信息技术与高中化学学科整合的探索与实践

教育硕士（2004级化学）徐安东

【摘 要】信息技术教育必然走向与课程整合的阶段。在建构主义理论指导下，信息技术为高中化学教学提供了良好的学习环境，使学生的主体地位得以真正确立，使自主学习、探索学习、协作学习得以真正实现，使终身教育和学习社会化成为可能，极大地激发了学生的学习动机，培养了创新精神和实践能力。信息技术与高中化学课程的整合不能停留在工具层面上，应深入探究教学设计、教学策略，以形成教学模式，应结合教学理论和实践，以推进化学教学的彻底变革。

【关键词】信息技术　高中化学　课程整合　学习环境　教学模式

有人说：“是什么决定我们的未来？我的答案是互联网和教育。”作为推进未来社会发展的两大核心动力，网络和教育将在广度和深度上极大地影响一个民族的命运，影响一个团队、个人在未来时代的竞争力。
中华民族要实现伟大的民族复兴，就必然要超越工业化，加快国民经济和社会信息化，实现跨越式发展。教育部长陈至立指出要大力推进教育信息化：“要努力推进信息技术与其他学科教学的整合，鼓励在其他学科的教学中广泛应用信息技术手段，并把信息技术教育融合在其他学科的学习中。”
在这样的背景之下，我有幸参加了本校“信息技术与学科课程整合”这一课题，本文试为这一探索作一阶段性小结，以就教于方家。

一、对信息技术与学科课程整合的认识

21世纪是一个信息化和数字化的时代，是一个以计算机、多媒体、网络为代表的新技术时代，是一个生产力高度发展的时代。在这样一个时代中，教育作为加工未来的领域，势必发生前所未有的深刻变化，教育的信息化将是这种变化的重要标志。对于21世纪的教育工作者，全面掌握现代化教学手段，使信息技术深层介入到自己的课堂教学之中，是时代的需要、是我们教育对象的需要，新的信息技术应用到教学的改革和教学实践中，实现基础教育信息化，关键的问题是实现“信息技术与学科课程”的整合。

信息技术与学科课程整合是一新的“教与学”的教学模式。

整合在实质上是如何利用信息技术的一种理念，如何根据教育技术理论确定信息技术在教育教学中的应用模式和策略；也是课程发展中的一种理念，即信息技术的教育有机的融合到学科教学中。

（一）新的教育理念

通过信息技术和学科教育的有机结合是从根本上改变传统教学的“教”和“学”的观念和相应的“教学目标”、“方法”和“评价手段”。

这种新的教学模式的教育理念是以“人（学生）”为本！这种新的理念内含有：

1、把信息技术有机地融入到学科教学中。就像老师使用黑板和粉笔，学生使用纸和笔一样自然、流畅。信息技术即应用于教师的“教”，又应用于学生的“学”。

2、使多种教学媒体相结合，做到优势互补。

3、利用信息技术手段积极改变课堂教学模式和学习方式。

4、使学生在学科教学中学习信息技术、培养学生的信息能力，使信息技术目的和手段相统一。

（二）新的教学模式

现代教学实现信息技术与课程整合，是以学生为中心的，是充分发挥学生的主动性、积极性和创造性，使学生真正成为信息加工的主体，获得知识的主体，是最理想的教学环境。

信息技术与课程整合，不是简单的把信息技术仅仅作为辅助教师的演示工具，而是要实现信息技术与学科教育的“融合”。把信息技术（动画、图片、视频等）融合在学科的学习中实现那些用传统教学无法达到的教学目标。教学过程不再是老师讲学生听，是教学模式的根本性变革。教材不再是一本书，而是多方面的广泛资源；学习方式中学生不是被动的，而是主动的，学生通过交流获取知识，提高素质，课堂教学变得更实际、更有效、更深入，更有利于学生创新能力和实践精神和信息素养的提高。

二、信息技术与高中化学整合的实例

化学是研究物质的组成、结构和变化的科学，它具有实验性强、宏观与微观相结合等特点。在中学化学教学中，一直在探索如何能更好引导学生进行感性活动与理性思维的相互转化；如何能更好启发学生实现从现象到本质的认识过程。信息技术的出现和引入为中学化学教学指明了方向，解决了多年来传统教学难以解决和不能解决的问题。请看本人设计获温州市一等奖《晶体的类型和性质》与信息技术整合案例：）

