趙爽，龍雨星，閆巖，劉明凱*

(1.江蘇師范大學(xué) 化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，江蘇 徐州 221116；2.安徽工業(yè)大學(xué) 化學(xué)與化工學(xué)院，安徽 馬鞍山 243032)

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，信息技術(shù)逐步改變了人們的生活，教育行業(yè)同樣受到現(xiàn)代信息技術(shù)的影響。教育部早在2001 年就頒布了《基礎(chǔ)教育課程改革綱要(試行)》，綱要中提出要加快實現(xiàn)現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用，改變師生間的互動方式和課堂教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式[1]?！笆奈濉币?guī)劃時期，教育部圍繞建設(shè)高質(zhì)量教育體系的目標(biāo)也作出了重要部署，其中指明“提高高等教育質(zhì)量、深化教育改革”這兩個層面的要求[2,3]。而基于現(xiàn)代信息技術(shù)建構(gòu)創(chuàng)新有效的教學(xué)模式是深化教育改革的前提，同時也為高等教育質(zhì)量的提升和創(chuàng)新人才的全面成長奠定基礎(chǔ)?，F(xiàn)代信息技術(shù)主要運用計算機(jī)和通信技術(shù)設(shè)計開發(fā)軟件、系統(tǒng)等，逐步實現(xiàn)對聲、形、字、圖等信息的獲得、處理加工、運行存儲、傳播使用等功能。信息技術(shù)在教育中的應(yīng)用使得教材多媒化、教學(xué)個性化、學(xué)習(xí)自主化、活動合作化以及環(huán)境虛擬化[4]。將現(xiàn)代信息技術(shù)與教學(xué)相結(jié)合，可以充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，有利于發(fā)揮師生的主體作用，進(jìn)而構(gòu)建有效課堂、推動師生的共同發(fā)展。然而，應(yīng)有盡有的學(xué)習(xí)資源也讓許多教師感受到了前所未有的壓力：學(xué)生同樣可以利用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源來擴(kuò)大自己的知識面，他們的疑問大部分都可以在網(wǎng)絡(luò)上得到解答，因而對老師的依賴感大大降低[5]。因此，每一個教育行業(yè)的工作者都應(yīng)該思考，如何在教育教學(xué)中適度地運用現(xiàn)代信息技術(shù)，讓其更好地輔助于教學(xué)過程。

1 傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限性

1.1 學(xué)生對理論知識的學(xué)習(xí)興趣較低

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)，研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的科學(xué)。高校學(xué)生在中學(xué)階段的學(xué)習(xí)中，已經(jīng)掌握了大部分基礎(chǔ)的化學(xué)反應(yīng)。在大學(xué)階段的化學(xué)教學(xué)中，學(xué)生將對中學(xué)時期簡單了解過的化學(xué)理論展開深入的學(xué)習(xí)，由中學(xué)化學(xué)對各種理論的宏觀描述向微觀層面逐步遞進(jìn)探究，繼而培養(yǎng)高校學(xué)生在化學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的科研意識和潛能。在此過程中，不乏要接觸許多抽象的化學(xué)概念及微觀反應(yīng)機(jī)理，讓學(xué)生覺得艱澀難懂，難于快速接受并理解掌握。而一些高校教師的教學(xué)方法機(jī)械呆板，只想著傳授基礎(chǔ)知識，忙于讓學(xué)生盡快了解問題的答案，沒有曲折迷離的探索過程，缺乏教學(xué)的靈活性，導(dǎo)致課堂缺乏吸引力和感染力。此外，由于高校涉及課程的豐富多樣性，化學(xué)課堂的教學(xué)課時有限，在一些較為復(fù)雜的理論知識面前，要使學(xué)生在有限的時間內(nèi)達(dá)到良好的教學(xué)效果，僅僅使用傳統(tǒng)的教學(xué)方法往往很難達(dá)到教學(xué)目的。

1.2 教師無法有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)

