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信息技术与化学学科的课程整合,正在成为当前我国信息技术教育乃至整个教育信息化进程中的一个热点问题。在世界其他教育信息化程度较高的国家,如美国、加拿大、新加坡等,在信息技术教育发展的过程中,也都是逐渐将信息技术与课程教学整合放在十分重要的位置。信息技术与化学学科的课程整合在国内仍处于初级阶段,如何具体理解信息技术与课程的整合、如何具体实现整合,还存在着不同的理解。不同的理解会带来一些不同的做法,我从一名化学教师的教学需要和教学研究的角度出发,初探信息技术与化学学科的课程整合。
一、课程整合的基础理论
(一)课程整合的概念
从理论上讲,课程整合意味着对课程设置、各课程教育教学的目标、教学设计、评价等诸要素作系统的考量与操作,也就是说要用整体的、联系的、辨证的观点来认识、研究教育过程中各种教育因素之间的关系。
狭义的课程整合指的是,考虑到各门课程的有机联系,将这些课程综合化。广义的课程整合,即课程标准不变,但是相关课程的课程目标、教学与操作内容(包括例子、练习等)、学习的手段等课程要素之间互相渗透、互相补充。当这些互相渗透和补充的重要性并不突出,或者已经非常自然,到了潜移默化的程度,就没有必要提“整合”了,反之,就需要强调“整合”。
(二)当今世界对课程整合的研究
目前,国内对课程整合比较主流的理解是“把计算机技术融入到各学科教学中”,就像使用黑板粉笔一样自然、流畅。这种观点将课程整合的重点放在CAI(计算机辅助教学)上。它突出计算机作为工具,去辅助各传统学科的教学。
从世界范围来看,在实现信息技术与课程整合的理解目前是第一种模式占主流地位,第二种模式已经引起越来越多的关注,一些不发达国家的教育也积极加入信息技术与课程整合的行列中来。可以肯定信息技术与课程整合是未来教育发展的必然趋势。
二、信息技术与化学学科的课程整合的探究和实践
课堂教学向着多媒体化、智能化、网络化发展,必将大大促进对未来一代化学的教育。如果说化学教学中的实验教学在提高学生能力和化学素质上的作用是不可低估、不可代替的教学手段,那么从现在开始,使用计算机辅助化学教学将会异军突起,在体现和实现教学目的观、结构观、质量观和发展观方面将成为不可多得的形式。。
(一)利用多媒体软件解决物质结构教学中的难点
在《离子键与共价键》、《极性分子与非极性分子》两节教学中,利用计算机模拟核外电子运动、化学键的形成和分子模型就会很成功。这一内容抽象、枯燥、难度大,用一般模型演示不能给学生以动感,而且容易使学生概念模糊。计算机的二维及三维的图象与动画模拟达到了其他教学手段无法达到的效果。形成离子键时电子的转移、阴阳离子的形成、离子间引力与斥力的平衡等都表示的清清楚楚。使学生有了直观的感受,并且能科学准确地理解化学键的实质和特征。
(二)利用计算机模拟实验改进实验教学
对于药品太贵、装置复杂、反应中产生有毒有害物质的实验,应用计算机模拟整个过程,并且将各步实验操作进行分解,反复演练,直到学生掌握为止。
1.各种制备反应的装置、演示实验一般比较复杂、现象不明显,可按教学要求设计一定的操作步骤、模拟演示实验装置和过程,尤其可以针对操作中的注意事项设计一定的解释指导内容,及时反馈,比通过实验报告的反馈要及时、全面。例如,《原电池》利用计算机把无法用肉眼观察到的电极反应的微观变化模拟成宏观图景加以演示,弥补了化学实验为难以展现的微观世界的动态变化。软件的运用交错穿插在学生实验和教师讲解之间,教学效果达到了最佳状态,使学生理解透彻、掌握准确、印象深刻、记忆牢固。
