江菊瓊
創(chuàng)客教育,從本質(zhì)而言是一種學(xué)習(xí)活動(dòng),其所倡導(dǎo)的“做中學(xué)”契合《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2022年修訂)》(下面簡(jiǎn)稱(chēng)“新課標(biāo)”)所提煉的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培育需求。然而,創(chuàng)客教育理念與學(xué)科教育教學(xué)的深度融合并不理想,因此對(duì)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教育模式進(jìn)行研究,是當(dāng)代一線(xiàn)化學(xué)教師面臨的新課題。實(shí)驗(yàn)課程是化學(xué)課程的重要組成部分,也是落實(shí)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的有效路徑,但是傳統(tǒng)的“演示為主”的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂,很大程度上“禁錮”了學(xué)生的思維,歸根結(jié)底就是未曾提供“實(shí)踐”平臺(tái)。而實(shí)驗(yàn)創(chuàng)客教育強(qiáng)調(diào)創(chuàng)意付諸實(shí)踐、變成現(xiàn)實(shí),具體到高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的課堂教學(xué),要注重為學(xué)生提供充沛的“思”“探”“做”空間,使學(xué)生在開(kāi)放愉悅的學(xué)習(xí)氛圍中發(fā)展創(chuàng)新精神與創(chuàng)造能力,進(jìn)而成長(zhǎng)為滿(mǎn)足信息化時(shí)代發(fā)展的創(chuàng)新型人才。
一、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)客教育與化學(xué)核心素養(yǎng)
創(chuàng)客教育呈現(xiàn)多維、開(kāi)放、探究、合作等特征,而隨著新課標(biāo)的頒布與實(shí)施,高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生的思維與能力提出了“兩多”要求,即多樣的能力、多維的思維。足以見(jiàn)得,實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與創(chuàng)客教育理念的趨向性是一致的,所以將兩者深度融合開(kāi)展實(shí)驗(yàn)創(chuàng)客教育,可以更好地開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高化學(xué)課堂質(zhì)量與效率,同時(shí)也揭示出實(shí)驗(yàn)創(chuàng)客教育的初衷——讓學(xué)生“在做中創(chuàng)新地學(xué)”。
化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是指學(xué)生通過(guò)化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)和實(shí)踐之后,在實(shí)際生活中形成的一種必備品格和關(guān)鍵能力,研析《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2022年修訂)》發(fā)現(xiàn),化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括宏觀辨識(shí)與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任這五個(gè)方面,從育人的價(jià)值取向而言,其最終指向解決問(wèn)題,指明了怎么實(shí)踐、認(rèn)識(shí)再實(shí)踐的過(guò)程,強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)課堂之上的“創(chuàng)新”。
從實(shí)驗(yàn)創(chuàng)客教育理念與化學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵可以發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)創(chuàng)客教育與化學(xué)核心素養(yǎng)兩者之間存在著密切關(guān)聯(lián),且該種關(guān)聯(lián)是多維度的。具體來(lái)說(shuō):第一,思想理論:實(shí)驗(yàn)創(chuàng)客教育指向全人發(fā)展,化學(xué)核心素養(yǎng)指向全面發(fā)展;第二,實(shí)施途徑:實(shí)驗(yàn)創(chuàng)客教育關(guān)注交叉學(xué)科解決問(wèn)題的能力,化學(xué)核心素養(yǎng)聚焦跨學(xué)科、綜合解決實(shí)際問(wèn)題的能力與品格;第三,提出背景:實(shí)驗(yàn)創(chuàng)客教育隨發(fā)展核心素養(yǎng)而生,化學(xué)核心素養(yǎng)由素質(zhì)教育孕育;第四,隸屬關(guān)系:實(shí)驗(yàn)創(chuàng)客教育以化學(xué)核心素養(yǎng)為基石,化學(xué)核心素養(yǎng)以創(chuàng)客教育為基礎(chǔ);第五,具體內(nèi)容:兩者均以創(chuàng)新為核心;第六,研究對(duì)象:兩者均以育人的價(jià)值取向?yàn)檠芯繉?duì)象。基于此,開(kāi)展追求核心素養(yǎng)培育的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)客教育模式的研究呈現(xiàn)出必要性與重要性,是當(dāng)代一線(xiàn)高中化學(xué)教師研究的新方向,也是化學(xué)課堂從“育分”轉(zhuǎn)向“育人”的應(yīng)然之選,更能夠?yàn)楹诵乃仞B(yǎng)培育的落實(shí)提供有益借鑒。