大學(xué)的學(xué)習(xí)不僅僅是專業(yè)的學(xué)習(xí)，更是一個全方位的成長成才的過程，在更多時候，創(chuàng)新能力甚至比專業(yè)知識的學(xué)習(xí)能力更加具有實踐意義。大學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的提升能夠在更深層次上改變他們對世界、對人生、對價值的看法，讓高校學(xué)生更加科學(xué)的、從容地面對當(dāng)前所發(fā)生的一切，從而不斷地提升自我改善的能力。因此，高校學(xué)生需要具備一定的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新思想，才能更好地適應(yīng)高校課程。而在傳統(tǒng)教學(xué)模式的課堂中，教師是教學(xué)活動的控制者、組織者和評判者，是知識的化身和權(quán)威。學(xué)生始終處于被動位置，對理論知識只能根據(jù)教師的講授進(jìn)行吸收，在學(xué)習(xí)活動中很難有自主性。傳統(tǒng)的高校課堂教學(xué)主要以教師講授為主，師生之間基本只有問答互動，形成一種灌輸知識式的課堂教學(xué)模式，這樣的方法對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)是非常不利的。尤其在講授一些枯燥的基本原理時，照本宣科的填鴨式教學(xué)讓學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣越來越低并逐漸習(xí)慣于被動學(xué)習(xí)，導(dǎo)致高校學(xué)生們發(fā)散思維、內(nèi)化知識、整合信息、自我反思和主動創(chuàng)新的意識越來越弱[6-7]。

2 基于現(xiàn)代信息技術(shù)的高校化學(xué)教學(xué)模式

2.1 問題探究式教學(xué)

問題探究式教學(xué)主要是指教師在教學(xué)過程中，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計適合學(xué)生開展探究活動的問題，并根據(jù)這個探究問題創(chuàng)設(shè)出一個包含問題的情境。該情景要盡可能地方便學(xué)生理解，引起學(xué)生思考，然后組織學(xué)生分組或組織學(xué)生自行探究。一個恰當(dāng)?shù)膯栴}可以迅速激發(fā)學(xué)生的求知欲，提高學(xué)生解決問題的心里期待，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。這種教學(xué)方法合理利用了現(xiàn)代信息技術(shù)中互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點，將豐富多彩的網(wǎng)絡(luò)資源合理運用到教學(xué)中，鼓勵學(xué)生將互聯(lián)網(wǎng)用作學(xué)習(xí)工具的一種。同時幫助大學(xué)生們樹立一種正確、綠色、健康的網(wǎng)絡(luò)觀念，形成一種對互聯(lián)網(wǎng)不僅是一個閑暇時消遣娛樂的場所，更是學(xué)習(xí)時的一種實用性工具的認(rèn)識。該教學(xué)方法的實施主要分成三個步驟，如圖1 所示。

圖1 問題探究式教學(xué)的實施步驟

首先，教師應(yīng)在前序知識學(xué)完、新知識學(xué)習(xí)開始前，以課外活動的形式組織探究。教師營造出一個問題氛圍，在情境中提出問題為新知識作鋪墊，讓這個問題充分引發(fā)學(xué)生思考，然后引導(dǎo)學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)等方式，搜集所需的相關(guān)資料。在互聯(lián)網(wǎng)查找資料過程中，教師要及時跟進(jìn)學(xué)生的探究進(jìn)度，為學(xué)生指明搜索方向。查找到足夠的資料后，學(xué)生需要根據(jù)所收集到的信息進(jìn)行整理分析，尋找對解決問題有幫助的有效信息，繼而嘗試解決教師提出的問題。教師應(yīng)給學(xué)生一段時間進(jìn)行思考探究，鼓勵學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行資料查找，并即時地對學(xué)生查找到的資料進(jìn)行評價、分析。此外，教師在課堂上可以實時地針對問題與學(xué)生展開共同探究，學(xué)生可以在收集到有用的信息后直接分享到課堂中，與同學(xué)老師一起討論學(xué)習(xí)。在難度較高的知識學(xué)習(xí)結(jié)束后，為了幫助學(xué)生鞏固知識、加深理解，教師可以根據(jù)相應(yīng)的重難點知識提出一系列問題，引導(dǎo)學(xué)生在課后進(jìn)行探究。該探究問題可以圍繞鞏固課上所學(xué)、拓展學(xué)生思維或是強(qiáng)化重點知識來進(jìn)行設(shè)計。探究過程中，教師可以為學(xué)生提供一些互聯(lián)網(wǎng)資源供學(xué)生參考，也可以引導(dǎo)學(xué)生的探究方向來讓學(xué)生進(jìn)行自主探究，在學(xué)生對相關(guān)資料學(xué)習(xí)探究結(jié)束后，教師要鼓勵學(xué)生針對問題展開思考，并自主地嘗試解決問題。

