“网络环境下研究性学习”是指以计算机为媒介,依据网络的资源共享、交互学习、超文本链接等特征,在教师或专家指导下,从学生生活、社会与自然中选择和确定相应专题,以小组合作学习的方式,开展类似科学研究,并自主获取知识、应用知识、解决问题的一种综合活动。信息化、网络化的社会文化环境正在创造出各种高水平、高效益的学习模式,同样在研究性学习中正确运用网络必将产生许多意想不到的效果。因此,摸索建立适合化学学科的研究性学习策略及其指导体系,可以丰富研究性学习的内涵及外延,并为当前研究性学习的相关研究提供新的思路与视角。
一、网络环境下实施研究性学习的意义
国外20世纪90年代以来,以自主性、开放性、研究性学习的课程重构已成为许多国家课程改革的突出特征,如美国的“自然与社会研究”、“设计学习”,英国的“社会研究”“设计学习”,法国的“综合学习”,日本的“综合学习时间”,这类课程都注重和强调学生在学习活动过程中的科学探究和科学体验,未来数字信息社会发展和知识经济的客观要求,对于未来人才信息素养与科学探究精神的培养显得尤为迫切。网络环境下开展化学研究性学习活动是从学科教学的角度,为学生提供互动性交流环境,最大限度地调动学生学习过程中的多感官协调参与,有效地培养学生主动进行科学探究的意识和协同学习的团队精神,增强学生克服困难的勇气和自信心。因此,它不仅可以改变学生获取知识的方式与途径,培养学生科学态度、科学道德与科学素养,而且还能提高发现问题和解决问题的实践能力,让学生学会合作与分享,建立学生对社会的责任心和使命感,唤醒学生自主学习的主动意识和学习体验。有效借助网络进行个性化的学习,完善学生的智能结构,促进学生人格的健康发展。
1.有利于培养学生现代的科学素养和敏锐的信息素养。化学学科的教学目的归根到底就是让学生全面发展。发挥化学学科的自身特点和学科优势,有利于化学研究性学习的开展。因为社会访问、环境调查和项目设计不仅可以增长学生大量的学科内的科学知识和跨学科的相关知识,还可以培养坚忍不拔的毅力,勇于探究的科学精神,乐于助人的品质以及善于合作的态度。而网络环境与学科教学的有效结合更有利于学生信息素养的培养,网络环境下的研究性学习活动的开展培养了学生获取信息、传输信息、处理信息和应用信息的能力,从而培养学生良好的信息素养,把信息技术作为支持终身学习的手段,为学生适应信息社会的发展和需要打下必要的基础。
2.有利于培养学生主动的探究意识和能力。通过网络引导学生自主探究科学事实、化学现象,通过探究科学真理的过程,自然地进入科学学习的轨道。因为知识的获取固然重要,但如何获得知识的过程却更为重要。为此,利用网络开展研究性学习的过程中,教师必须引导学生参加观察、收集、分析数据或资料的活动,经过思考提出问题,并寻求问题的解释。同时能对所观察和获取的现象及数据进行分析、比较、评价和分类,通过推断最后概括出结论。这样以网络环境及研究性学习活动为载体,通过情境、协商、对话、重组等学习方式,让学生在局域网的网络环境下,主动开展富有个性化的研究性学习活动,在活动中成为学习的实践者和探究者,从而形成主动获取化学知识的意识,养成主动利用信息技术自主学习的终身习惯和科学探究能力。
3.有利于培养学生自主创新意识和综合实践能力。当前化学教学忽视了应用化学知识解决实际问题能力的培养。创新意识和实践能力的培养作为化学教学目标的价值取向,它可以通过让学生带着研究性的化学问题,提出假设与猜想,通过网络收集和查询材料,并对研究性问题进行探索、分析、研究,最后基于问题解决的方式,在实践操作中培养学生科学态度和价值观、创新精神和创新思维,掌握科学研究的一般基础的方法,提高实践操作、解决生活中与化学学习相关的实际问题的能力。如果利用网络在化学学科内积极开展研究性学习活动,学生必然会将从网络获得的化学知识运用于实践中去,用眼观察、动手操作,这就为学生将知识化为能力提供了可能性。化学综合实践能力一般包括观察能力、实验操作能力、理论联系实际能力、信息查询与选择能力、分析和处理信息能力、应用化学知识解决简单问题的能力等。通过研究性学习的开展,可以逐步实现以上能力的培养。
4.有利于突出“以学习者为中心”,落实学生的主体地位。知识的学习应以学习者为中心,教师是知识学习的组织者、促进者、帮助者和指导者,而学生则是学习过程的参与者、探究者与实践者,即学生是学习主动参与的主体。学生通过计算机媒介以情境、协商、对话、重组的学习方式,进行研究性学习活动,开展专题研究,从而在活动中突出学生的主体地位。
二、网络环境下开展化学研究性学习的组织形式
通常网络环境下的化学研究性学习的组织形式有以下几种:
1.“自主”型,即活动的过程仅仅是由学生个体独自进行自主探究和实践。比如完成某个实验设计,无论是独立任务的完成和实验的具体实施,还是实验设计中的某个仪器的制作主要靠自己的力量,虽然在整个设计过程中也要与人交往和沟通,(如向人请教、与人协商、查询资料等),但其所有的决定和判断都要求学生自己做出,任务和项目的设计要由学生个人完成;