二、基于核心素養(yǎng)培育的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)客教育模式的構(gòu)建
基于核心素養(yǎng)培育的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)客教育模式中,教師與學(xué)生的地位發(fā)生了巨大的變化,實(shí)驗(yàn)創(chuàng)客教育更強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位,所以教師作為學(xué)生“學(xué)”的引導(dǎo)者與點(diǎn)撥者,必須參照化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的要求,充分利用“真”情境去實(shí)現(xiàn)動(dòng)手實(shí)操能力與邏輯思維能力的發(fā)展。實(shí)驗(yàn)創(chuàng)客教育模式內(nèi)化了教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”,實(shí)現(xiàn)了“教與學(xué)”“學(xué)與做”“做與創(chuàng)”的統(tǒng)一。本文主要研究高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)客教育模式的教學(xué)情境、實(shí)驗(yàn)儀器、教師素養(yǎng)、學(xué)生狀態(tài)、多維評(píng)價(jià)五維度的具體實(shí)施。
(一)創(chuàng)設(shè)“真”情境,營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境
在新課程改革逐步深化的過(guò)程中,高中化學(xué)教學(xué)也開(kāi)始實(shí)施一定的改革。創(chuàng)客教育理念在高中化學(xué)教學(xué)中的融入需要廣大教師能夠主動(dòng)轉(zhuǎn)變自身的教育觀念——從機(jī)械地“灌輸”轉(zhuǎn)變?yōu)殪`動(dòng)地“對(duì)話(huà)”,結(jié)合實(shí)際情況合理構(gòu)建真實(shí)而能啟發(fā)的教學(xué)情境,可以很好地提升學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深層而有方向的思考與探索。眾多實(shí)踐表明,“好”的學(xué)習(xí)環(huán)境能夠促成學(xué)生與學(xué)生、教師以及知識(shí)之間的心靈溝通,激活學(xué)生思維,使學(xué)生的“學(xué)”不再停留于淺層的“記知識(shí)”,而是延伸至深層的“用知識(shí)”,且整合“學(xué)”的過(guò)程呈現(xiàn)主動(dòng)性與創(chuàng)造性。
如在硝酸強(qiáng)氧化性實(shí)驗(yàn)中,最終生成物中具備硝基,這一物質(zhì)對(duì)空氣具有污染,那么此實(shí)驗(yàn)就能夠通過(guò)注射器改善其弊端,具體為:把濃硝酸和木炭生成的二氧化氮、二氧化碳?xì)怏w注入其中,之后將其抽出來(lái),再次將氣體注入氫氧化鈉溶液中,實(shí)施尾氣處理,這一過(guò)程可以有效防止裝置拆卸中的二氧化氮逸出,避免環(huán)境污染,也有助于簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)操作,讓整個(gè)反應(yīng)現(xiàn)象更加明顯。將日常生活中常見(jiàn)的注射器應(yīng)用于化學(xué)實(shí)驗(yàn),一方面能夠?yàn)閷W(xué)生創(chuàng)造輕松、熟悉的“真”情境,較好地消除學(xué)生緊張、恐懼等不良情緒,讓他們踴躍地張口交流、動(dòng)腦創(chuàng)思,另一方面也可以深化學(xué)生對(duì)尾氣吸收裝置的認(rèn)識(shí),讓學(xué)生在思考、辨析的過(guò)程中領(lǐng)悟到綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)不是一句響亮的“口號(hào)”。
(二)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)儀器,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新思維