大學(xué)化學(xué)知識對學(xué)生來說具有一定的深度和廣度，在高校自主學(xué)習(xí)的大環(huán)境中，學(xué)生需要具備針對問題自主探究的能力[8]。這種教學(xué)方法合理的利用了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢，將豐富多彩的網(wǎng)絡(luò)資源運用到教學(xué)中，鼓勵學(xué)生將互聯(lián)網(wǎng)用作學(xué)習(xí)工具的一種。此外，與傳統(tǒng)的問題探究式教學(xué)相比，這種基于現(xiàn)代信息技術(shù)的問題探究式教學(xué)能更好地保證學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中處于學(xué)習(xí)的中心位置、更充分地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的投入度，提高學(xué)生在探究過程中對相關(guān)知識的關(guān)注度，促進(jìn)其進(jìn)行有效學(xué)習(xí)[9]。

2.2 合作討論式教學(xué)

基于現(xiàn)代信息技術(shù)的合作討論式教學(xué)，是指讓學(xué)生通過進(jìn)行分組探究、小組討論的形式來實施教學(xué)[10]。這種方法較適合在一個板塊的知識學(xué)習(xí)完后或是在復(fù)習(xí)課時開展，以幫助學(xué)生在討論過程中鞏固復(fù)習(xí)整個板塊的學(xué)習(xí)內(nèi)容。這種教學(xué)方法在實施與教學(xué)時主要借助社交軟件的組群(如QQ群)或者線上會議軟件(如騰訊會議) 等來開展教學(xué)活動。例如，在進(jìn)行有機(jī)化學(xué)相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)時，可以靈活運用該方法開展教學(xué)，討論學(xué)習(xí)流程如下圖2 所示。

圖2 合作討論式教學(xué)的實施步驟

教師下達(dá)討論任務(wù)后各小組的成員首先應(yīng)分頭對問題展開探究，在教師的指導(dǎo)下利用網(wǎng)絡(luò)資源圍繞討論主題進(jìn)行搜索以了解相關(guān)信息；然后對有用信息進(jìn)行篩選、整理、分析，繼而針對問題進(jìn)行思考，得出自己的看法。當(dāng)學(xué)生對討論主題有了自己的看法和理解后，教師應(yīng)引導(dǎo)各小組的學(xué)生自行組織開展小組討論。在小組討論環(huán)節(jié)，學(xué)生可以選擇使用手機(jī)、平板電腦等設(shè)備，利用線上會議軟件或社交軟件的組群功能進(jìn)行小組討論。這種討論形式不受時間地點的限制，小組成員可以在討論環(huán)節(jié)發(fā)表自己前期探究所得出的觀點、想法，在討論過程中學(xué)生之間可以相互提問、大膽質(zhì)疑，在相互交流、共同思考的過程中得出結(jié)論。最后，教師引導(dǎo)學(xué)生分享小組討論的結(jié)果，在將結(jié)果進(jìn)行展示時，還可以鼓勵學(xué)生利用多媒體設(shè)備進(jìn)行展示。

