网络环境下高中化学自主学习模式的实践研究.doc

网络环境下高中化学自主学习模式的实践研究

林若飞
福州第三中学 350003

摘要：本文通过具体的教学研究案例和对教学案例的反思，探讨在网络环境下，如何依据现代教育理论、运用网络学习资源，开展网络环境下高中化学自主学习的实践研究，以提高教学效益、提高教师信息技术与化学学科教学整合的理论水平与实践能力
关键词：网络环境、高中化学、学习模式、教学案例、教学反思

一、问题的提出
建构主义学习理论指导下产生了许多的学习模式：基于资源利用的主题探索学习模式、基于校园网络的自主学习模式等，都是当前学习模式研究的热点问题。但目前存在一些问题：如学习模式研究理论文章多，成功的案例不多。教师上一节网络课，备课、制作课件花费大量的时间、精力，教学效果虽好，但教学成本太高，教师难以为继。教师制作的网络课件内容齐全，问题解答详细，而留给学生独立思考的空间小。学生使用电脑网络多是打字、上网聊天、玩游戏，却不知道如何检索学习资料，这是因为学生缺乏教师的有效引导、尚未养成使用网络的良好习惯。因特网上学习资源大多从教学角度来构建和设计，较少顾及学生学习过程的需求，学生直接利用于学习，效果不好。这种学习资源便于教师汲取，可以进一步进行重组、加工成适合学生学习特点的网络学习课件，以满足学生的学习需求。因此作为教育教学第一线的教师有必要深层次地思考与探讨在网络环境下，如何运用现代教育理论、教育教学软件资源来科学合理地设计学习过程，使教师、学生、学习内容、学习工具等诸因素综合协调，达到最佳的学习效果；同时又能降低教师的教学成本，提高自己信息技术与化学学科教学整合的理论水平与实践能力。为此我们开展网络环境下高中化学自主学习模式的实践研究。

二、网络环境下自主学习模式的理论依据
学习模式是指在一定的教育思想和理论指导下，在某种学习环境和资源的支持下，学生学习活动中各要素之间相对稳定的组合方式和师生活动的逻辑结构。这一叙述体现出理论与实践、环境与资源、方式与结构三对要素之间的密切联系。本课题对网络环境下高中化学自主学习模式进行了教学实践研究。
1. 建构主义学习理论
建构主义是一种哲学观和认知论，它认为知识是人类建构的产物，起源于人类的心智，通过同化、顺应与重组得以进一步发展。这里同化、顺应与重组的过程，实际上就是知识建构的过程。而学生对知识的建构过程又与学习环境中的四大要素（情境、协作、会话和意义建构）密切相关。它不仅依赖于良好的学习情境、学生原有的知识水平和学习经验，而且还在一定程度上取决于学习伙伴之间对问题的共同讨论与理解，从而建构可迁移的知识。
2. 网络环境与自主学习的融合
因特网上有丰富的学习资源，可以筛选、构建出众多的学习情境，可以展示许多非结构性的经验背景。网络平台可以提供协作、会话的虚拟空间，促进学生学习过程中对知识的意义建构。网络环境下，教师不仅是学习活动的组织者和指导者，同时也是学生学习的合作伙伴。因此开展基于网络环境下的学习，有利于构建开放的学习环境；有利于充分发挥学生的学习主体作用；有利于培养具有创新精神和实践能力的高素质人才。建构主义认为：自主学习过程中，学生由外部剌激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识的主动建构者。网络环境能够向学生提供自主学习的空间。在网络环境中，学生可以主动地探索知识,主动地发现，主动地发展。教师通过网络课件，将教学意图、教学内容、学生学习过程的疑难点拨溶入其中。在网络课件中，知识内容的组织是超文本、非线性的，不同于课堂教学的线性方式，因而更适合学生个性化的学习。
3. 戴尔的 "经验之塔" 理论
美国心理学家、视听教育家戴尔 (E.Dale) 认为：人的认知能力首先是从直接经验得来，即是通过人的多种感官，经过思考、实践而获得的。这种经验较为具体，是从实践中学习来的，最容易理解、记忆。第二种经验比较间接，但尚具有“真实感”，这种经验不一定要亲身体验，可以通过视听手段而获得有“亲切感”的“代替经验”。第三类经验是间接和抽象的，是需要通过思维能力去理解而得到的经验。以上三类经验，从直接经验、代替经验到抽象经验依次由下到上地排列成一个“经验之塔”（如图）。由“经验之塔”得到启示，在教学过程中可借助宝塔中层的视听媒体（如图片、声音、动画、影像），创设比较具体、生动的“代替经验”，使难以接受的内容变得易于理解和接受。这符合了人们认识事物由具体到抽象、由个别到一般的规律。
4． 教学行动研究
网络环境下高中化学自主学习模式的研究，侧重课堂教学实践研究，是按行动研究的方式，通过教学案例进行研究。研究过程是实践—反思—再实践—再反思的过程。行动研究的基本特征：（1）以提高行动质量，改进实际工作为首要目标；（2）行动者与研究者协同工作；（3）在实际情境和自然条件下进行研究；（4）通过反思进行探究。行动研究操作模型，如右图（引自李克东教授的文章）。
行动研究的具体内容包括课堂教学案例与课堂教学反思。教学案例展示了教师怎样把学习目标、课程的基本内容以及学习模式综合应用于真实的课堂教学中，体现了教学设计者、教学实践者内心的一种心路历程的变化，以及驾驭教学过程的功力。这种心路历程的变化，其他教师实际上完全可以体验到，他们在接受这些案例的时候会有很好的判断和消化的过程，并从中受益。教学案例的示范作用是潜移默化的，具有那些润物细无声的功效。随着你的岁月延伸、随着你的教学阅历的丰富、随着你对教育内涵的理解在慢慢增长。在未来就像海绵挤出水一样，是一种潜在的受益，这些受益绝对不是从书本上那些理论知识中学习来的。理论是枯燥艰涩的，案例是具体的、生动活泼的，是有很强的可借鉴性。
教学反思是教师对课堂教学中各因素内在关系进行分析思考。如：分析采用的教学理论、方法以及教学措施是否达到目的？效果怎样？如何进一步改进？由此产生应对的对策与解决问题的方法。使教师在完成教学任务的同时，进行自发学习和研究，形成提高自我、发展自我的终身学习行为。通过教学反思可以及时发现教学中的新问题，把教学实践研究提升到新的高度，也是最能提高教师职业素养的一种教学研究方法。

