網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下中學化學實驗教學的研究與應(yīng)用

1、合肥師范學院 2014 屆本科畢業(yè)生論文（設(shè)計）網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下中學化學實驗教學的研究與應(yīng)用 wangzujie摘 要現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已滲透到教學的各個方面，中學化學教育也要與之適應(yīng)。在化學學習中，讓學生在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下開展探究性實驗，培養(yǎng)學生自主、合作、探究等意識，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源提高學生信息搜集、處理能力，對知識進行意義建構(gòu)和提高解決實際問題能力并引導學生正確地運用網(wǎng)絡(luò)資源進行自主學習，成為每一位化學教師重點探討的課題。本文提出在化學實驗教學過程中注重網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運用，注重老師的“教”與學生的“學”雙方信息素養(yǎng)的提高。通過分析,把傳統(tǒng)的教學手段和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機地結(jié)合在一起并運用于化學實驗教學中，闡述網(wǎng)絡(luò)在化

2、學實驗教學中的運用以及與之相適合的課堂教學模式，得出了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下中學化學實驗教學的優(yōu)勢,克服了傳統(tǒng)化學實驗中受化學實驗設(shè)備、環(huán)境和資金等方面的限制，解決了一些化學實驗不能讓學生進行實際操作的問題，其不僅能突破時間、空間和地點限制，有效避免各種實驗風險，更可以有效地擴充化學實驗資源。關(guān)鍵詞: 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 化學 實驗教學合肥師范學院 2014 屆本科畢業(yè)生論文（設(shè)計）Research and application of the middle school chemistry experiment teaching under Network EnvironmentABSTRACT Modern n

3、etwork technology has penetrated into every aspect of teaching, high school chemistry education should also adapt to the network. In chemistry learning, it is important to let students explore the experiment carried out in the network environment, the cultivation of students autonomous, inquiry, coo

4、peration consciousness and so on, and make full use of cyber source to improve students information gathering, processing ability, construct and improve the ability to solve practical problems of knowledge and guide the students to correctly use of cyber source for autonomous learning, these is beco

5、me a key subject of Chemistry Teachers. This paper put forward in chemistry experiment teaching process pay attention to the application of network technology, pay attention to both of the teacher teaching and students study. Put the network technology and the traditional technology together and app

6、ly to the teaching of chemical experiment. Describes the use of the network in the teaching of chemical experiment and the corresponding pattern of classroom teaching, the advantage of high school chemistry experiment teaching under network environment .To overcome the chemical experiment equipment

7、by the traditional in the chemical experiment environment and capital constraints, solved some chemical experiments problems that cant let the student carry on the actual operation, it not only can break through time, space and place, avoid the risk of various experiments, more can effectively exten

8、d the chemistry experiment resources.Key words: Chemical Experiment teaching Network environment合肥師范學院 2014 屆本科畢業(yè)生論文（設(shè)計） 目 錄 一 前言.1 二 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下中學化學實驗教學的研究.1 2.1 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境簡介.1 2.2 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下中學化學實驗教學的起源.1 2.3 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下中學化學實驗教學的發(fā)展現(xiàn)狀.2 2.4 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下中學化學實驗教學的意義 .2 三 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下中學化學實驗教學的應(yīng)用.3 3.1 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下中學化學實驗教學的優(yōu)越性.3 3.2 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下中學化學實驗教學

9、的局限性.3 3.3 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下化學實驗教學有效實施建議.4 3.4 案例分析.4 四 前景與展望.7 參考獻文.8 致謝.9合肥師范學院 2014 屆本科畢業(yè)生論文（設(shè)計）0一一 前言化學學科是一門實驗性很強的學科，每個概念的建立、規(guī)律的發(fā)展，都需要堅實的實驗基礎(chǔ)，化學實驗是人類探索和驗證化學規(guī)律的手段，它不僅僅是了解自然的窗口，更是化學學習、培養(yǎng)化學實驗素質(zhì)的基本方式1?；瘜W學科實驗素質(zhì)的培養(yǎng)在很大程的度上依賴于中學化學實驗教學。在傳統(tǒng)的中學化學實驗教學中，學生只能通過課本和老師的講解來了解實驗內(nèi)容，明確實驗?zāi)康暮鸵?，明白實驗基本原理，而缺乏自主深入的探究，但在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的中學化學實驗教

