创客教育理念下的初中化学实验教学研究

随着社会经济不断发展和进步，信息技术飞速发展的时代背景下，创客教育也在逐渐走进我们的生活。通过将创客教育与传统的化学实验教学相结合，能够充分激发学生对于化学知识学习的兴趣，并通过学生自主实践、动手操作、合作探究和自主学习实现知识的构建以及理解记忆，因此对于初中生来说是非常有必要进行创客教育理论上的学习与实践的。

1、创客教育概述

1.1 理念

创客教育是一种新型的现代素质教育，它的终极目的就是要让初中生在开展创客活动的同时，提高他们的分析能力和解决问题的能力。创客教育是将现代教育理念与学科、技能和艺术的理念相融合，将创客教育的理念融入到初中化学实验教学，既可以提升化学的整体水平，又可以让学生对初中化学的实验进行更深刻的理解，从而达到培养学生化学思维能力的目的。

1.2 二者之间的关系

创客教育具有全面性、灵活性、开放性、合作性和共享性等特征，而将初中化学实验教学与创客教育有机地联系在一起，要求学生具有综合的思维方式和多维度的思考。初中化学实验教学和创客教育在思想性质上是一样的，因此，把创客教育和初中化学实验教学有机地联系起来，可以充分利用二者的优点，使初中化学教师可以更好地进行实验。

2、当前初中化学实验教学现状

学生实验热情不高。在化学实验中，由于学生缺乏参与积极性且没有足够的时间和空间开展实验训练，导致了学生对化学知识和原理的研究不感兴趣，对化学实验的兴趣也非常淡薄，很难有效开展化学实验教学。有的教师在实施化学实验教学的时候，往往会忽视学生的实验过程，或者减少学生实验时间，而忽略了学生的实际操作和独立实验机会，学生只能通过观看多媒体视频进行学习，在课堂教学中，理论的讲解往往占用了学生的大部分时间，很少有时间给学生实验操作，最终导致学生的观察、思考的水平较低[1]。在实验中，有些教师只是简单地向学生讲解了一些关于化学实验的理论知识，并不擅长引导学生从实践中去理解和掌握实验过程，从而不能引导学生开展细致的观察和思考，同时，由于很多学生都是以教师的方式来进行试验研究，缺乏自身的观点和认识，不能进行有效的、自主的实验探究，最终也会导致实验失误。

3、创客教育理念下的初中化学实验教学原则

3.1 问题引入原则

在创客教育思想指导下，初中化学实验教学应当坚持问题引入的基本原则。问题引入是当前初中化学实验教学中最常用的一种启发式课堂教学方法，“启发”是指在课堂上根据教学内容和目的，并且针对教学内容提出相关问题，并指导和激励学生主动地参加课堂教学。

3.2 从做中学理论原则

从做中学，就是把教学的理论与学生的现实生活、现实的体验紧密联系起来，从而达到“从生中学习”的目的。杜威把人看作是自然界的一员，同时也是自然界的重要组成部分，因此，在适宜的条件下，人们的成长必须遵守它的适应性原理，参与到各种社会生活之中。

3.3 团体协作原则

目前，我国初中化学实验教学提倡在课堂上进行团体式的化学实验。在实验中，教师会向各个小组公布不同的实验任务和目的，并以此来指导和激励学生主动参加实验。在初中化学实验教学中，每个学生都可以找到自己的角色和定位，并且在实践中体会到自己的作用，在小组合作中，小组成员可以彼此交换意见，提高他们的表达和接受别人意见的能力 [2]。

3.4 互相分享原则

初中是一个非常关键的教育时期，它的目的并不在于让初中生在高考中获得更好的成绩，更多的关注着学生的综合素质。共享是从小学时期就对学生进行的一项教学活动，因此，在创客教育思想指导下，初中化学实验教学也应当坚持“共享”的原则。在初中化学实验教学上，通过教师的指导，对知识点的重难点进行了精练，为同学们提供一个分享的平台，让同学们在平台上分享创意，为学生营造出和谐友善的学习交流环境。

4、创客教育理念下的初中化学实验教学措施

4.1 创设教学情境

创客教育下化学教学是在传统的教育模式上进行创新，教师要转变观念，与时俱进更新知识结构体系，从多方面、跨学科的角度研究初中化学实验的教学与创新，改变教师在课堂教学中的角色定位，使学生成为学习的主体，教师成为引导者。在初中化学实验教学的初始阶段，把创客教育思想贯彻到教学之中，首先要培养学生发现问题存在的能力，然后通过对问题的认识才能有效对问题进行解决，从而使学生进行化学实验。在培养学生发现问题的过程中，初中化学老师可以从学生的爱好出发，从学生的日常活动出发，更好地提升学生求知欲及发现问题的能力。

