创客教育在化学教学中应用探究

刘小玉，孙 霞，马 稳

(信阳师范学院 化学化工学院,河南 信阳 46400)

创客教育在化学教学中应用探究

刘小玉，孙 霞，马 稳*

(信阳师范学院 化学化工学院,河南 信阳 46400)

针对传统教学存在的问题, 吸纳创客教育的综合性,参与性，趣味性，创作性等这些独特的教育方式，在教学中开展基于创客活动的实践探索，培养创新型人才。化学是一门以实验为基础的学科，它的发展离不开实践和创新，本文主要对创客教育在化学教学实践中的应用作了一些分析、阐述和展望。

创客教育; 创新; 化学教学

新兴的创客教育的崛起，在知识经济迅速发展的时代背景下，已引起社会的广泛关注。在教育的大背景下，创客行动的影响扩展到更为广泛的空间和地域[1]。越来越多的学校认识到创客教育的重要性，并要求教师能在平时的教学中使用创客教育法提高学生学习效率和创新能力，以期更适合社会发展的需求。

1 创客教育的本质

创客教育是一种教学方式，是一项复杂性的系统性工程，重在培养学生的创新思维和实践能力，它在教育实践中有很强的借鉴作用。著名的教育学家陶行知说过"中国教育之通病是教用脑的人不用手，不教用手的人用脑，所以一无所能"[2]。他强调这三者的一体化。教与学，旨在培养有行动能力的人才。战国时期的荀子认为"学无止境"且又有"不闻不若闻之，闻之不若见之，见之不若知之，知之不若行之，学至于行而止矣"[4]。由此可见，学习的最高境界是拥有行动能力。

2 创客教育的特征

2.1 综合性

每一个创客作品都不能依靠单一学科的知识来完成。一般完成一个作品大致有三个环节，目标任务构想，进行结构设计和动手制作样品。目标任务可能来自学生生活启发，或是与同学思考交流得出，也可以是经过教师的提示，总之目标任务要明确。围绕目标进行结构设计构思。例如要完成一个物质的合成，就让学生积极查找文献，归纳总结，列出实验步骤，相关用品的准备以及各项的操作技能。在设计这个阶段，需要涉及物理，数学，计算机技术等各科知识。学科知识和技能的综合应用体现了创客教育的综合性。

2.2 参与性

创客教育强调学习创作过程的参与，在亲身体验中丰富自己的知识和经验，继承了在实践中学习的思想[5]。从仪器组装，到产品诞生，之后还会有一系列的化学物理性能检测工作，甚至会返回重新完善，从构思到实施这都是学生在操作，都是他主动参与的过程。

2.3 趣味性

学生的一个构想通过创客实践成为一件现实的作品，他必然可以从中获得一种成就感，在创客实践环节，学生还可以和合作伙伴共同研究，共同分享实验成果，并能看到自己的创客作品能服务于生活，这将大大增加学生的热情度，兴趣高涨。

2.4 团体协作性

学生所构思的产品往往不是一人所能完成的，他需要团体小组的共同合作，团体合作可以增加知识共享性，集中小组智慧，根据个人长处，进行分工或组合。美国最早创客空间的联合创始人Mitch Altman认为，创客空间并不需要物资上的奢华，最重要的是能够为每个参与者提供一个可以自由交流思想，一起探索未知的环境[5]。这既降低了工作难度也大大提高了工作效率。协作性也体现在小组成员各自了解产品原理及制作过程，能独立对外讲解介绍。

2.5 新颖性

新物质的合成必然具有新颖性。包括实验方法，实验条件，检测方法等，作为创客教育活动的成效是由创客自己发明创造的，其新颖性便可得到认可。

2.6 创造性

刚刚所阐述的新颖性是从物质的功能方面来阐述的，而所谓的创造性则需从实现功能的路线来描述。所以说，具有作品新颖性不一定具有作品创造性，但是具有作品创造性一定具有作品新颖性。

