应用现代信息技术促进中学化学探究性学习的教学策略，本文主要内容关键词为：现代信息技术论文,探究性论文,教学策略论文,中学化学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
20世纪80年代以来，以探究性学习为基础，重构基础教育课程成为世界各国课程改革的突出特点。2001年7月教育部颁布的《全日制义务教育化学课程标准（实验稿）》不仅将探究作为一种学习方式，而且将科学探究作为课程的内容标准。与此同时，《国家基础教育课程改革纲要（试行）》中明确指出：“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生的互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。”显然，现代信息技术对中学化学教学改革具有重要意义，特别是对促进学生探究性学习具有重要作用。本文重点探讨现代信息技术环境下，中学化学教学促进学生探究性学习的实施策略。
探究性学习可以定义为：学生在学科领域或现实生活的情境中，通过发现问题、调查研究、动手操作、表达与交流等探究性活动，获得知识、技能和态度的学习方式。我们将化学探究性学习过程粗略地分为提出问题、探究活动、表达交流三个环节。信息技术对学生探究性学习的影响可以是全方位的，它应用在探究性学习过程中的各个环节。
1.提出问题环节中应用信息技术
提出问题是探究性学习中的首要环节，对于诱发学生探究动机、引导学生进入主动探究状态具有重要作用。探究的问题应具有一定的挑战性，尽量贴近学生实际。教师创设的问题情境应直观、生动、富有启发性，能够唤起学生发现问题的欲望和解决问题的热情，信息技术可在一定程度上优化提出问题的环节。
1.1 应用网络技术发现探究问题
例如，在平时的学习中，化学教师有意识地指导学生通过互联网了解有关化学的社会问题，从中发现与课堂学习有关的内容进行探究。如学生在科普网站上看到酸雨的资料时，会在学习二氧化硫性质、硫酸工业制法等化学课上提出有关问题，尤其是酸雨的成因、化学成分及化学反应原理等问题，从而产生探究的欲望。
1.2 应用多媒体技术创设问题情境
例如，《碘与人体健康—氧化还原知识的复习》的教学中，教师先给学生播放碘与人体健康关系的录像片段，生动的画面、真实的场景和形象的模拟给学生以强烈的视觉感受和心理刺激，让学生体会到研究有关碘元素化学知识的必要性。信息技术可以方便地将视频、图片、动画、声音等媒体集成在一起，优化问题情境的呈现方式。
2.探究活动环节中应用信息技术
探究活动是探究性学习中的核心环节，是学生利用各种探究手段和工具获取相关资料和数据研究解决问题的过程。在化学探究活动中，除了化学实验外，信息技术可以帮助学生更方便、快捷、高质量地完成某些探究任务。
2.1 网上查询有助于获取大量相关资料
例如，学生从互联网中查找、评价、收集有关信息，研究“酸雨”、“有关汽车尾气的化学问题”等STS类课题。学生从科普类网站搜集化学史、生活中的化学常识、最新的化学科学研究进展等资料，以帮助学生分析和研究某些问题。
2.2 动画模拟软件有助于解决微观物质结构问题
例如，应用有机分子结构绘制软件（如CW3、Chemsketch和ACD/3D），研究“同分异构现象”、“立体有机分子”等问题。晶体结构软件可以帮助学生从多角度、更细致地观察晶体结构。
2.3 数据处理软件有助于分析化学实验数据
例如，利用数据处理技术分析实验数据、绘制图表解决“中和滴定”、“测量氯酸钾的溶解度曲线”等问题。
2.4 化学实验软件有助于某些化学实验的研究
例如，应用Chemlab等软件可以让学生在计算机上研究中和滴定问题。某些学校实验条件无法完成的化学实验，可以参考软件中的实验录像资料。学生可以通过计算机模拟的摄谱仪，分析实验数据，通过模拟的扫描隧道显微镜，观察原子的存在，这使学生有可能体验科学家怎样进行研究，从而使学生获得进行科研活动的经验。
3.表达交流环节中应用信息技术
表达交流是探究性学习中学生形成正确概念、得出科学结论的阶段。信息技术有助于学生提高学生学习效率并提高表达探究成果的质量。信息技术使交流具有更快速、灵活等特点，可以丰富传统的师生互动方式，使之更广泛、更深入、更开放。
3.1 信息技术作为学生表达探究成果的工具
例如，使用MSOFFICE或WPS完成文字处理，尤其是WPS2000中集成的化学用语工具，可以方便地书写化学方程式，绘制原子结构示意图等。使用PowerPoint完成化学学习展板，在课内外进行展示。如《维生素C》的教学中，教师让学生总结已学的有机化学知识，并鼓励使用信息技术进行展示。有的学生用PowerPoint制作成幻灯，并巧妙地应用了其超级链接的功能，将有机化合物之间的转化关系立体、网状地表现出来；有的学生用CW3软件总结了所学的有机化学反应方程式。这些表达方式还能促进学生对学习内容的深入理解。
3.2 信息技术作为师生、生生交流的工具
例如，利用网络技术的BBS和电子邮件开展合作学习，实现网上交流。学生可以利用班里的计算机建立个人文件夹或建立个人主页、小集体主页，与其他师生就感兴趣的探究问题做更深入、广泛的交流。北京四中的学生化学学习个人网站，80中学生的“汽车尾气研究”文件夹等，都在这方面有效地发挥了作用。
4.应用信息技术促进学生探究性学习的化学课堂教学案例
4.1 学生自主探究学习模式中应用信息技术
