信息技术与自主学习整合的教学模式在化学课堂教学中的应用与探讨

在信息技术背景下化学自主学习教学模式的应用与探讨摘要：普通高中化学课程的设置强调学生的主体性和目前信息技术的开展与学校设施的完善，把信息 技术应用于学科教学过程已成为今后教学开展的必然趋势。本人经过屡次课堂教学实验，在教学中运用多媒体信息技术，加强学生自主学习化学知识。对于激发学生的学习兴趣，提高学习效率，具有良好的教学效果。尤其对有机化学的学习，效果更好。【关键词】 信息技术 自主学习 教学设计素质教育是以培养人的创新精神和创新能力为根本价值取向的教育，其核心是研究和解决教育如何培养学生的创新意识、创新精神和创新能力的问题，是认知教育根底上的更高层次的学习过程。全国教育工作会议以全面实施素质教育为标志，为我们绘制了21世纪初叶教育改革与开展的宏伟蓝图。素质教育的根本宗旨是提高国民素质，其灵魂是自主学习创新教育。重在学生牢固系统的掌握学科知识的同时，开展学生的自主学习和创新能力。普通高中化学课程强调学生的主体性，新课程的设置更有助于学生主动构建自身开展所需的化学根底知识和根本技能，进一步了解化学学科的特点，加深对物质世界的认识；有利于学生体验科学探究的过程，学习科学研究的根本方法，加深对科学本质的认识，增强创新精神和实践能力；有利于学生形成严谨求实的科学态度，更深刻地认识科学、技术和社会生产之间的相互关系，逐步树立可持续开展的思想。因此，化学教学应立足于学生适应现代科技和生产生活以及未来开展的需要，着眼于提高21世纪公民的科学素养。鉴于目前信息技术的开展和学校设施的完善，把信息技术应用于化学教学过程中已成为今后教学开展的必然趋势。那么构建适合教育要求的课堂教学模式，以适应社会主义市场经济逐步兴旺的未来中国社会对人才培养的需要，是当今中国教育改革的主题。以计算机等多媒体信息技术为辅助手段，运用现代教育理论和认知理论，把中学化学教学与信息技术教学融为一体，使信息技术成为学生自主创新学习的认知工具、情感谢励载体。在作为主导作用的教师的设计和引导下，学生通过自主学习和协作学习获取知识，培养实践能力、交际能力和创新精神。其主要目标是改变传统的以教师为中心的教学模式，构建一种既能发挥教师的主导作用又能充分表达学生认知主体作用的新型教学模式，在此根底上实现教学内容、教学手段和教学方法的全面改革。一、 模式构建的理论根底1、建构主义学习理论信息技术与学生自主创新学习相结合的教学模式，是在建构主义理论指导下，构建既能发挥教师的主导作用又能充分表达学生主体作用的新型教学结构为主要的研究目标，运用以计算机为根底的信息技术所提供的学习资源和学习环境，把信息技术作为学生自主学习的认知工具、情感谢励工具，以超文本超链接的方式满足学生的求知欲，在作为主导作用的教师的设计和引导下，学生通过自主学习和协作学习获取知识，培养实践能力、交际能力和创新精神，引导他们主动参与课堂学习的全过程，促使他们在参与的过程中实现师生、生生之间的交流和沟通，进而引导他们协作探究认知的形成过程，使学生的学习逐步表达自主性、创造性，以到达优化教学过程，提高教学实效的目的。2、以人为本的思想学生是学习的主体，课堂既是学生的认知场所，更是学生的生命活动场所，学生的主体性表现在学习的自主意识和创新精神受到充分的尊重。新课程标准中化学教学活动的显著特征之一，就是学生的认知活动是在教师的指导、调控下进行的逐步走向自主学习的学习活动。信息技术与化学自主学习相融合的教学模式正是针对学生认知活动的这一特点，在教师指导之下，借助各种直观、具体、多媒体手段，使学生从被动学习转向自主学习，参与教学的全过程，从而体验自身的主体地位和作用，培养主体意识，实现主体地位。课堂教学就是师生之间、生生之间多形式、多维度的互动过程，在这个过程中，教师要尊重学生的个性，成认差异，开发潜能，发挥学生的优势和特长。