基于創客教育理念的初中化學實驗教學模式探究

潘雅

摘 要：創客教育理念意在提升學生創新思維能力。化學實驗教學是將生活實驗融入課堂中，培養學生手動操作能力。二者有機結合能夠激發學生學習積極性，幫助學生熟練掌握知識點。因此，如何在創客教育理念下推動初中化學實驗教學進步成為當前教學模式改革中的重點。文章首先對創客教育理念進行了概述，其次討論了創客教育對初中化學教學的意義，隨后對初中化學實驗教學模式開展現狀進行了探討，最后深入研究了創客教育理念下初中化學實驗教學的實施策略，以供參考。

關鍵詞：創客教育理念；初中化學；實驗教學

中圖分類號：G6３ ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ?文章編號：1673-9132（2023）13-00８８-03

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2023.13.0２９

一、創客教育理念概述

創客教育是指將創客精神文化與教育結合，培養學生創新思維和創造能力，通過樹立目標，應用信息化、數據化手段，將創新想法付諸實踐并進行分享，最終達到教育目的的教育理念。創客教育提倡學生將實踐能力、創新思維、合作理念、多樣領域相結合，通過思考、實踐、失敗、反思總結、成功的路徑將創意展現。創客教育的目標是培養學生具備創新精神，運用多種方式和手段在信息技術手段的輔助下引導學生掌握知識點，力求學生通過思維導向深入探索研究不同領域和問題［1］。在當前教育環境下，創客教育可以起到打破固有教育觀念和模式、改變教育理念、重組教育架構、推動教育發展的作用，也是增強學生想象力、實踐能力的新途徑。

二、創客教育對初中化學教學的意義

在傳統教學模式中，教師只負責文化和知識點輸出，很少接受反饋；學生只負責接收，很少進行反饋。二者在課堂上的交流少之又少，互動形式極其單一，這是“成績論”的思維導致的。一方面，教師關注學生答題技巧較多，關注學科素養較少，成績的好壞決定了教師教學的用心程度。另一方面，學生在學習過程中接收事實性知識，并簡單理解，依靠記憶對知識進行應用，很少有機會進行自主探究和學習。因此，進行創客教育理念下的初中化學教學勢在必行。化學實驗教學本身需要學生具備多維能力、創新思維、實際操作能力和知識認知等特性，與創客理念不謀而合。因此，將創客理念融入初中化學實驗教學模式中既能提高化學課堂教學質量，又能發揮創客教育的優勢。在創客理念下開展化學教學，教師可以根據學生的思維、創新方向、創意內容、提出問題等確定學習內容，選擇合適的方式對學生加以引導，設立階段性目標促使學生完成探究性任務。在學習過程中，教師可以引導學生將小組交流模式貫穿于學習全過程中，從設計方案到具體實施，最終到解決問題及完成任務。這種合作式學習模式一方面可以增加學生交流程度，活躍課堂氛圍，提高學生學習積極性，激發學習興趣；另一方面可以培養學生組織能力、協調能力、思維能力，培養學生核心素養和創新精神，最終將創客教育理念融入課堂，達到教學目的。

三、初中化學實驗教學模式開展現狀

實驗教學是教學模式的一種，符合實踐要求，可以在培養學生動手操作能力的同時鞏固課堂所學知識，在當前初中理科學科尤其是化學學科中具有較大意義。當前，化學實驗教學主要分為實驗講授模式、實驗歸納模式、實驗演繹模式、實驗探究模式四種，四種模式各有優劣，因此對于不同課堂不同情境，教師所應用的教學模式也有所差異，只要教師應用得當，就能激發學生學習興趣，培養學生創新思維，使其深刻理解知識點，主動學習相關內容［2］。但是在當下，在培養學生創新思維過程中依然存在問題：一方面，多數初中生具備較強的創新意識和創新想法，但在學習過程中，多數學校沒有培養學生創新思維的意識和條件，導致學生空有想法而無法付諸實踐，只能將想法停留在腦海中，長久下去，學生潛意識認為創新思想無法實現，導致失去、放棄創新想法；另一方面，雖然新課改后教育部明確培養學生創新思維的任務，加強了教師培養創新思維的意識。但當下理論體系仍待健全，教師培養學生創新思維缺乏制度、模式、體系、政策的支持，導致投入的人力資源與實際成效不成正比。不僅不能激發學生創新思維意識，還會影響正常教學質量。因此，將創客教育理念融入初中化學實驗教學模式十分必要。教師需要注意，并非所有實驗都具備安全性，部分危險實驗建議教師操作。同時，教師需要及時做好善后工作，防止有害物質威脅師生人身安全。

