我国新发展阶段的化学教育应加强创新素质培养

薛俊梅

摘要：概述了化学创新与创新素质的主要构成部分，对我国新发展阶段化学教育如何加强创新素质培养的一般思考。认为创新素质培养应开展3项基本建设： 环境建设、制度建设与教师队伍建设，并且要特别注意让学生学会化学创新思维。

关键词：化学教育; 创新教育; 创新素质; 创新素质培养; 化学创新思维

文章编号：10056629（2021）11000305

中图分类号：G633.8

文献标识码：B

1 搞好创新教育，我们责无旁贷

1.1 我国新发展阶段需要强化国家的科技创新能力

“十四五”时期我国进入了新的发展阶段。

为破解新发展阶段面临的经济发展挑战和制约，十四五规划和二GA996三五年远景目标提出： 制定科技强国行动纲要，健全社会主义市场经济条件下新型举国体制，打好关键核心技术攻坚战，提高创新链整体效能[1，2]。这里有几个关键词必须注意：

（1） “行动”： 要实行“科技强国”不能只停留在口头上，必须有切实的行动。

（2）“新型”“举国体制”：“举国”就是全国总动员、集中全国力量，跟每一个行业界别都有关，而不仅是科技界、不仅是产业部门;“新型”意味着新的时代特点、新的重点领域、新的主体结构和新的技术支撑[3]。

（3） “关键核心技术”： 要抓住能带动全国经济实现飞跃发展的最先进技术、关键核心技术进行攻坚，不能像“天女散花”那样平均使用力量，更不能丢了关键核心技术。

（4）“创新链整体效能”： 科技创新有许多链节，每一个链节都需要抓好并且相互配合形成整体效能，各链节都需要为整体做出贡献，实现效能最优化。

习近平同志说：“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。只有把关键核心技术掌握在自己手中，才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全”。“核心技术脱离了它的产业链、价值链、生态系统，上下游不衔接，就可能白忙活一场”。掌握一种产品或一个产业的关键核心技术，需要科研上下游共同努力： 大学和科研机构的科研人员要发现新材料、新原理和新方法，为人类知识宝库增加新知识，实现从无到有的突破;企业的科技人员则要根据市场需求，寻找合适的知识组合，满足性能、质量、成本等各种约束条件，研发出有市场竞争力的产品[4]。

关键核心技术源于基础研究，需要我们的学校提供大量具有创新能力的人才。现在离2035年还有大约14年时间。今天的大、中学生到那时就是科技强国的新生力量、中坚力量。努力在大、中学校中搞好创新教育非常重要，我们责无旁贷。

由此看来，能说“科技强国跟我们无关”“跟我们关系不大”吗？

其实，在化学教学中开展创新教育不仅是国家发展的需要，也是增强学生学习化学的兴趣、提高学生的能力水平、促进学生发展的需要，也是化学课程改革发展的需要。

1.2 进行创新教育，化学教育是我们的主阵地

化学对科技强国有至关重要的作用。

据估计，世界经济总量的大约20%直接来自化学化工的贡献。

著名企业家、华为集团总裁任正非曾经用具体实例说明化学对于先进科技的重要性：“芯片问题的解决不是设计技术能力问题，而是制造设备、化学试剂等的问题……光刻胶、研磨剂、几千种化学胶、制剂……要把化学看成重要的学科。[5]”

基础化学教育和高等化学教育都必须深化改革，激发创新活力，努力提高教育质量，培育好未来的建设者，為增长我国社会发展新动能，全面建设社会主义现代化国家、实现第二个百年奋斗目标做出自己应有的贡献。

进行创新教育，化学教育是我们的主阵地。化学教师要结合化学学科的实际和特点来培养具有创新精神和实践能力的人才。

化学教育要完成自己的历史使命必须革旧创新。可是，除了强调基础知识和基本技能之外，目前我们的化学教育（尤其是普通中学的化学教育）对于化学创新涉及了多少？有没有重视创新教育？效果又如何？化学教育应该如何革旧创新？这是需要我们认真、深入地思考、研究的。

1.3 有必要让每一个学生都接受化学创新教育吗

“天下兴亡，匹夫有责”。要把我们的国家建设成科技强国、建设成充满活力的创新大国，每一个人都负有不可推诿的责任，都应该为之做出自己的贡献;每一所学校都应该致力于把每一个学生都培养成国家需要的创新型人才。

