引言：新高考改革对高中化学教学提出了新的要求，培养学生的科学探究能力和创新意识成为教学的重点。科学探究是化学学科的核心素养之一，通过探究过程，学生可以深入理解化学知识，掌握科学研究的方法，提高分析问题、解决问题的能力，进而激发创新思维。然而，受应试教育思想和传统教学模式的影响，当前高中化学科学探究教学还存在诸多不足，亟须创新优化。本文将围绕科学探究培养创新能力的意义、问题和对策展开探讨，为推动高中化学教学变革提供思路。

一、科学探究培养创新能力的意义

（一）科学探究是学生学习化学知识的有效途径

化学是一门实践性很强的学科，许多知识需要通过实验探究才能真正理解和掌握。比如在学习“铁在空气中燃烧”的知识时，学生通过亲自设计实验、组装装置、观察现象、分析数据，能够深刻认识到铁燃烧是剧烈的氧化反应，生成物是黑色的四氧化三铁，从而建构起完整的认知框架。这种基于探究的学习方式，可以帮助学生把化学知识内化为自己的经验和智慧，不仅记得牢、理解透，而且能迁移运用^[1]。

（二）科学探究有助于培养学生的创新思维

科学探究是一个发现问题、分析问题、解决问题的过程，需要学生打破思维定式，从多角度、多层次思考问题。在探究过程中，学生需要提出假设、设计实验、评估方案，这就需要发散思维、联想想象、类比推理等创新思维方式。以“水的净化”探究为例，学生通过头脑风暴，可以想到过滤、吸附、离子交换等多种净化方法；通过小组讨论，分析各种方案的可行性、经济性、环保性；再通过动手实验，验证自己的想法。在这一过程中，学生跳出了课本的束缚，开动脑筋，创造性地解决问题，创新思维得到了充分锻炼。

（三）科学探究能提升学生的实践操作能力

化学实验是化学学科的重要特色，也是培养学生动手能力的主要载体。在科学探究活动中，学生需要亲自动手操作仪器、调控变量、优化条件，在实践中发现问题、解决问题^[2]。例如在“硫酸铜的制备”探究中，学生要选择合适的反应物、设计实验步骤、控制反应条件、净化产物、计算产率，整个过程对动手能力提出了很高要求。通过反复探究实践，学生的实验技能、精细操作能力得到了提高，为未来从事创新性工作奠定了基础。

二、高中化学科学探究培养创新能力存在的问题

（一）科学探究内容脱离实际，缺乏创新性

目前高中化学教材中的探究活动，多局限于验证一些基本原理和结论，如“验证质量守恒定律”“测定镁与氧化反应的化学方程式”等，这些实验设计陈旧、步骤固定，基本上是“按图索骥”，很少涉及创新性、开放性的探究。同时，探究选题脱离学生生活实际，也缺乏应用价值和前瞻性。学生“被动”探究，难以激发兴趣和创造力。

（二）重结论轻过程，忽视创新能力培养

受应试教育思想影响，许多教师在指导探究时过于注重结果，忽视过程。只要学生得出“标准答案”，探究就算完成，而对探究过程中的疑惑质疑、创新尝试等不以为意。这种“填鸭式”的探究，只是在机械重复某种程序，并不能真正发展学生的创新能力。学生在探究中缺乏自主权，遇到困难就束手无策，创新意识和能力难以在生搬硬套中培养出来^[3]。

（三）实验条件不足，限制了创新探究的深入开展

创新性的科学探究需要必要的实验环境和设备支持，而当前高中化学实验室普遍存在设施陈旧、耗材短缺的问题。许多学校的实验器材比较单一，缺乏先进的仪器设备，难以开展高水平的探究实验。受制于有限的实验条件，一些创新设计难以实施，学生的探究热情也逐渐消退。此外，实验室管理相对封闭，学生在课外很难利用实验资源进行自主探究，这也在一定程度上制约了创新能力的培养。

（四）探究氛围不足，创新意识有待强化

当前高中化学课堂普遍存在“满堂灌”的现象，教师讲授为主，学生被动接受，师生互动不足，课堂气氛沉闷。在这样的环境下，学生很难产生探究欲望和创新灵感。同时，学校对科学探究的支持力度不够，缺乏相应的政策激励和经费保障。学生参与科技创新的氛围不浓，科技社团、科技节、创新大赛等活动开展不足，创新意识培养还有待加强。

三、优化高中化学科学探究、培养创新能力的对策

（一）更新教学内容，突出创新性和应用性

教师要紧跟学科前沿，将一些新颖的、有应用价值的探究内容引入课堂，激发学生的创新兴趣。比如可以设计“微塑料的危害与去除”“新能源电池的制作”“化妆品的成分分析”等贴近生活、有实用价值的探究专题。在“微塑料的危害与去除”探究中，教师可引导学生调查身边的微塑料污染现状，分析其来源和危害，并尝试设计一些去除微塑料的方案，如过滤、吸附、生物降解等。学生在探究过程中，不仅能加深对微塑料污染的认识，更能锻炼创新思维和动手能力^[4]。

再如“新能源电池的制作”专题，教师可鼓励学生尝试不同的电池材料和结构，如柠檬电池、空气电池、染料敏化太阳能电池等，通过优化电极材料、电解质配方，探索提高电池性能的新思路。学生在动手制作中，能深刻理解电池的工作原理，还能培养发现问题、分析问题、解决问题的创新能力。教师还可引导学生思考这些新型电池的实际应用前景，如何进一步优化升级，这对激发学生的创新意识大有裨益。