有些元素化合物知识多描述性知识、难度较低、学生易于接受，可以借助信息技术让学生通过自学完成。例如，《硫酸工业制法》的教学。
硫酸工业制法的教学内容繁多，但难度不大，又不是教学重点，所以教师考虑让学生在网络教室或学生电子阅览室自学完成。
上课开始，教师布置了学习任务——让学生了解硫酸工业制法的原理、制造设备、工业流程、环保等问题。每个学生一台计算机，计算机中存放了有关硫酸工业制法的文件夹，集成了各种有关文章、图片、动画，还提供了有关网站，学生可以随时上因特网查询。每个学生都根据自己的需要利用计算机进行自学，有的学生先浏览图片，了解硫酸工厂的情况，再进行原理、设备等问题的学习；有的学生习惯按教师引导的步骤学习，从原理入手，一个个问题解决；有的学生更注重环保问题（信息技术给学生提供了广阔的选择学习内容和学习方式的机会）。教师通过教室网络平台关注每个学生的学习情况，并对学习困难的学生进行个别指导，对学习能力强的学生提出更深入的学习要求。40分钟后，学生通过文字处理软件呈现学习结果，并反馈给教师，教师提供若干练习题测量学生的学习水平。
这种自主探究学习模式中，信息技术更多地作为学生学习的工具，学生是学习的主体，教师是学习资源的提供者和学习的辅助者。
4.2 学生合作探究学习模式中应用信息技术
中学化学中有一些难度适中，学生独立完成有困难需要合作学习的教学内容比较适合于采用合作探究学习模式。例如，《维生素C》的教学。
在高二学习完主要的有机化合物后，需要帮助学生建立起化合物的思想。在复习题上，如果简单地让学生重复已学的有机物及重要的化学反应，教学效果不理想。教师改变教法让学生从生活实际中选择一种有机物，在研究其结构和性质的过程中复习化合物的知识。
课前，教师布置每个学生小组做了有机化合物的知识总结，并在计算机上建立了小组文件夹，依据有机化合物将所学的有机化学反应分类输入计算机，可以随时调用参考。教师还为上这节课布置了一个“特别”的教室，教室中摆放了六台联网的计算机和六组化学实验仪器、药品，供6个学生小组使用。讲台上安装了与学生计算机联网的教师计算机，并配有大屏幕投影、实物投影仪等设备。
课上，教师首先帮助学生明确探究主题：通过研究维生素C深入认识官能团与有机化合物性质的关系。各小组在教室局域网上查询有关维生素C的信息，从一些资料中选择出与维生素C结构和性质关系密切的内容，再根据网上提供的重要线索开展小组讨论，在充分讨论的基础上，各小组之间进行维生素C中可能含有官能团的问题的交流，并在此基础上提出假设。
然后，各小组利用教室中的化学实验药品和仪器进行实验探究，所用的维生素C就是药店里销售的商品。在实验探究过程中，小组成员共同讨论实验方案后进行分工：有的学生负责在计算机上记录实验步骤、现象和问题，有的学生负责进行实验操作，有的学生负责观察。各小组得出初步的结论后，通过小组间的表达和交流，进一步明确了维生素C中一定含有的官能团。这时，再依据网上有关资料提供的维生素C分子式，各小组利用ACD／Chemsketch绘制维生素C分子的结构简式。最后，各小组将其研究结果发布在BBS上，并提出了许多未解决的问题进行讨论。教师把学生们绘制的维生素C分子结构式展示在大屏幕上，各小组代表进行论述和答辩。在充分交流和研讨的基础上，大家共同得出正确的维生素C分子结构式。
这种合作探究学习模式以学生小组为探究集体，通过组内讨论和组间交流得出探究结果，其中学生的合作能力也得到了培养。
4.3 师生合作探究学习模式中应用信息技术
在中学化学中有一难度较大的教学内容，需要采用师生合作探究学习模式进行教学。例如，《化学实验装置的复习——一物多用》的教学。
在某些时候，化学实验设计软件可以帮助学生更高效的、更直观的完成较复杂的实验装置设计。因此，在高三复习课上，教师让学生通过教室局域网下载使用专门开发的化学实验装置设计软件，进行一种仪器多种使用的设计，训练学生的发散思维。
课前，教师用Authorware编制了三个小软件，第一个是提供广口瓶（带双孔塞、盛液或空瓶）、长短导管，进行拼合组装各种不同用途的装置；第二个是提供烧杯、干燥管等仪器，用于组装多套简易启普发生器；第三个是第一个软件的参考答案，其中不仅归纳了第一个软件可以组合成的不同用途的装置，并对每个装置相同用途的相关装置及实际应用进行了总结。第一、三个软件课上使用，第二个软件留给学生进行课后练习。
开始上课后，教师指导学生先从网上载以上三个软件，进行正确的安装，了解其基本的用法。然后，教师布置设计任务，让学生利用第一个软件设计广口瓶在化学实验中的不同用法。学生非常认真地操作软件，将头脑中想象的实验装置图通过拼装软件中的仪器零件实现出来，并及时存贮。同时，通过教室局域网与其他同学和教师进行交流，发表自己的看法，大家一起合作完成设计。
学生设计完毕后，教师利用网络的广播功能展示了几组同学的设计成果，并请他们一边展示，一边进行讲解说明。最后，教师指导学生查询第三个软件，师生共同进行讨论、评价，总结出化学实验装置中“一物多用”的一般设计思路。
这节课中，师生对实验装置的设计进行了较为深入的探究。下一节课，教师再安排学生到化学实验室按实验设计方案进行实际的操作。学生通过操作计算机进行实验装置设计，提高了学习效率。
以上案例说明，中学化学课程改革正在将变革学习方式、倡导探究性学习放在突出地位，信息技术的应用将加速这一变革的实现，在培养学生科学素质、创新精神和实践能力的同时提高学生的信息素养。