作為培養(yǎng)學(xué)生高階思維的有效載體,化學(xué)實(shí)驗(yàn)當(dāng)前的教學(xué)情況并不是很好,存在著儀器設(shè)備不完善、實(shí)驗(yàn)方案不嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯等問(wèn)題,很大程度上影響了化學(xué)實(shí)驗(yàn)育人功能的發(fā)揮。創(chuàng)客教育理念熔鑄于化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂,能夠?yàn)閷W(xué)生提供創(chuàng)新思考和動(dòng)手實(shí)操的平臺(tái),使學(xué)生在“做”與“思”的過(guò)程中逐步激活已有的生活經(jīng)驗(yàn)與學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),同時(shí)使他們認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)儀器并非全部在實(shí)驗(yàn)室,要積極地投入生活,發(fā)現(xiàn)日常生活中常見(jiàn)的、可利用的資源,如注射器、針頭護(hù)帽、鋼絲球等,并孕育出“用生活用品替代實(shí)驗(yàn)儀器”的想法。生活常見(jiàn)用品走進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn),自身就是一個(gè)創(chuàng)新,同時(shí)能夠提升學(xué)生的參與積極性,為學(xué)生創(chuàng)新思維的培育與發(fā)展提供平臺(tái)。
例如,在銅和氯氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,就可以采用以上方法,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,可以先采用注射器將已經(jīng)制作完成的氯氣收集起來(lái),通過(guò)針頭護(hù)帽對(duì)其實(shí)施密封處理。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的儀器主要為石英玻璃管、酒精燈以及一根提前去除絕緣皮且團(tuán)好的銅導(dǎo)線(xiàn)。在石英玻璃管中放入團(tuán)好的鋼絲球,一一完成裝置連接,對(duì)其密封性進(jìn)行檢查。實(shí)驗(yàn)中,將酒精燈點(diǎn)燃,對(duì)團(tuán)好的銅導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行加熱處理,在石英玻璃管的左側(cè)膠管中將注射器針尖刺入,之后向管中緩慢注射氯氣,一旦發(fā)生反應(yīng),銅導(dǎo)線(xiàn)也就會(huì)發(fā)生改變,變成紅熱狀,會(huì)產(chǎn)生大量黃棕色的煙。完成注射后,將針頭拔出,并對(duì)以上步驟進(jìn)行重復(fù),具體為通過(guò)注射器將空氣逐步注射到玻璃管中,空氣質(zhì)量相對(duì)較大,可以將玻璃管中的煙壓到下方,下方則連接的是放有少量蒸餾水的具支試管,對(duì)其進(jìn)行輕輕搖晃以便于溶解,可以發(fā)現(xiàn)液體變成了黃綠色,這一階段將活塞輕輕拉動(dòng),具支試管中吸入小部分氫氧化鈉溶液,可以發(fā)現(xiàn)藍(lán)色絮狀沉淀物出現(xiàn)。在這一實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生嘗試了不同的操作方法,且記錄了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的不同現(xiàn)象。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)儀器能夠引領(lǐng)學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)從“教材”走向“生活”,使學(xué)生在領(lǐng)悟“生活”與“化學(xué)”之間內(nèi)在聯(lián)系的過(guò)程中讓思維“活”起來(lái),逐步打破思維“禁錮”,并積極地創(chuàng)新、創(chuàng)造,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)思維的培育。
(三)發(fā)揮教師核心作用,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的性
在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,為了提升實(shí)驗(yàn)效果,教師也應(yīng)該發(fā)揮自身的核心作用,積極引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中創(chuàng)新,樂(lè)于實(shí)踐,以提升學(xué)生的實(shí)踐能力,有效強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的性。
例如,在“鈉的重要化合物”教學(xué)中,主要探討過(guò)氧化鈉、碳酸氫鈉以及碳酸鈉的性質(zhì),這一過(guò)程需要結(jié)合不同的研究實(shí)驗(yàn)。其中,一個(gè)實(shí)驗(yàn)是迅速將一小部分水加入一只裝有矢量過(guò)氧化鈉的試管,觀察試管中的現(xiàn)象,或者用手觸摸管子,感受溫度的變化,之后在試管中伸入一根帶有火星的木條,并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在這一過(guò)程中,學(xué)生不僅能夠?qū)ξ镔|(zhì)特性有更加深刻的認(rèn)識(shí),通過(guò)實(shí)驗(yàn)也可以了解劇烈反應(yīng)、氣泡的產(chǎn)生情況及其原因,試管中插入的木條復(fù)燃,這些現(xiàn)象均表示試管中存在大量氧氣。上述實(shí)驗(yàn)既強(qiáng)化了實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)性,很好地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率與質(zhì)量,又激發(fā)了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的興趣,使學(xué)生全身心投入其中。
