新课标下高中化学实验课程网络化教学模式的建构与探讨_王强

第３５卷　第４期西南师范大学学报（自然科学版）２０１０年８月Ｖｏｌ．３５　Ｎｏ．４ Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　Ｃｈｉｎａ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）Ａｕｇ．２０１０文章编号：１０００－５４７１（２０１０）０４－０２２８－０５新课标下高中化学实验课程网络化教学模式的建构与探讨王　强１，　石夏燕２，　马学兵１１．西南大学化学化工学院，重庆４００７１５；２．湛江一中培才学校，广东湛江５２４０３７摘要：基于对目前新课标下高中化学实验课程现实教学存在问题和困境的分析，尝试结合网络教学手段构建普通高中化学实验课程网络化教学新模式，以期缩小现实实验教学效果与新课程培养目标之间的差距，提高新课程改革实施效率．关　键　词：新课标；网络化教学；现实教学；化学实验中图分类号：Ｇ６３３．８文献标识码：Ａ新一轮基础教育课程改革是我国教育领域一场广泛深入的教育创新；是提升学生综合素质（特别是培养创新精神和实践能力）的有效途径，对于推进我国素质教育具有深刻的意义［１］．但自２００１年新课程改革实施以来，伴随成绩，一些潜在的问题也逐渐凸显出来．有研究辨证的指出其存在的主要共性问题包括“推进过快、执行变形、欠缺深度”［２］，以及其执行实施过程中存在的四种问题倾向［３］：单向度思维倾向、城市中心倾向、理想化心态倾向和形式化操作倾向．针对新课改中暴露出来的问题，解决策略的探讨根据目前的文献检索情况来看，主要从“鼓励校本研究”、“强化教师培训”、“加强课程资源建设”和“改革考试制度”等几个方面展开．尽管这些反思和策略的提出无疑都是有益的，但本文认为这些策略都无法改变我国目前自上而下推行新课改所带来与传统教育、教学内部组织和结构所产生的深层问题．即如果不能提供甚至一种或一条可供基层一线教师、家庭和社会共同和广泛参与新课程进程的方式或途径，这些问题的长期存在都无疑会使新课改陷入要么延缓推进速度，要么削弱实效性的尴尬境地．教育信息化是现代信息技术在教育领域的应用，其具有数字化、网络化、智能化和多媒化的特点．新世纪以来，伴随教育信息技术的飞速发展，我国基础教育信息化工作取得了一些成功的经验［４］．尽管从客观的角度看，教育信息化本身的“技术工具性”特征不可能改变教育的本质和宏观目的，但是教育、教学“网络化”所导致的传统学校教育和课堂教学“时空局限性”的突破以及网络本身所带来的强大“交互功能”却正在飞速的改变着人们对学校教育、教学的传统认识，并因此可能从根本上改变教育、教学内在的组织、结构及相应的功能定位．这些目前被广泛认同的网络化教学的特点及由此所带来的天然可以突破传统教学的优势，无疑为新课改突破目前的困境，并获得持续推进提供了一种契机和一条有效途径．从目前国内的相关文献检索情况来看，结合教育信息化探讨如何解决新课改推进过程中问题的研究还很缺乏．本文基于教育信息化发展趋势和教学网络化的特点，选取学校教育视野下的高中化学实验课程改革的视点，从中学化学实验课程教学效果与新课程培养目标之间的现实差距分析出发，对新课标下“高中化学实验课程”网络化教学模式建构的积极意义和问题做了探讨．＊收稿日期：２００９－０９－１７基金项目：西南大学教师教育平台建设项目；西南大学教育教学改革项目（２００９ＪＹ０５６）．作者简介：王　强（１９７８－），男，四川宜宾人，讲师，主要从事化学教育和网络教育的研究．１　新课标下高中化学实验课程的问题分析化学是一门建立在实验基础上的基础学科，因此中学化学实验课程在中学化学教学中有着举足轻重的作用．新课标下高中化学课程教学改革以进一步提高学生的科学素养为宗旨，而化学实验课程对于提高化学教学质量和全面落实培养科学素养的目标也就同时具有了其他化学课程不可替代的特殊作用［５］．在具体落实新课标的过程中，高中化学新课程倡导以“科学探究为主”的多样化学习方式，在实验内容和形式上表现出相比旧课程更加强调“探究化、生活化、绿色化、现代化、人性化”的趋势．