创客教育理念下的初中化学实验教学分析

朱 伟

（甘肃省定西市临洮县红旗初级中学，甘肃 定西 730500）

实验教学是初中化学的重要组成部分。在传统的初中化学教学中，实验教学旨在激发学生的学习兴趣、提高学生的动手能力以及帮助学生理解化学知识的作用。但是在传统教育观念的束缚下，这种教学效果并没有真正实现，甚至有很多学生厌恶化学实验。在新课程改革不断深入和推进的背景下，创客理念被教育行业吸收和应用，并且取得了良好的教学效果。因此，将创客理念融入初中化学实验教学是有较大价值的教学策略。

1 创客以及创客教育理念

1.1 创客概念

创客的概念来自互联网和国外，主要指擅长动手实践并且愿意将自己的作品和他人共享的人。“创客”有两个来源：（1）源于英语单词“hacker”，是指擅长动手实践、能将自己的想法变成现实的人，所以国外的创客空间也被称为“hackerspace”；（2）安德森的《创客：新工业革命》将主题定位为“maker”，也就是创造者和制造者。

1.2 创客教育理念

创客教育理念是创客精神和教育理念的有效融合，旨在充分利用学生的兴趣和实际动手能力培养学生的创造力。通常情况下，创客教育理念使用的教育方式是项目式学习。创客教育是以创客运动为背景开展的一种新型教育方式，创客教育本身属于一种学习活动。从广义上讲，创客教育是培养社会大众创客精神的学习活动；从狭义上讲，创客教育是培养学生创客素养的学习活动。

1.3 创客教育和初中化学实验教学

创客教育观念具有多维、开放、灵活、探究、合作以及共享等特点，化学实验教学的落实和开展同样需要学生具有多维能力和思维，要求学生具备良好的实际动手能力和知识认知。因此，初中化学实验教学的内容和创客教育理念的趋向性一致，将两者融合，既能充分发挥创客教育的优势，又能有效提高初中化学教师开展化学实验教学的质量和效率。随着我国经济水平的不断提高以及信息技术的不断发展，我国初中化学实验教学逐渐朝着智能化、信息化以及精细化的方向转变。因此，将创客教育理念和初中化学实验教学融合十分重要且必要，能在一定程度上提高学生的创新能力、团队协作能力、实际动手能力、使用工具能力、交流分享能力、自主解决问题的能力等，帮助学生养成良好的化学素养，最终促进学生全面健康的发展和进步。

2 创客教育理念下的初中化学实验教学策略

将创客教育理念渗透在初中化学实验教学的过程中，能有效激发学生的学习兴趣和主动性，帮助学生实现自我学习进步和发展的目标[1]。这种教学方式不仅能帮助学生在实际操作中发现相关问题，还能帮助学生及时分析和解决问题。因此，本研究从初中化学实验的各个环节进行入手，为初中化学教师开展化学实验教学提供建议。

2.1 创设问题情境

在将创客教育理念落实于初中化学实验教学的开始阶段，初中化学教师应该培养学生发现问题的能力，学生只有发现问题，才能思考如何解决问题，进而动手参与化学实验。在培养学生发现问题能力的过程中，初中化学教师既可从学生的兴趣点入手，又可从学生的日常生活入手，还可从肉眼可见的实验变化入手，充分激发学生的提问兴趣和能力。

比如在“氧气的实验室制取与性质”实验教学中，教师可以用学生学过的知识创设问题情境。在之前的学习中，学生已经掌握了氧气的性质，知道氧气是一种无色无味的气体，微溶于水，密度比空气大，能使用带火星的木条检测氧气，还了解到氧气可支持燃烧，具有广泛的用途。但是，学生无法将氧气单独提取出来验证氧气的性质。因此，教师可以采用提问的形式帮助学生复习氧气的物理性质和化学性质，学生将相关知识内容复述之后，教师提问学生能否利用氧气的性质制取氧气。通过一问一答，学生对这部分知识的记忆极为深刻，然后可以进行实验验证，达到了良好的实验教学效果。

