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关于“网络技术环境下的化学教学

模式的探讨”实验的思考


杨光辉 四川成都市棠湖中学

  1999年秋,我们在高2002级北师大和棠湖中学合办的理科实验班进行“网络技术环境下的化学教学模式的探讨”实验。实验过程中基于对教育理论、教育技术、对象、环境、和前景诸方面有许多的思考,现将它们整理成文交给大家共同讨论,以起到抛砖引玉的作用。
  
  一:现代教育技术在教学中的应用的四种模式
  现代社会知识更新是人类历史上前所未有的,信息以几何级数在增长。传统的教学已不适应信息社会的变化。现代教育技术的广泛应用是现代教学的必然选择。现代教育技术在教学中的应用有四种模式可供选择。
  1、基于传统教学媒体下的“常规模式”,它包括如幻灯机、大屏幕投影、电影录像等视听设备、语音实验室等教学设备。
  2、基于多媒体计算机的广泛普及下,形成的“多媒体模式”。这种模式是目前中小学应用最广泛 的一种模式。
  3、基于Internet网的逐渐普及下的“网络模式”,这种模式是较新的模式,是对人类学习方式产生影响最大的一种模式。它正改变着人们获取知识的途径。本文所思索的实验过程及相关的问题就是在化学教学过程中如何运用这种模式来适应新时期的化学教学的需要。
  4、基于计算机仿真技术的开发运用而派生出来的“虚拟现实模式”。
立足于网络模式,并及时跟踪新技术手段的应用,来服务于现代教学的更新和发展是新时期教师所应具备的基本素质。也是教师本身不断提高和终身教育的需要。
 
  二:选择网络模式作为现代教学模式的理念
  1、网络模式的选择是互连网的资源优势决定的
  Internet网是世界上最大的知识库、资源库。这些知识和资源都是按人类联想思维特点的超文本结构组织起来的,因而特别适合学生进行“自主发现、自主探索”式学习为学生发散性思维、创造性思维的发展和创新能力的孕育提供沃土。网络环境还可最大限度地发挥学习者的主动性、积极性,可以个别教学、也可以协作,还可以分层次面向全体学生实施因材施教。
  2、多媒体技术与网络通信技术的结合产生的优势决定的
  传统教材中最多只能是教科书、录音带、录相带等知识载体形式,而且相互独立难以很好地整合。而网络技术环境下,则可以用图、文、音、像集于一体,高、中、低不同层次可供选择。1995年推出的Hot Java浏览器的可执行特性和多媒体性为网络教学提供了技术的支持。现在的局域网或DDN专线以及以后的宽带通信技术为带宽的瓶颈所带来的局限提供了发展的空间。形象的说“一张画胜过千句话,一个交互学习环境又胜过千张画”。
  3、现代教育、教学理论对教学模式的要求
  近几十年教育、教学理论的发展为教学模式的选择提供了理论的依据。1959行为主义心理学家斯金纳强调刺激—反应,把学习当成是外部刺激的被动反应的理论一直沿用在至今的许多CAI课件中。以认识主义学习理论为基础的ICAI也同时影响我们的教学模式的选择。只有90年代兴起的建构主义的学习理论,也是目前最新的学习理论,才真正对我们的教学模式的选择产生深刻的影响。
  4、教育的现实处境迫使我们作出选择
  为迎接21世纪人类将面临的种种日益严重的挑战(如能源危机、环境污染、人口压力、粮食匮乏、毒品泛滥、色情暴力要求学校培养出的新世纪接班人应当具有更多的发散性思维、批判性思维和创造性思维,即应当是具有高度创新能力的创新型人才。与国外的教育相比我们在这一方面起步较晚,例如,日本在1995年时的全国100多所中小学以文部省、通产省主持开展的Internet网络的技能应用试验,诣在探索一种新的教育体制和教学模式,使学生在这样的体制与模式下能有很强的信息获取、分析、与加工能力(统称信息能力)。
  例如、“硫酸”这一部分的“酸雨”。在日本就有这样一个课题:酸雨研究,
  让学生了解环境污染的严重性,从小培养热爱环境、保护环境的意识,参加研究的学生要在老师的指导下了解酸雨产生原因、危害,并寻求解决的方法、学生通过Internet网获取有关酸雨研究的国际和国内的最新资料,从小就接触科学研的前沿,破除对科研的神秘感,培养创新的意识。
 