尽管目前我国教育界对于“科学素养”的概念还没有比较统一的界定，但化学实验课程中的教学目标也根据新的三维教学目标模式进行了修正，即：①在知识与技能维度，要求掌握基本的化学实验方法、技能和基础知识，了解现代仪器在物质的组成、结构和性质研究中的应用，初步形成运用化学实验解决问题的能力；②在过程与方法维度，要求了解实验探究的基本方法，提高科学探究能力；③在情感、态度、价值观维度，要求培养创新精神，形成实事求是的科学态度，认识化学实验是学习化学知识、解决生产和生活中的实际问题的重要途径和方法．教育改革的核心环节是课程改革，课程改革的核心环节是课堂教学［６］，因此课堂教学的有效性将直接影响着新课程改革的成败．尽管新课改对中学化学实验课程提出了新的目标和过程导向，但近两年针对新课标下高中化学实验课程教学情况的系列调查与分析［７－１２］结果却显示出现实的实验教学效果与课程改革目标之间还存在明显差距，其主要表现为：①在现实教学中，教师依然无法摆脱过去理论教学和验证性实验的教学模式，与要求学生掌握基本的实验方法和技能以及提高科学探究能力的新课程实验目标之间存在差距；②教师过分注重强调实验结果，忽略对学生实验过程的引导，使得学生无法真正感受实验的趣味，与激发学生学习化学的兴趣和培养学生创新精神的新课程实验目标之间的差距；③受到学校教学经费的限制，部分学校出现实验课程不能正常开课的现象；④实验课程课时、课堂容量的局限性使得现实实验教学无法更多地进行探究性实验．上述问题的客观存在严重制约了新课改实施过程中中学化学教学实效性的落实．要改善，甚至根本上改变以上现状，除了目前广泛受到诟病的、以考试为导向的教学管理和教师培养模式亟待改革外，传统课堂教学的封闭性特征也应一并作为导致这些问题长期存在的重要因素予以重视．就如何改变传统中学化学实验课程课堂教学的封闭性特征并切实提高新课改的实效，本文尝试从改变课程教学内部组织和结构着手，借助网络教学手段和方式强化教学交互和提高教学效率以实现．２　新课标下高中化学实验课程网络化教学模式的建构“新课标下高中化学实验课程网络化教学模式”（以下简称“新实验教学模式”）是指：从新课程标准出发，在教师的指导下，学生基于现实化学实验操作及在学校或远程通过与计算机的交互而实现的一种以主动学习为主，以计算机智能模块的协调为辅的教学模式．以下分别从教学目标、教学过程和教学评价三个方面阐述新课程教学模式的建构．２．１　教学目标根据网络化教学的需要，对新课标下化学实验课程中的教学目标进行适当修正，“新课标下高中化学实验课程网络化教学”的三维目标即指：①在知识与技能维度，要求学生通过恰当的运用网络信息技术和实际操作掌握基本的化学实验方法、技能和基础知识，了解现代仪器在物质的组成、结构和性质研究中的应用，初步形成运用化学实验解决问题的能力；②在过程与方法维度，要求学生通过恰当的运用网络信息技术和实际操作了解实验探究的基本方法，提高科学探究能力；③在情感、态度、价值观维度，培养学生创新精神，形成实事求是的科学态度，通过恰当的运用网络信息技术和实际操作认识化学实验是学习化学知识、解决生产和生活中的实际问题的重要途径和方法．２．２　教学过程新的实验教学模式下的教学过程主要包括预习和实验两个部分（图１）．２．２．１　预习良好的预习效果是成功实验教学的一个重要环节．为了强化预习环节的实效，在网络化教学模式中提供给学生预习的方式主要有３个：书本知识、网络信息、虚拟实验．９２２第４期 王　强，等：新课标下高中化学实验课程网络化教学模式的建构与探讨图１　新课标下高中化学实验课程网络化教学结构针对不同性质的实验，学生可以根据自己的需要选择课本或网络信息作为预习的参考材料．在了解了实验的相关知识之后，学生进入虚拟实验阶段．虚拟实验包括虚拟实验室、虚拟实验点播室、虚拟实验信息栏．学生可以通过浏览虚拟实验信息栏了解教师的实验课程安排、最新的科技信息等，通过虚拟实验点播室自主选择各种实验视频或动画进行观看，再在虚拟实验室里进行虚拟实验操作．当学生进行模拟实验时，如果操作错误，计算机将提醒“操作错误”并模拟错误操作的结果，让学生看到错误操作带来的危害，并提示需要返回重新学习；如果操作正确，计算机则给予奖励，显示鼓励学生的话语，激发学生学习的兴趣．虚拟实验阶段过后进入测试阶段，测试将结合游戏形式进行以提高学习过程的趣味性，激发学生的学习兴趣，学生在玩游戏的同时也可以了解自身对实验基础知识的掌握程度．学生在“虚拟实验”中的表现以及测试结果都将被计算机记录并储存在数据库中，成为日后学生互评和教师评价的有效数据．