网络环境下高中化学研究性学习的实践研究

网络环境下高中化学研究性学习的实践研究林若飞福州第三中学350003摘要：本文通过具体的教学案例与案例的反思，探讨在网络环境下，如何依据现代教育理论、运用网络学习资源，开展网络环境下高中化学研究性学习的实践研究，以提高教学效益、提高教师信息技术与化学学科教学整合的理论水平与实践能力关键词：网络环境、高中化学、研究性学习、教学案例、教学反思近年来学校在各学科开展网络环境下研究性学习的过程中，学生是兴趣浓、积极性高、收获大；教师是体会深、感觉新、观念变。网络环境如何与各学科研究性学习相结合是教师教学中遇到的新问题，下面谈谈我们依据教育教学理论对网络环境下研究性学习的有关认识和初步的教学实践案例。一、网络环境下研究性学习的理论依据研究性学习是建立在现代学习理论基础上的科学学习观，研究性学习过程是积极的、有意义的学习过程。从学生生理、心理特点来看，学生有探究和创造的潜能，研究性学习本身可激发学生学习的兴趣，产生求知欲。由于研究性学习过程依赖于学生主体对信息积极主动的知觉过程和加工过程，因而研究性学习重视运用科学的认知方式和策略，尊重学生学习的认知规律。学生可以通过网络自主参与类似于科学研究的学习活动，获得亲身体验，形成努力求知的积极态度；网络可以帮助学生学会多种途径获取信息、学会整理与归纳信息、学会合作分享信息、利用信息、评价信息，网络在培养学生信息素养和与人合作的意识等方面有重要的作用。人的信息素养与合作的意识是现代人所应具备的基本素质。因此研究性学习不仅在于获得问题解决的结果，更注重让学生学会创造和养成主体性人格，并以此作为研究性学习的主要目的。因特网上有丰富的学习资源，可以筛选、构建出众多的学习情境，可以展示许多非结构性的经验背景。网络平台可以提供协作、会话的虚拟空间，促进学生学习过程中对知识的意义建构。网络环境下，教师不仅是学习活动的组织者和指导者，同时也是学生学习的合作伙伴。同一学校、不同学校的学生之间、学生与教师之间均可以通过网络进行相互讨论，或针对某一问题或某项研究项目开展协同式合作学习和研究。因此开展基于网络环境下的研究性学习，有利于构建开放的学习环境；有利于充分发挥学生的学习主体作用；有利于培养具有创新精神和实践能力的高素质人才。二、网络环境下研究性学习的实施策略尽管网络正逐步成为我们知识、信息的又一主要来源，但是针对某一特定研究性课题的信息往往湮没在海量的网络信息中，并不十分适合学生使用。这意味着开展研究性学习的时候，不仅需要寻求新的信息获取手段，更需要寻求更为有效的信息获取方法。因此教师要对有关研究性课题的信息资源进行适度的组织，如建立研究性学习的主题网站，利用主题网站的网络平台进行信息资源导航。引导学生学会有序地整理信息，发现信息资料间的关联，最后归纳整理信息进行判断，得出相应的结论，从而激发他们探索、创新的欲望。研究性学习的实践研究要立足于改变学生的学习方式，使学生学会用科学研究的方法进行学习。三、网络环境下研究性学习的案例案例一：化学网络环境下研究性学习模式的行动研究经历了三个过程。《二氧化硫与环境》—《太阳系行星化学构成》—Webquest《青铜器的研究》过程一：《二氧化硫与环境》研究性学习的具体要求摘要如下：主题：二氧化硫与环境一、内容：SO2的结构、性质、制取、用途；SO2对大气、森林、农作物、水源、土壤、动物等的影响；含SO2的尾气处理；凡是有关SO2的资料均可。二、查阅资料途径省图书馆、省科技情报所内有关化学、环境的报纸、期刊、书籍；因特网上Yahoo、搜狐、新浪等网站检索。三、完成报告的格式、期限******（主题）（一）******（大标题）1.******（小标题）2.******（小标题）要求含有文本、数据、表格、图片、乃至影像资料；可书写、打印在纸上，也可存储在软盘、光盘上。