  三:“网络模式”的历史和发展前景
  尽管“网络模式”兴起几年时间,但也走过了以资料查询为主的第一代课程体系,和以明确的学习目标为前提的第二代网上课程体系。在第一代课程体系中是基于大量的HTML语言、采用超链接加非同步的网上问答为特征。这一时期的大学课堂的大量上网,大多数的图书馆设立网上数字图书馆。第二代网上课程有明确的学习目标、对学习内容与学习方法加以区别对待,为学习者提供方便的、有针对性的查询知识库,提供自我笔记并能条理保存的学习环境,开发可以操作、执行的阅读教材体系。并对网络环境下的书写工具进行改进。
但是,目前网络环境下的声频和视频受带宽的限制、以及技术本身的原因还没有十分好的效果,据最近报到realaudin和rerlvideo两种,分别用于声音和视频的压缩和还原的软件,可以达到在网络点播发烧级别的交响乐和更好效果的视频。而“虚拟技术” (VR)和“快速虚拟系统”(QTVR)在化学教学中的应用让学生可能在分子级别上观察大分子的结构以及模拟反应的历程。

  四:实验探索的过程
  1、源由
  1999年秋棠湖中学校园络开通,并通过DDN专线与Internet网相连选。学校老师通过网络寻找教学资料备课制作课件蔚然成风。如何摆脱只是把网络资源作为一般资源的现状,充分发挥网络技术的优势为教育、教学服务成了摆在我们面前的一个课题。这一契机触发了我们进行实验的念头。
  2、实验的步骤和进程
  1999年10月、前期准备工作,调查学生的认知水平、学习状态、能力水平(包抱电脑操作水平、上网时间和水平)。
  1999年11-12月前期准备工作,实验老师对相关的教育、教学理论和网络技术进行学习深造。撰写实际可行性报告。成文为《网络技术环境下的化学教学模式的探讨》。
  1999年12月开始制作积木式课件。
  2000年2月学校为实验班配置专门用于实验的电脑,对学生进行上网的培训。
  2000年4月20日省、市电教馆检察课题进展情况,并给予了高度的评价。
  2000年4月下旬通过书面调查、半期考试情况分析总结实验效果。
  2000年4月下旬联合国教科文组织官员一行考察学校网络设施,对课题表示极大的兴趣,认为课程的目标检测没有用中国常用的100分制模式,而采用提示加激励的模式是与先进的教学模式相符合的。并要求我校把这一系统的光盘赠送给他们。
  2000年4月下旬全国中小学现代教育界技术研讨会在我校观摩、观看了这一系统与会代表都表示了极大的兴趣,并给予了很高的评价。
  2000年4月下旬论文和课件被评为成都市教科所、化学化工学会优秀论文一等奖、优秀课件一等奖。
  2000年5月课题正式确定为国家教育部“九五”重点的科研课题。《网络环境下的学科系统教学软件的研制和应用》。
  3、理论和技术的准备
  要搞好这个实验,需要学习网页制作语言HTML语言、Froatpage、和网页制作三大工具Flash、Firework、Dreamweaver.。因为单机使用的课件制作软件如Authorwer、Drecter制作的课件在网络环境下使用时因其所占空间太大而不能在网络上多机使用并快速传输,用Flash制作的化学实验交互式动画程序一般都只有几十个KB甚至更小。而用原来的软件制作相同的程序需要几兆甚至更大。
  3、实验的现状
  这个课题从开始就得到学校的重视,2000年5月经教育部审定确定为国家级的科研课题。到目前为至,已基本完成高一阶段的课程设计,并计划按教学进度同步完成后续课程的设计。在明年新教材推出的同时完成与新教材的接轨。并计划在成熟的时候,以化学教学资源网站的形式推出。因为到目前为至整个西南地区还没有一个这样的网站。
  4、实验过程中总结的问题和不足
  首先教学过程中的评估和测试问题还没有很好的解决,因为我们还不能摆脱应试能力的提高这一个现实的问题。其次还有化学语言与自然语言在网页制作过程中的正确表达和文件大小的问题,因为用Frontpage不便表达如沉淀、气体、上下标等化学符号语言,如用word或wps2000则需要转换而且文件增大许多。再就是高中教程面临改革,怎样适应这一变化都是需要解决的问题。

2000年5月21日于双流棠湖中学

http://www.being.org.cn/practice/fourth.htm

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