三、网络环境下自主学习模式研究的策略
网络环境下自主学习模式研究过程中：（1）要体现学生的首创精神；（2）让学生根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识与设计解决实际问题的方案（自我反馈）；（3）让学生有多种机会在不同情境下去应用他们所学的知识（通过协商讨论将知识外化，达到知识建构的目的）。特别是在教师设计的网络课件中,教师没有必要给出所有的知识内容和解决问题的一切答案，从而形成一个庞大的课件；而是要改变现行课程中知识呈现的方式，给出体现知识内容的阅读资料，依据阅读资料提出与教学知识点相关的问题，再给出解决问题的线索以及对疑难问题的点拨指导，让学生通过自主学习、协商学习解决问题、建构知识。网络课件制作要小巧、精炼，要具有很强的启发性、思考性的功效。
我们力求在网络环境下高中化学自主学习模式的实践研究中突出以下特点： (1) 以现代认知理论为指导，应用现代教育技术丰富的多媒体学习资源，创设可参与性环境，激发学生兴趣，使学生通过与环境的交互作用，进行信息获取、加工、处理和意义建构，促进学习活动中各要素之间的信息沟通。(2)重视发展性，建立“知识—能力—情操”三维课堂学习目标，注重培养学生独立学习的品格，鼓励和倡导创新意识。(3)充分发挥现代教育技术的优势，将文字、图象、声音、视频、动画等学习信息资源，以超文本方式进行组织，通过交互性的学习过程，提高学生学习效率。(4)现代教育技术及手段在课堂教学中的应用，必然促使教师由讲授者变为引导者，相应地学生也由被动接受者变为主动参与者，成为发现、探究和知识建构的主体；媒体作用由演播工具变为学生认知工具；教学过程由单向型的“讲授—接受”过程变为多向型的“情境创设—自主学习—问题探究—意义建构”，真正体现以学生为主体的教学思想。(5)利用网络学习资源改变现有教材中知识的呈现方式，创设真实的问题情境进行探究学习，让学生通过自主参与学习活动，获得亲身体验，这更符合学生对化学这一自然科学的认识过程，从而激发他们探索、创新的欲望。也就是说学习模式的实践研究要立足于学习方式的改变。