例如，在“氧气的实验室制取与性质”的实验中，教师可以利用所学到的内容来构建问题情景。在以往的学习中，学生对氧的特性有了一定的认识，知道它是一种无色无臭的气体，在水中微溶解，密度大于空气，可以通过带有火花的木条来探测氧气，而且还知道氧气可以燃烧，应用范围很广，不过，学生不能分离出氧以检验其特性。所以可以通过问答的方式，让同学们对氧的物理特性、化学特性进行了回顾，在复述过程中，教师会向学生询问是否能够使用氧的特性来制取氧，在提问和回答中，同学们记住了相关内容，并进行了试验，最终提升了实验教学成果。

4.2 讲解重难点知识

在初中化学实验教学中引入创客教育思想，首先要在课堂上开设“知识点说明”环节，以便于在实验中充分运用知识点，防止发生不可预知的状况，所以，对重点和难点知识的讲解非常关键。通过运用信息技术使学生可以更好的了解和接受知识，从而促进实验教学，如果是比较困难的、比较危险且难懂的实验，教师可以利用各种多媒体来演示，让学生更好的了解这些知识[3]。

例如“电的产生”的课程，就是通过对生物能向电能的转换来证明电的产生。这些内容对于中学生来说太过深奥，学生的知识面和理解力不够，无法全面地掌握相关的化学原理。教师可以利用多媒体设备播放相关视频，通过介绍生物电池基本理论，让学生了解化学能与电源的相互转换特性，从而提高学生对生物电池的学习积极性。教师根据教学原则把同学们分为几个小组，让学生进行互动和分享，从而促进学生的分享欲望。结果表明：利用小番茄来点燃电灯，有较高的成功率，大多数同学对制造生物电池感兴趣，利用空闲的时候，利用各种水果做生物电池，培养了学生的学习热情和运用能力。

4.3 激发学生创意

创客教育思想贯彻到初中化学实验教学中，是培养学生创新能力的关键，也是初中化学实验教学的目标。在培养学生创意的基础上，也需要培养学生表达方式，使学生可以把创意大胆讲出来，在这个过程中，教师要对无想法、无创造力的同学进行指导；对于有创意的同学，老师要积极地引导学生把创意付诸实践；对于有特殊创意和创造性的同学，教师要认真地思考实施的可能性，并对落实的可行性进行思考，促使学生把创新付诸实践。

以“电的产生”为例子，在实践中仅仅依赖于化学的有关知识，对实验的研究仍然不够透彻，教师可以启发同学们创造性思维，让学生在做实验时能更好地了解不同学科知识间的联系。举一个简单的例子，氧化还原反应就是在电子运动产生电流过程中，小番茄中的营养物质能够通过正负极产生电力。教师询问，是否可以利用日常生活中的各种果蔬来制造微型的生物电池，这个时候，同学们会有一些创意的想法，比如用柠檬、桔子、苹果来做生物电池。另外，教师也可以让同学们了解到，水果的酸碱度越高所产生的电压也就越大，同时学生在实验的时候，会产生会不会对果肉的味道有什么影响的问题。在实践中，同学们会结合生物学与学生的知识，从而建立起自己的知识库，培养出自己判断问题的技巧。在完成了实验以后，教师会安排同学们对所使用的实验相关材料进行再利用，从而形成一种良好的实验习惯，最终促进了学生的综合发展与提高 。

4.4 重视学生谈论交流

通过学生间的讨论与交流，可以激发学生的创意，有效地提高创客教育思想在初中化学实验教学中的作用，因此，在初中化学实验课实施过程中，可以采用小组讨论的方式来促进学生的创意激发。在实际运用小组协作与讨论教学方法时，教师可以将不同的讨论任务分成不同的小组，以防止学生在谈论时分心。

