信息技術(shù)支持下的高中化學(xué)研究性學(xué)習(xí)的課題設(shè)計(jì)

周樂

（湖南師范大學(xué)教科院 湖南長沙 410000）

信息技術(shù)支持下的高中化學(xué)研究性學(xué)習(xí)的課題設(shè)計(jì)

周樂

（湖南師范大學(xué)教科院 湖南長沙 410000）

新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，促進(jìn)信息技術(shù)與課程的整合，這說明信息技術(shù)對于促進(jìn)教學(xué)的重要性已經(jīng)成為大多數(shù)教育者的共識。而研究性學(xué)習(xí)為培養(yǎng)學(xué)生的探究能力提供了廣闊的空間。將信息技術(shù)引入到高中化學(xué)研究性學(xué)習(xí)當(dāng)中，不僅能極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，還可以增加學(xué)生對化學(xué)科目的興趣。

信息技術(shù) 化學(xué)研究性學(xué)習(xí)

一、指導(dǎo)學(xué)生確立研究課題的原則及策略

在高中化學(xué)學(xué)科中包含著很多值得研究和探討的問題。而這些問題如果能將其提煉出來作為研究性學(xué)習(xí)的課題的話，一方面能夠?qū)W(xué)科課程進(jìn)行全面梳理，另一方面也能幫助學(xué)生去發(fā)現(xiàn)一些很有意義的，又是學(xué)生能力范圍內(nèi)的內(nèi)容。因此，對高中化學(xué)研究性學(xué)習(xí)的選題應(yīng)該遵循“可行”和“有用”兩個(gè)基本原則。[1]

一是，以章節(jié)內(nèi)容為中心進(jìn)行選題，對課程進(jìn)行梳理和拓展。例如，鹵素這一章可以設(shè)置的選題有：含氟牙膏的研究；溴化銀與照相成像技術(shù)；碘鹽市場的調(diào)查等。[2]

二是，以問題為中心的分解式選題，即：把大的選題分解為小型的課題。例如，就化學(xué)污染問題為例，可以將其分解為空氣污染、水污染、土壤污染等等。而圍繞空氣污染，又可以分解出酸雨問題、溫室效應(yīng)等子課題。這些問題對學(xué)科的綜合能力要求高，信息技術(shù)為學(xué)生對問題的探究提供了非常好的幫助。[3]

二、信息技術(shù)支持下高中化學(xué)研究性學(xué)習(xí)教學(xué)課例

課例原子結(jié)構(gòu)模型的演變

1.課題提出的背景

這一課題是為了讓學(xué)生了解原子結(jié)構(gòu)模型的演變過程。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生通過上網(wǎng)查閱資料，去“尋找”那些為原子結(jié)構(gòu)的發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)的科學(xué)家，將這些科學(xué)家的事跡做出歸納與評價(jià)，最終將這些資料制作成演示文稿以便共享資源。這一過程能增長學(xué)生對原子結(jié)構(gòu)發(fā)展演變過程的了解。在實(shí)際操作上可以分組完成某一內(nèi)容，然后各組組內(nèi)進(jìn)行展示討論，在討論過程中做出一個(gè)的總結(jié)性的演示文稿。因?yàn)榇蟛糠謨?nèi)容需要利用課余時(shí)間，因此師生之間、同學(xué)之間可以通過微信或者QQ加強(qiáng)聯(lián)系和溝通。[4]

2.教學(xué)目標(biāo)：

①掌握現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)模型，理解宏觀物體和微觀粒子的區(qū)別和聯(lián)系。

②了解原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展歷史，加深對現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)模型的理解。

③了解那些對原子結(jié)構(gòu)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)的科學(xué)家們。

④對所收集到的各類資料進(jìn)行收集、歸納、整理，制作成演示文稿來進(jìn)行共享和交流。，使學(xué)生通過交流來體驗(yàn)科學(xué)研究發(fā)展的過程，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的科學(xué)教育。

⑤通過多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，幫助學(xué)生理解原子結(jié)構(gòu)這一抽象的概念。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)的意識和能力。[5]

3.教學(xué)過程

【創(chuàng)設(shè)情境】

教師先用課件演示原子結(jié)構(gòu)及原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征。總結(jié)微觀粒子的運(yùn)動(dòng)特征，并與宏觀物體的運(yùn)動(dòng)特征作對比，引出原子結(jié)構(gòu)模型的演變過程。教師以道爾頓為例，介紹原子結(jié)構(gòu)以及科學(xué)家的各類情況，以利于學(xué)生自己進(jìn)行搜索總結(jié)。