四、研究的案例
网络环境下自主学习模式行动研究经历的过程：
《钠及其化合物》――《乙醇》
过程一：选择高一化学《钠及其化合物》，从学生自主学习的角度编排学习内容，指明学习目标、学习方法，结合知识体系配以图片、动画、影像等多媒体素材，用 Frontpage 平台制作成网络课件，便于学生在课内或课外上网学习，拓展了学生的学习空间。课件的部分内容如下（详细内容参见链接）：

反思：该化学网络课件是以课本的知识体系结构＋图片＋动画＋影像资料，虽然比课本搬家好多了，但仍受学科的知识体系框架结构的限制，而学科的知识体系框架结构是人们从实践中获取知识后，进行理性思考后建立起来的，属理性认知层次，学生在初步学习过程即遇理性认知结构，在学习上虽有便捷之处，但缺乏亲身体验的感觉与感悟。要解决这些问题，可改变现行课本原有的知识编排方式和知识呈现方式，按问题情境、结合多媒体素材将知识点重新编排形成网络环境下的学习课件。
过程二：在“过程一”研究基础上进行改进。改变高二化学课本《乙醇》一节原有知识内容的编排方式，按问题情境来编排知识呈现方式，结合多媒体素材，构建网络环境下的学习课件。课件框架结构如下图（详细内容参见链接）：

网络环境下高中化学《乙醇》学习过程设计（摘要）
       教师活动
学生活动
媒体使用与教学意图
一、创设情境：通过网络控制平台广播“东北人都是活雷锋”Flash动画。
观看Flash动画。
通过网络控制平台广播Flash动画，创设情境，激发学生情感，活跃课堂气氛，引入学习主题《乙醇》，并进行交通安全教育。
二、 介绍学习步骤，提供阅读资料。如：
    高热病人降温:酒精擦浴、以浓茶解酒有弊端、为什么不用纯酒精消毒、如何测定司机酒后开车等网络资料；以及乙醇与金属钠反应、乙醇脱水制乙烯、乙醇氧化成乙醛等动画、实验影像资料。    
学生自主学习：学生上网阅读网络课件中有关乙醇的资料。
利用网络课件（含文本、图片、动画、影像），培养学生获取信息、阅读理解信息的能力，从动画、影像资料中获取间接经验，以及从化学学科角度认识、理解、研究日常生活中的化学问题，体现化学与社会生活密切联系。
三、依据所阅读的资料，提出问题，引导讨论。如：
    1、如何设计一个实验测定乙醇的分子式？
    2、按价键规则：乙醇分子中C、H、O原子排列方式可能有几种？如何通过实验确定是哪一种结构方式？
3、为什么陈年老酒香醇好喝，喝后酒意缠绵，后劲十足？
    对这些问题进行指导点拨。

学生每六人一个小组，进行协商讨论，各小组轮流发表观点。不同观点之间可以相互交流。
针对学生自主学习时获取的信息进行分析、加工、处理，师生之间可进行面对面交流或通过网络平台进行交流，教师只做简单的指导、点拨，鼓励学生提出创新性的观点。
四、师生共同归纳小结乙醇的知识体系。

