創客教育理念下的初中化學實驗教學

文/黃 英

創客教育是一種融合科學、技術、工程、藝術、數學等知識與技能，遵循自由開放、創新創意、探究體驗的教育理念，以實踐創造學習為主，培養創新型人才的新型教育模式。在創客教育理念下開展初中化學實驗教學，能夠豐富學生的發現式學習行為，使學生能夠全面深入地探究化學原理、規律、現象與性質，從而形成良好的創新意識、創造能力與探究能力。

一、巧妙創新實驗儀器，落實創客教育理念

儀器對實驗的順利進行，以及實驗效果有著極大的影響，實驗儀器越豐富，越能滿足學生的實驗需求。在初中化學實驗教學中，教師要指導學生巧妙創新實驗儀器，讓學生將生活中的一些常用物品或廢舊材料帶到實驗室，代替部分常規實驗儀器，對實驗室的器材進行補充。還可以讓學生自主設計、安裝實驗裝置，以此豐富學生的學習經驗，有效落實創客教育理念。

例如，在初中化學“一定溶質質量分數的氯化鈉溶液的配制”一課教學中，教師可以以溶質質量分數的計算方法為立足點，并將其延伸至具體的溶液配制方法上。本實驗涉及化學藥品的取用、稱量、量取、溶解等一些基本的操作，用到的儀器有托盤天平、藥匙、量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒和小試管等。教師可以讓學生先尋找生活中帶有刻度的塑料瓶或杯子，代替量筒、燒杯、小試管，用木筷代替玻璃棒，用用過的一次性勺子代替藥匙等。之后，在具體的實驗操作環節，教師可以設計以下任務：用氯化鈉固體和蒸餾水配制濃度為6%的氯化鈉溶液。學生在小組內討論實驗過程，形成統一意見后，各小組進行展示得出實驗步驟：計算—稱量—量取—溶解。此外，教師還要引導學生嚴格遵守藥品或儀器使用注意事項，并指導學生按照既定步驟操作實驗。

在上述案例中，學生變廢為寶，將生活中的一些廢舊用品帶到實驗室，替換掉那些容易破碎的儀器，對原有實驗裝置加以改進，不僅不會影響實驗結果，還能夠培養學生的創客理念。

二、創造更多實驗機會，增強創客理念

化學是研究物質的組成、結構、性質、轉化及應用的一門基礎學科，是材料科學、生命科學、環境科學、能源科學、信息科學和航空航天工程等現代科學技術的重要基礎。實驗是化學常規教學的重要構成部分，與理論教學相輔相成，是對化學原理的探究與驗證，是培養學生動手能力與創新意識的關鍵途徑，關系著學生創客理念的形成。因此，在初中化學實驗教學中，教師要根據教學內容、教學目標及實際需求，突出學生的主體地位，盡可能地將操作實驗機會交給學生，還要鼓勵學生創新實驗裝置、操作方法與步驟，科學地分析實驗現象與結果，從中得出正確結論，最終增強自身創客理念。

例如，在初中化學“氧氣的實驗室制取與性質”一課教學中，教師可以帶領學生回顧氧氣制取的理論知識，并提出問題：指出主要儀器的名稱及用途；歸納用高錳酸鉀制取氧氣的步驟及注意事項；檢驗實驗裝置的氣密性時除用手緊握外，還有什么方法；如果某同學制得的氧氣不純，原因有哪些；把紅熱的木炭插入盛有氧氣的集氣瓶時，為什么要由瓶口向下緩慢插入；鐵絲燃燒的集氣瓶內為何要留有少量的水，能否換成細沙等。還要按照“查、裝、定、點、收、離、熄、檢”的操作步驟，指導學生以小組為單位操作實驗，用高錳酸鉀進行氧氣的制取，并驗證氧氣的化學性質——氧化性。學生完成實驗后，教師要鼓勵學生說一說實驗中的感受、實驗原理及得出的結論。

此外，教師要將操作機會與主動權交給學生，讓學生在安全的前提下自由發揮，增強創客理念。

三、積極開展探究實驗，培養創客精神

化學主要在原子、分子層面研究物質的結構、組成、性質、用途及變化規律，是一門典型的探究類學科，實驗是探究化學原理的主要渠道。在初中化學教學中，教師要將培養學生的創客精神落到實處，幫助學生全面內化與吸收知識，豐富學生的學習經驗。還要圍繞所授內容積極開展一些探究實驗，指導學生自主搜集材料、制訂實驗方案、組裝實驗裝置，讓學生一邊動手操作實驗，一邊動腦思考、動口交流，從而順利探究出化學的本質。