在线提交实验方案，并获得教师的同意通过后，学生可以进入实验室进行现实实验操作．２．２．２　实验实验部分主要分为３个环节：“现实实验”、“网络讨论交流”和“提交实验报告”．首先，学生在通过提交实验方案并获得教师的同意后进入实验环节；在如实地记录“现实实验”现象及数据的基础上，学生针对实验过程及实验结果中出现的各种现象通过网络论坛或电子邮件等方式与其他学生或教师进行“网络讨论交流”；然后，学生书写电子实验报告，同时也可以将疑问写于报告之中，以在线形式发给教师以寻求帮助或进行探讨；最后，学生根据实验操作、观察和讨论结果向教师提交最终的实验报告．２．３　教学评价新的实验教学模式下教学评价根据教学阶段不同分为“形成性评价”和“终结性评价”，根据主体不同分为“教师评价”、“学生互评”和“家长评价”．由于借助网络技术和手段强化了教学过程中预习部分的教学设计，教师能够比传统的实验教学更好的向学生提供形成性评价，进而强化“现实实验”前的学习指导．在评价的主体上，引入学生和家长．学生对其它同学实施评价的过程是一种对知识建构的内在积极心理过程，不仅有利于学生对知识的掌握，也有利于学生间形成良好的人际交流；而家长在对学生学习过程了解的基础上，可以加强对学生学习过程的指导或支持教师的教学．３　新实验教学模式的特点３．１　新实验教学模式的实效性新的教学观认为，教学过程从理论上说囊括了３个领域的内容：探究、理解教材的含义的认识形成与发展的认知活动；在同他人的交往中发现多元见解、感受，学习沟通方式和社会交际的社交活动；面向自身的自我启发、自我发展的内心活动［６］．着眼于新教学观涉及的三个领域的教学过程，审视新的实验教学模式在实现新课改目标时的实效性，其主要体现为：１）在新的实验教学模式中“网络信息”和“虚拟实验”为学生创设了良好的学习情境，从而更有利于激０３２西南师范大学学报（自然科学版） 投稿网址ｈｔｔｐ：／／ｘｂｇｊｘｔ．ｓｗｕ．ｃｎ 第３５卷发学生的学习兴趣和学习者的意义建构．网络信息资源不但可以帮助学生学习更广泛和更深层次的知识，而且还可以培养学生获取和处理信息的能力，也有益于解决现实实验教学中知识枯燥单一、内容偏旧等问题．网络化教学资源极其丰富，尤其是在虚拟实验部分，学生可以根据自身知识掌握情况的差异进行学习，同时也有助于教师后期在实验课堂上开展个性化教学．２）“网络论坛”和“电子邮件”等网络交流方式成为师生之间、生生之间开放、平等交流和讨论的平台．在新的实验教学模式和教学平台上，允许和鼓励学生在教师的指导下在与同学的合作下中行自主学习，强化了学生对学习内容、学习方法等方面的自主性，充分体现了教师与学生之间在教学和学习过程中“主导—主体”的辨证关系；在这里，学生可以通过开放的学习环境产生思想碰撞，进而发现新的问题，甚至找到了新的实验方案等．３）新的实验教学模式下，实验课程的网络化教学评价体现了新课标的要求，通过网络技术和手段有效实现了评价主体的多元化和评价方式的多样化．教学过程和评价的开放性特征和学生学习过程的真实自动记录有利于教师教学自评的有效开展，其他教师甚至家长也可以根据该课程网页上的各种信息参与教学评价．这不仅为加强化学教师之间的交流、促进校本教研提供了高效的技术支撑平台，也可以向社会真实的展示新课改的成果，打消部分家长对新课改的顾虑，变阻力为动力．３．２　新实验教学模式的时效性“实效”与“时效”是在教学中普遍存在的一对矛盾，新的实验教学模式对新课改三维目标“实效性”的关照必然带来实际教学中新的负担，从而降低教学的效率．因此，为了缓解在实际教学中教师的教学负担，在新的实验教学模式下借助了网络教学技术和手段提高教学的“时效性”．在新的实验教学模式下的“时效性”主要体现为从以下几个方面：１）在虚拟实验中无论是观看实验视频还是进行虚拟操作，高仿真的实验情境都可替代现实实验帮助学生较传统的教学进一步加强实验目的、原理、步骤以及操作要点的理解和掌握．特别是对于一些难度、危险系数大、仪器昂贵以及时间太长的实验进行模拟操作，新的实验教学模式在切实加强学生预习指导的同时也将有效的提高学生后期实际实验操作中的效率．２）网络化教学的时空性特点为解决现实实验教学存在的一些问题提供了一种有效补充途径．