使学生对乙醇知识由感性认识提升到理性认识，完成乙醇知识体系的建构过程。
教学过程操作程序：
创设情境－介绍学习步骤－自主学习 －协商讨论－归纳小结。
反思：教学过程中，教师将课件中的真实问题情境－阅读材料（乙醇的化学知识）——问题讨论，有机地联系起来可以产生很好的教学效果。教师按以下线索引导：酒醉司机撞伤人（Flash动画、创设情境）——伤者住院高烧不退（酒精浴）——打针（纯酒精消毒？）——伤者痊愈答谢宴、喝酒（酒的化学知识）——喝多了、劝君更进一杯茶（浓茶解酒有弊端的化学原理）——交警逮住酒醉司机（如何鉴定司机喝酒？其化学原理？）……再配以化学反应原理的动画模拟、实验影像、问题讨论，充分让学生自主学习、协商讨论、意义建构，体现学生是学习主体、教师是指导者的教学原则。教学过程中，教师还是需要系统的板书（知识体系的归纳小结、化学方程式的书写），学生还是要记录笔记（知识体系的建立、化学方程式的书写、养成良好的书面表达能力）。因为高考时要求学生书面表达正确。从对学生能力要求的角度来看，网络环境下自主学习与高考的能力要求是相一致的，并没有矛盾。用于实际教学的网络课件不一定要内容庞大、解答完整、制作精美。网络课件的作用在于提供给学生多媒体阅读资料和创设问题情境引发讨论。因此可以制作按一定教学设计理念建立精巧的课件框架结构，再将不加修饰或少修饰的各种多媒体素材直接插入利用，这样可以大大减少制作课件的时间、节省教师精力，降低教学成本。教师备课的主要精力应该放在按一定教学设计理念建立的课堂教学结构上，而不是放在课件素材的加工上。这次制作的网络课件中，实验影像内容太大，缺乏启发引导。改进的思路是：将实验影像分割成三部份，一是实验操作部分；二是实验现象；三是实验结论。在这三者之间插入思考性、引导性问题。让学生思考，甚至可以让学生动手操作实验，然后再比较自己操作的实验现象、思考的结论与实验影像是否一致。避免实验操作、现象、结论连贯给出，挤占了学生思考与动手操作的时间与空间。
五、课题研究的初步成果
以现代教育理论为指导，在网络环境下，运用网络学习课件开展学习模式的实践研究，突出“创设情境、激发情感、主动发现、主动发展”的教学特色，综合协调教学过程中教师、学生、学习内容、学习工具等诸因素，提高了学生学习效率，培养了学生的信息素养。同时有利于自己树立现代教育观念、熟练掌握现代教育技术，有利于自己将信息技术与学科教学整合的研究水平提高到新的层次。课题研究成果的具体形式：设计、编写了方便学生自主学习的化学学科网络课件（《钠及其化合物》和《乙醇》），设计了网络环境下自主学习过程；研究分析了多个网络环境下学习模式课的教学案例；涌现了一批优秀的学生研究性学习电子作品。
六、课题研究的体会
网络环境下自主学习，目标要明确，软件资源设计中，不能只从教师如何方便教学角度考虑，要注重学生学习过程的设计。教师的指导活动包括：交代学习目标、程序——组织教学活动——展示教学资源——调控教学过程。当然在信息垃圾极多、信息泛滥的网络上，教师要采取措施对信息进行屏蔽、筛选，同时引导学生学会判断信息的真伪、优劣，识别对学习主题具有重要关联的有价值的信息，淘汰无关信息；以便让学生在适当的信息范围内专注有学习价值的信息。因此教师的指导作用和学生的主体地位并重，不可偏废。基于网络环境下的学习，有利于培养学生的信息素养。作为现代信息社会里的人,具有应用信息素养是高素质人才的一种表征。因此学校教育要从记忆型教育转变为信息型教育,即培养学生从记忆信息转向选择信息、交流信息、评价信息、应用信息和创新信息。这正是从应试教育向素质教育改革的方向。课题研究的另一个体会是：教师做课题研究要直面教学现实问题，关注实践，少喊理论口号，多研究些教学案例，那么教师教学水平的提高就有了坚实的基础。

参考文献
1、何克抗著 《现代教育技术》 北京师范大学出版社1998、11
2、李克东 《新时期教育技术课题研究的意义、内容和方法》 2002、4
3、谢幼如 《网络环境的教学设计》2002、4
4、蒋鸣和 《案例分析与行动研究》 2002、4
5、王铁军著《中小学教育科学研究与应用》南京师范大学出版社2002、3
6、裴娣娜著《教育研究方法导论》 安徽教育出版社 2000、2
7、李克东 《基于Web学习模式的研究》 2002、4
8、张民生 《普通高中研究性学案例》 上海科技教育出版社2001、4
9、万福 于建福 《教育观念的转变与更新》 中国和平出版社 2000、3
10、赵大悌赵小刚《教育科研能力的培养与提高》中国和平出版社2000、3
11、王珠珠《现代教育技术与素质教育的实践探索》中央广播电视大学出版2001、5
12、盛群力 李志强 《现代教学设计论》 浙江教育出版社 1998、12

8