文档介绍：基于化学仿真实验平台下化学实验教学模式的创新设计
摘要实验教学是中学化学教学中体现化学学科特色的重要认知实践活动,而实验教学模式是沟通教学理论和教学实践的桥梁,是教学理论的具体体现,也是教学实践的抽象概括。基于信息技术支持下的化学仿真实验平台(时空性、交互性、仿真性、智能性),改革创新化学实验教学模式,必将对学生科学素养的全面发展具有不可替代的作用。
关键词中学化学仿真实验实验教学教学模式
美国《2061计划》强调“公民应具备将自然科学、社会科学与信息技术相结合的科学文化素养”[1]。我国《基础教育课程改革纲要》倡导“大力推进信息技术在教学中的普遍应用,充分发挥信息技术的教学优势,逐步实现学生的学****方式、教师的教学方式、师生的互动关系的有效变革”[2]。信息技术已成为学生学****和教师教学的重要认知实践工具,信息素养已成为全体公民必备的基本素质。
实验教学是中学化学教学中体现化学学科特色的关键教学活动,不仅解决认识论问题(做什么),还涉及解决方法论问题(如何做)。而实验教学模式是沟通教学理论(表现为认识论知识)和教学实践(表现为方法论知识)的桥梁,是教学理论的具体体现,也是教学实践的抽象概括[3]。基于信息技术支持下的化学仿真实验平台,教育者围绕相应的实验教学目标,改革创新化学实验教学模式,可以有效地从“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三维目标科学落实“以提高学生科学素养为主旨”的课程目标。
目前中学化学实验教学模式的现状
目前中学化学实验教学模式普遍以“示范实验”为主,即化学教师选定主题→示范操作→解释结论→学生笔记。容易导致:①在实验内容上,过分强调学科知识本位,不利于学生科学素养的发展;②在实验方法上,过分强调验证性实验,不利于学生主观能动性的发挥;③在实验功能上,过分强调实验技能训练,不利于学生问题解决能力的培养[4]。因此,这种“示范实验教学模式”完全不符合新课程理念所倡导的“主动参与、乐于探究、勤于动手”的学****方式[5]。
缘由“示范实验教学模式”的普遍存在,主要包括两方面原因:客观性因素(教学条件)和非客观性因素(教学观念)。[见表1]
客观性因素
(教学条件)
①师资力量薄弱(教师的实验教学技能不够强)
②学校设备缺乏(学校的实验仪器设备不配套)
③实验课时不足(学生的实验课时分配不充足)
非客观性因素
(教学观念)
①在课程观上,过于强调“教师、教材、教室”的主导作用
②在教学观上,严重缺乏以探究实验为主的实验设计
③在知识观上,频繁脱离学生的生活实际和社会实际
④在学生观上,过分地侧重以培养化学专门人才的价值取向
⑤在学****观上,片面地追求化学实验操作技能的提高
表1 目前中学普遍实施“示范实验教学模式”的原因分析
由于“示范实验教学模式”的教学劣势和存在原因,笔者提出利用“基于信息技术支持下的化学仿真实验平台”来优化中学化学实验教学模式。从“基于化学仿真实验平台下化学实验教学模式”的实验设计、实验理论、实验程序、实验功能和实验案例等方面系统阐述化学实验教学模式,以资同仁参考借鉴。
基于化学仿真实验平台下化学实验设计场景
化学教育信息化的基本策略是实施信息技术与化学教学的整合,信息技术与化学教学整合的基本途径有:多媒体辅助教学、网络探究教学、手持技术教学、情景虚拟教学、实验