基于創(chuàng)客教育理念的高中化學實驗教學策略研究

楊金玉

【摘要】“創(chuàng)客教育理念倡導自由開放、創(chuàng)新創(chuàng)意及探究體驗，將其應用于高中化學實驗教學可顯著提升教學質效，有助于培育學生化學學科核心素養(yǎng)?；诖耍恼峦ㄟ^梳理相關文獻提煉關于創(chuàng)客教育的理念與思想，闡釋創(chuàng)客教育理念在高中化學實驗教學中的應用價值，重點結合實際教學案例探究基于創(chuàng)客教育理念的高中化學實驗教學策略。

【關鍵詞】創(chuàng)客教育理念? 高中化學實驗? 教學策略

【中圖分類號】G633.8 ? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）21-0126-02

高中化學是一門以實驗為基礎，以實踐為核心的學科，對于學生科學精神、實踐能力、創(chuàng)先創(chuàng)造意識具有較高要求，在教學中融匯創(chuàng)客教育理念的核心觀點，將實踐與探究的主動權交給學生，使其在發(fā)現(xiàn)問題—提出假設—實驗操作—證據(jù)推理—驗證假設的一系列過程中感受實踐與創(chuàng)意產(chǎn)出的樂趣，既可以提升高中化學實驗教學實效性，又能夠培育學生化學學科核心素養(yǎng)。

1.相關概念及理論依據(jù)

創(chuàng)客教育是一種融合多領域、多學科知識及技能，遵循自由開放、知行合一、自發(fā)探究、主動體驗原則，以探究實踐、創(chuàng)造性及個性化學習方式為主的用以培育創(chuàng)新型人才的現(xiàn)代化教育模式。行政先生提出的知行合一教育思想對于創(chuàng)客教育理念在高中化學實驗教學中的運用具有極強的解釋力，其與創(chuàng)客教育理念同樣倡導自發(fā)、探究，主張解放學生的頭腦、雙手，其思想精髓也為高中化學實驗創(chuàng)客教育模式的構建提供了新思路。

創(chuàng)客教育與建構主義學習理念相得益彰，同樣注重實踐過程，強調學生作為實踐的主體應當在獨立思考、合作探究、生活經(jīng)歷及儲備知識的調動、教師指導及同伴幫助下建構知識體系，逐步突破固定化及慣性思維，進而逐漸成長為具有獨立人格、時刻處于發(fā)展之中、具備創(chuàng)新創(chuàng)意能力、可依靠合作及分享解決實際問題的現(xiàn)代化人才。

2.基于創(chuàng)客教育理念的高中化學實驗教學策略

文章該部分以“二氧化硫化學性質探究”實驗教學為例。

2.1 創(chuàng)設情境，發(fā)散思維

建構主義學習理論視域下，學生的學習，即認知過程需要以實際問題為驅動?？紤]到高中生思維活躍，傾向于通過自主探究發(fā)現(xiàn)問題，筆者在課堂導入階段以聯(lián)系舊知為引，通過引導學生回顧二氧化硫性質發(fā)現(xiàn)教材內實驗裝置、流程中存在的問題，以此發(fā)散學生思維。

師：同學們，上節(jié)課我們已經(jīng)初步掌握了二氧化硫的性質，誰能說一說二氧化硫有哪些性質呢？

生1：二氧化硫是有毒物質。

生2：二氧化硫是酸雨的“罪魁禍首”。

生3：二氧化硫溶于水。

師：非常棒。本節(jié)課我們要通過實驗驗證二氧化硫的化學性質，在實驗中需要運用大量的二氧化硫，對我們的身體與環(huán)境都會造成一定的負面影響。從這種層面來看，大家有沒有發(fā)現(xiàn)教材上設計的實驗裝置、實驗過程有哪些不足？

生1：沒有尾氣收集裝置，可能會造成環(huán)境污染。

生2：我們要進行五、六次實驗，每次都需要重新連接實驗儀器，十分麻煩。

師：大家說得非常好。其實教材只是給我們提供了一個實驗思路，具體的實驗還需要我們根據(jù)實際情況來組織，大家有信心改進實驗，使其更加綠色環(huán)保、科學有效嗎？