【硬件准备】：

用于网络学习的计算机（50台）、及配有多媒体的教室

【软件准备】

网络交互课件、网络论坛的设计与制作

【设计思路】：

（一）创设情景：

1、雅—联合国教科文组织世界杰出女科学家成就奖”颁奖（图片）

2、多彩人工水晶
3、晶体工艺品（人造水晶）

（二）确定问题：

要解几种晶体类型:离子晶体,分子晶体,原子晶体和金属晶体的结构特点及其性质；运用晶体的相关理论解释物质的一些物理性质和用途

（三）自主学习：

当确定了要探究的问题以后，我不是告诉学生如何去解答这些问题，而是为他们提供解决问题的有关线索。如：用哪些方法去研究这些问题：书籍收集资料、上网查询、实验等。让学生自己去探索，获取信息，从而掌握如何来获取和处理这些信息的能力。

（四）协作学习：

当学生分组找到信息来解决原先确定的探究问题以后，互相讨论、交流，补充，修正自己的观点，从而达到知识的主动构建。

（五）效果评价：

以一组课堂检测题，对本节所学知识进行达成检测，自我评价学习效果。在整个过程中，分为四个阶段：发现问题、研究问题、解决问题、拓展学习。

【教学流程】：

根据教材、教学对象分析和教学目标，在网络课件上设计了八个小专题，分别是：学习目标、问题提出、在线交流、在线测试、扩展学习、推荐网址，给我留言。

【教学过程】

事实证明，《晶体的类型和性质》网上自主学习极大地增强了学生的学习兴趣，丰富了学习内容，打开了学生的潜能，课堂教学化难为易，成为解决从宏观认识到微观认识（或从微观认识到宏观认识）物质世界的一条有效的途径。如在此课件中NaCl的晶体课件：

晶体与晶胞的关系 一维结构

三维结构 二维结构

我们看到NaCl的一维结构、二维结构、三维结构和NaCl的晶胞与NaCl大晶体的比较。同学们会深刻的认识了NaCl的晶体结构，并会增强学生的空间构型的观念和抽象思维的能力。学生过去常把NaCl错认为是分子式，而通过看了这个课件，它会深刻认识“NaCl”只表示化学式。又如二氧化硅的晶体结构：

过去的教学只能看看书本上的平面图，看不到它的立体结构。看了这个课件，从SiO2的晶体中，每个“Si”紧邻着4个“O”，每个“O”紧邻着2个“Si”，1/2个“O”原子属于“Si”原子。很明显看到它的化学式为SiO2（Si∶0＝1∶2）。另外从SiO 2的立体结构中“Si” “O”键形成了小的环状结构，也可以很清楚的看到这个最小的环状结构的原子数为12个。

三、对信息技术与高中化学课程整合的几点思考：

在信息技术和高中化学课程整合的实践中，不断受到观念的冲击、技术的阻碍，体验着探索的艰辛和创造的快乐，引发的思考是广泛而深入的，现择其要点言之：
1、信息技术与化学课程的整合将成为真正意义上的化学教学革命的支柱。
　　华东师范大学课程与教学研究所吴刚认为：“基于信息技术的教育改革就是揭示内含于信息技术中的新观念并使其彰显为课程改革的基本理念。”
　　近一二十年来的化学教学改革往往注重的是教法的改革，而“教无定法”决定了由一名或一群具有特定个性的教师针对一群特定个性的学生实行的教法未必适合所有的教师、所有的学生，这种教法的推广应是违反教育的强烈的个别化原则的，亦与个性愈加丰富、张扬的时代精神不符。
　　信息技术信息技术不应局限在“媒体论”的阶段，不能成为教师“机灌”的工具，应该认识到它是运用现代教育理论和现代科技成果，通过对教与学过程和教与学资源的设计、开发、利用、评价和管理，以实现教学优化的理论与实践，为真正意义上的化学教学改革提供最佳环境，对教学理论、教学模式、教育观念甚至是教育体制产生深刻的变革。
2、信息技术与化学课程的整合对化学教师提出了更高的要求。
　　信息化时代的化学教师必须有更高的素质。对教材、教法、学生的把握是传统教学模式所一贯强调的，这一基本功在信息时代显得更加重要，同时也被赋予了新的内容，如教材的处理、学生的新特性、教法的变革等。
　　教师和学生的地位与传统教学相比发生了很大改变，教师在传统教学中的威信感受到了挑战，压力增大，因为教学不再是单纯的知识传授与灌输；教师的角色主要是教学信息资源的设计者、学生学习促进者，教师表现主要是从前台走到了后台；教师在教学当中不能由计算机或计算机网络代替，相反教师在这种模式下的重要性更大了，计算机只是一种信息加工和呈现的工具，教师唯一选择是需要不断的更新知识和扩大知识面；教学组织者需要跨学科的知识结构；教学组织是单个教师所不能完成的，需要教师的群体协作；网络化的课堂教学需要解决的重大课题是如何制作教学课件、如何把它们组织成为符合教学要求的教学资源形式。因此，如何制作符合网络环境下优秀的教学课件是网络环境下教学成功与否的关键。信息化时代的化学教师应积极学习有关教育教学理论，努力提高自身的信息素养。无法想象一个自身的信息素养不过关的教师能够将信息技术和化学课程进行有效的整合。此外，教师在美术、音乐等方面亦应有不俗的修养。
3、信息技术与化学课程的整合对学生也提出了更高的要求。
　　建构主义理论的内容很丰富，但其核心只用一句话就可以概括：以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构，而不是像传统教学那样，只是把知识从教师头脑中传送到学生的笔记本上。 　