在现实学校教学中，因为实验课时、课堂容量的限制以及实验经费的缺乏等因素常常导致一些实验教学不能开展（例如“探究性实验”），在新的网络化教学模式下，借助网络资源平台和网络教学的灵活性都可以予以加强．３．３　新实验教学模式的开放性网络强大的“交互”功能以及它的“时空性”特征，使得网络化课程教学过程成为一个非线性的开放系统．教师与教师、教师与家长、教师与学生、教师与网络教学课程和环境、学生与学生、学生与家长、学生与网络教学课程和环境之间都存在着相互作用．这不仅为基层一线教师间开展有效的教学交流、校本教研提供了数据支持和交流平台，也为联合家庭及社会共同广泛参与新课程改革进程提供了一条有效途径．４　新课标下实施高中化学实验课程网络化教学的问题探讨“网络化教学”的顺利开展依赖于“信息教育”的有效实施，换言之，“信息教育”是开展“网络化教学”的基础．尽管本文认为新课标下高中化学实验课程网络化教学模式表现出很大的优势，但就从中学“信息教育”的现状分析出发，要实施网络化教学模式还存在着以下一些主要问题：１）尽管目前中学化学教学相关的网络资源已经非常丰富，但是如何组织和利用好这些资源以有效的开展教学并实现教学目标却是目前大多数基层教师所并不熟悉的．因此，本文认为中学教师（特别是一些偏远农村学校教师）的信息素养的高低，将成为制约网络化课程设计和实施的首要问题．因此，加强中学基层化学教师的信息教育对于化学教师“信息素养”的要求不仅是一种全社会每个公民普遍性的需要的具体体现，更是促进和推进教学改革迫切需要．２）在进行“网络信息”自主学习模块阶段，许多基于中学生的网络认知研究指出学生容易发生“网络迷航”甚至“网络成瘾”．这些问题本身是由于中学生年龄阶段学习自控能力差导致的，可以通过加强中学生的信息教育来予以纠正．但负面的效应却可能导致家长的抵触情绪，从而给新教学模式的实施带来巨大阻１３２第４期 王　强，等：新课标下高中化学实验课程网络化教学模式的建构与探讨力，这就要求在实施新的教学模式的过程中也应重视家长的信息素养问题，必要时应对家长实施信息教育．这样做的好处是一方面可以打消家长的抵触情绪，另一方面提高家长的信息素养也能在客观上加强教师对学生网络学习过程的指导实效．５　结　束　语网络对现代社会学习和生活的渗透是一种不可回避的时代趋势，尽管新课标下高中化学实验课程网络化教学模式的建构能否帮助我们切实缩小目前新课程标准下中学化学实验现实教学效果与新课标培养目标之间的现实差距还有待于进一步的观察和研究，但我们认为网络化教学模式至少为提高普通高中化学实验课程现实教学效果提供了一条有益的途径．参考文献：［１］余文森，康长运．论课程改革的意义［Ｊ］．中国教育学刊，２００３，１１：１６－２１．［２］　杨小微．新课程实施中若干问题的反思［Ｊ］．教育研究与实验，２００７，４：２０－２３．［３］　房　慧，张九洲．新课改的“四个问题”与“四个瓶颈”［Ｊ］．教学与管理，２００８，１２：３０－３２．［４］　张敬涛．我国基础教育信息化的现状与未来发展策略［Ｊ］．电化教育研究，２００９，１：５－８．［５］　化学课程标准研制组．普通高中化学课程标准（实验）解读［Ｍ］．武汉：湖北教育出版社，２００４：２２９－２３７．［６］　钟启泉．“有效教学”研究的价值［Ｊ］．教育研究，２００７，６：３１－３５．［７］　冯　宇．普通高中化学新课程实施现状与对策研究———来自山西新课程实验区的调研［Ｊ］．教育理论与实践，２００９，１：１３－１５．［８］　强世苍，熊言林，严增进．新课程高中化学实验教学的调查报告［Ｊ］．化学教育，２００８，３：５３－５５，６３．［９］　李贵香，王秀红．新课标下山东省高中化学实验教学情况的调查与分析［Ｊ］．化学教育，２００８，７：４８－５１．［１０］陆　真，林菲菲，张怡天，等．高中化学新课程实施中情境教学现状的反馈与思考———来自江苏新课程实验区的调查报告［Ｊ］．化学教育，２００８，１２：４５－４８．［１１］王金瑞．新课程下的理化生实验教学现状与对策———２００６年江西省新课程理化生实验教学调查［Ｊ］．物理教师，２００７，２８（６）：３－４，８．［１２］乔金锁．山西省中学化学实验情况调查与分析［Ｊ］．上海教育科研，２００７，６：３０－３１．Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｆ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　Ｍｏｄｅ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　Ｃｏｕｒｓｅｉｎ　Ｓｅｎｉｏｒ　Ｈｉｇｈ　Ｓｃｈｏｏｌ　ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　Ｎｅｗ　Ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ　ＳｔａｎｄａｒｄＷＡＮＧ　Ｑｉａｎｇ１，　ＳＨＩ　Ｘｉａ－ｙａｎ２，　ＭＡ　Ｘｕｅ－ｂｉｎｇ１１．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　４００７１５，Ｃｈｉｎａ；２．Ｚｈａｎｊｉａｎｇ　Ｙｉｚｈｏｎｇ　Ｐｅｉｃａｉ　Ｓｃｈｏｏｌ，Ｚｈａｎｊｉａｎｇ　Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　５２４０３７，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ　ａｕｔｈｏｒｓ　ｗｉｌｌ　ｔｒｙ　ｔｏ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ　ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｍｏｄｅ　ｏｆ　ｃｈｅｍｉｃａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｃｏｕｒｓｅ　ｉｎ　ｓｅｎｉｏｒ　ｈｉｇｈ　ｓｃｈｏｏｌ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ，ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ａｎａｌｙ－ｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ａｎｄ　ｐｒｅｄｉｃａｍｅｎｔ　ｅｘｉｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｒｅａｌｉｔｙ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｏｆ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｃｏｕｒｓｅ　ｉｎ　ｓｅｎｉｏｒｈｉｇｈ　ｓｃｈｏｏｌ　ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ａｔ　ｐｒｅｓｅｎｔ，ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｒｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｇａｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｒｅａｌｉｔｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ　ｔｒａｉｎｉｎｇ　ｔａｒｇｅｔ，ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｅｆｆｉ－ｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ　ｒｅｆｏｒｍ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｎｅｗ　ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ　ｓｔａｎｄａｒｄ；ｎｅｔｗｏｒｋ　ｔｅａｃｈｉｎｇ；ｒｅａｌｉｔｙ　ｔｅａｃｈｉｎｇ；ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ责任编辑　潘春燕 ２３２西南师范大学学报（自然科学版） 投稿网址ｈｔｔｐ：／／ｘｂｇｊｘｔ．ｓｗｕ．ｃｎ 第３５卷。