中外理科实验教学网站信息呈现方式及教学功能述评
作者：王后雄、尹文静 2009级研究生 李玉莹 推荐
理科实验在理科教学中占有举足轻重的地位。从系统论的观点来看 ,理科实验是一个由实验者、 实验现象和实验手段等要素构成的系统。一方面 ,实验者通过实验手段控制实验现象 ,使其发生变化 ,显示出特有的各种属性;另一方面 ,实验对象所表现出来的各种属性又作用于实验仪器 ,并通过实验仪器为实验者所感知。信息技术与理科实验整合能够达到教学效果的优化。 “最优化不是无约束条件的优化 ,而是有约束条件的最优化” 。本文在分析比较国内外理科实验教学网站信息呈现方式的基础上 ,探讨理科实验教学资源的特点及功能 ,为理科实验教学网站资源开发和利用提供参考。
1．实验网络资源的呈现方式的现状分析
纵观中外理科实验网络资源 ,主要有以下几种呈现方式:文本描述型;动画模拟型;视频演播型;软件交互型;手持技术型。
2 ．实验网络资源功能述评
不同的实验内容有不同的呈现方式。如何选择最合适的呈现方式 ,既便于教师的教学又有利于学生的学习 ,这就涉及到实验呈现方式的选择与优化问题。
3 ．实验网络资源的应用策略
(1)加大投入开发和完善实验网络教学资源
在国内和国外的实验网站资源中 ,文本描述型最多 ,动画模拟型居其次。由于文本与动画制作起来较为简单 ,许多一线教师在教学的同时就能自主开发与课程相对应的实验资源。视频演播与软件交互型的数量均偏少。视频的制作难度较大 ,对设备要求较高 ,造成视频演播型的网络资源缺乏。目前国内外的视频资源多是由具有雄厚实力的研究机构提供。软件的信息容量较大 ,其开发既需要科学理论的支持 ,又需要技术层面的精通 ,所以软件的开发具有一个较长的周期。手持技术型目前在我国刚刚起步 ,国外已有的实证研究也仍处于摸索阶段。现有研究较多倾向于对具体应用案例的开发 ,缺乏科学的理论支持。现有的实验网络教学资源中模拟的实验项目还很有限 ,与实际实验教学需求还有一定差距。因此应组织实验教学经验丰富的教师与技术人员共同协作 ,根据实验内容的特点精心设计 ,尽快研制出内容丰富、 技术水平较高的网络资源。在制作中应融入先进的教学思想和教学方法 ,画面设计既要给人以美感 ,又要避免过多的修饰分散学生注意力。同时还应合理设计框架 ,给学生留下思考和观察的空间。在内容上不仅局限于辅助教师的实验教学 ,还可用于学生的自主学习。
(2)实验的网络教学对教师和学生都有较高的要求
在网络教学中 ,教师的角色是多重的 ,不仅是教学信息资源的设计者 ,也是学生学习的促进者和指导者。新一轮基础教育课程改革中要求实现信息技术与课程的整合 ,而实现这一整合的关键是教师 ,教师的信息素养 ,教师对现代信息技术的应用能力决定了整合的程度与效果。故教师不仅要有丰富的专业知识 ,还要掌握计算机网络技术 ,具有制作课件、 开发软件及应用手持技术的能力 ,从而能对教学信息资源进行精心设计。这对教师也是巨大的挑战。因此 ,教师必须要有开放的教育观念 ,强化教学资源意识 ,树立新的课程资源观 ,善于因地制宜地开发和利用实验教学资源 ,确保实验教学目标乃至整个课程目标的顺利达成。
(3)实验的网络教学与传统实验教学应优化组合
网络环境下的实验教学大大优化了实验教学效果。然而 ,实验教学的目的不只是单纯验证知识、 获得结论 ,学生还必须在亲身观察和自主实践的过程中才能全面认识科学 ,形成理性思维 ,提高其科学素养。传统的实验能使学生亲身参与实验过程 ,亲自动手操作 ,这对学生的实验技能训练、科学态度的树立及思维分析能力的培养是十分重要的。如一些感觉(如触觉、 嗅觉)学生无法凭空体验 ,一些实验基本操作 ,也只有亲手训练才能逐步熟练掌握。传统实验中通过对数据的测定 ,反应条件的控制 ,及对现象的观察 ,可以培养耐心细致的科学精神 ,实验失败的经历也能培养学生承受挫折的能力。此外 ,实验的网络教学中教师与学生间的交流是借助电脑系统的讨论平台来实现的 ,缺乏声音、 肢体语言上的交流 ,客观上减少了师生与生生之间的情感交流。
因此 ,网络实验教学在实验教学中只能是 “协同” 地位 ,不可越俎代庖 ,两者应有机融合。教师在使用网络资源辅助实验教学的过程中应根据教学需要精选内容 ,合理安排课时和时间 ,注意网络资源与传统实验教学的优化组合。这样才能相得益彰 ,使教学在时空上得到突破和延伸 ,从而达到优化实验教学效果的目的。
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