由信息的单一化到多元化，由被动接受到自由选择、自主探索，部分学生极易在信息的海洋里迷失如打游戏，无边际的聊天，使课堂处于失控状态，无法完成教学任务，容易导致学生水平的两极分化。所以，信息化教学对学生的学习品质提出了更高的要求：更高的学习自觉性、更强的自我控制能力、更强的自我学习能力。当然对于一个完全不会电脑操作的学生而言，这种课是完全没有意义地。
4、信息素养是化学教学的重要内容。
　　信息素养作为一种高级的认知技能，同批判性思维、解决问题的能力一起，构成了学生进行知识创新和学会如何学习的基础。信息素养不仅是一定阶段的目标，而且是每个社会成员终生追求的目标，是信息时代每个社会成员的基本生存能力。信息技术教育不应停留在单独开设的信息技术教育课上，而应有机地融合到化学学科教学中去。在未来社会中，获取、选择、加工信息也将成为化学的一项基本能力。　　
5、不可全盘否定传统教学方式更不能把此整合万能化。
　　教师应加强学习管理、加强课外辅导，尤其应重视基本化学实验能力的培养，重视对高考策略的研究，否则在社会、家长与学生的多重压力之下，网络教学难免“逃生无门”。 从来就不存在万能媒体或唯一媒体。这种观点在教育技术领域里经过多年的误区产生及争论后，早已有了这样一个定论。网络亦然。它在教学中发挥着越来越重要的作用的确因为它具有很多优点。但是作为提供学习资源来讲，网络不是唯一的，生活中还有很多其他资源可以利用。不能认为信息技术就是网络技术，只有网络资源才是唯一的资源或最好的资源。这种观念集中体现在：对网络资源过分依赖，忽视其他教学资源；资源低水平重复建设，优秀资源不能共享；过份偏重于素材性资源；只重视物质资源，忽视人力资源。如把学生实验也拿到网上，让学生看实验过程，记实验现象，那这种整合就成为空谈而且也违背化学教学大纲，违背化学是一门以实验为基础的学科，对学生实验技能培养和实事求是科学态度养成极其不利。

6、尚待解决的问题

整合的起步阶段不可避免存在着一些不足之处。如师生之间课堂上的直接交流仍需加强；资源的大量、多样化容易掩盖分析思考过程；一些基础知识容易被忽略及课件制作时间等。

根据我们的初步实验说明，信息技术与化学学科教学整合有许多问题需要我们在实践中去发现，去摸索解决的办法，去探求整合课的教学规律，把理念变为实际的教学过程，信息技术与学科教学的整合贵在行动研究！

总之信息技术与学科课程整合不是一朝一夕能完成的，况且信息技术不断发展。但实践证明只要持之以恒，大胆把信息技术当成工具用于教学中，一定能整合出很好的效果。我们相信，信息技术与高中化学课程的整合一定能为化学教学改革开辟一条新道路，为培养创新型人才开拓一片新天地。为了使我国教育的明天更加美好，让我们一起努力吧！

[参考文献]

1、李克东　《信息技术与课程整合的目标与方法》

2、何克抗　《关于信息技术与课程整合的理论思考》

信息技术与高中化学学科整合的探索与实践