四、創客教育理念下初中化學實驗教學模式策略

（一）創設問題情境

初中化學教師應著重培養學生發現日常生活現象的能力。學生只有發現日常生活中的現象，產生疑問，才會思考如何針對問題進行解決，進而親身參與化學課堂實驗，在實驗中了解對應知識用以解決問題，達到知識點學習的目的［3］。因此，創設問題情境在化學實驗課堂中十分實用，其可以將生活中學生未注意到的細節一一放大，展現在學生眼前。創設問題情境應遵循真實性原則，教師在選擇或構建問題情境時需要盡量挑選生動、好理解的情境，確保初中學生能夠接受并深入研究。

比如，在講解燃燒所需條件的課堂中，首先教師可以讓學生了解燃燒所需條件有三：第一，可燃物；第二，氧氣（空氣）；第三，足夠的溫度。隨后創設情境，向學生提出問題：“水下能不能生火？”由學生進行討論。一部分學生會根據經驗得出“不會”的結論，另一部分同學則會選擇相信教師，只要具備條件水下也可以生火。在討論結束過后，教師可以準備好白磷、二氧化錳、過氧化氫、熱水等材料以及燒杯、試管、漏斗、鑷子、導管等道具進行實驗，將白磷作為可燃物置于燒杯底部，熱水倒入燒杯中，將二氧化錳置于試管中，將導管與漏斗連接倒扣于白磷之上，隨后將過氧化氫倒入盛放二氧化錳的試管中，連接導管，此時就能夠看到水下生火的景象（實驗具備一定危險性，建議教師操作）。學生在看到實驗結果后會激發學習興趣，深入了解燃燒的條件、二氧化錳和過氧化氫的反應、白磷的特性等一系列知識點，由問題引入興趣，由實驗得出結論，進而達到教學目的。

（二）詳細講解知識點

教師在將創客教育理念融入初中化學實驗教學時，應設置知識點講解環節，確保學生理論基礎充足，在后續實驗環節可以充分利用所學知識對實驗結果進行猜測，同時也能夠對學生的人身安全給予一定保障。當前社會發展較快，多媒體設備應用領域越來越廣泛，多數學校都有針對多媒體設備進行采購和應用。對于化學實驗中較為危險的實驗，教師可以通過PPT、視頻等方式對學生進行教學，讓學生了解實驗的注意事項和操作流程，在觀看視頻或PPT的過程中提高學習興趣，提高對知識點的理解程度。

比如，硫在空氣中燃燒的實驗。硫是初中化學課堂中最常見的物質，也是初中課堂中能接觸到的最危險的物質，其中二氧化硫是最常見的、有刺激性的硫氧化物，由于其溶于水后會形成亞硫酸，亞硫酸氧化后會產生硫酸，對環境造成污染，并且二氧化硫易溶解于血液和黏性液體，實驗過程中會對眼睛和呼吸道產生刺激作用，嚴重時甚至產生窒息情況，因此二氧化硫屬于管制類物質［4］。硫在氧氣中燃燒經過氧化反應，發出藍紫色火焰、放熱、生成無色有刺激性氣味的氣體。實驗難度不高，現象較為出眾，但危險性較高，因此教師需要首先針對硫的特性對學生進行講解，讓學生了解硫通常為黃色晶體，多用于工業中。隨后，教師可以通過NOBOOK虛擬實驗室在教室屏幕上對硫的燃燒實驗進行分步驟教學，在教學過程中講解實驗注意事項，讓學生深刻記憶。

（三）激發學生創意

激發學生創意是基于創客教育理念的初中化學實驗教學中的重要步驟，也是實驗教學的根本目的。激發的重點歸根結底在于聯想。重視激發學生創意，幫助學生表述自己的想法，可以培養學生創新思維和發散思維，提高學生聯想力。針對有想法的學生，教師需要在考慮可行性與危險性后盡量幫助學生落實自己的想法；針對沒有想法的學生，教師需要對其進行引導，鼓勵發散思維，將思考融入學習全過程中。在激發學生創意過程中，教師需要注意幾項內容：第一，善于發現學生的想法；第二，對學生想法進行判斷；第三，為學生提出建設性意見；第四，引導學生轉變思維。

以電的產生為例，在教師對于電的產生原理講解后，學生已經了解到原子本身是由原子核與核外電子組成的，物體摩擦時電子發生轉移產生摩擦生電現象。此時教師可以提問“能否通過非摩擦的其他方式產生電”，隨后準備番茄、水果以及鋅片和銅片，將銅片鋅片分別插入不同番茄里，由于鋅易失去電子，電子通過導線流向銅片，通過正負極完成電力的產生，線的另一端連接燈泡、手機等道具，使學生清晰了解到實驗成果［5］。在實驗過后，教師要引導學生提出“其他水果是否可行”的問題，并告知學生實驗步驟和注意事項，引導學生在教師的看護下對蘋果、檸檬、橘子等水果分別進行實驗，完成生電教學。