3、多媒体组合教学模式现代教育技术是教学活动中一个不可无视的重要因素，它是以认知学习理论、教育传播理论、系统方法为根底，强调现代教学媒体的应用是促进教学改革的重要途径，按照教学目标、教学对象的特点，合理地选择、安排、组织、运用教学媒体、教学资源，使学生在最正确的条件下进行学习，实现教学最优化。特别是有机化学，涉及到有机反响机理的教学用传统的教学方法学生较难理解，结合多媒体，让学生在自主学习过程中探究获取知识。既有利于对知识的理解，也培养了他们的学习能力，更更新了教学理念。二、 模式构建的目标1、在探究发现的学习过程中，培养学生的观察、概括能力和思维的灵活性、敏捷性以及创新精神。2、培养学生化学情感，成功地学习化学。3、让学生在多媒体网络学习环境下，通过观察操作，会话交流，理解表达，掌握计算机技术，养成独立思考的良好习惯。4、改变传统的注入式的化学课堂教学模式，树立适应时代要求的为学生终生开展打下根底的教学模式。5、通过模式的操作，使学生在协作学习中，提高社会适应力，逐步学会在交往中学习。在高中化学课堂教学中，培养学生的创新意识和能力，表达化学教学的科学性目标。三、 模式的操作程序：1、操作的教学程序：创设情景提出问题初读教材确定问题带着问题自主学习协作学习交流升华效果评价拓展知识2、这里以高二化学中第六章第六节?乙酸 羧酸?为例，简述信息技术与学生自主学习的教学模式的操作程序：21创设情境，提出问题建构主义认为学习是与一定的情境相联系的，在实际有意义的情境下进行学习，可以使学生利用已有的认知结构中的有关经验，去同化和顺应当前学习到的新知识。而传统的教学往往将学生的学习和现实生活隔离，因此，教师有效地在教学活动中应用有意识地创设实际问题情境，激发学生探索事物的愿望，引导他们体验解决问题的愉快，促进创造思维的发挥。问题情境具有强烈的吸引力，能激发学生对学习的需要，引发学生的创造性思维。这一环节主要通过课体创设情境，激起学生的学习兴趣，吸引学生注意，图文并茂使学生的积极性大大提高。例如：同学们先来看一那么广告：金龙鱼油脂的广告。学生看了觉得很新奇，有兴趣，觉得金龙鱼的图文并茂的广告与我们今天要学的知识有什么关系呢？这时老师可以板书“第六节 ? 乙酸、羧酸?并请同学们看书，告诉学生我们今天要认识“金龙鱼的真实面目。22初读教材，确定问题在上述情境下，让学生自由阅读课文，在读中提出与当前学习主题密切相关问题作为学习的中心内容，学生面临一个需要立即解决的现实问题。点击课件向学生提出问题：、回忆并完成以下反响的化学方程式，a、乙醇的催化氧化。b、乙醛的加氢复原。c、乙醛与新制氢氧化铜悬浊液共热。、从上述反响说明乙醇、乙醛、乙酸之间存在怎样的转化关系？、乙酸的结构式及官能团怎样？它具有怎样的性质？23带着问题，自主探究学习这一环节不是由教师直接告诉学生当如何去解决问题，而是由教师向学生提供解决该问题的线索、材料，并注意开展学生的“自主学习能力，通过计算机为学生提供丰富的资料，通过个别交流、小组交流、师生交流等方式，让学生亲自去发现问题，解决问题。教师所提供的是一个能激发学生思维的学习环境。让学生主动探索，积极思考，促进知识的建构，培养学生的自主学习能力。教师那么利用多媒体为学生提供内容丰富，信息量大具有交互功能的学习资料。例如：汇报学习情况、人机对话、电脑自学、谈学习体会等方式让同学们自主学习，充分表达学生主动探索，积极思考，主动获取的精神。“学起于思，思起于源，学生探索知识的思维过程总是从问题开始，又在解决问题过程中得到开展。比方，学生看了“金龙鱼的广告后，老师告诉同学它是一种酯，它的生成表达了酸的主要性质，是有其官能团决定的。然后提出问题：酸的结构怎样，它在发生这一反响时的机理如何，除了能生成酯外还具有其他什么性质等等。然后组织学生带着问题阅读教材，老师在这过程中利用多媒体设备和课件等引导学生去自主探究这些问题，学生也可以通过电脑、同桌交流、小组交流等进行学习。24协作学习，交流升华在这一环节中，运用计算机网络所特有的交互功能形成师生交流，生生交流，人机交流的多种交流形式，以此优化协作学习与学习者、学习媒体的交互作用，对于知识的理解起关键的作用。例如：稳固练习表达人机交互、生生交互、师生交互。