3 时代背景

科教兴国把教育摆在优先发展的战略地位。创新型教育的创客教育也被屡屡提及，并作出了相应的研究与应用。创客教育已在许多国家被很多人群进行实践研究，并创新出相关的成果。化学，作为来源于生活，服务于生活的一门自然学科，化学教学更要尝试"创客教育法"来丰富和提高课堂质量以及学生的创造力。

4 创客教育在化学教育实践中的应用

4.1 教育理念变革

创客教育应用于化学教育实践中，针对中国用电紧张这一现象，确立了"电的来源"这一课题，在这个课题研究中，教师有提供学生需要实验器材的义务，也可以启发他们创造仪器，"生产"电所需要的电解质可以是实验室里的具体化学试剂，也可以是家里的水果，像柠檬，番茄等。教师在整个过程中，给他们提供创造的条件，或者做一个好的引导者，但是教师只是一个配合的角色，学生才是真正的"主角"，他们作为这项研究的主体，需要自己完成课题构思，实验操作，成果鉴定的一系列工作。给他们自由探索，动手实验的发展空间与环境，通过动手操作，合作探究，等多种基于创作的学习模式，充分利用了分享的优点，可形成其特有不可超越的创新能力。

4.2 教育内容融合

创新是一个高难度的工作，它需要具备发散型思维，但目前中国采用的都是分科教育，这种教育方式容易造成学生的思维定式，他们的思想受到禁锢，不易跨越学科的界限，综合利用各科知识去系统化的解决问题。创客教育中所研究的项目需要创客能融合各科知识，能随意调遣各科的知识和技能。目前，传统的教育方式已不能达到创客教育的要求，推行创客教育就迫切需要改革。流行于美国的STEAM教育，就是一个很好的教育实践落脚点[6]。STEAM教育,它融合了科学知识，信息技术，艺术创造及工程设计等各科教育，是一种后来兴起的"学科"。

例如，在研究"电的来源"这个项目时，单靠化学单一学科的知识是解决不了问题的。首先，启发学生研究的动力是解决中国目前电力短缺的问题。它需要物理知识了解电子的运动是产生电流的原因，而氧化还原反应实质上是电子的转移，同时需要生物知识了解水果中所含的营养物质像柠檬酸它属于弱电解质。融汇贯通了才可以自如的调动各科知识，完成一系列的工作。

4.3 教育环境改造

从课堂教育过渡到实验室教育。目前国内的教育环境主要是在教室，基础条件单一，由老师传授知识, 学生学习，最终以考试的形式检测教学成果。这种教学环境下，学生的学习伙伴固定，接受知识方式单一，缺乏自由度和灵活性。在创客教育中，有足够的创客空间，一类是线上创客空间，它指实践中用到的实验场所，另一类是线下创作空间，它指的是通过网络或其它方式提供的学习资料及对创作项目的管理过程和实施监控，还有案例分享等。这种教育环境，它具备一定的开放性，灵活度，和自由发展的特点，可作为培养创新型人才的实验基地。

将创客教育理念带入化学教育过程中，需提供两种教育空间，一种是物理空间，它指学生实验的真实场所,例如：对于"海水提纯"课题的研究，需要给学生提供实验用品，实验室。学生自己可以在实验室里进行沉降，过滤，结晶，蒸馏等实验操作，既在实验过程中锻炼了实验操作能力，又在"将浑浊的海水变为可饮用的蒸馏水"的亲身体验中增加了学习的兴趣。另一种是虚拟空间，它是借助于网络信息技术构成的网络空间，它支持非面对面教育，提供用户真实感，集成多中交互方式[7]。以"如何预防金属腐蚀"为例，在大海中航行的巨轮底部含有金属铁，它腐蚀现象十分严重，有同学提出：可以利用化学中牺牲阳极的阴极保护法，在铁制品中加活泼金属锌，锌、铁、海水共同构成了一个电解池的装置，保护铁制品。同时在轮船行驶过程中会有电流通过，又可以用于船舱内照明。这个设想的实验可操作性难度较大，但是可以利用目前发达的网络信息技术，虚拟实验情景，进行实验可行性的数据分析，打破了固有实验条件的限制为学习者提供了便利。

