基于創(chuàng)客教育理論的化學(xué)課外實(shí)驗(yàn)設(shè)計

路文博 薛亞婷 李含 趙聘

摘要：依據(jù)創(chuàng)客教育理論，以我國的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)——花絲鑲嵌工藝為素材設(shè)計了化學(xué)課外實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在造物活動中鍛煉動手操作能力和創(chuàng)新能力，在實(shí)驗(yàn)過程中深化內(nèi)化所學(xué)化學(xué)知識，并主動思考實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題，按照科學(xué)探究步驟積極解決問題。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)客教育；花絲鑲嵌；化學(xué)實(shí)驗(yàn)

文章編號：1008-0546（2022）12-0093-03

中圖分類號：G632.41

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi： 10.3969/i.issn.1008-0546.2022.12.023

一、課外實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)中的重要性

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。對于中學(xué)階段的學(xué)生而言，化學(xué)實(shí)驗(yàn)也是落實(shí)其核心素養(yǎng)的重要手段，發(fā)揮著理論教學(xué)無法代替的作用。新課標(biāo)中同樣強(qiáng)調(diào)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的作用，主張開展以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動。但目前中學(xué)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)方式仍以演示實(shí)驗(yàn)和視頻實(shí)驗(yàn)為主，這樣的教學(xué)方式過于單一片面，既忽略了學(xué)生的主觀能動性，也無法培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰吞骄磕芰Α?/p>

教育的“生態(tài)環(huán)境”是一個廣闊的環(huán)境。[1]朱永新認(rèn)為：學(xué)校教育只是教育的一部分．真正的教育應(yīng)該是全方位、全過程的。[2]除了在課堂等正式環(huán)境中學(xué)習(xí)，非正式環(huán)境中的教育正逐漸走進(jìn)人們的視野，課外實(shí)驗(yàn)即是其中之一。由于課外實(shí)驗(yàn)的選題不拘泥于化學(xué)教材，創(chuàng)新性和趣味性強(qiáng)于教材中的實(shí)驗(yàn)，能有效拓寬學(xué)生的科學(xué)視野。跨學(xué)科的實(shí)驗(yàn)選題除了幫助學(xué)生從實(shí)證角度鞏固所學(xué)，還能提升學(xué)生解決綜合性問題的能力。面對課外實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，學(xué)生還可以自行設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究，進(jìn)而提升其科學(xué)探究能力。

二、創(chuàng)客教育理論

創(chuàng)客教育在本質(zhì)上是一種素質(zhì)教育，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力與跨學(xué)科解決問題的能力。我國教育部在十三五規(guī)劃中明確提出要積極探索創(chuàng)客教育等新教育模式的應(yīng)用。對于中學(xué)化學(xué)教師而言，將創(chuàng)客教育融人課堂教學(xué)中，可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作欲望，起到傳統(tǒng)教學(xué)達(dá)不到的效果。

將創(chuàng)客教育融人化學(xué)實(shí)驗(yàn)，在創(chuàng)客教育理念下，學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識造物，將自己的想法作品化。在造物過程中鍛煉自己的動手操作能力，并在實(shí)驗(yàn)過程中深化、內(nèi)化所學(xué)知識。對于活動中出現(xiàn)有探究價值的問題，學(xué)生還可以自行設(shè)計方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，進(jìn)而培養(yǎng)其科學(xué)探究與創(chuàng)新意識，滿足學(xué)生多樣化的發(fā)展需求，符合課程標(biāo)準(zhǔn)的理念。

三、花絲鑲嵌中蘊(yùn)含的化學(xué)教學(xué)資源

古法花絲鑲嵌工藝是將金銀等貴金屬拔成直徑1-2 mm的細(xì)絲，再將細(xì)絲經(jīng)過掐、填、堆、編、焊、攢等傳統(tǒng)技法組裝成形，其成品工藝復(fù)雜，審美價值極高。[3]由花絲鑲嵌工藝制成的藝術(shù)品，大眾往往從歷史文化的角度去贊賞，從藝術(shù)的角度去欣賞，從人文風(fēng)貌的角度去關(guān)注，很少了解其制作技藝及背后涉及到的化學(xué)知識。其實(shí)從選擇花絲鑲嵌工藝的原料開始就已經(jīng)運(yùn)用到合金材料的化學(xué)知識，僅焊接這一流程就涉及到鹽類水解、氧化還原的綜合性知識。制作一個簡單的花絲成品，在腦力上需要調(diào)動學(xué)生綜合性的化學(xué)知識儲量，在實(shí)驗(yàn)操作能力上也對學(xué)生提出了較高的要求。學(xué)生能在觀賞花絲工藝品和動手制作花絲成品的過程中感受到化學(xué)的有趣、有用、有益。

四、基于創(chuàng)客教育理論的化學(xué)課外實(shí)驗(yàn)設(shè)計

1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

（1）培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和探究能力

花絲成品沒有固定的模型，學(xué)生可以大膽嘗試、放開手腳設(shè)計自己喜歡的圖案和紋樣進(jìn)行制作。面對實(shí)際操作中出現(xiàn)的問題，學(xué)生可以自行設(shè)計方案進(jìn)行科學(xué)探究，在問題的解決過程中提升自己的探究能力。

（2）提升學(xué)生綜合性化學(xué)問題解決能力

在花絲鑲嵌工藝的體驗(yàn)中，學(xué)生會面臨單一學(xué)科知識無法解決的問題，例如“使用什么方法能又好又快地掐絲？”“焊接產(chǎn)生的痕跡是什么？該如何去除？”“明礬無法去除焊接痕跡該怎么辦？”等，這些問題的解決不僅需要單一化學(xué)知識，更需要學(xué)生在更廣闊的學(xué)科背景下搜集信息，歸納總結(jié)所學(xué)知識，綜合運(yùn)用化學(xué)和其他學(xué)科的知識分析解決問題。