10、學，學生可以更為主動的利用網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)勢，進一步的獲取更多課本以外有關(guān)實驗的信息，豐富和拓寬自己的知識面，同時，學生還可以利用網(wǎng)絡(luò)上的一些軟件進行模擬相關(guān)的化學實驗操作，為現(xiàn)實中的操作打下夯實的基礎(chǔ)，學生做完實驗后同樣可以直接在網(wǎng)上寫實驗報告，然后以郵件的方式發(fā)送給教師，這利于教師和學生之間的溝通。因此，加強化學實驗教學，改變傳統(tǒng)化學實驗教學的模式，探索新的教學模式（如：網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的實驗教學模式），是每個化學教育工作者義不容辭的職責。二 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下中學化學實驗教學的研究2.1網(wǎng)絡(luò)環(huán)境簡介環(huán)境總是與一定的范圍和空間相關(guān)聯(lián)，有緊密有不緊密。從不緊密的角度看，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可以理解為“求知者在追求學習目標

11、和問題解決的探索活動中可以使用不同的工具和信息資源并可以互相合作和支持的場所” ；從緊密的方面去理解，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可以包括整個虛擬的現(xiàn)實的生活世界，即賽伯空間（cyberspace）2。也就是說，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不僅是指網(wǎng)絡(luò)資源與網(wǎng)絡(luò)工具發(fā)生作用的地點，還可以是包括求知氛圍、求知者的動機狀態(tài)、人際關(guān)系、教學管理、教學策略等非物理形態(tài)。從教學設(shè)計的角度看，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境更多的是指網(wǎng)絡(luò)中豐富的資源與網(wǎng)絡(luò)工具的有機組合。2.2網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下中學化學實驗教學的起源計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展起源于美國國防與教育的需要。60年代美國國防部發(fā)布了指令，要加強計算機的研究，這個結(jié)果就是誕生了世界上第一個網(wǎng)絡(luò)APPANET。APPANET出世之

12、后，便陸陸續(xù)續(xù)有了企業(yè)、高新等大型機構(gòu)研究將其如何應(yīng)用在教育教學之中。中國的網(wǎng)絡(luò)教育教學起步比較晚，直到90年代中期，中國才開始發(fā)展網(wǎng)絡(luò)教育教學。其標志是1994年底開始建設(shè)的“中國教育和科研計算機網(wǎng)（CERNET）”的示范工程。1995年，合肥師范學院 2014 屆本科畢業(yè)生論文（設(shè)計）1由國家教育委員會組織，在國家計委的支持下，CERNET示范工程正式開始建設(shè)3。1999年國家教育部正式批準清華大學、北京郵電大學、浙江大學、湖南大學為我國第一批開展遠程教育的示范點院校。從此網(wǎng)絡(luò)教育教學就如雨后春筍般在我國教育領(lǐng)域蓬勃發(fā)展起來。與此同時，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下中學化學實驗教學也迅速發(fā)展起來3。2.3網(wǎng)絡(luò)

13、環(huán)境下中學化學實驗教學的發(fā)展現(xiàn)狀2.3.1國外的發(fā)展現(xiàn)狀當今國外基于網(wǎng)絡(luò)的中學化學實驗教學發(fā)展得比較迅速，除了普及廣泛外，已經(jīng)向更高層次的應(yīng)用和標準化方面發(fā)展。以美國為例，美國是目前遠程職業(yè)培訓規(guī)模最大的國家。44%的高等學校向全社會提供各種遠程教育，當然，其中包括化學實驗教學的課程。此外，網(wǎng)絡(luò)上虛擬的辦學模式，幾乎成為學生獲取化學實驗知識的手段3,4。2.3.2國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀 從Intemet開始進入我國以來，我國相繼陸續(xù)開通了教育科研網(wǎng)、中科院網(wǎng)、中國公用計算機網(wǎng)和金橋網(wǎng)等4。也已有一些網(wǎng)絡(luò)化學實驗教學平臺，如軟酷網(wǎng)，這給我們提供了良好的學習化學實驗的平臺。但由于傳統(tǒng)化學實驗教學觀念的束縛

14、，利用網(wǎng)絡(luò)的中學化學實驗教學并未得到很好的推廣。近年來，隨著教育的不斷改革以及大多數(shù)人逐漸認識到我國傳統(tǒng)的化學實驗教學大多數(shù)是探究性不強，與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系不夠密切，學生實驗中也是驗證性實驗居多探究性較少，化學實驗在化學教學中作用不夠，學生較難在實驗中鍛煉自己的實驗?zāi)芰Φ鹊热毕?，開始向國外學習，借鑒于國外的化學實驗網(wǎng)絡(luò)資源，逐步開始了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的實驗教學，目前正處于推廣、普及深化階段。2.4網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下中學化學實驗教學的意義網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下中學化學實驗教學的意義主要是推進了開放式教學和協(xié)作學習新模式，讓人們充分的認識到網(wǎng)絡(luò)對中學化學實驗教學的好處。使人們認識到網(wǎng)絡(luò)可以提供豐富、生動的學習材料。改善我們

