創(chuàng)客教育理念下的初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐

山東省濟(jì)寧市汶上縣第一實(shí)驗(yàn)中學(xué) 陳振學(xué)

創(chuàng)客教育理念起源于國(guó)外，國(guó)內(nèi)雖引進(jìn)時(shí)間不長(zhǎng)，但很快就出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，全國(guó)各地都開(kāi)始建設(shè)創(chuàng)客空間，一方面鼓勵(lì)大學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，另一方面則開(kāi)設(shè)創(chuàng)客教育課程，鼓勵(lì)中小學(xué)生參與。通過(guò)十余年的發(fā)展，創(chuàng)客教育在高校教育中獲得了巨大進(jìn)步，但在中學(xué)教學(xué)中，取得的效果比較有限。尤其是化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，教學(xué)實(shí)踐被忽視、教學(xué)時(shí)間被壓縮，導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手能力普遍不強(qiáng)，創(chuàng)新能力較低，對(duì)學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)十分不利，值得廣大化學(xué)教師重視并思考。

一、當(dāng)前我國(guó)初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀

（一）重視度不夠

很多地方初中化學(xué)課程往往在最后一個(gè)學(xué)年才開(kāi)設(shè)，此時(shí)，學(xué)生面臨著中考?jí)毫?，教師迫于升學(xué)壓力，雙方對(duì)化學(xué)課程理論知識(shí)與真題的重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于實(shí)驗(yàn)課程，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間被壓縮，無(wú)法展示化學(xué)的魅力，也無(wú)法引起學(xué)生的興趣。另外，一些地區(qū)雖然對(duì)中學(xué)生有實(shí)驗(yàn)操作要求，但由于實(shí)驗(yàn)操作監(jiān)管不嚴(yán)、學(xué)校管理層關(guān)注度不夠，師生對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重視度也不高，往往會(huì)在考核前突擊讓學(xué)生背誦操作流程以應(yīng)對(duì)，而非真正指導(dǎo)學(xué)生掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作步驟，學(xué)生對(duì)化學(xué)的印象僅限于枯燥的背誦和陌生的儀器設(shè)備，同樣影響學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣。

（二）設(shè)備儀器使用頻率低

很多化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有一定的危險(xiǎn)性，雖然初中階段要求的實(shí)驗(yàn)往往比較安全，一些危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)由教師操作演示，但小事故還是偶有發(fā)生，如酒精燈傾倒引發(fā)小火，摔碎試管扎傷手等，可能危及師生及學(xué)校的設(shè)備安全，因此很多教師會(huì)降低試劑和設(shè)備儀器的使用頻率，以免發(fā)生意外。另外，很多中西部地區(qū)或鄉(xiāng)村中學(xué)由于教育資源投入不足，學(xué)校里的實(shí)驗(yàn)室及試劑、設(shè)備儀器很可能存在老舊、不達(dá)標(biāo)、嚴(yán)重缺乏等情況，同樣會(huì)使化學(xué)實(shí)驗(yàn)室及其中的物品使用頻率降低。

（三）動(dòng)手實(shí)操少

化學(xué)充滿變化和新奇的現(xiàn)象，非常容易引起學(xué)生的興趣，但如果教師在教學(xué)時(shí)，不注重對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)，只重視讓學(xué)生死記硬背化學(xué)知識(shí)，則可能影響學(xué)生的興趣，從而引發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)理論知識(shí)的厭惡。而理論知識(shí)水平較低則會(huì)進(jìn)一步影響學(xué)生的動(dòng)手實(shí)操水平，使得學(xué)生不敢或不愿意進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作，從而影響學(xué)生實(shí)操熟練度和掌握程度。

二、以創(chuàng)客教育理念指導(dǎo)初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

（一）實(shí)踐性

創(chuàng)客教育融合了科學(xué)、技術(shù)、藝術(shù)等知識(shí)與技能，對(duì)學(xué)生而言，它的吸引力遠(yuǎn)比枯燥的知識(shí)要大，學(xué)生的參與度和積極性也會(huì)增加。創(chuàng)客教育十分重視動(dòng)手實(shí)踐能力，因此進(jìn)行創(chuàng)客教育時(shí)，學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)并參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的機(jī)會(huì)就會(huì)增加，這在一定程度上保障了學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)時(shí)間。此外，部分大城市還存在面向中學(xué)生開(kāi)設(shè)的創(chuàng)客教育空間，在專業(yè)的場(chǎng)地和專業(yè)指導(dǎo)下，學(xué)生的實(shí)踐水平也能得到提升。