【完成任務(wù)】

學(xué)生分組上網(wǎng)查找資料，利用網(wǎng)絡(luò)以及教師所提供的有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和科學(xué)家們的資料，收集具體的人物及事例，總結(jié)出原子結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷程。把自己收集的資料用PPT加以整理總結(jié)，確定好主題，寫出小論文。

【成果交流】

學(xué)生每組派代表上臺(tái)來展示學(xué)習(xí)成果，用PPT課件演示原子結(jié)構(gòu)模型的演變及有關(guān)對原子結(jié)構(gòu)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)的科學(xué)家的事跡。學(xué)生們通過自由討論，教師點(diǎn)撥，來完成共同探究。最后學(xué)生把各小組的演示文稿匯總，得出一個(gè)較為完整的演示文稿。教師總結(jié)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行考核。

4.教學(xué)總結(jié):

本課程內(nèi)容涉及到微觀粒子的運(yùn)動(dòng)特征，通過采用多媒體技術(shù)的動(dòng)態(tài)模擬演示，可以幫助創(chuàng)設(shè)出微觀粒子世界這一情境。多媒體技術(shù)在此顯示出它無法替代的巨大優(yōu)勢。比如對氫電子云的描述是通過假設(shè)給氫原子照相，把不同時(shí)間照片疊加出的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，使用多媒體技術(shù)可非常形象地將其展示在學(xué)生面前，豐富了學(xué)生的想象力。[6]

“原子結(jié)構(gòu)模型的演變”的歷史是化學(xué)史上的重大發(fā)現(xiàn)，教師通過讓學(xué)生對科學(xué)家們思路進(jìn)行模擬，如從最早的道爾頓原子結(jié)構(gòu)模型到現(xiàn)代的薛定鄂的幾率說，讓學(xué)生沿著科學(xué)家探索的道路前進(jìn)，在親身經(jīng)歷模擬探索的實(shí)踐活動(dòng)的基礎(chǔ)上再進(jìn)行歸納和總結(jié)，使得教學(xué)內(nèi)容更牢固地使其納入學(xué)生自身的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。更重要的是，學(xué)生對科學(xué)家們探索微觀世界中所表現(xiàn)出的獻(xiàn)身精神、執(zhí)著精神、協(xié)作精神和創(chuàng)新精神欽佩不已。[7]

研究性學(xué)習(xí)一個(gè)不可缺少的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)就是成果交流，這也是本課的特色之一。在成果交流活動(dòng)中，學(xué)生體驗(yàn)著各種實(shí)踐性的學(xué)習(xí)(包括認(rèn)知、能力、情感、態(tài)度等)。成果交流活動(dòng)為學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)分享成果、表現(xiàn)自我、體驗(yàn)自己和他人成功的情境，有助于激勵(lì)學(xué)生繼續(xù)探索新的問題。

在本節(jié)課的成果交流過程中，學(xué)生提出了很多有思想的觀點(diǎn)，如：

①要有科學(xué)家們的懷疑精神和批判思維，忠于實(shí)驗(yàn)事實(shí)。

②科學(xué)家一定要有良好的綜合素質(zhì)。

③科學(xué)需要有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神。

④科學(xué)發(fā)展的道路是曲折的，任何科學(xué)成果都不會(huì)一蹴而就。

在整個(gè)過程中教師的指導(dǎo)和建議，大多應(yīng)該是間接的，是在學(xué)生需要的時(shí)候出現(xiàn)。學(xué)生是主動(dòng)參與，發(fā)現(xiàn)、探索和知識建構(gòu)的主體，而教師是學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者和活動(dòng)的組織者、引導(dǎo)者。這種模式可以幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中獲得了更多自由的空間，有利于學(xué)生潛能的開發(fā)和創(chuàng)造性思維能力的發(fā)展。

[1]朱越,岳剛德主編.高中化學(xué)新課程理念與實(shí)施.海南出版社,2004

[2]鐘永泉.研究性學(xué)習(xí):課程文化的革命,教育研究,2003(5)

[3]蔣逸萍.化學(xué)教學(xué)中自主探究性學(xué)習(xí)的研究，中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考. 2003（6）

[4]汪國新，化學(xué)研究性學(xué)習(xí)的導(dǎo)學(xué)實(shí)踐.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2002（11）

[5]徐家錦，高中化學(xué)中研究性學(xué)習(xí)的初步研究.上海師范大學(xué)，碩士學(xué)位論文，2003

[6]李克東.信息技術(shù)與課程整合的目標(biāo)和方法.中小學(xué)信息技術(shù)教育, 2002,(4).

[7]何克抗.關(guān)于信息技術(shù)與課程整合的理論思考.中小學(xué)電教,2001,(1).