谈学习体会：通过学习你明白类似“金龙鱼的油脂可以怎么制了吗？25效果评价，拓展知识通过学生自学提出问题，确定问题，这个过程也就是解决问题的过程，可以直接反映学生的学习效果。四、模式的操作策略1、学生主体性策略以学生为主体，让学生主动参与学习，思维处于兴奋状态，让每一位学生都有在课堂上展示自已的时机，使学生成为真正意义上的学习主人。2、 情感交融策略创设亲切、和谐、合作的课堂气氛，建立民主平等的师生、生生关系，采取多种形式激发学生主动参与学习的过程，尊重、信任、理解、支持、启迪、鼓励学生，让学生主动动口、动手、动脑、动眼、动情，使不同层次的学生均能积极投入到学习过程中，并且鼓励学生由“答到“问的延伸。3、协作学习性策略改变教师一人唱“主角，学生一律做“听众的单一教学方式，把学习的主动权给学生，帮助学生采取多种形式的合作学习：如师生合作、同桌合作、小组合作等，使学生在合作探究中获得知识，反响信息，享受成功的乐趣。4、鼓励创造性策略教师要以鼓励的方式促使学生始终处于主动激活状态，使不同层次的学生都获得学习的成果，让每个学生都能看到自己的进步，从而激发学生进一步探索的欲望，点燃创造性思维的“火花，帮助学生形成创新能力。五、模式在操作过程中的支持条件：1、 师生关系和谐、民主平等，营造以和谐为中心的班级文化。2、 相信学生具有自主创造的潜能，老师要了解学生的内心世界，创设符合学生年龄的情境，强调情境创设的丰富性和生动性。3、 制定学生喜爱的课件，为学生提供形式生动活泼，内容丰富、信息量大、具有交互功能的学习资源。4、 善于运用现代教学媒体和多种教学方式，激发学生学习的兴趣。5、 重视学生参与能力的培养。6、 具有多媒体网络教室，教师具有现代先进的教育思想和多媒体教学设计的能力，掌握现代教育技术，懂得使用多媒体教室里的设备。7、 学生应具有使用计算机的根本的技能，在教师的引导下，主动探索，展示自主创新学习的过程。六、教学设计个案：第六节 乙酸 羧酸第一课时一、教学目标一知识目标1、使学生掌握乙酸的酸性和酯化反响等化学性质，理解酯化反响的概念。二能力目标1、通过同位素的示踪作用在研究化学反响历程里的应用，培养和开展学生的思维能力；2、培养学生设计实验及解释实验现象的能力，及对知识分析、归纳、概括、总结的能力；3、通过网上自学，培养自学能力。二、教学内容及重点、难点分析：本局部教材介绍了乙酸的酸性，乙酸的酯化反响。本节内容是在学习了乙醇、酚、醛等的性质的根底上来进行的，学生已有了学习有机化学的根底技能。对于这局部内容的学习已能自己进行，只是酯化反响是本节的重、难点，学生要重点理解，老师可以与学生利用多媒体互帮着学，简单内容由学生自学。三、教学对象分析：学生都是高二学生，在高一时已都进行了电脑操作的会考，有了较好的根底，对多媒体网络学习非常感兴趣，能熟练地运用软件进行学习。学生大胆好问，求知欲强，对有机知识有了一定的根底，并且学习的技巧和方法有了较好的把握。只是学生的自控力欠佳，老师应掌握好课堂节奏和气氛。四、教学策略及教法设计：1、以实验为中心的发现法；2、阅读比较法；3、自学为主的教学法。通过自学让学生理解酯化反响的本质。五、教学媒体设计：1、自编教学软件。让学生理解课本。2、运用校园网。让学生获取更多的课外知识。六、教学设计：教学过程设计思路及多媒体应用分析一创设情景，导入新课。1、同学们请看一段广告，这与我们今天要讲的内容有关：“金龙鱼广告片。2、这里讲的“金龙鱼是一种油脂，它是由我们已学过的醇与我们今天要学的酸反响而成的。板书：第六节 乙酸、羧酸3、你知道醋酸吗？把你知道的告诉同学。4、小结：初中化学时已介绍了一些乙酸的知识，同学们对乙酸的分子式、物理性质、酸性和用途已有了一些认识。二、阅读教材1、 现在我们就来具体学习关于乙酸、羧酸的性质，请大家先阅读教材，看看本节内容中主要讲了乙酸的哪些物理性质以及它的结构。2、 刚刚，同学们看得很仔细，接下来仔细看看乙酸的结构， 及乙酸具有哪些物理性质。