（二）趣味性

在教學(xué)方式上，創(chuàng)客教育注重互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)資源與信息技術(shù)的融合，將傳統(tǒng)的單一課堂教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂、網(wǎng)絡(luò)與家庭相結(jié)合的化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方式，將教育拓展到家校社三方面，有助于強(qiáng)化學(xué)生對(duì)于化學(xué)學(xué)科應(yīng)用的認(rèn)知，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。另外，由于教師從學(xué)生所學(xué)知識(shí)的主要來(lái)源轉(zhuǎn)變?yōu)閬?lái)源之一，教師的身份轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)者與協(xié)助者，能從學(xué)生的角度出發(fā)恰當(dāng)?shù)貍鬟f知識(shí)、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)自主設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)、自主完成實(shí)驗(yàn)、自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)條件，把握正確的學(xué)習(xí)方向，教師與學(xué)生之間的關(guān)系將會(huì)更親近。

（三）豐富性

創(chuàng)客教育最大的優(yōu)點(diǎn)在于其能整合多學(xué)科知識(shí)進(jìn)行跨學(xué)科教育，能讓學(xué)生從彼此隔離的學(xué)科中感受到學(xué)科之間存在的聯(lián)系，有助于學(xué)生構(gòu)建完全的學(xué)科體系，鍛煉學(xué)生從不同學(xué)科角度看待同一知識(shí)點(diǎn)的能力，如電從物理和從化學(xué)角度看待的異同。此外，由于信息技術(shù)在創(chuàng)客教育中的不斷應(yīng)用，學(xué)生學(xué)習(xí)并進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的渠道有了進(jìn)一步拓展，化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)M軟件、VR操作等技術(shù)能讓學(xué)生開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)更安全，更方便。

三、創(chuàng)客教育理念下化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)實(shí)踐路徑

（一）提高師生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重視程度

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的深入發(fā)展，既懂理論又懂技術(shù)的全面性人才十分緊缺。而化學(xué)學(xué)科所延伸出來(lái)的化工、制藥、材料、能源等行業(yè)均是國(guó)家重點(diǎn)扶持的行業(yè)，化學(xué)方面的人才需求較大。為了能持續(xù)不斷地輸出化學(xué)人才，基礎(chǔ)教育階段就應(yīng)當(dāng)提高對(duì)化學(xué)，尤其是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重視程度。例如，增加化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的占比、將化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作納入中考學(xué)生能力監(jiān)測(cè)范圍，并實(shí)行嚴(yán)格監(jiān)管，在區(qū)域內(nèi)設(shè)置專門的學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作空間，提高實(shí)驗(yàn)室的安全等級(jí)等，加大對(duì)基礎(chǔ)教育階段化學(xué)實(shí)驗(yàn)的投入，能讓區(qū)域內(nèi)的相關(guān)學(xué)校管理者及教師重視對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)，關(guān)注學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的態(tài)度，有針對(duì)性地修正教學(xué)方案。

（二）創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，幫助學(xué)生理解

相較于其他科目，中學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科比較陌生。在教學(xué)階段，教師應(yīng)當(dāng)盡量從學(xué)生生活情境或現(xiàn)實(shí)案例出發(fā)，創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，將化學(xué)實(shí)驗(yàn)與學(xué)習(xí)的理論以及學(xué)生的生活聯(lián)系起來(lái)，幫助學(xué)生理解有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟以及注意事項(xiàng)等內(nèi)容。以魯教版（六三制）九年級(jí)“氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)”為例，教師可以先讓學(xué)生深呼吸，感受教室的空氣，再結(jié)合生物學(xué)知識(shí)，詢問(wèn)學(xué)生人體呼吸主要需要的是空氣中的哪種氣體。等學(xué)生回答上來(lái)之后，教師再讓學(xué)生回憶此前學(xué)過(guò)的有關(guān)氧氣的化學(xué)性質(zhì)，并思考：高原環(huán)境普遍缺氧，如果此時(shí)去爬珠穆朗瑪峰，需要攜帶什么工具？由此轉(zhuǎn)入到氧氣瓶里的氧氣是怎么來(lái)的，氧氣可以怎么被制取等問(wèn)題，進(jìn)而引入在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的內(nèi)容。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，教師還需要向?qū)W生說(shuō)明或重申化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全操作規(guī)程，并要求學(xué)生設(shè)計(jì)完整的實(shí)驗(yàn)步驟，明確如何制取、如何驗(yàn)證和注意事項(xiàng)；在進(jìn)行過(guò)程中，教師應(yīng)當(dāng)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)隨機(jī)巡視，解答學(xué)生的問(wèn)題、適時(shí)點(diǎn)撥實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)小問(wèn)題的學(xué)生，并對(duì)表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生進(jìn)行表?yè)P(yáng)；在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師應(yīng)當(dāng)邀請(qǐng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)與總結(jié)，幫助學(xué)生反思實(shí)驗(yàn)過(guò)程是否完善，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)等，以便學(xué)生總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

