信息技术与化学学科整合模式初探
奔牛初级中学 魏军 邮编:213131
摘要:信息技术与课程整合是大家广泛研究的问题,目前出现了一些困惑。因为技术对教育产生的质的或量的变化在本质上是东西方文化的冲突,技术来自于西方,而我们的教育对于大都教育者来说都有了一个传统的模式,而现在是新技术对相对成熟的传统的教学模式的挑战。现在很多搞课件的,不少是局限于演示型的课件,或者说做课件的目的就是为了在公开课上演示一下而已,因此也不能激起对教育技术实际利用效果的研究。我们应该思考哪些因素可以让技术促进教学,怎样让技术改变教师和教学环境等问题。本文对信息技术与化学学科整合模式进行了一些探讨。
一、信息技术与学科课程整合的目标和意义
信息技术与课程整合(Curriculum integration)是指在课程教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合,共同完成课程教学任务的一种新型的教学方式。整合的关键是把信息技术当作学生获取信息、探索问题、协作讨论、解决问题和建构知识的认知工具。信息技术与课程整合在于探求实现信息技术的应用与学科课程教学过程有效整合的规律、途径、模式、策略和方法,最终实现把信息技术教育的任务和学科教学的优化统一在同一教学过程中。
信息技术与课程整合最高的目标乃是有效地改善学习。在信息技术没有与课程整合之前,学生的学习仍然进行,并能够取得一定的学习效果。信息技术与课程整合后,将有效地改善学习,革新传统的学习观念,改善学生的学习方式,改善学习资源和学习环境,构筑面向未来社会的学习文化。就实现纲要指出的信息技术与课程整合后,实际上信息技术不再仅仅是辅助教或辅助学的工具,而是要从根本上改变传统的教学结构与教育本质。
二、信息技术促使教学方式的转变
第一阶段,封闭式的,以知识为中心的课程整合,此时的信息技术主要是充当了演示工具。此类型的整合课是在现有教学模式的基础上,将多媒体素材库、计算机、大投影等作为新的教学媒体,应用于教学,需要先由教师启发精讲,然后运用媒体的辅助作用帮助学生分析讨论、对比归纳,完成意义建构。这是以多媒体计算机为辅助工具的课堂教学模式,这种模式是我国教育界目前普遍采用的一种模式。例如初中化学《质量守恒定律》一课的教学,教师通过设置一系列问题,启发学生思考并激发科学探究的欲望,通过小组设计方案、实验探究得出对质量守恒定律的理解与掌握。该模式可以简单地归纳为:“设疑激趣—启发精讲—媒体辅助(创设情景、提供资源)—分析讨论—对比归纳—练习强化—总结”六个环节。
优点是在这一模式中,教师利用多媒体计算机辅助教学,引导学生去讨论、去探索,体现了教师为主导,学生为主体的理念。缺点是在这一模式中并未彻底摆脱“教师中心论”的局限*,学生的主体作用发挥不够。另外是对设备要求高,学生缺少使用信息技术的机会。
第二阶段是开放式的,学科知识与综合能力并重的课程整合。包括了资源环境,信息加工,研发工具,协作工具,情境探究,教学评估。如一些化学专题网站,它是一种开放的系统,从脚本设计,到资源收集,可以由多位老师完成,也可以由学生参与的作品。一般包括在线测试,在线讨论,用户权限管理,问卷调查,统计分析,答疑等。
此类型的课按照学习内容又可分为局域网或网络教室学习。通过局域网的开放式网络环境教学,学生可以在互联网上寻找学习资源。一般是围绕课题,课下寻找资料,完成课题,课上汇报的形式进行。例如我们在专题网和教师的个人主页上,公布研究的课题“水污染的现状”、“饮水与健康”、“二氧化碳的‘功’与‘过’”等;学生通过申请,可以把自己提出的研究课题发布在网上,作为共同研究的项目。全校不同年级、不同班级的学生兴致勃勃地参加了,围绕选题,或个人或结合成研究小组,通过网络等各种资源,查找有关资料。在老师的指导下,整理成自己的研究成果,写成小论文在网上发布或在校园网的留言板上发布自己经过研究后的成果。而网络教室的网络环境教学,是教师提供规定的学习资源。大体可以分为四种类型:对网络知识的巩固应用;通过专题学习网站对课程知识的加深;通过应用网站等对课程知识进行拓宽;利用Email、QQ、留言版等方式与教师、同学或其他网上学习者展开讨论。教师要做的主要是给学生提供必要的网站、网址、自己的Email地址,并对学生加强网络文明、网络安全及学习目的教育。实施这种形式的教学,要求学生有一定的信息技术应用能力和自学能力。模式三可归纳为“提出问题—网络资源情景创设—学生自主学习—师生通过网络探讨—师生评价—总结—练习强化”七个环节。这种模式充分体现了建构主义学习理论的精神,是目前比较流行的一种远程教学模式。