3、 学生汇报：4、 总结：1乙酸的结构点一下课件中乙酸的结构并实物展示乙酸的空间结构模型。可以展示一下醋酸，请学生闻气味，再加点水。2引导同学总结出乙酸的物理性质。课件展示乙酸的物理性质3由于物质性质是由结构决定的，现在请同学自己来分析一下乙酸的结构和官能团点一下课件，展示乙酸的官能团5、过渡同学们根据结构预测乙酸可能具有的化学性质。 三、突出重点，揭示乙酸的化学性质。 1、乙酸作为一种酸，在初中化学已介绍过是一种有机酸，那么它的哪一个局部的H是可以电离成为H+的呢？请同学们设计实验方案来证明乙酸具有的酸性，可以在电脑中的“实验室里进行。电脑显示：评价“最正确实验方案的主要原那么：“操作简单，现象明显。创设情景，吸引学生注意力，同时激发学习兴趣。运用多媒体软件，音响效果较好，能较好的创设情境。通过检查学生预习及课外阅读情况，掌握学生的学习动向，逐步培养自学能力。阅读教材，让学生了解教材内容，对于所要学习的知识有个初步的了解课件出示乙酸的物理性质，配合具体的实物及实验，较清楚实在的认识乙酸的物理性质。1汇报：请同学们分组讨论后展示本组设计的实验方案。归纳讨论后评价出最正确实验方案。2投影：选定的实验方案。 乙酸溶液中参加紫色石蕊试液。 往乙酸溶液中参加镁粉 向生石灰中参加乙酸溶液。 向参加酚酞的NaOH溶液中参加乙酸溶液。 向Na2CO3 粉末中参加乙酸溶液。 向苯酚钠溶液中参加乙酸。3根据以上实验方案，指导学生根据桌上现有的药品进行实验，强调注意观察分析实验现象，推测出乙酸的酸性。4描述现象并请同学书写化学方程式。5剪接同学写的化学方程式，然后投影：有关化学方程式：a、2CH3COOH+Mg (CH3COO)2Mg+H2 有气泡b、2CH3COOH+CaO (CH3COO)2Ca+ H2O 生石灰溶解c、CH3COOH+NaOH CH3COONa+H2O 红色褪去d、2CH3COOH+Na2CO3 2 CH3COONa+CO2 + H2O 有气泡 e、溶液由澄清变浑浊板书：1、乙酸的酸性。6请学生书写醋酸的电离方程式。课件展示： CH3COOH = CH3COO-+H+ 说明：乙酸酸性碳酸酸性苯酚酸性。2、过渡：乙酸的酸性表现在COOH 中羟基上氢原子的化学活性，在一定条件下羧酸上的羟基也可以表现出一定的化学活性，与乙醇可以发生酯化反响。3、点击课件展示酯化反响的实验装置（1） 请学生仔细阅读教材中酯化反响的实验过程，并仔细观察实验装置图，然后点击课件中的酯化反响模拟实验。（2） 思考讨论：a、为什么要用饱和Na2CO3溶液来吸收反响后的生成物。 b、为什么出气管口不能伸入碳酸钠液面下4、演示实验：老师边操作边讲述，请学生仔细观察实验现象。药品：3ml无水乙醇、2ml冰醋酸、2ml浓硫酸条件：加热6070产物收集：产生的蒸气经导气管通到饱和Na2CO3溶液的液面上汇报：（1） 在Na2CO3液面上有油状物质产生。请几个同学闻一闻气味讨论得出：酯有果香味，比水轻、难溶于水。（2） 饱和Na2CO3溶液收集乙酸乙酯的原因。归纳后电脑显示：a、乙酸乙酯在无机盐中溶解度减小，易析出。 b、Na2CO3吸收挥发出的乙酸，便于闻乙酸乙酯的香味。（3） 导管口为什么在饱和Na2CO3液面上面。归纳后课件显示：防止加热不均匀，造成Na2CO3溶液倒吸。5、请学生阅读教材模仿书写酯化反响的化学方程式，并分析断键及接键之处，分析酯化反响的反响机理。（1） 学生自行阅读教材内容，分析酯化反响的机理，主要是生成的水中羟基OH的来源。（2） 初步了解同位素示踪法。（3） 同桌讨论酯化反响中浓H2SO4的作用。汇报：（1） 请两个同学到黑板上来演示酯化反响的方程式，并标明断键之处。电脑显示： 课件播放酯化反响的反响机理播放屡次以致每个同学都看清、理解为止。学生讨论得出氧原子同位素示踪法应用于酯化反响对于其机理的理解有帮助。课件播放： 进一步帮助同学理解酯化反响机理。（2） 由于是可逆反响：浓H2SO4作催化剂和枯燥剂，有利于乙酸乙酯的生成。