除此之外，為了拓展化學(xué)實(shí)驗(yàn)在學(xué)生日常生活中的存在感，教師也可以將一些演示性的實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為讓學(xué)生課后實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。例如，針對(duì)“水的沸騰”實(shí)驗(yàn)，教師可以讓學(xué)生回家觀察用電磁爐或燒水壺?zé)畷r(shí)的過(guò)程，并進(jìn)行記錄和總結(jié)；“聞氣體的方法”實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生回家利用家里的花卉、餐桌上的菜、香水等進(jìn)行練習(xí)，從而加深對(duì)該方式的印象，不過(guò)需要先明確聞的是什么，避免意外發(fā)生；“洗滌試驗(yàn)儀器”實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生通過(guò)洗碗、洗水杯等方式進(jìn)行練習(xí)。

（三）運(yùn)用問(wèn)題引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生興趣

問(wèn)題引導(dǎo)法是課堂教學(xué)中常用的教學(xué)方式，既能幫助學(xué)生理解知識(shí)點(diǎn)，又能鍛煉學(xué)生的思維能力，讓學(xué)生養(yǎng)成勤于思考的好習(xí)慣。但在使用問(wèn)題引導(dǎo)法時(shí)，教師需要注意兩點(diǎn)，一是多選擇性問(wèn)題，二是適當(dāng)增加反向疑問(wèn)。由于問(wèn)題引導(dǎo)法常用，從幼兒教育開(kāi)始，學(xué)生就已經(jīng)頻繁接觸問(wèn)題引導(dǎo)教學(xué)，對(duì)問(wèn)題引導(dǎo)法存在一定的依賴和慣性思維。如果教師一味只用二選一的方式進(jìn)行提問(wèn)，或只用正向引導(dǎo)提問(wèn)，學(xué)生雖然可以回答正確，卻不一定代表理解了其中的原理。因此需要教師在詢問(wèn)時(shí)多一些選擇，讓學(xué)生多思考，并采用一定的反向思考引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的思辨能力和質(zhì)疑能力。例如，在學(xué)習(xí)“木炭的吸附性”時(shí)，教師可以詢問(wèn)學(xué)生生活中如何應(yīng)用木炭的吸附性，并要求學(xué)生自主探究，自己動(dòng)手設(shè)計(jì)一個(gè)能體現(xiàn)木炭吸附性的物品；或詢問(wèn)學(xué)生在之前測(cè)試空氣中的氧含量時(shí)為什么要使用紅磷，不使用木炭等問(wèn)題，讓學(xué)生通過(guò)與其他物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)的區(qū)別增進(jìn)對(duì)該物體化學(xué)性質(zhì)的了解。

（四）以學(xué)生為主體，參與實(shí)驗(yàn)全程

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)是引導(dǎo)者和協(xié)助者，而不是主宰者。在開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)時(shí)，應(yīng)當(dāng)以學(xué)生為主體，讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)全程，從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出假設(shè)開(kāi)始，讓學(xué)生一步步完成完整的化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)包括的流程，從而加深學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的了解，而不是單純地認(rèn)為化學(xué)實(shí)驗(yàn)就是進(jìn)實(shí)驗(yàn)室操作，得到結(jié)果就結(jié)束。例如，在進(jìn)行“實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳”時(shí)，教師可以先詢問(wèn)學(xué)生對(duì)二氧化碳的印象，向?qū)W生普及二氧化碳并不是廢氣，也不僅僅是溫室氣體，而是有它獨(dú)特的工業(yè)用途，如防腐、制冷、滅火等，在引起學(xué)生興趣之后，向?qū)W生提出問(wèn)題“如何在實(shí)驗(yàn)室條件下制取二氧化碳”，引導(dǎo)學(xué)生回顧以往學(xué)過(guò)的化學(xué)反應(yīng)中，會(huì)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w的反應(yīng)，再以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行驗(yàn)證和總結(jié)。在此過(guò)程中教師只需要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)二氧化碳的工業(yè)用途、審核學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃以及在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行輔助指導(dǎo)即可。讓學(xué)生參與到全程中，更有利于提升學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)的整體把握能力。需要注意的是，由于每個(gè)學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)和理論水平不同，教師可以適當(dāng)采取兩至三人一組的形式完成這次實(shí)驗(yàn)過(guò)程。為了提升學(xué)生的參與度，教師可以在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行全班范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃匯報(bào)，將每個(gè)學(xué)生負(fù)責(zé)的部分標(biāo)注出來(lái)，并根據(jù)負(fù)責(zé)部分的占比和實(shí)驗(yàn)完成效果進(jìn)行綜合評(píng)分。

