基于“開放實驗室”的高中化學生態課堂教學

李多

［摘要］ 為了改變傳統化學課堂被動的知識接受式學習模式，探索構建基于“開放實驗室”的高中化學生態課堂，讓學生在教學過程中真正地行動起來，成為課堂學習活動中真實的參與者、觀察者、實驗者、探究者、發現者等。通過積極能動的化學課堂教學，學生在強烈的感性認識體驗的過程中，積累豐富的課堂規則經驗，從而構建活潑開放的課堂生態，形成良好的課堂學習氛圍。

［關鍵詞］ 高中化學；“開放實驗室”；生態課堂；教學重構

一、“開放實驗室”育人模式的意蘊

1.“開放實驗室”育人模式的內涵

“開放實驗室”最早是由美國教育家杜威提出的。他強調，“在學習活動中，理解實用原理和實驗探究同等重要”。而施瓦布在《作為探究的科學教學》一文中也強調，“學生要注重知識的獲得過程，鼓勵學生通過探究來了解科學研究的過程”。“開放實驗室”教學模式，基于滿足學生求知欲、促進學生積極探索，著力培養學生的創新精神和實踐能力，讓學生在理論與實踐的融合過程中，不斷建構起科學的化學知識結構框架。在生動活潑的科學探究實踐中，實現學生的創造力培養、獨立性提升，發展學生的個性品質。

2.“開放實驗室”育人模式的意義

以生為本，激活主體。基于“開放實驗室”的高中化學生態課堂，讓學生在教學活動中真正地動起來，參與課堂學習的具體過程，在生動活潑的探究實踐中積極行動。在這一育人模式的引領下，學生展開化學學習。在自身感性認識體驗的基礎上，展開對學習對象的積極探索和研究發現，在感性認識經歷的驅動下，增強表象記憶圖式，提高學習效率。

多元實踐，開放互動。基于“開放實驗室”的高中化學生態課堂，教師、學生、教學資源、教學信息流、教學手段等多種要素相結合，構建成一個動態的、活潑的學習系統和穩定的生態系統。在多元的學習互動過程中，有效促進師生、生生、人與諸要素之間的積極溝通和交流，促進知識與知識的交互、補充與拓展等。在開放活潑的互動過程中，學生的多元實踐得以開展。

深化主體，升華品德。基于“開放實驗室”的高中化學生態課堂，學生在開放活潑的學習交往互動過程中，不僅能從個人角度展開積極分析和思考，更能積極地轉換角度，多維度展開對學習對象的觀察，展開與同伴的交往和互動。在開放活潑的交往互動過程中，學生認識和理解的角度越寬廣，思考和分析的維度越多元，其在學習活動中的主體性意識就越強。這一積極能動的認知實踐，能增進他們思維的深度和廣度，升華他們的道德品質。

二、基于“開放實驗室”的高中化學生態課堂教學路徑

1.學玩結合，深刻體驗

“開放實驗室”育人模式下重構高中化學課堂，改變了傳統化學課堂“教師機械地講、學生被動地學”的模式，從而使得學生和教師成為雙重主體。開放的游戲互動式教學，讓學生以輕松的心態積極主動地參與課堂學習。在積極的能動性激活、主體性激發、動態性建構的過程中，加深學生對知識的理解，提高學生的學習效率。例如，在“元素周期表”的教學中，以往這部分的教學相當枯燥，且效果不佳。對此，教師嘗試改變課堂上這種被動、機械式學習的局面，融合開放的學習資源，將歌曲、游戲、說唱等有效地結合起來，讓學生“玩轉”化學課堂——“一價氫氯鉀鈉銀，二價氧鈣鋇鎂鋅……”，類似這樣的口訣說唱，極大地減輕了學生死記硬背帶來的沉重壓力，以輕松活潑的心態投入學習當中，在玩中學，在玩中記，在玩的過程中探索化學元素周期表，積累化學元素的相關特性，發現化學元素的相關規律。這樣的育人模式，使得學習過程形象化，優化了學生的學習體驗，提高了學生的學習效果。

2.智慧融合，豐富體驗

“開放實驗室”育人模式的高中化學生態課堂，契合當前高中生的身心特點，將現代化的智慧教育平臺，與生動活潑的學習過程等有效地結合起來，為學生的化學學習創設了生動活潑的體驗空間。在形象生動的化學情境實驗、互動實驗等的過程中，生態化的課堂得以建構。例如“化學反應與能量變化”這一課，教師將化學實驗的過程與智慧學習技術有機結合，在學生做過基礎的化學實驗后，針對那些不適合在實驗室環境下做的實驗，利用智慧技術，讓學生積極動手實踐，鼓勵他們在人與機器的擬真互動中，使用不同的實驗材料，加入不同質量的實驗對象，并思考可能產生的實驗結果。如此，學生既見識到實驗中各種現象的直觀變化，又在表象記憶圖式的驅動下，完成知識積累，形成深刻的學習體驗。最終，通過生動活潑的記憶表象圖式、趣味活潑的人機互動、即時反饋的化學實驗互動，培養學生的化學素養，塑造學生精益求精、求真務實的科學品質。

3.開放合作，激活主體

基于“開放式實驗”的高中化學生態教學，教師作為課堂的引導者、組織者、支持者，要充分關注學生的主體地位，讓學生具身化行動起來。通過小組合作學習的教學秩序建構，讓學生在開放合作、有效互動的學習活動中，積極實踐，深入體悟。例如“自然資源的開發利用”一課，教師組織學生開展小組合作學習，讓學生主動建構起針對金屬礦物質的開發利用方式。在這樣的課堂上，每一個學生都是學習的主體，他們自由活潑地交流互動，友好競爭，從而順利地建構起有關自然資源開發和利用的知識結構圖式。在這一探究過程中，學生能意識到，不論哪種化學物質，合理地利用和開發都是必要的，否則就會對人類、對自然環境產生嚴重的危害。最終，經由開放交流和積極互動的學習體驗，學生的知識經驗得以積累，化學素養得以提升。

總之，“開放實驗室”育人模式下的高中化學生態課堂，充分調動課堂上的各學習要素，激活學生的主體性意識，實現學生真實的學習參與、主動的知識建構、活潑的學習交往，讓化學課堂科學而高效。

［本文系江蘇省教育科學“十四五”規劃重點課題“育人為本：高中課堂教學秩序重構的實踐研究”（項目編號：B/2023/03/362）階段性研究成果；江蘇省教育科學“十三五”規劃專項課題“‘開放實驗室促進高中化學生態化教學的實踐研究”（項目編號：C-c/2016/02/120）階段性研究成果；江蘇省教育科學“十三五”規劃2016年度立項課題“‘開放實驗室促進高中化學生態化教學的實踐研究”（項目編號：C-c/2016/02/120）研究成果］

［參考文獻］

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［2］徐小健.基于證據推理的化學生態課堂教學——以“無機非金屬材料的主角——硅”為例[J].化學教育（中英文），2019（01）.

［3］胡蓉.建構生態課堂，培養化學核心素養[J].中學化學教學參考，2018（08）.