2.对于一些研究物质性质的实验,运用计算机辅助之后,可以更广泛的选材,扩大书本内容,提高对比度。例如:在《金属和非金属的性质》这节的教学当中,我们可以用计算机预先设计出每种金属与非金属的反应现象,这样学生可以在段时间内看到多个实验,对比记忆印象深刻,而且毒性较大的物质的反应现象也可以课堂上演示。可见,利用计算机模拟化学实验,不仅扩大了学习内容的范围,缩短了学习时间,节省了实验场地和药品仪器,还大大提高了学生的学习效果。当然,尽管这是一种很好的教学形式,但它并不能完全取代化学实验室中的实验,对于有条件做的化学实验我们应该尽量多做,这样可以提高学生的实际动手能力。
(三)利用网络资源丰富课堂教学内容
信息时代的到来,传统的教学模式必须随着时代的改变而改变,因其信息传输通道狭窄单一、信息容量小,单纯的文字板书、声音都远不如画面视频易于人们对信息的接收,过去靠老师说、靠比划、靠表格、靠挂图、靠模型等手段的教学一经和计算机课件比较,立刻相形见绌。我任教的学科是初中化学,在教学当中,从现代化教育手段中,也体会到了现代化的运用之益。特别是课堂教学中,学生喜欢新鲜事物电教媒体的使用,使他们精神振奋,积极性与主动性大大提高,学习效率也随之提高。例如,在讲《氧气的性质和用途》一课时,用电脑制作出一个内容丰富的幻灯片,氧气的物理性质和化学性质能够非常生动的表现出来,同学们直观的看到了没有了氧气对整个自然界的影响,对人类造成的危害,而这些问题,恰是能够引起学生关注本课的焦点,起到了导课的作用。
把信息技术与化学学科的课程整合将带来深刻而广泛的影响,它不仅仅影响到化学课堂教学内容的变化,而且将引发化学这一学科的教学观念、教学方法、教学模式等等一系列的变革。信息技术整合到化学课程中,绝不是一个简单的技术移植过程,而是一个极其复杂的跨学科综合创造过程。只有将先进的信息技术与先进的教育理论内在的融为一体,创造出信息时代全新的教学模式,才能适应时代教育的需要,我们期待信息技术在学校教育中广泛应用,真正的教育现代化早日到来。
一、课程整合的基础理论
(一)课程整合的概念
从理论上讲,课程整合意味着对课程设置、各课程教育教学的目标、教学设计、评价等诸要素作系统的考量与操作,也就是说要用整体的、联系的、辨证的观点来认识、研究教育过程中各种教育因素之间的关系。
狭义的课程整合指的是,考虑到各门课程的有机联系,将这些课程综合化。广义的课程整合,即课程标准不变,但是相关课程的课程目标、教学与操作内容(包括例子、练习等)、学习的手段等课程要素之间互相渗透、互相补充。当这些互相渗透和补充的重要性并不突出,或者已经非常自然,到了潜移默化的程度,就没有必要提“整合”了,反之,就需要强调“整合”。
(二)当今世界对课程整合的研究
目前,国内对课程整合比较主流的理解是“把计算机技术融入到各学科教学中”,就像使用黑板粉笔一样自然、流畅。这种观点将课程整合的重点放在CAI(计算机辅助教学)上。它突出计算机作为工具,去辅助各传统学科的教学。
从世界范围来看,在实现信息技术与课程整合的理解目前是第一种模式占主流地位,第二种模式已经引起越来越多的关注,一些不发达国家的教育也积极加入信息技术与课程整合的行列中来。可以肯定信息技术与课程整合是未来教育发展的必然趋势。
二、信息技术与化学学科的课程整合的探究和实践