基于現(xiàn)代信息技術(shù)的合作討論式教學(xué)需要學(xué)生對信息技術(shù)操作技能具有一定的掌握度和熟練性。教師在合作討論式教學(xué)中需要發(fā)揮好引導(dǎo)作用，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)好問題背景，在設(shè)計探究討論任務(wù)時要以達(dá)到大綱要求的教學(xué)目標(biāo)為目的，同時該任務(wù)要對學(xué)生有適當(dāng)?shù)母偁幮院吞魬?zhàn)性。目前隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的普及，互聯(lián)網(wǎng)上的化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)資料隨處可見，在網(wǎng)絡(luò)上搜索資料很容易，但如何判斷資料的正確率和可信度并不容易。合作討論式探究能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，在強(qiáng)烈探究欲望的驅(qū)使下，學(xué)生會樂于進(jìn)行討論甚至辯論，以興趣帶動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，能使學(xué)習(xí)效率顯著提高。另外，教師要時刻關(guān)注學(xué)生探究的進(jìn)度，控制好學(xué)生的探究方向，適當(dāng)?shù)亟o予幫助。在討論結(jié)果得出后，教師要及時地組織評價流程，對學(xué)生的討論作出總結(jié)，并歸納相應(yīng)的學(xué)科知識，強(qiáng)化知識點，鞏固學(xué)生的知識體系。除了問題式討論法外，隨機(jī)式討論法在高?；瘜W(xué)的教學(xué)過程中也應(yīng)大力推廣。在教學(xué)過程中，根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)隨時調(diào)整教學(xué)進(jìn)程。比如學(xué)生出現(xiàn)迷惑的表情，證明他們對講授的內(nèi)容不能完全理解；再或者學(xué)生私下小聲討論時，表明他們對同一個知識點具備不同的認(rèn)知。這時教師應(yīng)該暫停教學(xué)過程，由學(xué)生代表講出自己的疑惑和問題，留給學(xué)生一定的思考和討論時間，最終由學(xué)生給出討論的最終結(jié)論。經(jīng)過自行探究的過程后，學(xué)生對討論的主題會產(chǎn)生較為明確的看法，有了互聯(lián)網(wǎng)資料作為理論、數(shù)據(jù)支撐，學(xué)生在討論環(huán)節(jié)會更加自信地參與討論。這種討論過程并沒有耽誤教學(xué)進(jìn)度，反而有利于促進(jìn)學(xué)生對重點和難點的理解和掌握；同時合作學(xué)習(xí)式的教學(xué)方法能夠有效鍛煉學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的思考能力，訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新思維，在針對探究問題進(jìn)行的探討中，小組成員各抒己見，形成了一個良好的思維開發(fā)學(xué)習(xí)環(huán)境，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的同時刺激學(xué)生主動地建構(gòu)自己的知識體系。

2.3 模擬實驗輔助式教學(xué)

實驗輔助式教學(xué)就是在化學(xué)教學(xué)過程中，適當(dāng)?shù)厥褂没瘜W(xué)實驗來為教學(xué)作輔助，使學(xué)生直觀地感受到化學(xué)實驗的現(xiàn)象，進(jìn)而對相關(guān)的概念、理論達(dá)到更好的理解。在高?；瘜W(xué)教學(xué)中，許多概念和理論都是經(jīng)過大量實驗、通過復(fù)雜的驗證過程得出的。對于一些重要概念和重要理論，僅僅在課堂上展示相關(guān)實驗過程無法達(dá)到很好的教學(xué)效果，利用實驗輔助法進(jìn)行教學(xué)，能夠加深學(xué)生對一些理論、概念的理解，也能幫助學(xué)生形象地、更容易地掌握一些有難度的理論，使學(xué)生在實驗的過程中逐漸形成自己的認(rèn)知。最基本的是在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上，運用教學(xué)多媒體技術(shù)，展示相關(guān)的實驗內(nèi)容，將化學(xué)實驗以實驗演示視頻或模擬實驗動畫的形式展現(xiàn)給學(xué)生，強(qiáng)化學(xué)生對相關(guān)實驗現(xiàn)象的表象認(rèn)知，使其對相關(guān)實驗產(chǎn)生較為直觀的體驗，對實驗操作、實驗過程、實驗結(jié)果都有一個全面的了解。

