创客教育理念下的初中化学实验教学

文/黄 英

创客教育是一种融合科学、技术、工程、艺术、数学等知识与技能，遵循自由开放、创新创意、探究体验的教育理念，以实践创造学习为主，培养创新型人才的新型教育模式。在创客教育理念下开展初中化学实验教学，能够丰富学生的发现式学习行为，使学生能够全面深入地探究化学原理、规律、现象与性质，从而形成良好的创新意识、创造能力与探究能力。

一、巧妙创新实验仪器，落实创客教育理念

仪器对实验的顺利进行，以及实验效果有着极大的影响，实验仪器越丰富，越能满足学生的实验需求。在初中化学实验教学中，教师要指导学生巧妙创新实验仪器，让学生将生活中的一些常用物品或废旧材料带到实验室，代替部分常规实验仪器，对实验室的器材进行补充。还可以让学生自主设计、安装实验装置，以此丰富学生的学习经验，有效落实创客教育理念。

例如，在初中化学“一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制”一课教学中，教师可以以溶质质量分数的计算方法为立足点，并将其延伸至具体的溶液配制方法上。本实验涉及化学药品的取用、称量、量取、溶解等一些基本的操作，用到的仪器有托盘天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒和小试管等。教师可以让学生先寻找生活中带有刻度的塑料瓶或杯子，代替量筒、烧杯、小试管，用木筷代替玻璃棒，用用过的一次性勺子代替药匙等。之后，在具体的实验操作环节，教师可以设计以下任务：用氯化钠固体和蒸馏水配制浓度为6%的氯化钠溶液。学生在小组内讨论实验过程，形成统一意见后，各小组进行展示得出实验步骤：计算—称量—量取—溶解。此外，教师还要引导学生严格遵守药品或仪器使用注意事项，并指导学生按照既定步骤操作实验。

在上述案例中，学生变废为宝，将生活中的一些废旧用品带到实验室，替换掉那些容易破碎的仪器，对原有实验装置加以改进，不仅不会影响实验结果，还能够培养学生的创客理念。

二、创造更多实验机会，增强创客理念

化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的一门基础学科，是材料科学、生命科学、环境科学、能源科学、信息科学和航空航天工程等现代科学技术的重要基础。实验是化学常规教学的重要构成部分，与理论教学相辅相成，是对化学原理的探究与验证，是培养学生动手能力与创新意识的关键途径，关系着学生创客理念的形成。因此，在初中化学实验教学中，教师要根据教学内容、教学目标及实际需求，突出学生的主体地位，尽可能地将操作实验机会交给学生，还要鼓励学生创新实验装置、操作方法与步骤，科学地分析实验现象与结果，从中得出正确结论，最终增强自身创客理念。

例如，在初中化学“氧气的实验室制取与性质”一课教学中，教师可以带领学生回顾氧气制取的理论知识，并提出问题：指出主要仪器的名称及用途；归纳用高锰酸钾制取氧气的步骤及注意事项；检验实验装置的气密性时除用手紧握外，还有什么方法；如果某同学制得的氧气不纯，原因有哪些；把红热的木炭插入盛有氧气的集气瓶时，为什么要由瓶口向下缓慢插入；铁丝燃烧的集气瓶内为何要留有少量的水，能否换成细沙等。还要按照“查、装、定、点、收、离、熄、检”的操作步骤，指导学生以小组为单位操作实验，用高锰酸钾进行氧气的制取，并验证氧气的化学性质——氧化性。学生完成实验后，教师要鼓励学生说一说实验中的感受、实验原理及得出的结论。

此外，教师要将操作机会与主动权交给学生，让学生在安全的前提下自由发挥，增强创客理念。

三、积极开展探究实验，培养创客精神

化学主要在原子、分子层面研究物质的结构、组成、性质、用途及变化规律，是一门典型的探究类学科，实验是探究化学原理的主要渠道。在初中化学教学中，教师要将培养学生的创客精神落到实处，帮助学生全面内化与吸收知识，丰富学生的学习经验。还要围绕所授内容积极开展一些探究实验，指导学生自主搜集材料、制订实验方案、组装实验装置，让学生一边动手操作实验，一边动脑思考、动口交流，从而顺利探究出化学的本质。