要把每一个学生都培养成创新型人才，光靠一门课程或者少数几门课程是不够的，需要各门课程协同努力、围绕共同目标做出各自的贡献。

各门课程的创新教育具体目标有所不同，各门学科的创新特点也不一样，它们不能简单地互相替代。但是，它们有共同的创新实质，还有其他相似共通之处，互有助益，能够形成培养创新型人才的合力，使学生更聪明、更能干。即便学生将来不从事跟化学有关的工作，接受化学创新教育对他也是有益的，绝不会“白学”。一个学生，只要他选学了化学，就应该接受化学创新教育。

2 化学创新与创新素质概述

2.1 化学创新概述

纵观化学科学形成和发展的历史，可以发现，化学科学的历史就是一部不断创新的历史。

例如： 1661年波义耳为化学元素作了科学的定义，“把化学确立为科学”（恩格斯语），可称为化学的“第一个创新”。1685年波义耳提出用植物色素作为酸碱指示剂、1750年富朗索瓦利用指示剂进行酸碱滴定、1766年凯文第旭报告他对氢气性质的系统研究结果、1772年卢瑟福发现氮气、1777年拉瓦锡正式提出燃烧理论、1800年尼柯尔森和卡里斯尔电解水得到氢和氧、1803年道尔顿发表原子学说、1811年阿伏伽德罗提出分子假说、1843年日拉尔提出“同系物”概念、1852年弗兰克兰初步提出原子价概念、1869年门捷列夫提出他的第一个化学元素周期表并论述了元素周期律……这些事件都是化学的创新。即使在提出74年后被证明是错误的燃素说，在1703年刚提出时，因为能够解释不少事实，有一定的积极意义，在当时也属于创新。类似的情况很多，这里就不多说了。

由化学科学的历史还可以发现，化学创新的类型多种多样，跟物质（实物材料）组成、结构、性质、变化、制取等等有关的各种新发现、新创造、新概念、新认识、新思想、新理论、新实验、新改进、新规则、新方法、新应用等等，都属于化学创新的范畴。现代化学的成就生动地证明，化学科学是一个大有可为的创新领域。

在化学教学中也有许多创新。例如，在20世纪80年代初的高中化学教学中，许多学生在有关化学平衡的计算中常常因为未正确选取物质浓度数据而导致错误。针对这种情况，有教师引导学生分清“原始浓度”“消耗浓度”“生成浓度”“平衡浓度”等概念，要求学生在化学反应的方程式中相应物质的化学式下面分行列出它们的上述各种浓度数据，有效地避免了数据混淆错误的发生，取得显著的教学效果。這不正是创新吗？再如，寻找某些习题的新解法乃至“一题多解”方法、概括“多题一解”的条件与规则的过程常常就是创新的过程。化学实验的改进和拓展移植、实验的趣味化和实用化、新实验以及新仪器新装备的设计等等，更是常见的化学教学创新。

2.2 创新素质概述

要搞好创新教育，首先必须对创新素质有正确和周全的认识。

所谓“创新”就是弃旧立新，有所发现、有所创造、有所进步。创新不仅仅是发现前人未曾发现的东西、创造前人未曾想到的东西，也可以是比已有的东西有所进步、有所前进，是有生命力的东西，不是很快被抛弃的、短命的东西。创新活动是人类特有的活动，是在人的意识强力支配下进行的，它反映着符合事物发展要求的基本规律;创新活动常常以必要的专门或专题知识为基础，以敏锐的观察力、丰富的想象力、深刻的洞察力引导、支持创新这种复杂艰辛的精神劳动;创新活动不是重复性的劳动，也不是对旧事物的简单修补，成功的创新活动一般都具有目的性、突破性、变革性、发展性、综合性和创造性;创新活动是基于客观规律的高层次认知实践活动，是人的能动性的生动反映;创新往往有明显、具体的价值，在经济社会中往往具有一定的效益。

作为人的高层次的认知活动，创新活动需要主体具有比较高水平的心理和行为品质，需要主体具有比较优秀、健全的人格，即需要主体具有一定水平的创新素质。所谓创新素质是指人所具有的、在发生创新行为以及实施创新过程中起着主要和不可缺少作用的稳定的基本心理品质与人格特征。创新素质是在个体的先天遗传素质基础上通过后天环境（包括教育）影响和养育获得的，故又常被称为创新素养。

根据上述对创新活动特点的分析，可以确定个体的创新素质主要由下列几个部分构成：

（1） 创新精神、创新意识、创新兴趣，创新的欲望、志向与胆识，以及强烈的贡献精神、事业精神、问题意识等内在动力;

（2） 有坚强的创新意志并且能通过自我调控形成和维持创新活动需要的轻松、自信、坚韧等良好心态;

（3） 有始有终、认真做事的态度和细心周密的习惯;