此外，數(shù)字化模擬實驗室也能給化學(xué)教學(xué)帶來不錯的教學(xué)效果。僅利用多媒體播放實驗演示視頻來創(chuàng)設(shè)實驗情景時，學(xué)生只通過視覺和聽覺來獲取相關(guān)實驗信息，對實驗的具體操作無法達(dá)到掌握。如果利用數(shù)字化模擬實驗室進(jìn)行教學(xué)，教師可以隨時暫停演示實驗的視頻來對某一操作或某一現(xiàn)象進(jìn)行講解，以確保學(xué)生的掌握度和師生間的互動。教師可以一邊進(jìn)行實驗操作的講解，一邊提醒學(xué)生需要注意的操作要點，在實驗進(jìn)行過程中，教師能夠?qū)崟r掌握實驗進(jìn)行的程度，適時地引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，鼓勵學(xué)生用化學(xué)用語描述實驗現(xiàn)象，達(dá)到對一個化學(xué)反應(yīng)的全面認(rèn)識。這不僅能夠很好地解決因?qū)嶒灄l件受限、反應(yīng)時間過長而無法開展實驗課教學(xué)的情況，還可以讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下親自進(jìn)行實驗，對相關(guān)實驗的操作步驟達(dá)到一定程度的了解，并根據(jù)實驗的具體操作步驟，結(jié)合模擬實驗操作親自完成相關(guān)實驗。在模擬實驗室軟件中進(jìn)行實驗后，同樣能得到相應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)，學(xué)生能夠像真實的實驗一樣，對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得出實驗結(jié)論。在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行模擬實驗之前，教師要先為學(xué)生介紹清楚模擬實驗室中的相關(guān)操作流程以及注意事項，通過簡單的培訓(xùn)讓學(xué)生掌握實驗的具體操作方法，避免在進(jìn)行實驗的過程中，學(xué)生出現(xiàn)因錯誤操作而導(dǎo)致實驗結(jié)果產(chǎn)生明顯偏差。其次，在進(jìn)行實驗前，教師要先在課堂上進(jìn)行相關(guān)理論知識的詳細(xì)講解，確保學(xué)生對實驗原理、實驗操作等達(dá)到一定程度的掌握，再根據(jù)模擬實驗軟件的實際情況向?qū)W生講解軟件中的操作與實際操作的對應(yīng)關(guān)系，讓學(xué)生對模擬實驗操作達(dá)到了解后再開展實驗。這樣既達(dá)到了實驗教學(xué)的目的，又能很大程度地激發(fā)學(xué)生的主動性和求知欲。在模擬實驗進(jìn)行過程中，教師應(yīng)最大程度的把主動權(quán)交給學(xué)生，讓學(xué)生自己探索不同實驗操作條件下所得出的不同實驗現(xiàn)象和結(jié)論。最后，模擬實驗結(jié)束后，教師應(yīng)及時引導(dǎo)學(xué)生反饋信息，總結(jié)模擬實驗與實際實驗操作的異同點，調(diào)查學(xué)生對于模擬實驗的接受度、滿意度，并分析模擬實驗過程中存在的問題，以便在接下來的教學(xué)過程中及時改進(jìn)。

3 結(jié)語

現(xiàn)代信息技術(shù)與化學(xué)教學(xué)的融合改變了課堂的教學(xué)模式，快速提高了教師及學(xué)生的信息素養(yǎng)。該文將相關(guān)的教育學(xué)理論與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合，提出了適合高?；瘜W(xué)教學(xué)的問題探究式、合作討論式及實驗輔助式三種教學(xué)模式。在信息技術(shù)的幫助下，學(xué)生真正走入教學(xué)，融入教學(xué)過程，自主地對知識進(jìn)行探究并建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)；教師在教學(xué)中也真正做到合理引導(dǎo)、適時提問、及時總結(jié)，成為教學(xué)過程的引導(dǎo)者。鑒于現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，教育學(xué)者們應(yīng)緊隨步伐，共同探索構(gòu)建有效課堂，推動師生的共同發(fā)展，最終實現(xiàn)我國“教師為輔，學(xué)生為主”的教育理念，推動高校化學(xué)教學(xué)模式的有效變革。