朱 偉
(甘肅省定西市臨洮縣紅旗初級中學(xué),甘肅 定西 730500)
實驗教學(xué)是初中化學(xué)的重要組成部分。在傳統(tǒng)的初中化學(xué)教學(xué)中,實驗教學(xué)旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生的動手能力以及幫助學(xué)生理解化學(xué)知識的作用。但是在傳統(tǒng)教育觀念的束縛下,這種教學(xué)效果并沒有真正實現(xiàn),甚至有很多學(xué)生厭惡化學(xué)實驗。在新課程改革不斷深入和推進(jìn)的背景下,創(chuàng)客理念被教育行業(yè)吸收和應(yīng)用,并且取得了良好的教學(xué)效果。因此,將創(chuàng)客理念融入初中化學(xué)實驗教學(xué)是有較大價值的教學(xué)策略。
創(chuàng)客的概念來自互聯(lián)網(wǎng)和國外,主要指擅長動手實踐并且愿意將自己的作品和他人共享的人?!皠?chuàng)客”有兩個來源:(1)源于英語單詞“hacker”,是指擅長動手實踐、能將自己的想法變成現(xiàn)實的人,所以國外的創(chuàng)客空間也被稱為“hackerspace”;(2)安德森的《創(chuàng)客:新工業(yè)革命》將主題定位為“maker”,也就是創(chuàng)造者和制造者。
創(chuàng)客教育理念是創(chuàng)客精神和教育理念的有效融合,旨在充分利用學(xué)生的興趣和實際動手能力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力。通常情況下,創(chuàng)客教育理念使用的教育方式是項目式學(xué)習(xí)。創(chuàng)客教育是以創(chuàng)客運(yùn)動為背景開展的一種新型教育方式,創(chuàng)客教育本身屬于一種學(xué)習(xí)活動。從廣義上講,創(chuàng)客教育是培養(yǎng)社會大眾創(chuàng)客精神的學(xué)習(xí)活動;從狹義上講,創(chuàng)客教育是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)客素養(yǎng)的學(xué)習(xí)活動。
創(chuàng)客教育觀念具有多維、開放、靈活、探究、合作以及共享等特點,化學(xué)實驗教學(xué)的落實和開展同樣需要學(xué)生具有多維能力和思維,要求學(xué)生具備良好的實際動手能力和知識認(rèn)知。因此,初中化學(xué)實驗教學(xué)的內(nèi)容和創(chuàng)客教育理念的趨向性一致,將兩者融合,既能充分發(fā)揮創(chuàng)客教育的優(yōu)勢,又能有效提高初中化學(xué)教師開展化學(xué)實驗教學(xué)的質(zhì)量和效率。隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高以及信息技術(shù)的不斷發(fā)展,我國初中化學(xué)實驗教學(xué)逐漸朝著智能化、信息化以及精細(xì)化的方向轉(zhuǎn)變。因此,將創(chuàng)客教育理念和初中化學(xué)實驗教學(xué)融合十分重要且必要,能在一定程度上提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、團(tuán)隊協(xié)作能力、實際動手能力、使用工具能力、交流分享能力、自主解決問題的能力等,幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的化學(xué)素養(yǎng),最終促進(jìn)學(xué)生全面健康的發(fā)展和進(jìn)步。
將創(chuàng)客教育理念滲透在初中化學(xué)實驗教學(xué)的過程中,能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性,幫助學(xué)生實現(xiàn)自我學(xué)習(xí)進(jìn)步和發(fā)展的目標(biāo)[1]。這種教學(xué)方式不僅能幫助學(xué)生在實際操作中發(fā)現(xiàn)相關(guān)問題,還能幫助學(xué)生及時分析和解決問題。因此,本研究從初中化學(xué)實驗的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行入手,為初中化學(xué)教師開展化學(xué)實驗教學(xué)提供建議。