（4） 必要的知识、心智技能和实践技能基础，包括观察及其分析评价能力、创新思维及其物化能力、创新过程规划能力、创新过程及其成果的想象和表达表现能力等;

（5） 具有成功的创新经历（经验）和广阔的创新视野;

（6） 合作的意识与能力对于大型创新活动和高难度创新活动往往是必要的。

3 我国新发展阶段化学教育如何加强创新素质培养的一般思考

我国新发展阶段的化学教育应该如何加强创新素质培养？我们认为，对个体创新素质构成的分析，是培养个体创新素质的有效理论基础;讨论我国新发展阶段的化学教育如何搞好创新素质培养，可以以个体创新素质的构成为基础，从下列几方面着手。

3.1 引导学生打好必要的知识、技能基础

化学科学发展当今，它的各种创新都需要以一定的知识、技能为基础。要培育学生的创新素质，自然需要引导他们打好必要的知识、技能基础。引导学生不但掌握丰富的化学知识，而且善于进行化学实验活动，善于应用所学知识技能解决问题、善于跟生产生活实际结合。

3.2 重视发挥背景知识助推创新的作用

“背景知识”是关于知识形成、发展和存在的自然及社会历史场景的知识，它反映着知识在空间和时间维度上广泛的内、外联系。丰富、生动的背景知识能激发学生的创新欲望、灵感和思路，拓展创新空间，激活创新思维。要培育学生的创新素质，应该重视背景知识的作用。

3.3 有计划地让学生亲历化学的创新活动，丰富学生的创新化学体验

“曾经沧海难为水，除却巫山不是云”。有计划地组织学生参加化学创新活动，让学生亲历化学的创新活动，让学生积累化学创新的经验，丰富他们的化学创新体验，就有可能使他们对于创新处于敏感状态，迅速进入创新角色，形成创新思维，形成较强的创新能力。

3.4 注意培养学生良好的心理品质

理想远大，信念坚定，为国为民，赤诚如一;求真求实，严谨不苟，目标明确;善于学习，勤于思考;勇于探索，善于扬弃;“每临大事有静气”，遇事不慌不乱，情绪热烈而镇定，工作紧张而有序;失败了不气馁，成功了不浮躁;不怕风险、百折不挠;不患得患失，坦坦荡荡……这些心理品质有助于化学创新。化学教育应注意为学生寻找和树立这样的榜样，引导学生成为具有良好心理品质的人。

3.5 重视训练学生细心周密、认真做事的态度

小事成就大事，细节成就完美。一步登不上高山，但一步不慎却能从悬崖上掉下来。用心做事才能把事情做好。训练学生细心周密、一丝不苟、认真做事的态度，应该是化学创新教育的重要内容之一。

3.6 注意培养学生合作创造的习惯

众力可盖过强手，众智不弱于圣人。学生学会合作创造、养成合作创造的习惯，才能有效地形成创新能力。在化学创新教育活动中，要注意组织学生进行合作创造，让学生在合作创造活动中逐步学会合作创新。

4 创新素质培养的基本建设

为保证创新素质培养取得成效，应努力搞好下列3项基本建设。

4.1 创新教育的环境建设

良好的育人环境是创新教育的基础，创新教育需要良好的育人环境，营造良好的育人环境是创新教育的基本建设之一。

适当的创新教育设施设置（例如各种创新活动教室、实验室等）和校园环境布置，以及校外创新教育基地组建，即创新教育硬环境建设，是创新教育环境建设的重要方面，应予重视。然而，更重要的是创新教育软环境的建设。

创新是对原事物有所突破的，这就决定了创新教育环境应该具有开放性，而不应该是封闭的;创新教育要求学校从传统的封闭性教育模式向现代化开放的教育模式转变，摒弃僵化保守的管理手段。

创新首先是一种复杂的精神劳动，需要尊重、保护、引导学生的好奇心，需要和谐、有序、激励、高效、积极的心理环境。

创新会遇到许多困难，而且有可能失败或失误，这就需要理解、宽厚、包容、合作、鼓励学生大胆创新的人际环境。

创新人才成长是最重要、最可贵的创新成果。这就需要鼓励上进、健康、友善、尊重学生个性发展、有利于创新性人才脱颖而出的育人环境。

教师善于理解学生、放低身价，以平等、合作、友善的姿态介入学生的创新活动，能够为学生的创新活动营造宽松的心理氛围，应大力提倡、推广。

创设高品位的、具有时代气息的校园文化氛围，建立良好的校风、严谨的教风、勤奋的学风，是实施创新教育、培养创新人才的必要举措。

愈演愈烈的“应试”严重影响着学校正常的育人工作。用应试观来看，创新教育活动是影响应试的、不能搞的，要千方百计地限制、最好取消。对于这种错误观点必须坚决批判、抵制。否则创新教育就无法在中、小学中立足。不实行“应试转向”，依旧给教师下达升学指标，按考分高低评价学生，就不能给师生松绑。