15、的學習環(huán)境。現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用能使學習變?yōu)檎嬲詫W生為中心，以學生為主體4。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)給學生之間的合作學習以及師生之間的互動帶來很大的方便，使學生的學習環(huán)境得到很好的改善，讓學生可以不出門在家就可以和很多老師同學交流。學生在實驗中遇到問題，可以上網(wǎng)查找或者通過校園網(wǎng)、化學實驗論壇與教師流，及時彌補課內(nèi)實驗中遇到的問題。完善傳統(tǒng)教學模式，提高教學質(zhì)量。為教師的教學提供了一種新的方法。促進教師對教學產(chǎn)生一種激情、熱愛和向往。合肥師范學院 2014 屆本科畢業(yè)生論文（設(shè)計）2利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)進行化學實驗教學，教師的角色發(fā)生了天翻地覆的轉(zhuǎn)變。從機械式地傳授知識到知識的引路人。它改變了傳統(tǒng)的應(yīng)試教

16、育這與新的教育理念有異曲同工之妙?？梢酝ㄟ^化學教育論壇，這樣就可以不用“面對面”也可以傳授知識，傳播學問了?；瘜W教育論壇是一個比較真實的，大有用處的語言場所，由于不用寫本人的真實姓名，大家可以毫無顧忌地，自由的發(fā)表自己的意見和見解，在這里可以與化學教育相關(guān)的工作人員討論學術(shù)、發(fā)表意見、交流知識和教育思想以及發(fā)表自己的文章論文等；不僅化學教育工作者可以想說什么就說什么，學生也可以在這里說說自己的想法。這些信息被化學教育工作者加以整理分類后就可以變成一種效率高的、有規(guī)劃的、高質(zhì)量的建議、措施和方案，這對化學實驗教學改革非常的有用5。三 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下中學化學實驗教學的應(yīng)用3.1網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下中學化學實驗教

17、學的優(yōu)越性網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下中學化學實驗教學，培養(yǎng)了學生實踐、創(chuàng)新和動手的能力。傳統(tǒng)的實驗教學，學生往往處于被動的地位。以書為本，相信書本既“真理”，不敢否定書本，這嚴重限制了學生的創(chuàng)新發(fā)散式思維的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的化學實驗教學，可使學生主動參與實驗，從實驗的條件準備、操作步驟等都是以學生為主體，使學生由過去被動等待和填鴨式的學習方式，變?yōu)榉e極主動和探索式的學習方式；極大地培養(yǎng)了學生學習化學的興趣5,6。3.2 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下中學化學實驗教學的局限性網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的中學化學實驗教學大大優(yōu)化了實驗教學效果。然而，實驗教學不只是單單為了驗證化學知識、得出結(jié)論，學生必須得自己親身觀察和自主實踐才能全面的認識化學，了

18、解科學。利用網(wǎng)絡(luò)來完成中學化學實驗教學的內(nèi)容，只能讓學生了解一些實驗現(xiàn)象和原理，不能給學生帶來實驗體驗和技能6。更不形成特定的實驗情境來激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。利用網(wǎng)絡(luò)來代替中學化學實驗，實質(zhì)上就是“紙上談兵”，是一種不恰當利用網(wǎng)絡(luò)的表現(xiàn)，是對實驗教學的誤解7。因此，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的實驗教學在實驗教學中只能是“協(xié)同”地位，不能越俎代庖，兩者應(yīng)有機的融合在一起，使化學實驗教學在時空上得到突破和延伸，從而達到優(yōu)化實驗教學的目的8。3.3網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下化學實驗教學有效實施建議合肥師范學院 2014 屆本科畢業(yè)生論文（設(shè)計）33.3.1老師認真引導學生，利用網(wǎng)絡(luò)資源查找資料 老師

