Inovasi berasal dari bahasa Inggris yaitu innovation (pembaharuan) yang berarti menerapkan sesuatu yang baru dapat berupa produk teknologi, metode atau ide tertentu. Namun bila hal itu masih terbatas ide-ide baru dan belum pernah diimplementasikan maka belum dikatakan inovasi melainkan masih sebatas kreativitas. Belajar membaca tanpa mengeja merupakan contoh inovasi dalam pembelajaran. Anjuran agar pembelajaran berpusat pada siswa tanpa dilengkapi dengan modul yang khas dan guru yang terlatih maka masih dianggap sebuah pemikiran kreatif dari para pakar pendidikan. Kharakter inovatif dari pakar ilmu kimia telah mendorong munculnya penemuan-penemuan baru. Katalis yang memiliki partikel berukuran nanometer (10-9 m) merupakan contoh produk inovatif karena memiliki luas permukaan yang besar sehingga sangat aktif mempercepat reaksi. Demikian pula ide merubah CO2 (limbah) menjadi CH4 (bahan bakar gas) termasuk ide yang inovatif karena merubah limbah yang meresahkan menjadi bahan bakar yang lebih ramah lingkungan. Inovasi dalam pembelajaran dapat meliputi aspek yang sangat luas misalnya inovasi dalam model, metoda, media pembelajaran, bahan ajar, atau sistem evaluasi hasil belajar. Pembatasan inovasi dalam buku ini adalah dari segi pendekatan paparan materi ajar yang bersifat deduktif yaitu memulai dengan hal-hal yang umum dan aplikatif baru kemudian membahas hal-hal yang lebih khusus (konseptual). Hal ini berbeda dengan kebanyakan buku teks pelajaran kimia di SMA yang memiliki pendekatan paparan sebaliknya (induktif). Lembar Kegiatan Peserta Didik (LKPD) atau Lembar Kerja Siswa (LKS) yang bernuansa inkuiri, asas konstruktivisme, pendekatan kontektual selalu diupayakan menjadi sebagian contoh yang terdapat pada tugas-tugas peserta didik. Selain itu diperkenalkan pula model problem based learning, project based learning dan project STEM (sains, teknologi, engineering (teknik) dan matematika. Menurut data tahun 2015, TIMSS (Trends in International Mathematics and Science Study) siswa Indonesia kelas 8 berada di urutan bawah (36 dari 49 negara) peserta di bidang sains (http://nces.ed.gov/TIMSS/). Sementara data The programme for International Student Assessment (PISA) untuk skor siswa Indonesia berumur 15 tahun di bidang sains tahun 2015 (http://www.oecd.org/pisa/) berada pada urutan rendah yaitu 403 (tertinggi 556 & terendah 332). Posisi ini berada pada urutan 69 dari 76 negara peserta. Soal-soal tes yang ditanyakan pada PISA biasanya konsep-konsep sains yang popular dibicarakan seperti sains dalam kehidupan, kesehatan dan gizi; sains di bumi dan lingkungan; sains dalam teknologi. Dengan demikian soal test seringkali berkenaan dengan polusi, kasus penyebaran penyakit, membaca grafik, perubahan iklim, transformasi energi dan perubahan geologi.