一个月内完成并相互交流。高一年段学生按上述要求完成有关二氧化硫资料的收集、整理、编辑成研究性学习报告。（学生研究性学习电子作品：林吉小组作品见链接）反思：由于高一（上）学生的电脑操作技能较弱，有关二氧化硫与环境的信息资料来源少，学生研究性学习的时间（学习、交流的时间）没有保障，还缺乏教师的及时引导，最后学生的研究报告质量不高。过程二：《太阳系行星化学构成》研究性学习的具体要求摘要如下：主题：太阳系行星化学构成一、内容：凡是有关太阳系行星化学构成的资料均可。二、查阅资料途径因特网上Yahoo（中、英文）、搜狐、新浪、美国宇航局等网站检索。三、完成报告的格式、期限将含有文本、数据、表格、图片、乃至影像资料，用Word、Powerpoint、Frontpage制作成电子作品。可打印在纸上，也可存储在软盘、光盘上。三个月内完成并相互交流。高一年段学生按上述要求完成有关太阳系行星的化学构成资料的收集、整理、编辑成研究报告。（学生电子作品：翁清小组作品见链接）反思：在“过程一”的基础上改进，对高一（下）学生开设研究性学习课程，加大教师的指导力度和示范性引导，教师给学生示范如何从网络搜索引擎、各大网站中获取信息资料，从VCD影碟上获取影像资料。学生学习时间上有所增加，安排研究性学习课题开题指导（一小时）与研究性学习课题结题汇报交流（两小时），研究性学习中间过程有三个月，中间过程依靠教师课外指导。结题时提交的研究报告质量比“过程一”有大幅度的提高。学生用Word、Powerpoint、Frontpage制作成电子作品精彩纷呈，学生的积极主动的学习态度，学生收集信息、处理信息的技能、汇报交流时表现出激昂的演讲才能，令教师感到欣喜。过程三：Webquest《青铜器的研究》内容摘要如下(详细见链接)：福建省福州第三中学“基于网络环境研究性学习”案例研究青铜器适用年级：高一、高二设计：林若飞E-mail:[e-mail]内容导航：引言任务目标过程资源评价信息交流:填写留言簿浏览留言簿BBS论坛作品展示:白亮小组(好!)陈斌强NEW洪栋勇NEW李珺NEW重要通知：BBS论坛每周五晚19：00-20：00开通。引言(略)任务全班每5人自愿组合为一组，选举一位组长，各小组可选择扮演以下某一个或两个角色。小组内各组员可通过书籍、网络、实物、调查、访问等合作完成某个角色的任务。1.化学分析专家：青铜器是由那些元素组成的？各元素质量百分比为多少？不同的元素质量百分比对青铜器的硬度、熔点等物理性质以及化学性质有什么影响？青铜器的成分与其晶体结构的关系。2.地矿、冶金专家：冶炼青铜器的原料（用到的矿石、药剂），矿石的分布地域，冶炼场地、工具、设备，冶炼过程所需的温度、化学反应原理？在不同的朝代青铜器的冶炼工艺、技术、品种都有那些特点？3.历史学专家：在不同的朝代有那些典型的、有代表性的青铜器？在近代考古中有那些重要的青铜器被发现？和平时期的青铜器与战争年代的青铜器在造型上有什么不同？反映了不同时期人们的社会生活、社会制度、社会生产力发展水平。晋侯苏编钟（公元前9世纪）4.艺术、美学专家：青铜器的造型与艺术表现力。如青铜器上的线条和整体造型有原始的、天真的、拙朴的美；有夸张、神秘、狞厉的美。它反映了不同时期人类的那些思想、情感、社会生活中的宗教礼仪等等，试从艺术、美学的角度加以分析、品评。经过学习、探究，每个小组必须提交合作学习、合作探究过程大事记一份（日志式）；学习小结一份（学习、探究过程的体验、感悟与收获）。将小组收集的素材（文字、图片、声音、影像），及小组观点用Word汇总成图文并茂的研究报告，用Powerpoint制作成演讲稿，进行八分钟的演讲；或用Frontpage制作成主题网页，在网络平台上发布。目标通过学习、探究、交流使每一位参加者都达到以下目标：1.