（3）體悟化學(xué)對人類的價值

通過學(xué)習(xí)花絲鑲嵌工藝的前世今生，使學(xué)生感悟到化學(xué)與社會文明的緊密聯(lián)系，加深對化學(xué)文化價值的體會。不僅物質(zhì)生活離不開化學(xué)，以人類文化遺產(chǎn)為代表的精神生活也離不開化學(xué)的發(fā)展。學(xué)生在制作花絲成品過程中，也能感受到化學(xué)的人文溫度，體會化學(xué)的有趣、有用、有益。

2．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

“資料”和“課后研究”部分講述了花絲鑲嵌的前世今生，花絲鑲嵌工藝從萌芽走到巔峰離不開工匠們精益求精的精神，但橫向?qū)Ρ韧瑫r期的琺瑯工藝，花絲鑲嵌工藝由盛轉(zhuǎn)衰的巨變與皇家的壟斷脫不開聯(lián)系。隨著花絲工藝流人民間，這項(xiàng)瀕臨失傳的手藝短暫地?zé)òl(fā)出生機(jī)，后又因?yàn)閼?zhàn)爭等諸多原因再度陷入絕境。直到新中國成立后情況有所好轉(zhuǎn)，但現(xiàn)今仍然面臨著年輕人才流失、國家級傳承人老齡化和產(chǎn)品創(chuàng)新不足等傳承保護(hù)問題。這些資料將以科普閱讀和課后研究的方式呈現(xiàn)給學(xué)生，科普閱讀的內(nèi)容簡單易懂，主要是吸引學(xué)生的興趣，增進(jìn)學(xué)生對我國非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的了解。課后研究的內(nèi)容有一定深度，學(xué)生需要動腦思考花絲工藝的數(shù)次興衰背后不同的原因，感悟人民在傳承發(fā)展中的力量，培養(yǎng)自覺保護(hù)文化遺產(chǎn)的責(zé)任心。

“原理”部分主要解釋了花絲工藝中涉及到的化學(xué)知識。即便是技藝精良的傳承人自己也很難從化學(xué)角度解釋花絲工藝背后的原理，但這一部分知識與高中化學(xué)知識重疊程度較大，包含涉及到合金知識、氧化還原知識、水解知識和復(fù)分解反應(yīng)等（見表1）。學(xué)生在這樣一個真實(shí)具體的情境中運(yùn)用所學(xué)，不僅能糾正舊知在腦海中的錯誤偏差，還能自然地將知識內(nèi)化。

實(shí)驗(yàn)操作部分可供學(xué)生發(fā)揮其創(chuàng)造性，充分體現(xiàn)了創(chuàng)客教育理念。“掐絲”步驟中學(xué)生可以選擇教師為他們提供的花絲圖案，也可以自己設(shè)計喜歡的圖案并想辦法實(shí)施（見表1）。在“填絲”步驟中也不必遵循傳統(tǒng)花絲工藝的紋樣，可以大膽嘗試改造創(chuàng)新。花絲工藝的“焊絲”和“酸洗”步驟沒有具體的量化標(biāo)準(zhǔn)，需要學(xué)生根據(jù)自己半成品的大小、復(fù)雜程度，調(diào)整焊藥的質(zhì)量和明礬等酸洗溶液的濃度。

3．實(shí)驗(yàn)評價

本次實(shí)驗(yàn)的評價方式由兩方面構(gòu)成，其一是學(xué)生花絲成品的完成度，其二是過程性評價。花絲成品的完成度由學(xué)生自我打分和小組打分構(gòu)成。過程性評價則由教師評價、學(xué)生評價和組內(nèi)評價構(gòu)成（見表2）。

4.實(shí)驗(yàn)反思

創(chuàng)新、實(shí)踐、共享是創(chuàng)客教育的精神。本實(shí)驗(yàn)給學(xué)生一定的留白空間以發(fā)揮其創(chuàng)新能力，在學(xué)生將想法作品化的實(shí)踐過程中鞏固運(yùn)用所學(xué)知識，在小組成員的交流中實(shí)現(xiàn)合作共享。但本實(shí)驗(yàn)也存在些許不足，古法花絲鑲嵌工藝步驟復(fù)雜，筆者簡化了其中步驟，僅保留與化學(xué)聯(lián)系密切的操作，學(xué)生無法體驗(yàn)完整的花絲鑲嵌工藝。學(xué)生動手實(shí)踐能力有所欠缺，在制作過程中會遇到多次焊接不成功等情況。但學(xué)生也表示這次實(shí)驗(yàn)非常新奇，特別是運(yùn)用自己曾經(jīng)學(xué)過的知識創(chuàng)造出獨(dú)一無二的 成品時內(nèi)心充滿喜悅。由此可見，創(chuàng)客教育下的化學(xué)課外實(shí)驗(yàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)具有很大的價值，學(xué)校和教師也應(yīng)當(dāng)提高對創(chuàng)客教育的重視，靈活運(yùn)用到教學(xué)中。

參考文獻(xiàn)

[1] 王曉東，耿毅，王偉群，非正式環(huán)境下的化學(xué)探究學(xué)習(xí)一以 博物館為例[J].化學(xué)教育（中英文），2020，41（1）;2-5.

[2]朱永新。 家校合作激活教育磁場一新教育 實(shí)驗(yàn)“家校合作共育”的理論與實(shí)踐[J].教育，2017（Z2）：4-33.

[3] 鄒蓓，李慶，張為，黃俊.傳統(tǒng)手工藝類非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保護(hù)與傳承一以 花絲鑲嵌工藝為例[J].天工，2021（10）：54-55.