以初中化学“燃烧的条件”教学为例，教师可以利用多媒体为学生展示与“火”有关的图片或视频，让学生在观察和讨论中说一说生活中的实例，如做饭时木柴或燃气的燃烧，用打火机点烟，焚烧东西等，并通过这些现象总结燃烧的定义。并提出问题：物质燃烧需要什么条件？要鼓励学生大胆猜想，如有可燃物、有氧气或空气、达到一定温度等。还要为学生提供实验仪器与材料，让学生以小组为单位进行实验，探究、验证自己的猜想。学生在小组内动手操作实验，分别用火点蘸有酒精的棉花和蘸有水的棉花，学生发现蘸有酒精的棉花可以燃烧，蘸有水的不能燃烧，就会得出燃烧需要可燃物的结论。之后，学生用蜡烛和烧杯或其他用品设计实验，验证燃烧的另一条件——要有氧气；还用坩埚钳分别夹住一块乒乓球碎片和滤纸碎片，在酒精灯外焰上进行加热，验证燃烧需要达到可燃物的着火点。

在上述案例中，教师指导学生对燃烧需要的各个条件进行了逐个探究和验证，学生发现燃烧条件是缺一不可的。

四、鼓励学生自主设计实验，锻炼创客能力

初中化学实验以动手操作为主，教师要鼓励学生自主设计、操作、完成实验，锻炼学生的实践操作能力。因此，在化学实验教学中，教师应根据研究主题鼓励学生自主设计实验，让学生准备相应的实验器材和药品，培养学生的创新能力与创造思维，锻炼学生创客能力。需要注意的是，教师要善于发现学生的创新意识与创意想法，及时做出判断与引导，为学生提供可行性与建设性的意见，进一步发展学生的创客能力。

例如，在初中化学“金属的物理性质和某些化学性质”教学中，教师可以采用谈话的方式进行导入：提起金属，大家都不陌生，不少日常生活用品像锅、水壶、菜刀等都是用金属材料制成的。可以提供一些材料，要求学生仔细观察，并完成以下实验：观察和描述镁、铝、铁、铜的颜色和光泽，采取相互刻划法比较铜片和铝片、铜片和黄铜片的硬度，并自主设计和进行实验，证明金属具有导电性，重点探究金属的导热性与延展性。接着，让学生以小组为单位自主设计实验，研究常见金属铁、铝、镁、锌、铜的化学性质，观察金属与稀盐酸、稀硫酸的反应现象。假如有气体产生，让学生说一说生成的气体是什么，写出相应的化学反应方程式，并自主进行实验，比较这些常见金属活动性的强弱。

在上述案例中，学生通过自主设计实验方案的方法探究了金属的导电性、金属的活动性顺序，有效提升了自身实验设计能力，提高了动手操作能力、科学探究能力及创客能力。

五、适当拓宽实验范围，深化创客意识

教师要想在创客教育理念下更好地开展初中化学实验教学，仅仅依靠教材中安排的固有实验或既定实验是远远不够的，还需适当拓宽实验范围，开阔学生的视野，增长学生的见识，深化学生的创客意识，增强学生对化学的认知。因此，在初中化学实验教学中，教师应以教材内容与探究主题为立足点，积极拓宽实验范围，扩大研究对象或内容，带领学生研究一些生活中的化学现象，鼓励学生根据个人认知优化实验设计方案，通过化学实验把自己的创意落到实处，切实提升自己的创客能力。

例如，在初中化学“溶液酸碱性的检验”教学中，教师要求学生制作酸碱指示剂，先让学生取几种植物的花瓣或果实，如牵牛花、月季花、紫罗兰等，分别放在容器中捣烂后加入酒精浸泡，用纱布过滤出汁液，即可得到酸碱指示剂。实验中，教师组织学生将自制的酸碱指示剂分别滴入稀盐酸、稀硫酸、氢氧化钠溶液、澄清石灰水中，要求学生观察溶液颜色的变化情况。接着，指导学生利用pH试纸测定实验室中常用溶液的酸碱度，可以扩大测定范围，如生活中常见的白醋、食盐水、草木灰水、橙汁、肥皂水等，还可以检测当地土壤的酸碱度，并讨论自制酸碱指示剂的效果如何，哪种植物的花瓣或果实效果最好，溶液的酸碱度在生活中有哪些应用等，进一步扩大学生的知识面。

在上述案例中，教师要适当拓宽实验范围，增强化学课程与学生生活之间的联系，让学生运用自制酸碱指示剂检验溶液的酸碱性，以此深化他们的创客意识，端正他们的学习态度。

总之，在初中化学实验教学中，教师要全面贯彻落实创客教育理念，培养学生的学习意识，加深学生对所学知识的理解，完善学生的知识体系，发扬学生的探索精神，积极为社会培养更多的具有创新能力、创造意识、探究能力与创客精神的优秀人才。