了解青铜合金的化学成份、冶炼方法、在人类社会发展过程中的作用。2.学会从网络、书籍、各种专业人士中获取信息、分析、处理、评价信息的能力。如学会用搜索引擎进行检索，应用数字图书馆中数字图书，使用光盘资料库等等。3.学会熟练应用Word、Powerpoint、Frontpage等信息技术手段表达思想的技能。4.锻炼合作学习、主动探究、接触社会、融入社会生活的能力。过程(略)1.学习、研究的起点；2.学习、研究初期；3.学习、研究中期；4.学习、研究后期；5.学习、研究末期。资源1.搜索引擎：googel搜索引擎新浪网搜索引擎检索方法：用“青铜”、“青铜文化”、“青铜器”等关键词语检索（或图片检索），可获得大量的信息。2.21世纪新艺术网（青铜时代）古蜀文明“三星堆文化”在数字图书馆中检索：中国数字图书馆超星数字图书馆在数字博物馆中检索：上海博物馆北京故宫博物院评价(略)按照Webquest方式制作《青铜器的研究》主题网站，用于高二年段学生网络环境下研究性学习，其主要内容有：引言－任务－目标－过程－资源－评价，还设有BBS论坛，留言簿等。设计的主要思路：（1）选取一个真实的问题情境，让学生分组进行角色扮演，从化学、物理、历史、美术等多学科角度进行探究。培养学生多学科综合的分析具体问题的思维能力，适应目前高考的变化趋势。（2）设立学习资源导航，让学生学会从网络中获取信息、分析、处理、评价信息。如学会用搜索引擎进行检索，学会使用数字图书馆等，体验数字化生活。（3）学会熟练应用Word、Powerpoint、Frontpage等信息技术手段表达思想的技能。（4）培养学生合作学习、主动探究的精神。教学的意图在于将信息技术与学科教学整合，培养学生信息素养。（学生电子作品：白亮小组作品见链接）反思：具体实践后发现相当一部分学生学习积极，认真收集资料、分析处理，制作出精美的研究性学习电子作品。但也有些问题：（1）学科之间缺乏协调，没有达到多学科综合分析问题的意图。（2）学习任务太多、要求太高，而且高二年段没有安排研究性学习课程的学时，是教师额外布置的学习任务，学生只能利用课外时间进行学习、研究，学生完成任务的时间没保证。（3）将主题网站的内容放在163网站上，进行校际间的合作学习（如：与福州铜盘中学老师联系，让其高二学生也参予该课题的研究性学习），但该校学生参予较少，这有如何组织协调的问题。（4）对学生的上网行为难以控制。如怎样激发学生学习、研究该主题的兴趣，并完成学习任务；如何在开放的学习论坛上进行有效的交流、减少废话，限制不良言论，培养学生良好的网络道德观念，都需要进一步研究。案例二：学生自己选择研究性学习主题的案例（详细内容参见链接）：《可口可乐对牙齿的影响研究》（摘要）福州三中高二（7）班林闻捷一、课题的由来二、实验目的1、测量可口可乐的pH值；2、验证可口可乐中溶解的大量气体为二氧化碳；3、研究可口可乐对牙齿的影响；三、实验内容及过程1.可口可乐pH值的测定；2.二氧化碳的验证；3.可口可乐对牙齿的影响。四、实验结论1.网上文章（节选）；2.实验原始数据；3.EDTA滴定法。五、实验时间表六、感谢案例分析：该课题来源于学生上网查找资料时看到一篇文章《打死我也不喝可乐了！！！》，产生疑问，进而诱发研究兴趣。课题以日常生活中的问题作为研究对象，采用化学实验方法进行研究，有实验方案、实验过程、实验数据、图表、结论，实验的时间安排，药品的浓度、用量，实验分析方法等。从化学角度看，该论文超越了中学生的知识视野、能力范畴以及中学化学实验室的条件。学生是在自发的学习兴趣驱动下，通过家长、专家的指导帮助，在社会科研机构的实验室中完成实验的。该课题的研究体现了对网络信息的分析处理、质疑与实践验证，进而对信息进行评价。以及寻求他人、社会的帮助，对培养学生学会学习、学会