在將創(chuàng)客教育理念落實于初中化學(xué)實驗教學(xué)的開始階段,初中化學(xué)教師應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力,學(xué)生只有發(fā)現(xiàn)問題,才能思考如何解決問題,進(jìn)而動手參與化學(xué)實驗。在培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題能力的過程中,初中化學(xué)教師既可從學(xué)生的興趣點入手,又可從學(xué)生的日常生活入手,還可從肉眼可見的實驗變化入手,充分激發(fā)學(xué)生的提問興趣和能力。
比如在“氧氣的實驗室制取與性質(zhì)”實驗教學(xué)中,教師可以用學(xué)生學(xué)過的知識創(chuàng)設(shè)問題情境。在之前的學(xué)習(xí)中,學(xué)生已經(jīng)掌握了氧氣的性質(zhì),知道氧氣是一種無色無味的氣體,微溶于水,密度比空氣大,能使用帶火星的木條檢測氧氣,還了解到氧氣可支持燃燒,具有廣泛的用途。但是,學(xué)生無法將氧氣單獨提取出來驗證氧氣的性質(zhì)。因此,教師可以采用提問的形式幫助學(xué)生復(fù)習(xí)氧氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),學(xué)生將相關(guān)知識內(nèi)容復(fù)述之后,教師提問學(xué)生能否利用氧氣的性質(zhì)制取氧氣。通過一問一答,學(xué)生對這部分知識的記憶極為深刻,然后可以進(jìn)行實驗驗證,達(dá)到了良好的實驗教學(xué)效果。
將創(chuàng)客教育理念融入初中化學(xué)實驗教學(xué)時,教師應(yīng)該設(shè)置知識點講解環(huán)節(jié),主要目的是幫助學(xué)生在實驗過程中更好地利用知識點,避免出現(xiàn)意外情況。因此,重難點知識的講解極為重要。教師可以充分利用信息技術(shù)優(yōu)勢提高學(xué)生對知識點的理解和接受程度,進(jìn)而推動實驗教學(xué)[2]。比如對一些較為危險或者知識點較為晦澀難懂的實驗,初中化學(xué)教師可以使用多媒體設(shè)備播放實驗相關(guān)操作以及注意事項,幫助學(xué)生提高對相關(guān)知識點的理解程度。
比如在“電的產(chǎn)生”相關(guān)知識教學(xué)中,涉及的化學(xué)實驗是生物能轉(zhuǎn)化為電能的驗證。這一部分知識對學(xué)生而言過于晦澀,初中生的知識儲備量和理解能力不足以支撐學(xué)生對其化學(xué)原理進(jìn)行充分的了解。因此,教師可以在教學(xué)過程中使用多媒體設(shè)備播放動漫微課,簡述生物電池的原理,幫助學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)能和電能以及其他能量之間具有相互轉(zhuǎn)化的性質(zhì),激發(fā)學(xué)生對生物電池的興趣。然后,教師按照一定的規(guī)則將學(xué)生分成若干小組,讓學(xué)生通過交流分享激發(fā)創(chuàng)意。實驗發(fā)現(xiàn),學(xué)生使用小番茄點亮小燈泡的實驗成功率明顯提高,大部分學(xué)生對制作生物電池產(chǎn)生了濃厚的興趣,在課余時間使用多種水果嘗試制作生物電池,激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣和應(yīng)用興趣。
激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)意是創(chuàng)客教育理念在初中化學(xué)實驗教學(xué)中落實的重要環(huán)節(jié),也是初中化學(xué)實驗教學(xué)的主要目的。因此,初中化學(xué)教師應(yīng)該重視激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)意,同時幫助學(xué)生勇敢地表達(dá)自己的創(chuàng)意和方法。在這一教學(xué)環(huán)節(jié)中,教師應(yīng)該引導(dǎo)沒有想法和創(chuàng)意的學(xué)生;對有想法和創(chuàng)意的學(xué)生,教師應(yīng)該大力鼓勵其將想法落實;對有特殊想法和創(chuàng)意的學(xué)生,教師應(yīng)該仔細(xì)考慮落實的可行性以及對學(xué)生安全的影響,推動學(xué)生落實創(chuàng)意[3]。