三、信息技术促进教学结构的转变
传统教学以“教”为中心的教学结构,教师是知识的传授者,是主动的施教者,是教学的绝对主导者,监控整个教学活动的进程;学生是是知识传授的对象,是外部刺激的被动接受者;教学内容基本由教材决定,教材是学生的唯一学习内容,是学生知识的主要来源。
现代课程改革要求改变传统的教学结构,倡导以教师为主导学生为主体教学结构。教师要对学生及其学习过程中的教学内容及教学媒体进行总体的指导和把握;教师要根据学生的特点为其选择、设计特定的教学内容、教学媒体和交流方式;教师是教学过程的组织者,学生意义建构的促进者,学生良好情*的培育者;学生拥有大量的经过教师选择、设计并控制的学习资源,是学习活动的主体,是信息加工与情感体验的主体,是知识意义的主动建构者;
教材不是唯一的教学内容,通过教师指导、自主学习与协作交流,学生可以从多种学习对象(包括本门课程的教师、同学以及社会上的有关专家)和多种教学资源(例如图书资料及网上资源)获取多方面的知识。利用信息技术促进促进学生的深层认知如图1。
图1
这种课型容量大,其丰富生动的直观媒体信息,被公认为是实施化学教学最有效的手段之一。例如有些有毒、有危险的药品与实验以及常规方法难于实现的化学反应无法在课堂上向学生演示,某些不易观察或用普通方法不易*作和实现的化学实验,易造成环境污染,而学生又必须知道的一些化学内容,现代化工设备与工艺流水线等,可借助现代信息技术进行动画模拟。常规实验教学的不足和缺陷,可通过网络教学来弥补。化学概念与原理抽象度较高,物质的微观结构既看不见,又摸不着,单靠语言和文字的描述,很难在学生的大脑中留下深刻的印象,许多用其他方法或手段效果不理想或难于实现的教学内容,如化学反应历程的模拟,网络教学可大显身手。如图2是二种教学结构的比较。
图2
四、网络环境下信息技术与化学课程整合的方法
教师必须具备先进的教学理念,信息技术只是一种教学的工具或教学的手段。在对信息技术与化学课程整合进行探究的过程中,我还总结出信息技术与化学课程整合的一些具体方法。
1.开发网络课程进行网络远程教育及个*化学习。
网络课程的设计要充分利用现代计算机和互联网的优势,实施现代远程教育,以灵活多样的形式开展教学活动,通过把现代技术与传统教学相结合,提高教育手段现代化、信息化水平,激发学生在学习过程中的主动参与和积极思考,促进师生之间的互动,帮助学生主动参与,及时解决学习的困难,同时做到支持多种形式的教学模式,特别是基于问题的协作式教学模式。另外还设计出良好的教学诊断评价的工具,以便于教师了解学习者的特征与学习情况,进行一些个*化的帮助。
化学网络课程的设计与开发总的来说主要包括教学设计、系统设计、开发的关键技术以及软件的测试、修改完善等四个阶段,并把这四个阶段有机地结合起来。具体如下。
第一阶段进行网络课程的教学设计。主要工作是课程教学目标的分析、知识内容的分析、学习者特征分析等,并结合学科的特点制定教学策略。
在进行学习者特征分析时,要根据不同年龄、不同层次、不同时代学生的特点来进行网络课程的设计。制定教学策略时既要体现学科的特点,又要体现网络协作学习的策略。
第二阶段进行网络课程的系统设计。主要包括总体框架的设计、网络课程体系的设计、导航策略的设计以及交互策略与界面的设计等。
第三阶段是探索开发实现网络课程的关键技术。包括开发工具、开发技术的选择以及主要功能模块的实现等。
第四阶段是进行软件的测试、修改与完善。
其次,处理好资源与平台的关系。可用图3做简单的说明。
一门完整的网络课程需要设计如下教学活动:实时讲座、实时答疑、分组讨论、布置作业、作业讲评、协作解决问题、探索式解决问题。教学活动的安排,根据课程内容确定。发动同一教研组的同事积极参与化学资源库建设,促进化学教学与科研通过网络课程的开发,积累素材资源,进行收集整理后把它们放在教学资源库中,可供教学、科研使用。