19、以探究性問題引導學生進行探究。在中學化學實驗教學中，雖然每個學校都有使用教材書，但因某些原因，教材內(nèi)容陳舊的問題仍舊存在，雖然有些教材進行了更新，但還談不上與時俱進，尤其是化學實驗的條件、方法、過程更是仁者見仁智者見智9。而利用網(wǎng)絡(luò)，就可以彌補教材更新慢，知識過于陳舊的問題。還可以拓寬學生對某個化學實驗的認識，有自己的想法，促進學生的發(fā)散型思維。3.3.2老師要及時給學生評價反饋學生雖然可以利用網(wǎng)絡(luò)資源查找資料，完成大致的實驗過程，但由于中學學生已有知識面的限制，他們對網(wǎng)上及書本上的知識點可能還不是很清楚，對知識前后的連貫性也掌握的不是很好，并且網(wǎng)上對實驗過程的見解也都不一定是對的，所以學生們

20、完成的實驗過程和結(jié)論就需要老師給予及時的反饋與評價10。每經(jīng)歷一個階段，老師就要進行總結(jié)，使學生的化學實驗可以有效、有目標的進行下 去。對完成比較出色的學生老師也要進行表揚，對完成欠佳的同學也要給予鼓勵和指導。3.3.3在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進行化學實驗教學還要注重時效性在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進行中學化學實驗教學雖然可以使學生主動參與實驗，但中學學生的時間也是寶貴的，老師不僅要保證網(wǎng)絡(luò)實驗教學質(zhì)量，也要把握好網(wǎng)絡(luò)實驗教學的時間11。在合理的時間內(nèi)進行有效地網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實驗教學才能整體提高中學實驗教學質(zhì)量。3.4案例分析 杜威主張“從做中學”，他認為人們不從實踐活動中獲得知識而由上課和看書所獲得的知識是虛幻的，不牢固

21、的12。而化學是以實驗為基礎(chǔ)和以事實為根據(jù)的一門實踐性學科，化學知識的建構(gòu)和化學素養(yǎng)的形成大多數(shù)要通過實驗手段來實現(xiàn)。因此，中學化學實驗基本技能的培養(yǎng)成為中學化學教學的關(guān)鍵13?；瘜W學科的基本特征是“以實驗為基礎(chǔ)”。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下開展中學化學實驗，讓學生在輕松愉快的學習活動中，獲得親身參與研究、探索、動手的體驗，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力和收集、分析、利用、整合信息的能力，讓他們學會分享與合作，樹立正確的人生觀和世界觀，增強對社會的責任感和使命感13,14。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下中學化學實驗教學研究的案例14：1.基本程序：合肥師范學院 2014 屆本科畢業(yè)生論文（設(shè)計）42實施說明：以下將以“海帶中

22、碘的檢驗”實驗的學習探究活動為例，對教學程序的實施進行說明。步驟一：創(chuàng)設(shè)情境,確定探究主題【教師】展示患有大脖子病人的圖片。提出患有此病的原因及如何預(yù)防此病發(fā)生等問題?【學生】上網(wǎng)搜集資料，與同學交流。了解我國防治該病的措施加碘食鹽和含碘多的食品。如海帶等海產(chǎn)品?！窘處煛客ㄟ^各種網(wǎng)絡(luò)資料和書本知識了解到海帶中含有豐富的碘，你有什么辦法來提取海帶中的碘呢?步驟二：在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,以問題引導學生開展自主的探究性實驗活動【問題一】海帶中的碘主要是以哪種形式存在?【猜想與假設(shè)】海帶中碘的存在形式：碘離子、碘等，碘易升華，所以不可能是這種形式?！舅鸭Y料，討論交流】海帶中碘的存在形式主要為碘離子，如KI、

23、NaI等。【問題二】海帶的成分分為有機物和無機物兩部分。如何除去海帶中的有機物呢?【猜想與假設(shè)】根據(jù)有機物易燃燒的特點，可以采用燃燒法。【搜集資料，討論交流】設(shè)計充分燃燒除去海帶中有機物的實驗步驟、實驗藥品、操作關(guān)鍵和儀器的使用?！緦嶒灢襟E】刷泥沙剪碎加入酒精充分灼燒；【實驗用品】酒精燈、刷子、三角架、鐵架臺、坩堝、坩堝鉗、剪刀、燒杯、玻璃棒等；【操作關(guān)鍵】充分灼燒海帶，否則所得的濾液會是棕黑色，嚴重影響實驗的結(jié)果?！緝x器使用】我們主要學習使用坩堝的方法?！締栴}三】灼燒海帶后，海帶灰中的無機物有哪些?【猜想與假設(shè)】可能含有鎂離子、鈉離子、鉀離子等金屬鹽，因為海水中存在這些物質(zhì)。創(chuàng)設(shè)情境確定探究