以“電的產(chǎn)生”為例,在實際教學(xué)中,學(xué)生如果僅依靠化學(xué)學(xué)科的相關(guān)知識,還是不能深入了解實驗結(jié)果。教師可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)意,幫助學(xué)生在實驗過程中發(fā)現(xiàn)更多學(xué)科知識之間的關(guān)聯(lián)。比如在具體的實驗過程中,有關(guān)氧化還原的過程其實是在電子運(yùn)動產(chǎn)生電流的過程中,小番茄中的營養(yǎng)物質(zhì)—弱電解質(zhì),能通過正負(fù)極產(chǎn)生電力。然后教師提問學(xué)生是不是生活中的所有水果和蔬菜都能用來制作小型生物電池。學(xué)生這時會對其他水果能否作為水果電池使用產(chǎn)生創(chuàng)意想法,并用檸檬、橘子、蘋果等水果實踐。此外,教師還可以向?qū)W生滲透水果酸堿度大導(dǎo)致電壓大的相關(guān)知識,學(xué)生在實驗過程中會產(chǎn)生使用水果電池后,水果的口感是否發(fā)生變化的想法。學(xué)生在實際思考的過程中,將生物相關(guān)知識以及數(shù)學(xué)統(tǒng)計知識都運(yùn)用起來,形成了自己的知識體系,并且鍛煉了發(fā)現(xiàn)問題的能力。實驗結(jié)束之后,教師可以組織學(xué)生將實驗所用相關(guān)材料回收,通過這種方式培養(yǎng)學(xué)生的良好實驗習(xí)慣,有效推動學(xué)生的全面發(fā)展和進(jìn)步。
學(xué)生之間進(jìn)行討論和交流也能促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)意的萌發(fā),有效提高創(chuàng)客教育理念在初中化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用效果和質(zhì)量。因此,初中化學(xué)教師在開展實驗教學(xué)時,可以使用小組合作討論的方法幫助學(xué)生激發(fā)創(chuàng)意和落實創(chuàng)意。在實際使用小組合作和討論教學(xué)法的過程中,教師可以為每個學(xué)生小組分配不同的討論任務(wù),盡量避免學(xué)生在討論過程中分散注意力。比如教師在“水的凈化”相關(guān)化學(xué)知識教學(xué)過程中,分配給第一組學(xué)生的討論任務(wù)是了解純水和天然水的區(qū)別;分配給第二組學(xué)生的討論任務(wù)是靜置沉淀、吸附沉淀以及過濾等常用凈化水的方法;分配給第三組學(xué)生的討論任務(wù)是了解自來水的凈化原理等。通過給不同小組分配不同的討論任務(wù)能明顯聚焦學(xué)生的注意力,從而加強(qiáng)學(xué)生的思維碰撞。在學(xué)生討論過程中,教師可在實驗教室中巡視,目的主要有兩個,一是防止學(xué)生在討論過程中出現(xiàn)影響討論質(zhì)量的行為,如說閑話或者走神等,一旦發(fā)現(xiàn),教師要及時制止;二是對學(xué)生在討論過程中遇到的爭論點或者疑難問題進(jìn)行解答,可對教師控制教學(xué)進(jìn)度起到積極的作用。對學(xué)生在討論過程中出現(xiàn)的有價值的爭論,教師可在討論結(jié)束后統(tǒng)一解答,保證學(xué)生的討論質(zhì)量和創(chuàng)意激發(fā)效果。比如學(xué)生在討論過程中提出是否所有污水都能使用某種方法凈化并且達(dá)到良好的凈化效果,教師可引入日本排放核污水的例子,幫助學(xué)生認(rèn)識到目前學(xué)習(xí)的污水凈化方法只是一種方式,作用有限。
經(jīng)過學(xué)生小組內(nèi)部交流和討論,教師可要求學(xué)生自己在小組中選擇一個大多數(shù)人接受的方案,并且指導(dǎo)學(xué)生以書面形式呈現(xiàn)方案,有助于提高學(xué)生的書面表達(dá)能力[4],在實際開展實驗的過程中,能有效幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)實驗方案的優(yōu)缺點,進(jìn)而優(yōu)化實驗方案,促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提升。比如在“水的凈化”相關(guān)知識教學(xué)過程中,第一組學(xué)生認(rèn)為使用靜置沉淀的效果更好,第二組認(rèn)為使用吸附沉淀的效果更好,并以此設(shè)計實驗方案。實驗發(fā)現(xiàn),第二組吸附沉淀的效果確實好于靜置沉淀的效果。但是由于實驗所用污水中的懸濁物較多、固體較多,可能也對吸附沉淀產(chǎn)生了一定的作用。在第一組學(xué)生的強(qiáng)烈要求下更換了污水類型,發(fā)現(xiàn)第二組的方案效果仍然好于第一組的方案,說明針對不同類型的污水,吸附沉淀和靜置沉淀凈化水的效果不同,但總體上吸附沉淀的效果好于靜置沉淀的效果。兩組學(xué)生對不同實驗方案的效果以及影響因素進(jìn)行書面記錄,能幫助學(xué)生加深對化學(xué)知識的印象,有效強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)客思想意識,幫助學(xué)生在萌發(fā)靈感之后進(jìn)行實際操作,切實提高學(xué)生的綜合素質(zhì)水平。
