为社会发展注入新的活力。

参考文献:

[1]陈赫.高中化学教学中培养学生高阶思维的教学策略[J].理科考试研究,2024,31(17):54-56.

[2]汪虹.学科核心素养背景下高中化学教学优化路径探究[J].高考,2024,(24):121-123.

[3]张艳娥.高中化学实验教学中学生创新思维的培养[J].数理化学习(教研版),2024,(06):56-58.

 


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