24、主題提出問題猜想與假設(shè)搜集資料討論交流實驗設(shè)計與驗證展示成果合肥師范學院 2014 屆本科畢業(yè)生論文（設(shè)計）5【搜集資料，討論交流】(1)海帶灰中除碘化物外，還有4050的不溶性物質(zhì)和3050的可溶性物質(zhì)。(2)可溶性物質(zhì)大部分為：氯化鈉、氯化鉀、硫酸鈉硫酸鉀、碘化鈉、碘化鉀、碳酸鈉、氯化鎂等。【問題四】怎樣將海帶中含碘物質(zhì)分離出來?【猜想與假設(shè)】若含碘物質(zhì)與其他可溶性物質(zhì)溶解度差別很大，可采用結(jié)晶過濾的方法分離（如表1所示）。表1 海帶中的幾種鹽類的溶解度表【搜集資料，討論交流】(1)設(shè)計實驗步驟、操作關(guān)鍵、需用儀器?！緦嶒灢襟E】加熱一過濾；【實驗儀器】火柴、玻璃棒、三角架、酒精燈、大燒杯、

25、漏斗、濾紙、鐵架臺(鐵圈)等；【操作關(guān)鍵】過濾后所得的濾液應(yīng)該是澄清的?！締栴}五】你能設(shè)計出幾種方法來檢驗濾液中是否有碘離子呢?【猜想與假設(shè)】根據(jù)碘離子的性質(zhì)設(shè)計。【搜集資料，討論交流】碘離子可與銀離子的反應(yīng)，碘離子具有還原，可與氧化性物質(zhì)（溴和過氧化氫等）在酸性條件下反應(yīng)?！緦嶒灐繖z驗方法 現(xiàn)象 解釋方法一先加AgNO3溶液，再加稀HNO3生成不溶于稀硝酸的黃色沉淀I- + Ag+ = AgI方法二先加溴水，在加四氯化碳溶液分層：上層幾乎 無色，下層紫紅色2I- + Br2 = I2 + 2Br- 方法三在酸性條件下，先加雙氧水，再加淀粉溶溶液變藍2I- + H2O2 + 2H+ = I2

26、+ 2H2ONaClKClNa2SO4K2S04NaIKINaCO3K2CO3CaCI2MgCI2035.727.657.2185.9129.5751359.552.810039.856.74223.130220845560.915973合肥師范學院 2014 屆本科畢業(yè)生論文（設(shè)計）6液步驟三：展示成果【展示成果與討論】每位學生對此次探究活動進行反思和總結(jié)。通過這個案例，可以看出在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進行化學實驗教學可以使學生主動參與實驗，從實驗的假設(shè)、分析、儀器準備到實驗步驟都是以學生為主體，使學生由過去的被動等待和接受式的學習方式，變?yōu)榉e極主動探究式的學習方式15。極大的提高了中學學生對學習化學學

27、科的興趣，讓化學學習變得不再那么枯燥無味。四 前景與展望網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其應(yīng)用規(guī)模迅速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)與日常生活中的方方面面的聯(lián)系越來越密切,網(wǎng)絡(luò)必將在今后的學習生活中具有不可替代的作用。實踐證明,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的中學化學實驗教學能夠打破傳統(tǒng)教學模式，克服傳統(tǒng)化學實驗中受化學實驗設(shè)備、環(huán)境和資金等方面的限制，提高實驗教學效率?；诰W(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的中學化學實驗教學，解決了一些化學實驗不能讓學生進行實際操作的問題，其不僅能突破時間、空間和地點限制，有效避免各種實驗風險更可以有效地擴充化學實驗資源。在網(wǎng)絡(luò)化學實驗教學中,可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)、人機交互技術(shù)模擬傳統(tǒng)化學實驗室中的各種儀器、設(shè)備進行化學實驗，就如同在真實的化

28、學實驗室一樣,從而擴充了化學實驗資源,增加了學生親自動手化學實驗的機會,提高了學生操作各類化學實驗的能力。綜上，網(wǎng)絡(luò)將在化學實驗教學中占據(jù)著重要地位，它的作用將無可替代，它的發(fā)展前景將無可限量。合肥師范學院 2014 屆本科畢業(yè)生論文（設(shè)計）7參考文獻參考文獻1 張琳, 胡頌平. 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下開展化學探究性實驗研究J. 教育信息基礎(chǔ), 2009, 3: 28-29.2 楊冰. 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下高中化學實驗教學探析J. 浙江: 杭州師范大學, 2013, 7: 136-137.3 張高華. 淺談網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下高中化學的實驗教學J. 中國校外教育理論, 2007, 2: 43-45. 4 符春燕. 利用信息技

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