初中化學(xué)教師需要重視的是,化學(xué)實驗或多或少存在一定的危險性。因此,在學(xué)生操作過程中,發(fā)現(xiàn)學(xué)生操作困難或者存在安全隱患時,教師應(yīng)該及時叫停實驗,并且指導(dǎo)學(xué)生的操作行為,通過這種方式提高學(xué)生實驗的安全性。教師還應(yīng)該重視指導(dǎo)學(xué)生正確填寫實驗記錄表,通過這種方式幫助學(xué)生良好地認(rèn)識相關(guān)化學(xué)知識,比如在檢驗“水的凈化”相關(guān)實驗方案時,學(xué)生能通過比對實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)不同方式凈化效果的優(yōu)勢和劣勢,了解到要想實現(xiàn)吸附沉淀的凈化效果,就要花費(fèi)更多的時間靜置沉淀。通過這種方式能強(qiáng)化學(xué)生的數(shù)據(jù)意識,有助于學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)數(shù)學(xué)知識,對學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)和思考能力能起到一定的強(qiáng)化作用。
學(xué)生操作完成之后,初中化學(xué)教師應(yīng)該組織學(xué)生分享實驗過程中的問題、實驗操作注意點、實驗結(jié)果以及整體的實驗感受,幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的總結(jié)習(xí)慣,樹立學(xué)習(xí)自信心以及積極性,有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識的質(zhì)量和效率[5]。同時,初中化學(xué)教師應(yīng)該重視教師評價對學(xué)生的影響。良好的教學(xué)評價能幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程中存在的漏洞以及優(yōu)劣勢,進(jìn)而幫助學(xué)生養(yǎng)成化學(xué)核心素養(yǎng)、提高學(xué)習(xí)質(zhì)量和水平。
教師在組織學(xué)生進(jìn)行分享和評價時,應(yīng)將工作重點放在幫助學(xué)生分享、交流和反饋上,同時建立學(xué)生互評的新型評價方式,幫助學(xué)生更加客觀地認(rèn)識自己的實驗方案優(yōu)缺點和不恰當(dāng)?shù)膶嶒灢僮餍袨?。比如在溶液相關(guān)內(nèi)容教學(xué)中,教師要求學(xué)生將實驗中出現(xiàn)的失誤和在實驗中獲得的感受記錄下來。學(xué)生分享自己的經(jīng)驗之后,由另一小組對其表現(xiàn)和方案進(jìn)行評價,評價內(nèi)容包括是否忽視了教師講解的重難點知識,導(dǎo)致第一次實驗結(jié)果計算錯誤,最終對溶解度產(chǎn)生影響;對基礎(chǔ)知識的掌握是否到位等。采用這種評價方式后,學(xué)生的學(xué)習(xí)素質(zhì)得到了提升,推動了學(xué)生的進(jìn)步和發(fā)展。
將創(chuàng)客教育理念融入初中化學(xué)實驗教學(xué)能有效提高學(xué)生的綜合素質(zhì),幫助學(xué)生提高創(chuàng)新能力、實際動手能力以及跨學(xué)科知識應(yīng)用能力,同時也能幫助學(xué)生提高化學(xué)知識理解和掌握程度,對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)積極性有促進(jìn)作用。因此,初中化學(xué)教師在開展實驗教學(xué)時,應(yīng)該將創(chuàng)客教育理念融入實驗教學(xué)的各個環(huán)節(jié),推動學(xué)生全面發(fā)展和進(jìn)步。