生：有！

上述實驗教學導入案例將“創(chuàng)新、改造”的引導意圖巧妙地融入到舊知中，學生自主分析便可發(fā)現(xiàn)教材內實驗流程的不足，再加上筆者的設問、指導，學生產(chǎn)生優(yōu)化改進實驗以保護環(huán)境、簡化操作的內在動因。

2.2 微課助力，要點精講

創(chuàng)客教育最為鮮明的特點便是融合了多學科知識技能與數(shù)字化工具，豐富了學生的學習與創(chuàng)意成果產(chǎn)出途徑。微課是信息化及數(shù)字化技術與教育領域深度融合的產(chǎn)物，其具有篇幅短、主題明確、內容精煉的特點。高中學生已經(jīng)具備一定的知識總結與歸納推理能力，將其運用于高中化學實驗教學中可為創(chuàng)客教育理念的落實助力，為學生創(chuàng)意成果產(chǎn)出提供必要的知識與技能支撐。

筆者在正式授課時播放了時長為五分鐘的“二氧化硫化學性質”微課視頻，學生一邊觀看視頻一邊翻閱教材內的實驗，記錄下二氧化硫的性質，初步形成驗證二氧化硫性質的方法。為幫助學生對二氧化硫化學性質有更為深入的認知，筆者對微課視頻內容進行補充：“二氧化硫中的硫元素為中間價態(tài)，其化合價既能夠升高，又能降低?！睂W生在微課視頻引導及筆者的指導下總結出二氧化硫的化學性質：

①二氧化硫與水反應生成亞硫酸：SO2+H2O？圮H2SO3;②二氧化硫具有酸性氧化物的通性;③能使澄清石灰水變渾濁;④二氧化硫具有漂白性;⑤二氧化硫具有氧化性;⑥二氧化硫具有還原性。

2.3 小組合作，激發(fā)創(chuàng)意

當學生掌握探究二氧化硫化學性質實驗的基本知識，并產(chǎn)生主動創(chuàng)新改造教材實驗裝置、流程的意識后，筆者開展了小組合作學習活動。首先，將學生分為若干小組，分組的原則為“同組異質”，即各個小組知識、學習及實踐水平基本相同，但小組內各個成員之間的知識儲備、能力、學習興趣等具有較大的差異性，此種分組方式的作用在于最大程度上促成學生創(chuàng)意思維的碰撞，實現(xiàn)學生間的優(yōu)勢互補。其次，請學生圍繞“優(yōu)化改進教材實驗，保護環(huán)境并精簡流程”這一實驗目標進行自主分工、合作交流。最后，請各小組代表說出本組的想法與討論結果，經(jīng)過小組間點評及筆者提出專業(yè)化的建議完善學生實驗方案。

小組1：在教材的實驗裝置后增加尾氣收集裝置。

師：說得很對，可以有效解決污染問題。但是二氧化硫有許多化學性質，每驗證一個性質便需要組裝一次實驗裝置，我們要加設許多尾氣收集裝置，無形中造成了資源的浪費，還可以再進行改造優(yōu)化嗎？

小組2：將所有的實驗組合成一個實驗，二氧化硫依次通入水、高錳酸鉀溶液中，增加一個尾氣收集裝置就可以了。

師：這個創(chuàng)意十分可行，但是我們需要很多二氧化硫啊。老師的演示實驗用的是提前制備好的二氧化硫，怎樣保證二氧化硫“源源不斷”呢？

小組3：我們可以增加制備二氧化硫的裝置，試劑充足就能產(chǎn)生足夠的二氧化硫。

師：非常棒，但我們還需要注意一個問題，二氧化硫溶于水，如果依次通入到溶液中，可能還是會造成二氧化硫浪費，我們該怎么做才能降低二氧化硫的消耗呢？

2.4 動手實踐，團結互助

當學生明確實驗改進流程及方案后，筆者請學生按照討論階段的分工自主組織實驗操作。為保證每一名學生都能在實驗中獲得創(chuàng)新創(chuàng)造能力的提升，筆者采用課堂巡視的方法為學生解答疑惑，適當指導學生的操作方式。同時，鼓勵平時不愿意參與課堂活動、不愿發(fā)言的學生積極投入到實驗實踐中，引導學生一邊實驗，一邊交流方法并實時記錄下實驗現(xiàn)象。