在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,創(chuàng)意激勵(lì)對(duì)學(xué)生具有重要的促進(jìn)作用,最重要的是有助于促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展。這一過(guò)程需要教師充分發(fā)揮自身的核心作用,對(duì)教師的專(zhuān)業(yè)性要求較高,教師要能夠了解學(xué)生的各種想法,并為其想法的實(shí)現(xiàn)提供支持,進(jìn)而保障整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程有序開(kāi)展。
例如,在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,對(duì)于實(shí)驗(yàn)裝置,學(xué)生可以采用自身生活中接觸到的材料,以實(shí)現(xiàn)裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì),通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析不同區(qū)域二氧化硫的含量變化,由此引發(fā)學(xué)生關(guān)于酸雨形成原因的探索。在此過(guò)程中,學(xué)生親身參與各個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,結(jié)合學(xué)生日常生活問(wèn)題和所學(xué)習(xí)的知識(shí)進(jìn)行教學(xué),不僅可以激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣,還能夠引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索,更能夠在發(fā)現(xiàn)、分析、解決問(wèn)題的過(guò)程中培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
(四)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探索意識(shí)
創(chuàng)客教育理念最重要的是創(chuàng)新,積極引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)踐,并注重合作共贏。在教學(xué)過(guò)程中,教師也可以引導(dǎo)學(xué)生充分利用自己所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。在日常生活中,學(xué)生也會(huì)遇到部分無(wú)法處理的難題,但是一個(gè)人的能力有限,多人合作則可能順利解決這一難題。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師也要注重體現(xiàn)學(xué)生的主體性,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)與同學(xué)合作,共同探究,以提升學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力以及合作探究意識(shí),進(jìn)而逐步提升學(xué)生的協(xié)作能力以及創(chuàng)新意識(shí)。
例如,在“焰色反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,一般情況下選取的是鉑絲,但是這一材料的成本相對(duì)較高,并不是所有學(xué)校都有配置,就算有,數(shù)量也較少,無(wú)法確保班上的每個(gè)學(xué)生都可以接觸到,導(dǎo)致學(xué)生在分組實(shí)驗(yàn)過(guò)程中無(wú)法每一個(gè)人都嘗試,最終的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不佳。針對(duì)這一問(wèn)題,教師可以引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索,利用自身所學(xué)的知識(shí)思考問(wèn)題的解決方法。班上學(xué)生在討論中對(duì)這一實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn):在一點(diǎn)滴板上放置固體物質(zhì),主要用其進(jìn)行顏色反應(yīng),不管是粉末還是晶狀體都可以滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)需求,用酒精棉蘸取少量藥品并點(diǎn)燃,可以發(fā)現(xiàn),在這一過(guò)程中所呈現(xiàn)的火焰顏色存在一定的差異,尤其是鉀的化合物,其火焰顏色為紫色。學(xué)生集思廣益,解決了實(shí)驗(yàn)材料不足的問(wèn)題,同時(shí)產(chǎn)生了好奇,提出各種問(wèn)題,如最初火焰顏色為什么是淡藍(lán)色,這個(gè)顏色是焰色反應(yīng)嗎?