（五）重視實(shí)驗(yàn)重難點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)總結(jié)與反思

教材要求的化學(xué)實(shí)驗(yàn)往往有不同的難度等級(jí)，一些比較簡(jiǎn)單的內(nèi)容可以讓學(xué)生自己摸索、自己總結(jié)，而一些比較難的內(nèi)容則需要教師適時(shí)進(jìn)行點(diǎn)撥。教師應(yīng)當(dāng)重視對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行詳略、難易處理，將各單元知識(shí)進(jìn)行整合、梳理，按照學(xué)生的接受程度進(jìn)行教學(xué)，尤其是重視重難點(diǎn)內(nèi)容的梳理以及實(shí)驗(yàn)總結(jié)與反思。在進(jìn)行重難點(diǎn)講解時(shí)，針對(duì)一些比較危險(xiǎn)的或容易出錯(cuò)的實(shí)驗(yàn)，教師可以先尋找網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，將實(shí)驗(yàn)過(guò)程、注意事項(xiàng)等視頻播放給學(xué)生看，再讓學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室復(fù)現(xiàn)，降低學(xué)生的出錯(cuò)率。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)總結(jié)和反思時(shí)，教師要引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀看自己的實(shí)驗(yàn)記錄并回憶實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，思考是否有更簡(jiǎn)單方便的步驟進(jìn)行操作，是否有需要注意的地方?jīng)]有注意等，培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣以及創(chuàng)新能力。例如，在學(xué)習(xí)“常見(jiàn)的酸和堿”時(shí)，由于濃硫酸和濃硝酸等藥品對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)比較危險(xiǎn)，教師可以播放視頻，并根據(jù)視頻隨機(jī)進(jìn)行提問(wèn)，以確保學(xué)生掌握了知識(shí)點(diǎn)，在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以邀請(qǐng)學(xué)生在安全距離外觀看，并總結(jié)操作要點(diǎn)，也可以提問(wèn)學(xué)生某些做法是否可以互換，如稀釋濃硫酸時(shí)，是否可以將水倒入濃硫酸中，為什么，或配置濃硫酸和濃硝酸混合溶液的順序等。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師需要正確演示如何處理實(shí)驗(yàn)殘留物，也可以在保證安全的前提下演示如果出現(xiàn)意外應(yīng)該如何及時(shí)補(bǔ)救等，通過(guò)應(yīng)急預(yù)案演示，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)。教學(xué)觀念，從學(xué)生的生活實(shí)際出發(fā)構(gòu)建實(shí)驗(yàn)情境，拓展試驗(yàn)途徑、適當(dāng)采用問(wèn)題引導(dǎo)和反向引導(dǎo)法，培養(yǎng)學(xué)生思辨精神和質(zhì)疑能力，在讓學(xué)生參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意實(shí)驗(yàn)過(guò)程的完整性和結(jié)構(gòu)合理性。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，還應(yīng)當(dāng)及時(shí)回顧與反思。將創(chuàng)客教育理念融入化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的方方面面，有助于培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科學(xué)習(xí)的能力和設(shè)計(jì)并完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力，幫助學(xué)生成為理論與實(shí)操兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)全面人才，更好地適應(yīng)社會(huì)。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)前我國(guó)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)受到教學(xué)理念及教育資源投入等方面的影響，出現(xiàn)了一些問(wèn)題，而應(yīng)用創(chuàng)客教育理念，能增加化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐性、趣味性和豐富性，提升學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣。教師需要積極轉(zhuǎn)變