以初中化學“燃燒的條件”教學為例，教師可以利用多媒體為學生展示與“火”有關的圖片或視頻，讓學生在觀察和討論中說一說生活中的實例，如做飯時木柴或燃氣的燃燒，用打火機點煙，焚燒東西等，并通過這些現象總結燃燒的定義。并提出問題：物質燃燒需要什么條件？要鼓勵學生大膽猜想，如有可燃物、有氧氣或空氣、達到一定溫度等。還要為學生提供實驗儀器與材料，讓學生以小組為單位進行實驗，探究、驗證自己的猜想。學生在小組內動手操作實驗，分別用火點蘸有酒精的棉花和蘸有水的棉花，學生發現蘸有酒精的棉花可以燃燒，蘸有水的不能燃燒，就會得出燃燒需要可燃物的結論。之后，學生用蠟燭和燒杯或其他用品設計實驗，驗證燃燒的另一條件——要有氧氣；還用坩堝鉗分別夾住一塊乒乓球碎片和濾紙碎片，在酒精燈外焰上進行加熱，驗證燃燒需要達到可燃物的著火點。

在上述案例中，教師指導學生對燃燒需要的各個條件進行了逐個探究和驗證，學生發現燃燒條件是缺一不可的。

四、鼓勵學生自主設計實驗，鍛煉創客能力

初中化學實驗以動手操作為主，教師要鼓勵學生自主設計、操作、完成實驗，鍛煉學生的實踐操作能力。因此，在化學實驗教學中，教師應根據研究主題鼓勵學生自主設計實驗，讓學生準備相應的實驗器材和藥品，培養學生的創新能力與創造思維，鍛煉學生創客能力。需要注意的是，教師要善于發現學生的創新意識與創意想法，及時做出判斷與引導，為學生提供可行性與建設性的意見，進一步發展學生的創客能力。

例如，在初中化學“金屬的物理性質和某些化學性質”教學中，教師可以采用談話的方式進行導入：提起金屬，大家都不陌生，不少日常生活用品像鍋、水壺、菜刀等都是用金屬材料制成的。可以提供一些材料，要求學生仔細觀察，并完成以下實驗：觀察和描述鎂、鋁、鐵、銅的顏色和光澤，采取相互刻劃法比較銅片和鋁片、銅片和黃銅片的硬度，并自主設計和進行實驗，證明金屬具有導電性，重點探究金屬的導熱性與延展性。接著，讓學生以小組為單位自主設計實驗，研究常見金屬鐵、鋁、鎂、鋅、銅的化學性質，觀察金屬與稀鹽酸、稀硫酸的反應現象。假如有氣體產生，讓學生說一說生成的氣體是什么，寫出相應的化學反應方程式，并自主進行實驗，比較這些常見金屬活動性的強弱。

在上述案例中，學生通過自主設計實驗方案的方法探究了金屬的導電性、金屬的活動性順序，有效提升了自身實驗設計能力，提高了動手操作能力、科學探究能力及創客能力。

五、適當拓寬實驗范圍，深化創客意識

教師要想在創客教育理念下更好地開展初中化學實驗教學，僅僅依靠教材中安排的固有實驗或既定實驗是遠遠不夠的，還需適當拓寬實驗范圍，開闊學生的視野，增長學生的見識，深化學生的創客意識，增強學生對化學的認知。因此，在初中化學實驗教學中，教師應以教材內容與探究主題為立足點，積極拓寬實驗范圍，擴大研究對象或內容，帶領學生研究一些生活中的化學現象，鼓勵學生根據個人認知優化實驗設計方案，通過化學實驗把自己的創意落到實處，切實提升自己的創客能力。

例如，在初中化學“溶液酸堿性的檢驗”教學中，教師要求學生制作酸堿指示劑，先讓學生取幾種植物的花瓣或果實，如牽牛花、月季花、紫羅蘭等，分別放在容器中搗爛后加入酒精浸泡，用紗布過濾出汁液，即可得到酸堿指示劑。實驗中，教師組織學生將自制的酸堿指示劑分別滴入稀鹽酸、稀硫酸、氫氧化鈉溶液、澄清石灰水中，要求學生觀察溶液顏色的變化情況。接著，指導學生利用pH試紙測定實驗室中常用溶液的酸堿度，可以擴大測定范圍，如生活中常見的白醋、食鹽水、草木灰水、橙汁、肥皂水等，還可以檢測當地土壤的酸堿度，并討論自制酸堿指示劑的效果如何，哪種植物的花瓣或果實效果最好，溶液的酸堿度在生活中有哪些應用等，進一步擴大學生的知識面。

在上述案例中，教師要適當拓寬實驗范圍，增強化學課程與學生生活之間的聯系，讓學生運用自制酸堿指示劑檢驗溶液的酸堿性，以此深化他們的創客意識，端正他們的學習態度。

總之，在初中化學實驗教學中，教師要全面貫徹落實創客教育理念，培養學生的學習意識，加深學生對所學知識的理解，完善學生的知識體系，發揚學生的探索精神，積極為社會培養更多的具有創新能力、創造意識、探究能力與創客精神的優秀人才。