2.2 讲解重难点知识

将创客教育理念融入初中化学实验教学时，教师应该设置知识点讲解环节，主要目的是帮助学生在实验过程中更好地利用知识点，避免出现意外情况。因此，重难点知识的讲解极为重要。教师可以充分利用信息技术优势提高学生对知识点的理解和接受程度，进而推动实验教学[2]。比如对一些较为危险或者知识点较为晦涩难懂的实验，初中化学教师可以使用多媒体设备播放实验相关操作以及注意事项，帮助学生提高对相关知识点的理解程度。

比如在“电的产生”相关知识教学中，涉及的化学实验是生物能转化为电能的验证。这一部分知识对学生而言过于晦涩，初中生的知识储备量和理解能力不足以支撑学生对其化学原理进行充分的了解。因此，教师可以在教学过程中使用多媒体设备播放动漫微课，简述生物电池的原理，帮助学生认识到化学能和电能以及其他能量之间具有相互转化的性质，激发学生对生物电池的兴趣。然后，教师按照一定的规则将学生分成若干小组，让学生通过交流分享激发创意。实验发现，学生使用小番茄点亮小灯泡的实验成功率明显提高，大部分学生对制作生物电池产生了浓厚的兴趣，在课余时间使用多种水果尝试制作生物电池，激发了学习兴趣和应用兴趣。

2.3 激发学生的创意

激发学生的创意是创客教育理念在初中化学实验教学中落实的重要环节，也是初中化学实验教学的主要目的。因此，初中化学教师应该重视激发学生的创意，同时帮助学生勇敢地表达自己的创意和方法。在这一教学环节中，教师应该引导没有想法和创意的学生；对有想法和创意的学生，教师应该大力鼓励其将想法落实；对有特殊想法和创意的学生，教师应该仔细考虑落实的可行性以及对学生安全的影响，推动学生落实创意[3]。

以“电的产生”为例，在实际教学中，学生如果仅依靠化学学科的相关知识，还是不能深入了解实验结果。教师可以激发学生的创意，帮助学生在实验过程中发现更多学科知识之间的关联。比如在具体的实验过程中，有关氧化还原的过程其实是在电子运动产生电流的过程中，小番茄中的营养物质—弱电解质，能通过正负极产生电力。然后教师提问学生是不是生活中的所有水果和蔬菜都能用来制作小型生物电池。学生这时会对其他水果能否作为水果电池使用产生创意想法，并用柠檬、橘子、苹果等水果实践。此外，教师还可以向学生渗透水果酸碱度大导致电压大的相关知识，学生在实验过程中会产生使用水果电池后，水果的口感是否发生变化的想法。学生在实际思考的过程中，将生物相关知识以及数学统计知识都运用起来，形成了自己的知识体系，并且锻炼了发现问题的能力。实验结束之后，教师可以组织学生将实验所用相关材料回收，通过这种方式培养学生的良好实验习惯，有效推动学生的全面发展和进步。

2.4 学生讨论和交流创意

学生之间进行讨论和交流也能促进学生创意的萌发，有效提高创客教育理念在初中化学实验教学中的应用效果和质量。因此，初中化学教师在开展实验教学时，可以使用小组合作讨论的方法帮助学生激发创意和落实创意。在实际使用小组合作和讨论教学法的过程中，教师可以为每个学生小组分配不同的讨论任务，尽量避免学生在讨论过程中分散注意力。比如教师在“水的净化”相关化学知识教学过程中，分配给第一组学生的讨论任务是了解纯水和天然水的区别；分配给第二组学生的讨论任务是静置沉淀、吸附沉淀以及过滤等常用净化水的方法；分配给第三组学生的讨论任务是了解自来水的净化原理等。通过给不同小组分配不同的讨论任务能明显聚焦学生的注意力，从而加强学生的思维碰撞。在学生讨论过程中，教师可在实验教室中巡视，目的主要有两个，一是防止学生在讨论过程中出现影响讨论质量的行为，如说闲话或者走神等，一旦发现，教师要及时制止；二是对学生在讨论过程中遇到的争论点或者疑难问题进行解答，可对教师控制教学进度起到积极的作用。对学生在讨论过程中出现的有价值的争论，教师可在讨论结束后统一解答，保证学生的讨论质量和创意激发效果。比如学生在讨论过程中提出是否所有污水都能使用某种方法净化并且达到良好的净化效果，教师可引入日本排放核污水的例子，帮助学生认识到目前学习的污水净化方法只是一种方式，作用有限。

