基于創(chuàng)客教育理念下的化學(xué)教學(xué)初探
———以“氯及其化合物”單元教學(xué)為例

◇ 北京 黃正華 韓 珊 王 榮 逯文晶

隨著新課程改革進(jìn)程的不斷推進(jìn),創(chuàng)客教育理念逐步在很多教育領(lǐng)域中進(jìn)行應(yīng)用實(shí)踐,并取得了非常優(yōu)異的成績(jī)．中學(xué)化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)提倡在教學(xué)過(guò)程中要逐步培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),讓其逐步具備適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力．創(chuàng)客教育作為新時(shí)代教育領(lǐng)域一種創(chuàng)新教育模式,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力有著重要的意義．本文結(jié)合高中化學(xué)“氯及其化合物”單元教學(xué)主題內(nèi)容,探討基于創(chuàng)客教育理念下的化學(xué)課堂教學(xué)實(shí)施策略．

1 創(chuàng)客教育基本內(nèi)涵

“創(chuàng)客”一詞來(lái)源于英文單詞“Maker”,本義是指出于興趣與愛(ài)好,努力把各種創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的人．創(chuàng)客教育是基于學(xué)生興趣,以項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式,使用數(shù)字化工具,倡導(dǎo)造物,鼓勵(lì)分享,培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科解決問(wèn)題的能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力的一種素質(zhì)教育．創(chuàng)客教育的主要職能是在深度融合科學(xué)研究、技術(shù)制作以及藝術(shù)創(chuàng)造過(guò)程中有效增強(qiáng)學(xué)生的自主研究學(xué)習(xí)、藝術(shù)創(chuàng)新以及合作探究等思維能力．對(duì)于中學(xué)化學(xué)教師來(lái)講,融合創(chuàng)客教育理念進(jìn)行化學(xué)課堂教學(xué),可以為學(xué)生提供更多的動(dòng)手操作機(jī)會(huì),將更多的資源充分整合到一起,從而使他們的創(chuàng)造欲望得到有效激發(fā),并進(jìn)一步增強(qiáng)他們的動(dòng)手實(shí)踐能力,讓他們對(duì)相關(guān)知識(shí)有一個(gè)更為深入的了解和認(rèn)識(shí),進(jìn)而為他們思維能力的提高及素質(zhì)的全面發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)．

2 創(chuàng)客教育對(duì)中學(xué)化學(xué)教學(xué)的意義

傳統(tǒng)的教學(xué)模式,課上互動(dòng)形式較為單一,課程思維容量較小,教師較多關(guān)注知識(shí)傳授的過(guò)程,對(duì)于單元整體設(shè)計(jì)較少;關(guān)注學(xué)生的解題技巧訓(xùn)練多,關(guān)注學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)發(fā)展少．學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中更多的是獲取事實(shí)性知識(shí),并依靠淺層的理解和記憶應(yīng)用知識(shí),較少有機(jī)會(huì)在教師的指引下進(jìn)行自主性的探究式學(xué)習(xí)．為了培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng),構(gòu)建學(xué)生的化學(xué)學(xué)科思維,進(jìn)行創(chuàng)客理念下的化學(xué)教學(xué)是十分必要的．

基于創(chuàng)客理念開(kāi)展的化學(xué)教學(xué),教師可以根據(jù)學(xué)生提出的問(wèn)題或創(chuàng)意確定學(xué)習(xí)內(nèi)容,選擇合適的學(xué)習(xí)方式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí),完成相關(guān)探究性任務(wù)．在此學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生通過(guò)小組合作式學(xué)習(xí),進(jìn)行探究方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施,最終進(jìn)行問(wèn)題的解決和任務(wù)的完成,這種學(xué)習(xí)體驗(yàn)活動(dòng)能很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,促進(jìn)高階思維能力和核心素養(yǎng)的發(fā)展．