2.5 成果展現(xiàn)，分享創(chuàng)意

基于創(chuàng)客教育理念的高中化學實驗教學中最為有效的策略之一便是“創(chuàng)意成果可視化”，即請各小組學生展示自己所組裝的創(chuàng)新化實驗裝置，結合記錄的實驗現(xiàn)象簡要介紹自己的實驗流程，從實驗現(xiàn)象推導出實驗結論。

小組1：將二氧化硫裝在注射器中可以控制反應速率?，F(xiàn)將二氧化硫通入品紅溶液，發(fā)現(xiàn)品紅溶液褪色，說明二氧化硫具有漂白性;再將二氧化硫通入石蕊試液，發(fā)現(xiàn)石蕊試液變紅，說明二氧化硫溶于水并且具有酸性氧化物的通性;最后將二氧化硫通入石灰水中，發(fā)現(xiàn)其變渾濁。

生評：小組1未驗證二氧化硫的氧化性和還原性。

小組2：以亞硫酸鈉與濃硫酸制備二氧化硫，順次通入酸性高錳酸溶液、濕潤的pH試紙、被石蕊試液浸濕的棉花及H2S氣體，最終以裝有氫氧化鈉溶液的燒杯作為尾氣收集裝置。

生評：小組2未驗證二氧化硫的還原性與氧化性，實驗裝置有一點復雜。

小組3：連接裝有濃硫酸的注射器及裝有亞硫酸鈉的試管，試管中導管的另一端連接試紙條，分別為濕潤的品紅試紙、濕潤的氫氧化鈉棉團、濕潤的高錳酸鉀試紙，最后以裝有氫氧化鈉溶液的燒杯作為尾氣收集裝置。

生評：小組3實驗裝置簡單，操作便捷，但不能驗證氫氧化鈉的氧化性。

2.6 總結提升，反思優(yōu)化

在成果展示階段，各小組已經(jīng)了解到其他小組的優(yōu)勢及自身不足之處。對于高中生來說，自主設計優(yōu)化改進實驗難度較大，為幫助學生樹立創(chuàng)新創(chuàng)意的信心，筆者指出課堂實驗時間較短，在短時間內制定出新型實驗方案實屬不易，請學生不要灰心。同時，對學生的實驗參與表現(xiàn)、創(chuàng)意成果進行簡短的點評，提出更為專業(yè)的建議。最后，布置課下作業(yè)，請學生根據(jù)本節(jié)課的所感、所獲再次優(yōu)化實驗方案，在下節(jié)課進行展示，以此激發(fā)學生自主探究、持續(xù)創(chuàng)新的意識。

創(chuàng)客教育理念視域下，高中化學實驗教學應以學生為主體，通過創(chuàng)設情境發(fā)散學生思維，開展小組合作活動促成學生創(chuàng)意思維的碰撞，使學生在合作互助中進行實驗操作，實現(xiàn)創(chuàng)意成果的產(chǎn)出。同時，注重創(chuàng)意經(jīng)驗的分享與創(chuàng)意流程的反思，使學生形成“茍日新，日日新，又日新”的創(chuàng)新創(chuàng)造習慣，進而培育學生創(chuàng)新素養(yǎng)。

參考文獻：

[1]王書紅.創(chuàng)客教育與高中化學實驗教學的有效融合[J].學苑教育，2020（31）：35-36.

[2]范媛媛.基于創(chuàng)客教育理念的高中化學實驗教學模式探究[J].中學生數(shù)理化（教與學），2020（8）：13.