新高考背景下促进探究与创新能力发展的教学建议

孙亚涵，王良(吉林师范大学 化学学院，吉林 四平 136000)

1 问题的提出

随着新一轮高考改革的全面实施以及国家对创新型人才的需求，高考命题愈发重视对学生探究与创新能力的考查。由于高中阶段处于人思维和心理发展的关键时期，相较于成年人，高中生的思维定势尚未形成，学生的求变意识、想象力明显提升，因此，在高中阶段的学习过程中，学生的探究与创新能力能否得到有效培养，直接影响到学生高考所取得的最终分数和进入高等教育后的学习能力，间接的影响着教育的核心育人功能和学生未来的发展。

作为教师，应该清晰地认识到探究与创新能力的培养以及探究与创新能力对学生未来发展价值的重要性。所以，在新一轮高考改革中，应深度剖高考试题，分析探究与创新能力的命题特点，探寻“能力为重”指导思想下的命题导向，并以此为依据对教学策略进行调整，强化对学生探究与创新能力的有效培养，更好地提升学生的探究与创新能力。

2 探究与创新能力内涵及考察要素

2.1 探究与创新能力内涵

在2017版课程标准中对“科学探究与创新意识”的定义是：科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动[1]，主要包括：(1)提出有探究价值的问题；(2)设计探究方案；(3)实施实验；(4)获取证据；(5)分析解释或模型建构；(6)形成结论；(7)交流评价等7个方面[2]。

创新能力是创新型人才必备的能力，是指学习者在面对新事物、新情境时，能综合运用所学知识，从多角度进行大胆合理地猜测，并通过实验加以证实。创新能力主要包含：内容创新、形式创新、方法创新、思维创新4个方面。

2.2 探究与创新能力考察要素

因为化学属于自然科学，其学习的本质属性在于探究与创新，而探究与创新能力是一种较为内隐的能力，一般无法直接看到，所以需要以探究活动为载体，检验学生运用所学知识创造性的解决实际问题能力。但是在高考纸笔测验中无法进行真实的探究活动，需要以真实的情境考察学生的探究与创新能力。在高校选拔人才的背景下，高考评价体系依据素质教育的培养目标及课程标准将科学探究与创新能力的考察要素划分为，真实情境下：设计实验方案、描述实验现象、分析实验数据、评价探究方案4个方面的能力，与课程标准中化学学科的核心素养相对应。

3 2021高考化学试题探究与创新能力考察分析

3.1 试题分析

探究与创新能力是高考命题的重要热点之一，我们以全国甲卷和乙卷为例，从试题情境、考察内容和探究与创新能力要素3个角度，对相关的化学试题进行统计分析。

3.2 试题特点

3.2.1 立足基础知识，考察实验原理方法

根据2021年高考全国卷探究与创新能力考点分析，可以看出高考试题中对于实验基础的考察，不但没有为了追求试题的新颖而回避经典题型，而是直接选用了教材中的实验装置。回归基础知识和基本技能，突出对实验基本操作及基本原理的考察，考察学生对高中阶段必做实验的掌握程度。例如全国甲卷的第9题以及全国乙卷的第8题，不仅考察了实验室典型气体的制备操作方法及实验原理，还涵盖了高中典型无机物的性质及气体制备的相关知识，注重在实验情境中对基础知识以及基础实验操作及实验原理的考察，突出了试题的基础性。

3.2.2 立足真实情境，考察知识迁移能力

高考作为选拔性考试，主要考察学生在进入高校前，能否在生活实践或学习探索情境中，根据已有的知识、技能达到解决问题的目的。随着新高考的推进，2019年教育部考试中心发布《中国高考评价体系》中明确指出情境是考查载体，要求学生在现实情境中运用所学解决问题，在真实情境中展现综合素质[3]，因此试题情境化已经成为命题的趋势，试题的呈现形式更加灵活多样。分析2021年全国高考卷，可以看出，试题十分注重情境的创设，依据核心素养，深入挖掘优秀的情境素材，考察学生对知识的迁移能力。例如2021年全国甲卷，第27题，选取工业废铜回收综合利用制取胆矾为背景，不仅承载了元素化合物典型物质的制备、实验操作、仪器选择、化学方程式的书写、胶体的性质、沉淀溶解平衡的条件等必备基础知识，还考察了学生对于实验方案评价的能力，间接体现了绿色化学思想以及提高原子利用率的可持续发展理念。可以看出，高考试题在紧扣课程标准兼顾试题基础性和综合性的同时，还体现了社会主义核心价值观下的价值引领，落实了高考立德树人的核心育人功能，让学生的化学学习兼具社会意义。