（二）创新教学方式，注重能力培养

教师要树立正确的教学理念，突出学生的主体地位，注重在探究过程中培养学生的创新能力。要打破“满堂灌”的传统教学模式，采用启发式、讨论式、参与式等教学方法，为学生提供自主探究的空间。可采用任务驱动、合作探究、网络研学等多种形式，最大限度地调动学生的学习主动性。

如在“化妆品的成分分析”专题探究中，教师可设置一个开放性任务：鉴别某品牌化妆品中的防腐剂成分。学生需要查阅资料，了解常见防腐剂的种类、性质和检测方法；设计实验方案，选择仪器设备；自己动手进行成分提取和分析测试；根据实验结果得出结论，并尝试提出改进配方的建议。在任务驱动下，学生成为探究的主人，能充分发挥自己的聪明才智。

再如“水果电池的制作”探究，教师只提供基本框架，具体的材料选择、方案设计都交给学生。探究过程中，学生可以自由组合不同的水果、金属电极，测试电池性能，还可以尝试直串联等优化方案。小组间还可以开展竞赛，看谁的电池性能最优。在这样开放的探究中，学生能充分发挥想象力和创造力，体验创新的乐趣。

在探究过程中，教师要鼓励学生大胆假设、勇于尝试，允许学生试错，引导学生不断修正完善。要帮助学生梳理探究思路、分析实验现象、总结规律经验。对学生提出的新颖想法，教师要给予积极鼓励和点拨引导，增强学生的自信心和成就感。

（三）加强实验室建设，为创新研究提供支撑

学校要加大实验室建设投入，添置先进的仪器设备，完善实验耗材的供给，为创新性探究提供必要的硬件支持。除了基本的实验器材外，还要配备一些高精尖仪器，如高效液相色谱仪、原子吸收分光光度计、红外光谱仪等，为学生进行深度探究提供条件。

学校要建立“开放共享”的实验室管理制度，为学生课外自主探究提供便利。可成立实验室管理委员会，制定实验室开放时间、预约使用、安全管理等规章制度。要为学生配备专业的实验技术指导教师，传授实验技能，指导创新实践。学校还可聘请行业专家、高校导师等，为学生开设讲座、指导研究项目，帮助学生开阔创新视野。

学校还应积极开展产学研合作，引进企业和科研院所的优质资源，为学生搭建创新实践的平台。例如可与化工企业合作，让学生参与实际的生产实习、课题研究；与环境监测站合作，让学生参与水质检测、大气污染治理等项目。学生在真实的科研和生产实践中，能全面锻炼动手能力、研究能力和创新能力。

（四）营造浓厚的科技创新氛围

学校要制定相关政策，鼓励学生参与科学探究和创新实践。设立“科技创新奖学金”，对在科研竞赛、发明创造等方面取得突出成绩的学生予以表彰奖励。在教师绩效考核中，将指导学生创新实践的情况纳入考核指标，引导教师重视科学探究教学。

学校要制定科学探究活动计划，定期举办科技节、学术报告会、创新成果展等活动，为学生展示交流创新成果提供平台。如在“世界水日”“地球日”等节日，组织学生开展节水科技、环保科技成果展示；在“全国科技活动周”期间，邀请知名科学家做报告，组织学生参观科研机构、高新技术企业，感受科技创新的魅力。

学校要成立科技社团，开展丰富多彩的科普和创新实践活动。如组建“化学创新社”“环保科普社”等，开展科学演示、科普讲座、化学竞赛、环保调查等活动。鼓励社团与社会机构合作，参与科普宣传、环境监测等社会实践，在服务社会中提升学生的科学素养和创新能力。

学校还要充分利用网络平台，建立科学探究交流社区。如开设“化学探究微博”“化学创新微信群”，供师生交流探究心得、分享创新成果。鼓励学生制作科普视频、开设科技博客，传播科学知识，展示科学才能。网络平台打破了时空限制，让师生创新互动更加便捷高效。

结语

科学探究是培养学生创新能力的理想途径，新高考背景下高中化学教学要充分发挥科学探究的独特作用。教师要与时俱进，更新教学理念，创新教学模式，丰富探究内容，激发学生的创新热情；学校要加大投入，完善实验室建设，搭建创新平台，营造创新环境，为学生的创新发展提供沃土。只有不断优化科学研究的实施路径，高中化学教学才能真正成为学生创新能力的“孵化器”，为国家创新驱动发展战略输送源源不断的创新人才。让科学探究之光，照亮学生创新之路，这是每一位化学教育工作者义不容辞的责任。

参考文献：

[1]开有珍.新高考背景下高中化学核心素养的培养探究[J].学苑教育,2024(22):40-42.

[2]黄科显.“三新”视域下高中化学大单元教学中的科学探究能力培养[J].求知导刊,2024(13):20-22.

[3]李龙辉.新高考背景下高中化学教学中学生创新思维培养的现状及对策[J].中国科技经济新闻数据库 教育,2024(6):0041-0044.

[4]王小娟.新高考背景下高中化学学科核心素养的培养路径研究[J].高考,2024(20):15-17.