2.5 设计实验方案

经过学生小组内部交流和讨论，教师可要求学生自己在小组中选择一个大多数人接受的方案，并且指导学生以书面形式呈现方案，有助于提高学生的书面表达能力[4]，在实际开展实验的过程中，能有效帮助学生发现实验方案的优缺点，进而优化实验方案，促进学生综合素质的提升。比如在“水的净化”相关知识教学过程中，第一组学生认为使用静置沉淀的效果更好，第二组认为使用吸附沉淀的效果更好，并以此设计实验方案。实验发现，第二组吸附沉淀的效果确实好于静置沉淀的效果。但是由于实验所用污水中的悬浊物较多、固体较多，可能也对吸附沉淀产生了一定的作用。在第一组学生的强烈要求下更换了污水类型，发现第二组的方案效果仍然好于第一组的方案，说明针对不同类型的污水，吸附沉淀和静置沉淀净化水的效果不同，但总体上吸附沉淀的效果好于静置沉淀的效果。两组学生对不同实验方案的效果以及影响因素进行书面记录，能帮助学生加深对化学知识的印象，有效强化学生的创客思想意识，帮助学生在萌发灵感之后进行实际操作，切实提高学生的综合素质水平。

初中化学教师需要重视的是，化学实验或多或少存在一定的危险性。因此，在学生操作过程中，发现学生操作困难或者存在安全隐患时，教师应该及时叫停实验，并且指导学生的操作行为，通过这种方式提高学生实验的安全性。教师还应该重视指导学生正确填写实验记录表，通过这种方式帮助学生良好地认识相关化学知识，比如在检验“水的净化”相关实验方案时，学生能通过比对实验数据发现不同方式净化效果的优势和劣势，了解到要想实现吸附沉淀的净化效果，就要花费更多的时间静置沉淀。通过这种方式能强化学生的数据意识，有助于学生学习相关数学知识，对学生的跨学科学习和思考能力能起到一定的强化作用。

2.6 实验分享以及评价反思

学生操作完成之后，初中化学教师应该组织学生分享实验过程中的问题、实验操作注意点、实验结果以及整体的实验感受，帮助学生养成良好的总结习惯，树立学习自信心以及积极性，有效提高学生学习化学知识的质量和效率[5]。同时，初中化学教师应该重视教师评价对学生的影响。良好的教学评价能帮助学生发现学习过程中存在的漏洞以及优劣势，进而帮助学生养成化学核心素养、提高学习质量和水平。

教师在组织学生进行分享和评价时，应将工作重点放在帮助学生分享、交流和反馈上，同时建立学生互评的新型评价方式，帮助学生更加客观地认识自己的实验方案优缺点和不恰当的实验操作行为。比如在溶液相关内容教学中，教师要求学生将实验中出现的失误和在实验中获得的感受记录下来。学生分享自己的经验之后，由另一小组对其表现和方案进行评价，评价内容包括是否忽视了教师讲解的重难点知识，导致第一次实验结果计算错误，最终对溶解度产生影响；对基础知识的掌握是否到位等。采用这种评价方式后，学生的学习素质得到了提升，推动了学生的进步和发展。

3 结语

将创客教育理念融入初中化学实验教学能有效提高学生的综合素质，帮助学生提高创新能力、实际动手能力以及跨学科知识应用能力，同时也能帮助学生提高化学知识理解和掌握程度，对提高学生的学习质量和学习积极性有促进作用。因此，初中化学教师在开展实验教学时，应该将创客教育理念融入实验教学的各个环节，推动学生全面发展和进步。