（四）鼓勵學生交流創意

交流是產生思維碰撞的常見方式，能夠有效提高創客教育理念在初中化學實驗教學中的應用質量。因此，教師在教學過程中可以展開小組討論、小組評比等方式幫助學生激發創造力，并將想法落實于實踐當中。在實際教學過程中，教師在劃分學生學習小組后可以給予每個小組不同的任務，以目標為導向為各小組確立討論方向，集中學生注意力。討論時既可以對同一步驟不同方法進行討論，也可以針對同一結果不同步驟進行討論。在學生討論的過程中，教師需要在班級內進行巡視，避免學生出現討論偏題、過度爭吵、一言不發等情況發生。在討論結束后，教師要給予充分空間讓學生進行小組總結，將結論記錄在案。同時，教師也需要對學生討論過程中出現的有價值的問題進行統一解答，維護學生學習興趣，保證討論質量，確保學生在討論中有所收獲。

比如，在進行水的凈化教學過程中，教師可將“如何凈化水”作為目標導向劃分三個小組，第一個小組負責對純水和天然水的區別進行討論，第二個小組負責對凈化方法進行討論，第三個小組負責對凈化原理進行討論。或者三個小組針對凈化方式進行討論，第一個小組負責對靜置沉淀方法進行討論，第二個小組負責對吸附沉淀進行討論，第三個小組負責對過濾進行討論。以此加強學生思維碰撞，提高學生思維能力和團結協作能力。討論結束后，教師需要對討論結果進行總結，三種方式都具備可行性，但也都具備局限性，最終達到對水的凈化知識點教學的目的。

（五）設計實驗方案

實驗方案是實驗的步驟、流程、注意事項、結論的結合體，為學生實驗提供了方向。教師需要在實驗前引導學生自行書寫實驗方案，并在書寫過程中給予引導和幫助。學生在書寫過程中一方面能夠提高書面寫作能力，另一方面也能深入了解實驗方案的優缺點和注意事項，進一步優化方案，提升自身綜合素質。教師需要在每一組安排一名學生對實驗結果進行記錄，將實驗內容填寫在實驗記錄表中，培養學生記錄的好習慣。

依舊以水的凈化為例，對凈化方式進行討論。第一組學生選擇靜置沉淀方式，認為此方式效果優于吸附沉淀效果，以此設計具體實驗方案。第二組學生與第一組相反，選擇吸附沉淀方式，并設計對應實驗方案。在實驗過程中，由于靜置沉淀方式對比吸附沉淀方式效果不佳，第一組學生認為可能是由于污水中固體和懸濁物較多影響了靜置沉淀方式的效果，因此對實驗方案進行修改，重新更換了污水類型［6］。在第二次實驗中，發現實驗結果依然是吸附沉淀方式效果更佳，最終得到吸附沉淀方式在凈化水的方面優于靜置沉淀方式的結論。兩組學生通過對比實驗的方式加深了對知識的印象，強化了創客思維，提高了學生的綜合素質水平。

（六）成果交流與評價反思

學生在進行實驗過后，需要針對實驗結果進行記錄，并與其他學生進行交流。一方面，教師需要對學生實驗過程中存在的問題、具體步驟、實驗感受進行統一總結，強化實驗結果在學生腦海中的印象，并培養學生發散思維、記錄結果、書寫方案等優良習慣，提高學生知識轉化率；另一方面，教師需要對學生進行客觀評價，幫助學生洞悉漏洞，指出學生學習、實驗過程中的優缺點，培養學生核心素質，提升學生學習水平，培養學生自律性，以此改變學生對學習的認知和刻板印象，激發學習主觀能動性。

五、結語

創客教育理念與初中化學實驗教學相融合能夠提升學生專業素養，鼓勵學生發散思維，激發學生對學習的好奇心，同時還能培養學生創新、書寫、表達、記錄等全方位能力。因此，初中化學教師在開展實驗教學過程中應盡量將創客教育融入教學全過程，以此推動學生全方位進步。

參考文獻：

［1］ 朱貴倫.創客教育理念下的初中化學實驗教學研究［J］.數理化解題研究，2022（11）：128.

［2］ 彌佳杉，王曉麗.基于創客教育理念的高中化學實驗教學模式探究［J］.內蒙古師范大學學報（教育科學版），2019（8）：94.

［3］ 車倩.初中化學實驗教學創客課程活動設計探究［J］.家長（上旬刊），2021（9）：113.

［4］ 車倩.創客教育在化學教學中的應用——以中學化學實驗為例［J］.高考，2019（24）：135.

［5］ 王貴君.創客教育理念下高中化學實驗教學模式淺析［J］.家長，2019（20）：119.

［6］ 朵應龍.基于創客教育理念的新媒體技術在初中化學課堂最優化教學的思考［J］.中學化學教學參考，2016（11X）：5.