相对说来，课堂是个“小环境”。在课堂中营造宽松、自然、和谐、平等的教学氛围，允许学生提出自己的不同见解，有利于缩小师生之间的感情距离，形成勇于发现问题、敢于提出问题、渴求解决问题，形成师生、生生间多向交流的教学局面，是有利于学生创新思维发生，因而也是应该提倡的。

在化学教学中，必须改革不民主的课堂氛围，要鼓励学生提出不同观点。要解放学生的大脑，让他们自由自在、海阔天空地想象、思考;解放学生的嘴巴，给学生发表不同意见的自由，特别是质疑的自由;解放学生的手和脚，让学生多做实验，多参加社会实践活动;解放学生的时间，让学生有更多时间自由支配来发展自己的个性;解放学生的空间，让学生走出课堂、走向自然、走向社会[6]。没有民主的课堂氛围，培养学生的创新精神就会成为空话。

4.2 创新教育的制度建设

创新型人才的培养既是长期的过程，又是复杂的、系统的过程。实施创新教育必须以制度建设为保障。为了创新教育能够长期坚持，最重要的保障制度是：

（1） 教师言行规范——为保护学生的好奇心、保证学生创新的积极性不受打击，对教师的有关言行进行规范、限制，以建立激勵、宽容、民主的创新氛围。

（2） 课堂教学规范——规定为学生设计巧妙的问题情境，刺激学生积极思考，保持探索的热情，提升学生的创新意识;规定必要的基础知识技能教学内容、尽量给学生提供有关的背景知识，放手让学生主动探索和思考;规定灵活地采用启发式、讨论式、问题解决式、合作学习等教学方式，努力改进课堂教学;规定平时注意引导学生重视通过观察、考察、搜集资料等手段充分地掌握有关信息，重视掌握有关的基础知识与技能，尽量多给学生提供动手动脑解决问题的实践和活动机会等。

（3） 学生评价规范——规定对学生的言行与心理（品质）、过程与结果全面地进行评价，力求正确认识和估量学生的创新潜能，这是教师尊重和重视学生的创新性，并进一步挖掘和培养其创造潜力，促进学生更好地发展的认识基础。以往对学生的评价侧重于对成绩的认定，实施创新教育则力求建立全新的评价模式，包括考试及评分模式;重视评价学生的心理、态度、习惯;重视通过教学评价引导和强化学生的创新品质。

4.3 创新教育的教师队伍建设

学生的创新品格、创新才能需要教师的创新型教学来培养。教育对象的多变性与差异性决定了教师工作本身应该是一种创造性劳动。要鼓励教师用创新型教学来培养学生的创新品格、创新才能。

教师创新教育能力制约着创新教育的发展;教师教育观念的相对滞后以及对创新教育的目标、内容、原则、策略、方法、评价手段等知之甚少，都会影响创新教育的发展。配备好教师队伍、铸造一支创新型的教师队伍，是推进、提升化学创新教育的关键。为此，要努力抓好教师培训，抓好教师的教研活动，抓好教师队伍建设。

5 特别注意让学生学会化学创新思维

思维是创新的内核，思维能力是创新能力中最重要的成分。想象和求异常常被称为创新思维的翅膀。由此可以推论： 想象和求异思维（发散思维）是创新思维活动中的重要组成部分。

可惜的是，目前人们对创新思维、想象和求异思维及其教学的研究尚难满足实际需要。但是，这种情况不影响我们提示学生： 要进行化学创新，需要多想象、多发散（思维），在创新实践中逐步加深对创新思维的了解，在创新实践中逐步学会化学创新思维。

参考文献：

[1]http：//www.gov.cn/zhengce/2020～11/03/content_5556991.htm.

[2]http：//cpc.people.com.cn/n1/2020/1103/c64094～31917564.html.

[3]http：//www.rmlt.com.cn/2020/1124/599649.shtml.

[4]李国杰： 把关键核心技术掌握在自己手中. http：//www.cas.cn/zjs/201908/t20190808_4707842.shtml.

[5]《任总在C9高校校长一行来访座谈会上的讲话》http：//www.elecfans.com/d/1376071.html.

[6]杜蕾. 中学化学创新教育的探索与思考[J]. 中学课程辅导， 2017， （4）， 44.