3 基于創(chuàng)客教育理念的教學(xué)實(shí)踐研究

3.1 基于主題內(nèi)容精選情境素材

基于創(chuàng)課學(xué)習(xí)的要求,選擇“氯元素”的相關(guān)性質(zhì)作為創(chuàng)課學(xué)習(xí)的研究對(duì)象．本單元教學(xué)涉及的核心物質(zhì)有氯氣(Cl2)、次氯酸(HClO)、次氯酸鹽等．這些物質(zhì)及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn),在原本的教學(xué)中雖具有相關(guān)性,但采取分階段教學(xué),缺乏生動(dòng)性,并且學(xué)生很難找到知識(shí)脈絡(luò),只是依靠簡(jiǎn)單的記憶進(jìn)行學(xué)習(xí)．與氯元素相關(guān)的核心物質(zhì)都與日常生活息息相關(guān),例如,漂白劑、消毒劑等．因此,教師在課前深入了解學(xué)生對(duì)于本內(nèi)容渴望了解的知識(shí)點(diǎn)后,選擇“消毒劑”作為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的切入點(diǎn)．但是,如何去選擇一個(gè)真實(shí)的情境,將“消毒劑”這個(gè)應(yīng)用代入呢? 可用相關(guān)的具有代表性的熱點(diǎn)事件,如2016年里約奧運(yùn)會(huì)的“綠泳池”事件極具代表性且符合單元整合的要求．奧運(yùn)會(huì)泳池變“綠”正是由于含氯消毒劑的使用不當(dāng)造成的．在此事件中,不僅與氯元素的物質(zhì)性質(zhì)相關(guān),在問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)和解決過(guò)程中還能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情和社會(huì)責(zé)任感．

3．2 基于情境設(shè)計(jì)學(xué)生活動(dòng)

基于這樣的真實(shí)情境,將“綠泳池”事件與氯元素相關(guān)知識(shí)點(diǎn)重新整合,共設(shè)計(jì)了3 個(gè)課時(shí)的教學(xué)內(nèi)容,如表1所示．

表1 氯元素單元教學(xué)的任務(wù)設(shè)計(jì)

每課時(shí)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)了3～4個(gè)學(xué)生任務(wù),并且以多樣的形式呈現(xiàn)．在整合的單元教學(xué)中,3個(gè)課時(shí)的任務(wù)設(shè)計(jì)并不是相互孤立的,而是承上啟下且前后呼應(yīng)的．在課程設(shè)計(jì)中,不僅有知識(shí)點(diǎn)的連續(xù)關(guān)聯(lián),更有關(guān)注培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的連續(xù)性．例如,課前的學(xué)生以小組合作的形式自主調(diào)研(第1 課時(shí))——調(diào)查游泳池消毒劑的使用現(xiàn)狀及相關(guān)的生產(chǎn)方法．此任務(wù)的完成過(guò)程使學(xué)生學(xué)會(huì)利用互聯(lián)網(wǎng)等多重手段獲取氯元素及相關(guān)化合物的信息,并有目的、有選擇性地提取相關(guān)信息,最后以小組匯報(bào)的形式呈現(xiàn)出來(lái)．同時(shí),前期的課前調(diào)查使學(xué)生產(chǎn)生“自制消毒劑”的想法,為第三課時(shí)的實(shí)驗(yàn)探究——自制消毒劑做好實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備．再如,第1課時(shí)的任務(wù)3——氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法,不僅滿足學(xué)生的認(rèn)知需求,也正是為第2課時(shí)的任務(wù)1——探究氯水成分做鋪墊．

課上探究實(shí)驗(yàn)及討論任務(wù)(第2課時(shí))——探究氯水成分,意在讓學(xué)生建立宏觀辨識(shí)與微觀探析的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),并適當(dāng)?shù)赝ㄟ^(guò)氯氣溶于水的過(guò)程滲透平衡觀念．再則,“為泳池管理者選擇合適的消毒劑(第3課時(shí))”,也是要通過(guò)多方面培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng),尤其是在科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任方面．因此,本次單元教學(xué)在課時(shí)設(shè)計(jì)和任務(wù)設(shè)計(jì)時(shí),都十分注重它們之間的緊密關(guān)系并注重邏輯順序．每節(jié)課都會(huì)通過(guò)不同的設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)．

3．3 基于教學(xué)活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)