針對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題,教師可以讓學(xué)生自主探索,自己總結(jié)答案。創(chuàng)客教育理念屬于宏觀教學(xué)理念之一,在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)和各個(gè)知識(shí)點(diǎn)中都可以應(yīng)用。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生與他人協(xié)作,不僅尋找到問(wèn)題的解決方法,而且發(fā)現(xiàn)了新的問(wèn)題,進(jìn)一步提升了對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣。
(五)多樣評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,提升學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心
評(píng)價(jià)是基于創(chuàng)客教育理念的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂的最后一個(gè)環(huán)節(jié),對(duì)師生的“教”與“學(xué)”都有很大影響,既能夠個(gè)性化地指出教師“教”與學(xué)生“學(xué)”今后的努力方向,還能強(qiáng)化學(xué)生“學(xué)好化學(xué)”的自信心,很好地驅(qū)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、共同探究。但是受各種因素的影響,過(guò)往的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂上通??床坏皆u(píng)價(jià)的“身影”,即便偶爾現(xiàn)身也僅僅是“好”或者“不好”,根本無(wú)法觸碰學(xué)生的“心”,又如何提升學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心呢?為此,創(chuàng)客教育要融入高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂,教師要有意識(shí)地讓評(píng)價(jià)“走”進(jìn)來(lái),同時(shí)革新評(píng)價(jià)方式與內(nèi)容,讓評(píng)價(jià)從單一走向多元。如化學(xué)實(shí)驗(yàn)完成后,教師不能急于肯定“做得好”,也不能脫口而出“仍需努力”,更不能視若無(wú)睹地“一言不發(fā)”,而是要抓住時(shí)機(jī)拋出一個(gè)啟發(fā)性的問(wèn)題,引領(lǐng)學(xué)生踴躍地張口交流、展示分享,并在交流與分享過(guò)程中認(rèn)識(shí)自己、了解他人,發(fā)現(xiàn)每位學(xué)生身上的“閃光點(diǎn)”,進(jìn)而很好地弱化甚至消除學(xué)生內(nèi)心“我笨”“他人都會(huì)”等的片面想法,幫助學(xué)生樹(shù)立“學(xué)好化學(xué)”的自信心。這樣的評(píng)價(jià)無(wú)論是評(píng)價(jià)內(nèi)容還是評(píng)價(jià)維度與深度,都發(fā)生了很大的變化,使每位學(xué)生既是評(píng)價(jià)者也是被評(píng)價(jià)者,助力他們很好地了解“評(píng)”的目標(biāo),同時(shí)提升參與實(shí)驗(yàn)的積極性,更重要的是,強(qiáng)化學(xué)生“做好實(shí)驗(yàn)”的自信心,讓學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的態(tài)度從“逃避”轉(zhuǎn)變?yōu)椤跋矏?ài)”。
三、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,“創(chuàng)客教育+實(shí)驗(yàn)教學(xué)”的深度融合能夠推動(dòng)學(xué)科核心素養(yǎng)培育的落“堂”生根,同時(shí)對(duì)教師的“教”提出新要求——從“關(guān)注教”轉(zhuǎn)向?yàn)椤瓣P(guān)注學(xué)”。具體到高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),教師需要找準(zhǔn)兩者的融合點(diǎn),重新規(guī)劃化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo),積極開(kāi)展多樣化的教學(xué)反思,將化學(xué)知識(shí)用更加直觀的方式呈現(xiàn)給學(xué)生,讓學(xué)生在深思、探究、應(yīng)用的過(guò)程中培養(yǎng)創(chuàng)客精神,進(jìn)而顯著提升高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性與實(shí)踐性,培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新意識(shí)以及科學(xué)探究意識(shí),為學(xué)生全面發(fā)展奠定基礎(chǔ),從而更好地引導(dǎo)學(xué)生在之后的學(xué)習(xí)中找準(zhǔn)方向,成為一個(gè)對(duì)國(guó)家和社會(huì)有用的人才。