例如，老师在教授“水的净化”的化学知识时，指派给第一小组的学生进行关于纯净水与天然水之间差异的探讨；第二个小组的讨论题目是：静置沉淀，吸附沉淀，以及过滤常见的纯净水的方式；第三组小组成员探讨自来水的净化机理等。不同小组有着不同的谈论任务，可以使学生集中精力，增强学生的思想碰撞。在课堂教学中，教师可以在课堂上进行巡查，其作用有两个：一是为了避免在课堂上发生干扰讨论活动，例如：闲聊、心不在焉，如果发现问题，应立即阻止；二是解决学生在课堂上所碰到的争论和难题，可以有效地帮助教师掌握课堂的进度。对于讨论中发现的有意义的问题，教师可以在讨论后进行统一的回答，确保了讨论的质量，并能有效地激发创意。例如，学生在课堂上提出，是否所有被污染的水采用特定的方法来进行处理，都可以取得较好的净化效果，教师可以介绍日本的排放核污水，让学生们明白现有的处理污水的方法并不适用于所有污水。

4.5 设计实验方案

通过小组间的沟通与探讨，教师可以让同学们自行挑选一种被大部分人认同的方案，同时引导学生将该方案写成文字，从而增强他们的文字写作水平。通过文字写作，学生可以发现方案中存在的问题，并将其及时解决。例如，在“水的净化”的教学中，第一组的学生觉得采用静置沉淀的方法更有效，而另一小组则认为吸附沉淀的方法更好，并以此设计实验。实验结果表明：二次吸附沉淀比静置沉降更有效。然而，实验污水中悬浊物较多，固体含量较高，对其进行吸附沉降处理也有效果。第一组学生要求换污水类型后重新进行实验，而可以发现实验结果和上一次一样，这可以看出，不同类型的污水，两种净化方式的效果不同，采用吸附沉淀处理废水方式比静置沉淀处理方法要好。通过对不同的实验方案和影响因素的记录，可以使学生更好地记住相关知识，增强其创客思想意识，从而使学生在激发了创意的基础上进行实践，最终真正地提升了学生的整体素质。

初中化学教师应注意到，化学实验具有一定的危险性。当学生在实验中出现了操作问题和安全问题，教师应当立即停止实验，对学生的操作行为进行指导，以保证学生的安全。同时，教师也要注重引导学生正确地完成实验，让学生更好地理解化学实验，例如，当学生检验“水的净化”相关实验的时候，学生会根据自己的实验结果，找到不同净化方式的优点和缺点，从而让学生明白要实现吸附沉淀的净化效果，需要更长的时间来进行静置沉淀，这样既可以增强学生对数据的认识，又可以增强学生的数学思维和跨学科思维。

4.6 实验分享及反思

在学生操作完毕后，由初中化学老师安排同学们讲解实验中出现的问题、操作要点、实验结果以及实验的总体感觉，使学生形成一个好的归纳总结的习惯，建立起学习的自信心和主动性，从而有效地提升了学生的学习质量和效率。而在初中化学教学过程中，教师评价对学生的影响也是不容忽视的，通过教师对学生的有效评价，可以使学生了解到化学学习的不足和优势，从而培养学生核心素养，提高学生学习质量和能力[5]。

在教学过程中，老师要注重学生的分享、交流和反馈，并通过学生相互评价，使学生能够对自己的教学计划的优点和不足以及不适当的操作表现做出正确的判断。例如，在与溶液有关的内容教学中，教师让同学们把实验失误与感受都写在纸上。在学生交流完自己的经验后，再让另外一组对其表现进行评估，评估的主要内容是有没有忽略老师所传授的重点知识，从而造成首次实验数据的计算失误，从而对溶解度造成一定的不利后果；评估有没有基本的知识储备不到位。通过对教师进行评估，提高了学生的学业质量，促进了学生的全面发展。

结论：

在初中化学实验教学中引入创客教育思想，可以提高学生的整体水平，提高他们的创新能力、实践能力、交叉知识运用能力，提高对化学知识的了解和掌握，有利于提高学生的学习能力和主动性。所以，在初中化学实验课实施过程中，要把创客教育思想贯彻到初中化学实验的每一个方面，以促进学生的综合素质提高。

参考文献：

[1] 梅新兰. 创客教育理念下的初中化学实验教学研究与实践[D]. 新疆: 石河子大学,2020.

[2] 王红强 . 创客教育理念下的初中化学实验教学模式探讨 [C].//2020 课程教学与管理研讨会论文集 .2020:1-5.

[3] 巫静洁 . 创客教育理念下初中化学实验教学模式探讨 [J]. 中外交流 ,2021,28(5):1450.

[4] 邵云山. 新课程理念下初中化学创新实验教学策略研究[J]. 文渊（高中版）,2019(1):736

[5] 朱贵伦 . 创客教育理念下的初中化学实验教学研究 [J]. 数理化解题研究，2022(11) ：128-130