信息技术环境下化学探究性实验教学策略

　　摘 要：实验教学，特别是探究性实验教学中，由于教学结果无法预测，学生获取知识具有生成性，再加上探究过程是个持续的过程，如果仅凭传统的教学载体，教师是无法对所有学生探究性实验进行及时跟踪、及时反馈、全面评价的，这样实验教学往往缺失了过程性评价，目标性评价的结果也未必完全真实可靠，而现代教育技术具有传统媒体无法比拟的优势，能突破时间和空间的限制，对学生进行多元化、个性化和全面化的评价。

　　关键词：信息技术 化学探究 教学策略

　　实验作为化学教学的重要内容之一，它以能提供感性材料，创设生动的教学情境等来辅助学生进行知识构建而为师生所青睐。随着对实验教学本质和功能的认识不断深入，现代教学意义上的实验已不仅仅只为学生提供感性知识的手段，还是培养学生获取和处理信息能力的桥梁，培养学生科学探究能力的途径和形成积极的情感、态度和价值观的载体。新课程提倡的探究性实验具有强调过程、注重结论和提供学生情感体验等优势，但在实际教学中由于教学时间与空间等限制，教师难以对每个学生的实验过程进行跟踪，难以及时对所有学生的探究活动进行引导，难以对每个富有个性的学生进行全面评价。那么如何改善这种实验教学的不足呢?

　　《基础教育课程改革纲要》提出：改变"过于强调接受学习、死记硬背和机械训练的现状"，让学生"主动参与、乐于探究、勤于动手"，探究性实验在这方面具有独特的优势，同时探究性实验强调"培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力"。现代信息技术为这些能力的培养提供了条件，它不仅能实现呈现方式、教学方式和师生互动的变革，而且能充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。《纲要》同时提出："重综合评价，定性与定量相结合，实现评价方法的多元化"、"强调质性评价，定性与定量相结合，实现评价方法的多元化"、"强调参与和互动、自评和他评相结合，实现评价主体的多元化"。现代信息技术能突破时间和空间的限制，对学生进行多元化、个性化和全面化的评价。所以，构建"探究性实验的教学模式"是以基础教育课程改革理念为指导思想的。

　　教学系统是由教师、学生、教学内容及其物质载体(媒体)等相互作用和相互联系着的若干组成部分(要素)以一定方式组合而成，具有特定功能的有机整体。在教师、学生和教学内容无法随意变动的基础上，如果要达到较理想的教学效果，那么必须具备一定的物质条件，并且在这种前提下，将各教学要素优化组合，形成互相促进的状态。

　　在教学过程中，通常是教师将知识通过一定的物质载体向学生传达，学生则将习得情况反思、调整，不断改进教学。对于实验教学过程，特别是探究性实验教学中，由于教学结果无法预测，学生获取知识具有生成性，再加上探究过程是个持续的过程，如果仅凭传统的教学载体，教师是无法对所有学生探究性实验进行及时跟踪、及时反馈、全面评价的，这样实验教学往往缺失了过程性评价，目标性评价的结果也未必完全真实可靠，而现代教育技术具有传统媒体无法比拟的优势，在实验准备阶段，师生通过互联网，可得到丰富的实验资料和教学情境;学生可在网上通过和学习伙伴的合作设计实验,并通过模拟软件观看实验结果直到它们认为方案成熟以后再到真实的实验室进行实验。而学生在设计实验时应注重以下几个策略：首先是基础性策略,坚持以实验为基础,重视基本实验、基本操作、基础知识,强调通过观察、实验、实证和实践的途径来学习化学。其次是创新性策略,强调以化学实验为载体,以创新为特征。第三是探究性策略,由学生自身通过对实验的观察探究、记录分析、总结概括,达到学习化学知识的目的。布鲁纳认为："教学过程就是一个学生探究和发现的过程。在此过程中，强调学生的自主独立、积极主动地发现和探索。"现代教育技术下的探究性实验教学更应凸现学生参与的主体性和主动性，最大的发挥现代教育信息网络的优势，创建全新的教学环境，并不断地反思和全面地评价，促进各教学要素之间的最优组合。只有这样，才能更好地体现出新课程教学的理念，实现探究性实验承载尽可能全面的价值。

