初中化学实验教学创客课程活动设计探究

□甘肃省兰州市第五十六中学 车倩

本研究是有关创客教育在化学实验教学中的应用，以探究性实验为主要内容。探究性化学实验需要学生在已有的化学知识基础上去发现问题，然后建构新的内容，最后解决问题。与此同时，学生还要对实验进行重新设计，将自己的新奇想法变为现实。针对以上特点，创客教育在初中化学实验教学中的应用模式主要采取两种：4C教学模式和设计型学习模式（DBL）。

一、4C教学模式

4C教学模式由联系（connect）、建构（construct）、反思（contemplate）和延续（continue）四个过程组成。

联系过程的表现形式主要是生活情景、实物演示、图片再现、语言叙述等。建立联系的目的是，将新知识与学生原有的知识联系起来，不会过多强调今天所学知识的新颖性，而是帮助学生建立新知识与原有经验之间的联系，找出它们之间的关系，使其所获得的经验更加系统化，同时也促使学生通过联系发现新问题。

建构过程是指在已有的文本上，建筑成新的、成系统结构这样一个过程。建构活动是每一项任务必须完成的环节，它强调在原有经验、已有结构的基础上进行再建构。主要表现形式是个体或小组协作，实施操作，进行探索。建构过程的要求是：教师巡回指导，观察情况、发现问题、引导操作。使学生在这样的前提下，产生新问题、新想法、主动解决问题、发现学习。

反思环节更多强调教师的引导作用，主张教师通过创设情景、操作学生现有作品、语言提问等方式，帮助学生对自己搭建的作品以及自身在建构过程中出现的问题进行回顾、评价、思考和完善。

延续的过程是对未来抱有期望，保有继续学习的热情，想对学习内容有更多的了解，从而进入新的“联系”阶段，做到完成任务，突破创新，应用概念、方法完善先期作品。

4C教学模式可以用四句话进行概括：创设情景，提出研究问题；解决问题，进行验证；头脑风暴，集思广益；改进问题，拓展提升。

二、设计型学习模式（DBL）

从探究的视角看，设计型学习是一种基于项目的探究的学习方法，以探究为主要活动形式从而实现知识和能力的提升；从设计视角出发，设计型学习是教师提出设计型挑战，学生通过多次的设计活动完成挑战，形成一定的设计成果。

随着社会科技的不断发展，各种新型软件以及产品接连出现，在设计型学习中融合创客教育理念，其中出现以下核心特征：一是问题导向。比如，教师向学生提问：水壶中的水垢是什么？怎么才能出去水垢？这是学生生活中真实存在的情景，从这个问题出发，让学生分析问题，并结合所学知识去解决问题。二是工具助力。学生已有的知识比较少且很单一，要想解决实际的复杂问题，他们必须借助外界工具，比如，从网络上查询相关文献和资料，再如借助计算机处理数据等。三是迭代升华。要想让设计的方案比较完美，并不是一次就能成功的，而是通过小组内甚至小组间同伴们不断交流讨论后，一次次完善迭代，最终才能呈现出一个较好的作品。四是跨界融合。设计型学习鼓励学生在动手创造中解决实际问题，而解决问题通常需要整合多学科的知识。通过解决问题，实现跨越学科界限、多学科知识灵活综合应用。五是互联思维。现在是信息化的社会，学生在进行创客活动的过程中，无论是从解决问题方面还是呈现成果方面，都离不开互联网的支撑，除此之外，学生应该与其他同一研究项目的伙伴进行互联、互通，分享经验、交流学习。七是作品驱动。将最终的成果转化为作品，进行展示，这将会更好地激发学生的热情与积极性。八是育人导向。创客教育的最终目标是通过创造实践培养具有创新意识、创新精神和创新思维的人。

根据阿伦等人的观点，创客学习的过程可以分为四个阶段：开始阶段

（Getting Started）、项目探索阶段（Experimenting）、原型设计与实现阶段（Prototyping）、整合反馈阶段（Integrating Feed-back）。结合4C教学模式与设计型学习模式（DBL），对创客课程学习的基本过程进行设计，在教学实践的基础上建构基于创客教育理念的初中化学实验教学基本模式。

该学习模式以学生为中心，以创客课程学习的四个阶段为基础，每一阶段细化教师活动及学习活动，突出创客教育“创新、实践、交流、分享”的特征，具体设计步骤如下：

（一）开始阶段

开始阶段是学生进入创客课题的阶段，有主题学习和创意提出两部分。创客课程的教学有很明确的主题，学生在学习之前需要有相关知识储备与技能，因此，学生刚开始的课程主题学习显得尤为重要。教师应根据学生认知水平、课程内容目标、已有教学资源等情况，确定创客课题。学生围绕创客课题及目标，积极思考、创新创造，开启基于创客的化学实验学习。

（二）项目探索阶段

学生通过开始的主题学习后，可能会产生很多新奇的想法与创意，但是这些创意并不是所有都合理、可执行。因此，第二阶段的主要任务是教师与学生共同分析问题并形成创客实验，然后制订具体的实验计划。

一个好的创客实验决定了在此过程中创客的学习质量，因此创客实验的选择意义重大。对于九年级的学生来说，他们对化学知识的掌握还不够深入，因此在创客实验的设计上不宜过难。其次，学习内容的情景化、生活化与趣味化是当代教育对课堂教学的新要求，也是创客教育内容设计的关键。因此教师在设计创客教育化学实验内容时，应从生活实际出发，从低、小、实、新入手，便于学生在能力范围内和较短时间完成。协作、分享是创客教育的特有理念，面对创客课题，团队的互助是成功的关键。小组形成创客项目后教师应给予引导，指出存在的问题并细化实施方案，制订出合理的实施计划。

（三）实验设计与实施阶段

实验设计与实施阶段是一个包括设计实验、作品制作和测试评价等过程的循环优化过程，是整个创客课程学习的核心部分。借助学校、家庭以及教师提供的各种资源与工具，学生围绕创客主题开展实验活动，充分发挥和展示学生的创造力。

这一阶段主要锻炼学生的动手实践能力，其理念与实施方式和传统教学截然不同。化学创客实验的实施阶段不是一次实验就结束，而是强调这一环节的循环优化特点，也就是需要学生不断重复“设计实验-作品制作-测试评价”的操作，直至得到较完善的创客作品。

（四）整合反馈阶段

整合反馈阶段是增强学生交流表达能力、分享意识、批判精神和反思能力的过程，其中主要包括成果展示、实验评价、总结反思等步骤。

成果展示环节是学生获得认同感的时刻，教师和其他学生的积极评价是对他们之前所做努力的肯定，这也将会极大激发学生发展成为创客的兴趣，对其今后的学习及生活都会有积极影响。实验评价阶段，教师的评价只占一小部分，还应包括小组自评和异组互评等多种评价方式对小组的创意、实验过程及创客作品进行多方位客观评价。总结反思环节，学生通过自评及互评过程，整理归纳不同意见及提出的建议，适当调整该组创客作品，同时反思在创作实践过程中所存在的问题与不足，进一步提升学生的创客水平。