2.“协作”型,是以4～6人小组为基本形式,个人与集体活动包含在小组活动之中。这种活动向学生提供了可以进行横向交流与多向沟通的网络环境。学生可以相互交流与合作,总结经验,共同提高。这种学习形式往往以“专题学习小组”或“专题研究与操作小组”的形态出现;
3.“沙龙”型,对于一些具有共同研究主题的个人或研究小组,常采取“沙龙”形式,以“头脑风暴”的方法,围绕主题进行研讨和交流,相互启发,形成共识,促进个人或各研究小组的研究进程。
网络环境为实现全方位、适时、多边互动的教学新模式,借助网络环境,教师与学生、教师与教师、学生与学生之间除了可以进行有限的情景交流外,还可以实现全方位、适时的、多边互动的教学,形成一种全新的学习组织形式。
三、网络环境下的化学研究性学习教学模式
网络教学模式为学生自主学习活动提供了强有力的技术支持,较好地体现了以学生为主体,教师为主导的教学理念,使学生在获得化学知识的同时,也掌握一些运用网络处理相关信息的能力,并使学生综合素质得到全面的提高。借助网络环境开展化学研究性学习,可以将传统教学模式和现代信息技术有效结合起来,建构适合学习活动开展的“协作性学习教学模式”。在基于因特网的协作学习中,具有学习资源环境与协作学习小组、协作学习小组与学习个体、学习者个体与学习者个体以及协作学习小组与协作学习小组之间的多重协同作用。协作学习模式有组内协作和组间协作,学习者首先根据自己的需要与兴趣结合不同的协作小组,进而展开学习进程。
教学模式各环节的具体操作如下:
情景创设.教师通过精心设计教学内容,利用多媒体技术与网络技术,在教学的开端用生活中的化学问题、化学现象、化学实验或动画等激发学生的研究兴趣,创设一种学生主动参与化学学习的学习情景,使学生处于一种积极的心理状态中,有利于学生的自主学习。创设情景包括创设客观的探究情景、网络互动情景和充分的参与情景,从而开放学生学习的空间,实现学生有意义的自主学习。
确定目标.学生运用课题质疑法、因果质疑法、联想质疑法、比较质疑法等方法,在教师的指导与点拨下,通过学生自主自我设问、学生之间相互设问、师生之间相互设问等方式,提出研究课题的目标与专题。课题的选题来源一般可以从以下方面展开,即从社会发展需要出发提出课题;从日常生活观察中发现问题;从不同学科之间交叉点找出问题;从学习资料信息中分析比较提炼出课题。
自主探究.教师提供有关的学习材料,组织学生结合研究的目标与研究专题,设计研究方案和研究计划,有步骤地开展研究活动,尤其要注意对学习困难学生的指导和帮助。学生能够合理利用教师提供的学习资料或网上查询的相关化学网站及网络资源,开展研究性学习活动。自主探究阶段要训练学生“会话”“协作”能力,在教师创设的各种情景中,通过自主尝试,小组合作交流,组际间交流与竞争,对网络上搜集到的知识进行分析、比较、归纳抽象、思维概括,从而得出探究的初步结论。
协作交流.在“以学生发展为本”的研究性学习中,学生不再是由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象,而是成为信息加工的主体,意义的主动建构者。教师有计划地利用网络组织师生交流、生生交流、人机交流,从而形成竞争、协同、伙伴关系。学生之间相互交流、协作解决问题而形成学习的共同体,对于交流中遇到的一些疑难及时通过网络的人机交互、生生交互、师生交互等协作学习方式共同克服研究性学习过程中,同时加强了针对性的辅导。学生针对个人学习结果,可以通过BB讨论区进行交流,协作学习,教师可以利用视频教学形式对各研究小组进行集体辅导。
自主评价.教师归纳总结,查漏补缺,适时评价。学生在教师的指导下理清学习内容,质疑问难。对研究性学习成果的评估采用基于项目与活动的考核方式。评估的方式可以是面谈、发言、报告、文件夹、小制作等。面谈可以是对研究性学习小组、个人。发言可以是对一些问题的及时应答效果评估;报告指研究性学习小组的研究成果报告,内容包括目标、方法、步骤、分析、结果、结论等。可以是手写的报告,也可以是电子报告。文件夹是指研究性学习过程中在网络上专门建立的文件夹,内容包括研究小组的工作摘要,图画、图表、访谈记录、过程性数据、工作计划等。评价目的着眼于学生的主动发展,主要方法包括参与性评价、交互性评价、差异性评价、激励性评价和多元性评价。评价阶段可以是利用网络交互的功能,将研究成果在网上发布,全体研究小组在网上对成果进行适时评价;也可以通过多媒体向全体同学和教师展示交流,其它研究小组向课题组提出问题,并做出适当的评价。
总结反思.研究小组同学对指导教师和同学的客观评价进行总结反思,学生根据自己的学习情况和学习兴趣,有针对性地选择合适的方式和相关内容,提出进一步完善的方案和设计开放性的问题,自主提高。与此同时,利用超级链接将研究成果向课外延伸,提高研究成果的社会认可度。