圖1 為泳池管理者選擇合適的消毒劑

創(chuàng)課學(xué)習(xí)下的化學(xué)教學(xué)過(guò)程中的任務(wù)設(shè)計(jì),并不是簡(jiǎn)單的一句話布置任務(wù),而是通過(guò)學(xué)生對(duì)于知識(shí)的回饋或者真實(shí)需要,由教師或者學(xué)生自己給出適當(dāng)?shù)男畔?讓學(xué)生在層級(jí)遞進(jìn)的資料中尋找答案．下面以第3課時(shí)的任務(wù)1為例,說(shuō)明如何通過(guò)任務(wù)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)．在本任務(wù)中,學(xué)生需要根據(jù)自身的已有知識(shí)和社會(huì)經(jīng)驗(yàn)通過(guò)閱讀3個(gè)相關(guān)資料(如圖1),為泳池管理者選擇合適的消毒劑．資料一,給出消毒劑的消毒原理是氧化作用;資料二,將消毒劑的消毒效率給出了定量的計(jì)算模型．學(xué)生需要結(jié)合這兩個(gè)資料,利用他們宏觀和微觀的辨析能力以及證據(jù)推理與模型認(rèn)知能力,才能找出消毒效率高的消毒劑．但是消毒效率高卻不是選擇消毒劑的唯一標(biāo)準(zhǔn)．資料三中,更進(jìn)一步給出各種消毒劑的優(yōu)缺點(diǎn)．這些資料的給予和任務(wù)的完成,需要學(xué)生通過(guò)科學(xué)的視角和責(zé)任心去幫助游泳館選擇消毒劑．

本次創(chuàng)課學(xué)習(xí)下的化學(xué)教學(xué)的最終環(huán)節(jié)是實(shí)現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)意——由學(xué)生自制消毒劑．學(xué)生利用所查資料,與教師進(jìn)行反復(fù)探討之后,自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案．學(xué)生制得的消毒劑有最簡(jiǎn)單的次氯酸鹽,也有較為復(fù)雜的二溴海因．制備實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,結(jié)合生物學(xué)科的細(xì)菌培養(yǎng)知識(shí)對(duì)消毒劑的消毒效果進(jìn)行評(píng)價(jià)．更重要的是,學(xué)生經(jīng)過(guò)一系列的學(xué)習(xí)探究之后,學(xué)會(huì)了綜合評(píng)價(jià),通過(guò)切實(shí)行動(dòng)懂得了選擇一種消毒劑既要考慮消毒效果又需考慮生產(chǎn)成本．這樣的創(chuàng)課學(xué)習(xí),培養(yǎng)的不僅是學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng),而是要讓學(xué)生多學(xué)科發(fā)展,讓學(xué)生在面對(duì)一個(gè)事件時(shí)能夠從實(shí)踐層面上升到理性認(rèn)知層面,并最終在精神價(jià)值層面有所提升．這樣的創(chuàng)課學(xué)習(xí)才具有意義,突破了學(xué)科的界限,真正實(shí)現(xiàn)了深度學(xué)習(xí),真正實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)客教育．

4 基于創(chuàng)客教育理念的教學(xué)反思

經(jīng)過(guò)本次創(chuàng)課學(xué)習(xí)下的化學(xué)教學(xué)初探,筆者有著很深的教學(xué)感悟．首先,開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)需避免碎片化的知識(shí)細(xì)節(jié),要注重實(shí)際問(wèn)題解決．避免只看到獨(dú)立的知識(shí)點(diǎn),要將知識(shí)結(jié)構(gòu)化,整合教材;杜絕問(wèn)題解決和知識(shí)點(diǎn)兩張皮,杜絕為知識(shí)點(diǎn)披上真實(shí)情境的虛華外衣;其次,教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中需避免主次不分,確保核心活動(dòng)的重要性．例如本單元急需解決的是氯元素及其化合物的氧化性和消毒劑的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),其他的邊緣知識(shí)點(diǎn)可以大膽弱化或者舍棄．比如與金屬的反應(yīng)、與氫氣的反應(yīng)就被大膽地舍棄了;再次,教學(xué)活動(dòng)中需避免學(xué)生的自主性過(guò)小,確保開(kāi)放度．做到以學(xué)生為中心,將課堂充分還給學(xué)生．