3.2.3 立足核心素养，考察探究创新能力

高考试题中以探究与创新能力为命题点的题目，具有涉及的知识面较广，思维发散的空间大等特征，通常是结合元素化合物知识，考察物质的制取、分离与提纯、物质制备方案的涉及以及与化学计量结合考察物质的组成或纯度，具有一定的难度。研究2021年高考化学试题，不难发现化学试题中核心素养的落实特点尤为明显。对于探究与创新能力的考察也不仅仅局限于对“科学探究与创新意识”素养的考察，还涉及到“证据推理与模型认知”“变化观念与平衡思想”等其他素养的考察。因此高考中对于探究与创新能力的考察是与核心素养密切相关的，五大核心素养是相辅相成，综合发展的。

4 促进学生探究与创新能力发展的教学建议

4.1 立足实验基础，培养良好思维习惯

根据高考试题命题特点可以看出，高考十分注重对基础知识和基本技能的考察，而学生探究能力的发展取决于学生对基础知识、基本技能的掌握情况，以及是否在日常学习的过程中形成良好的思维习惯。因此，在教学过程中，教师要注重强化学生的基础知识，利用课堂教学引导学生掌握常用的创新方法，对学生进行多方位的启发式教学，引导学生主动从不同的维度提出问题、分析问题、解决问题，帮助学生形成良好的问题意识，促进知识迁移，使学生能综合运用知识并积极主动探究新知识，形成良好的创新意识及思维习惯。

4.2 立足教材实验，深入挖掘情境素材

2021年新高考非常注科学探究能力的考查，试题情境选材新颖，但都没有脱离教材，借助生产环保、实验探索等真实的情境联系化学原理与规律，对探究与创新能力进行不同水平的考察。试题在体现探究与创新能力的同时，还注重绿色化学思想、可持续发展等思想的渗透。因此教师在立足于教材基础实验的同时，还应该关注科技前沿与社会热点、生态环境等方面的素材，深入挖掘有教育意义的情境素材。例如：在讲授氧化还原相关知识时，可以对氧化还原理论建立的史料、日常生活中的氧化还原反应、科学研究中涉及到的氧化还原反应等情境素材进行深度挖掘。所以，教师在今后的教学过程中，应深入挖掘化学知识在生活、生产、科技、科学研究发等方面素材，重视教材上的拓展资料；例如科学视野、化工技术生产等栏目，在真实的问题情境中展开教学，调动学生的探究意识和创新思维，使学生对化学学习产生兴趣，提升学生在情境中提取信息的能力，促进学生知识迁移，为学生提供学习的思路及方向。

4.3 立足核心素养，促进学生全面发展

分析高考试题，可以看出高考试题中对于探究与创新能力的考察是从新课标中核心素养能力水平出发，不仅包含了科学探究环节与能力要素，还考察学生五大核心素养协调发展的水平，因为科学探究能力的发展离不开其他核心素养的共同作用。所以，在实际教学过程中，教师应立足于核心素养，促进学生全方位的协调发展。

如果教师能够在这个时期充分了解学生们的心理发展与变化，借助有效展示，实现“宏观辨识与微观探析”，积极开发学生们的思维潜能，或通过设计实验，验证物质的结构不同导致的化学性质不同，实现科学探究与创新意识，以此激发学生们的学习热情，就能为以后引导学生形成探究与创新意识打下良好的基础。因此，以后的学习中，教师要注重从多角度启发学生，在掌握基础知识和基本技能的同时，鼓励学生从多方面、多角度去思考问题，突破思维的局限性，立足于核心素养，促进学生全方位协调发展，加强对学生探究与创新能力和学科素养的培养。