课堂教学向着多媒体化、智能化、网络化发展,必将大大促进对未来一代化学的教育。如果说化学教学中的实验教学在提高学生能力和化学素质上的作用是不可低估、不可代替的教学手段,那么从现在开始,使用计算机辅助化学教学将会异军突起,在体现和实现教学目的观、结构观、质量观和发展观方面将成为不可多得的形式。。
(一)利用多媒体软件解决物质结构教学中的难点
在《离子键与共价键》、《极性分子与非极性分子》两节教学中,利用计算机模拟核外电子运动、化学键的形成和分子模型就会很成功。这一内容抽象、枯燥、难度大,用一般模型演示不能给学生以动感,而且容易使学生概念模糊。计算机的二维及三维的图象与动画模拟达到了其他教学手段无法达到的效果。形成离子键时电子的转移、阴阳离子的形成、离子间引力与斥力的平衡等都表示的清清楚楚。使学生有了直观的感受,并且能科学准确地理解化学键的实质和特征。
(二)利用计算机模拟实验改进实验教学
对于药品太贵、装置复杂、反应中产生有毒有害物质的实验,应用计算机模拟整个过程,并且将各步实验操作进行分解,反复演练,直到学生掌握为止。
1.各种制备反应的装置、演示实验一般比较复杂、现象不明显,可按教学要求设计一定的操作步骤、模拟演示实验装置和过程,尤其可以针对操作中的注意事项设计一定的解释指导内容,及时反馈,比通过实验报告的反馈要及时、全面。例如,《原电池》利用计算机把无法用肉眼观察到的电极反应的微观变化模拟成宏观图景加以演示,弥补了化学实验为难以展现的微观世界的动态变化。软件的运用交错穿插在学生实验和教师讲解之间,教学效果达到了最佳状态,使学生理解透彻、掌握准确、印象深刻、记忆牢固。
2.对于一些研究物质性质的实验,运用计算机辅助之后,可以更广泛的选材,扩大书本内容,提高对比度。例如:在《金属和非金属的性质》这节的教学当中,我们可以用计算机预先设计出每种金属与非金属的反应现象,这样学生可以在段时间内看到多个实验,对比记忆印象深刻,而且毒性较大的物质的反应现象也可以课堂上演示。可见,利用计算机模拟化学实验,不仅扩大了学习内容的范围,缩短了学习时间,节省了实验场地和药品仪器,还大大提高了学生的学习效果。当然,尽管这是一种很好的教学形式,但它并不能完全取代化学实验室中的实验,对于有条件做的化学实验我们应该尽量多做,这样可以提高学生的实际动手能力。
(三)利用网络资源丰富课堂教学内容
信息时代的到来,传统的教学模式必须随着时代的改变而改变,因其信息传输通道狭窄单一、信息容量小,单纯的文字板书、声音都远不如画面视频易于人们对信息的接收,过去靠老师说、靠比划、靠表格、靠挂图、靠模型等手段的教学一经和计算机课件比较,立刻相形见绌。我任教的学科是初中化学,在教学当中,从现代化教育手段中,也体会到了现代化的运用之益。特别是课堂教学中,学生喜欢新鲜事物电教媒体的使用,使他们精神振奋,积极性与主动性大大提高,学习效率也随之提高。例如,在讲《氧气的性质和用途》一课时,用电脑制作出一个内容丰富的幻灯片,氧气的物理性质和化学性质能够非常生动的表现出来,同学们直观的看到了没有了氧气对整个自然界的影响,对人类造成的危害,而这些问题,恰是能够引起学生关注本课的焦点,起到了导课的作用。
把信息技术与化学学科的课程整合将带来深刻而广泛的影响,它不仅仅影响到化学课堂教学内容的变化,而且将引发化学这一学科的教学观念、教学方法、教学模式等等一系列的变革。信息技术整合到化学课程中,绝不是一个简单的技术移植过程,而是一个极其复杂的跨学科综合创造过程。只有将先进的信息技术与先进的教育理论内在的融为一体,创造出信息时代全新的教学模式,才能适应时代教育的需要,我们期待信息技术在学校教育中广泛应用,真正的教育现代化早日到来。