4.4 教师角色转换

教师角色从知识传授者到创客教练。创客教育是一种颠覆传统教育的新型教育方式，它对教师也有了全新的要求。要重塑教师角色，打造专业的创客教育师资队伍[8]。对于化学教育，教师除了要有扎实的专业知识外，也要培育教师创新精神和思维方式。首先，从思想上要打破传统应试教育的藩篱，得到真正的解放，不再用成绩来衡量学生，还要关注学生的创新思维有没有得到拓展，实际操作能力有没有得到锻炼，与人团结协作和分享意识是否得到加强等全方面的发展。其次，在实际教学中教师还担当人力资源的管理者，学习环境的设计者，参与学生创作的调控者，以及实践质量的提升者。创客教师不再只是知识的传授者，更像是一个专业推广创客教育的教练。创客教育也需要有适应的技术，所谓创客教育它是一种教学方式而不是可以套用的模式，创客没有模式可言，它所创造的事物也不分领域，教育者不可能把握充分的技术，在这方面，它要求教师能与其他领域的技术人员合作，协作学生作品完成。

5 结语

目前，国务院总理李克强在政府工作报告中提出"大众创业，万众创新"的理念，国内已掀起了创客运动的热潮。但是，要在校园推广创客教育也面临着诸多挑战，在这方面教师们可以和国内，国际有经验的老师进行交流学习，尽快培养出能投入创客教育实践中的师资力量。教师也要尽快完善自己，适应新课改要求，在创客教育的教育实践中，逐渐深化教育体制变革，共同创造教育世界的一片新天地！

[1] 埃里卡·哈弗森，金伯利·谢里登.教育中的创客行动[J].现代远程教育研究2015(3):3-52.

[2] 陶行知.陶行知教育箴言[M].哈尔滨：哈尔滨出版社，2011.

[3] 刘诗海.创客教育-基于创造的教育方式[J].教育与装备研究,2016(3):23-26.

[4] 祝智庭，孙妍妍.创客教育：信息技术使能的创新教育实践场[J].中国电化教育，2015(1):14-21.

[5] 吴俊杰.让教育滋养创客让创客丰富教育--我的创客教育之路[J].中小学信息技术教育，2014(4):10-12.

[6] 李 杨.STEAM教育视野下的科学课程构建[D].金华：浙江师范大学，2014.

[7] 李 欣.虚拟学习空间的建构与交互设计[J].中国电化教育，2008(8):95-98.

[8] 黄兆兴，赵国靖，洪玉管.高校创客教育发展模式探析[J].高等工程教育研究，2015(4):40-44.

(本文文献格式：刘小玉，孙 霞，马 稳.创客教育在化学教学中应用探究[J].山东化工，2016，45(14)：128-129，134.)

A Study on the Application of the Creative Education in Chemistry Teaching

LiuXiaoyu,SunXia,MaWen*

(College of Chem.and Che. EGN,Xinyang Normal Universty，Xinyang 464000,China)

In view of the problems existing in the traditional teaching, absorb a customer education comprehensive, participatory, interest, the creation of the unique way of education, in the teaching to carry out based on the practice of creating customer activity explore and cultivate innovative talents. Chemistry is a subject based on experiment, its development can not be separated from practice and innovation. This paper mainly analyzes the application of creative education in chemistry teaching practice.

creative education； innovation； chemistry teaching

2016-05-19

刘小玉(1978—),女,河南叶县人,硕士，副教授,主要从事仪器分析研究;通讯作者：马稳。

G642.0

A

1008-021X(2016)14-0128-02