6、通过自学，演示实验和课件展示等使同学们掌握了乙酸的两大性质：酸性与酯化反响，下面我们来练习稳固一下。课件演示练习提示：学生如果有兴趣，可以到 huaxue123 中寻找相应的试题，以及乙酸flash课件等。这一局部主要让学生分组讨论，协作交流，自主得出乙酸的第一性质：酸性。通过实验的观察以及化学方程式的书写，让学生亲身验证探究了乙酸的酸性及其强弱。学生自主探究，交流归纳，气氛融洽。教师的演示实验加上flash课件的动态演示能加深学生对实验的观察，提高了学习兴趣培养自学能力和处理教材的能力。电脑的动态展示有机反响机理非常直观，使学生对反响机理的理解很有帮助，易突破难点，这就是多媒体课件的优势，比照之下，纯粹的讲解显得很苍白。学生通过电脑能近距离的屡次观察，酯化反响的反响过程，能较大程度地提高学习效率。用课件做练习，可以复习刚学完的内容，稳固并检查学习效果。七、板书设计第六节 乙酸 羧酸第一课时一、乙酸的物理性质和结构二、乙酸的化学性质1、 乙酸的酸性2、 乙酸的酯化反响七、模式应用的几点思考1、 多媒体技术的应用应该普及,但是不能在一堂课上从头到尾都使用多媒体,对其他常规媒体不屑一顾.任何事物都有其所长,亦有其所短.多媒体固然有其他媒体所无法比较的优越性但其他常规媒体的许多特色功能也不容无视.如投影的静态展示功能,幻灯的实景放大功能,教学模型的空间结构功能等,是计算机所不能代替的。特别是有机化学的教学,有机分子结构立体模型的使用能增加学生对有机结构的理解。所以,教师应根据教学需要选择适宜的媒体，让多媒体与常规媒体有机配合，“和平共处，而不是一味追赶时髦。2、 现代信息技术必须要有现代化的思想与之相适应。教师在设计课件的时候必须要有“以学生为中心的思想，在课件结构上可采用摸块化思想，变“线性结构为“非线性结构，将课件设计成学生学习的资料库，并注意增强课件的交互性及其界面的人性化，使课件流向能根据教学需要而随意调度。同时要考虑各层次学生的接受能力和反响情况。3、 信息技术在化学课堂教学中的应用对学生进行化学知识的自主学习起到非常重要的作用，它可以让一些难理解的知识点和反响机理等屡次反复重现，直到学生理解。同时对于一些实验的操作可以事先为学生设计一个模块化实验环境，让学生先进行模拟操作，训练实验技能，然后再进行真正的实验。例如：乙酸的酸性教学时，预先让学生进行“酸性的实验设计。由于桌上不能摆太多的实验用品，而且又不能对每种实验方案都进行实验操作，可以让学生在“实验室中自由选择实验仪器和药品进行模拟。如果出现两次错误后，计算机将给予正确的提示，然后根据桌上的药品进行实际操作。通过学生模拟实验，既掌握原理又掌握实验操作方法，不断地促进学生实验技能的提高，有利于培养学生自主学习的能力，以及培养学生的创造精神和创造能力。4、化学实验是中学化学课堂教学最常用的和最重要的教学手段，对帮助学生理解和掌握化学知识，有举足轻重的作用。因此对于一些易操作的现象明显的实验在使用多媒体技术的同时，必须要实际操作，不能全部交给计算机。八、结论目前，多媒体辅助教学正在逐步进入我国的中学化学教育，并且表现出了其独特的优越性。这就要求我们教师要在先进的教育思想、理论的指导下，尤其是建构主义理论的指导下，把电脑为核心的信息技术作为促进学生自主学习的认知工具与情感谢励工具，来促进传统教学方式的根本改变，也就是促使以教师为中心的教学结构与教学模式的变革，从而到达培养学生创新精神与实践能力的目标。而中学化学教学领域引入这种辅助教学后，不但丰富了课堂教学手段，而且优化了课堂教学结构，还拓宽了学生的知识面，在很大程度上提高了课堂教学效率。实践证明，运用多媒体技术辅助教学，采用自主学习的教学模式，大大提高了化学教学的效率，能更有效地培养学生自学教材的能力，怎样使多媒体信息技术与化学教学到达完美的融合，将是我今后继续探索的课题。【参考文献】：1、何克抗 ?建构主义-革新传统教学的理论根底?2、谢幼如编著?新型教学模式的探索?，北京师大出版社3、谭蕾 ?以建构主义为指导构建多媒体网络环境下的习作教学模式?