　　以培养和发展学生科学素养为宗旨的信息化的化学课程需要建立与之相适应的评价体系，在探究实验教学过程中的评价体系大致分为以下三个阶段：

　　一、实验准备--预备评价阶段

　　在实验准备阶段，教师首先要明确实验教学的任务，然后进行相关的情境创设。良好的情境易唤起学生的探究欲望和探究兴趣。教师进行情境创设，一方面可以从学生生活、学习中的常见现象出发，以解决学生现实生活、学习中遇到的问题为目标进行;另一方面可以利用网络上相关的事件、现象进行发掘，以扩大学生的知识面为目的进行。当情境设计好后，教师可将预设好的情境通过信息技术等形式在学生面前再现，让学生感知问题的存在，并自然地提出探究的问题。这个阶段教师应善于把课题转化为可进行的探究课题，让所有知识和经验都是学生已有的，或者在他们的"最近发展区"内。接着，师生做好接受该问题挑战的准备。学生通过网络等各种途径进行资料的查找，并设计问题解决的步骤。教师则对学生的设计进行引导，及时地提出建议。然后，师生可以利用互联网络，使用仿真技术，完成实验系统的设计，并进行仿真条件下的实验，预想实验可能产生的现象和结果，及时调整实验计划。通过实验的准备阶段，使学生对于该实验探究满怀信心，并以积极的心态接受挑战。这个阶段是预备评价阶段，通过对学生的探究兴趣和参与程度，以及搜集和处理信息的表现进行了解，为下一步的评价做好准备。

　　二、实验实施--过程性评价阶段

　　当师生的实验计划和前期工作准备就绪后，实验员根据学生的设计进行仪器试剂的准备，根据学生设计的实验程序，将学生分为若干小组。师生进入实验室，实验员打开相关的现代教育设备，包括计算机、摄像头等仪器，学生小组则自主地按实验计划进行探究实验。当在实验过程中，出现了设计中没有想到的问题时，学生可向实验员、实验教师请求帮助，也可利用网络资源进行查寻，还可以利用实验员提供的网络工具箱来处理实验中出现的问题。网络工具箱是实验员根据以往学生在实验中出现的情况，存放于电脑上的问题解决方案的汇总。通过多次的探究性实验，实验员就可充实网上数据库，为其他同学的实验提供较完备的帮助。实验过程中，现代教学设备都在运作着，对于学生实验过程的各个细节都记录下来，这些都是对学生进行过程性评价的重要依据。这些工作原本由教师去做或者教师都没办法做到的事，现在都可以让智能代理。其中部分管理方案都能够在教师的参与下由智能平台自动生成，这大大减少了教师的重复劳动。这就给教师留下了充足的时间针对每个学生的特点开展教学活动，针对学生的个性进行科学方法的指导。事实上，它更有利于教师实现自我知识的更新，也有利于进行更多教学规律的探索及学生心理特征的分析。

　　三、实验结论--总结性评价阶段

　　当对实验探究结束后，学生应对探究实验的过程和获取的结论进行总结与反思，并系统地对初始提出的问题作全面的解决。接着将实验所获得的感想与其他同学或教师直接或间接地在网络上讨论交流，尝试将相关知识在新的情境中运用，最终将新知识纳入到自我原有的认知结构中去。对于教师，这个阶段最主要的是对学生的成果和实验总结进行收集，作总结性评价。当然，评价时不仅对实验结论进行考察，而且进行过程性追踪。通过学生的活动表现、评价学生的探究能力和情感态度与价值观，并注重将得到的结论进行反馈，引导学生对于实验问题的提出、实验过程的探究和实验结论的获得过程进行评价，促进学生下次实验过程更加完善化。

　　总之,化学学科的特点决定了化学实验的重要性,所以信息技术的教学中一定要重视化学探究实验作用,同时还要探索如何利用信息技术的优势来优化化学实验设计、功能、效果及操作,以达到提高学生的观察能力、动手能力和思维能力,增强学生对化学学习的探究兴趣和能力,激发学生的创新精神。