internet环境下的初中科学教学.doc

Internet环境下的初中科学教学Internet环境下的初中科学教学摘要科学教学的实施是实现基础教育课程改革中科学课程三维目标的关键。在基础教育课程改革新理念的指导下，结合Internet和初中科学教学的特点， Internet支持初中科学教学具有以下优势：Internet为初中科学教学提供了丰富的信息和资源；Internet为初中科学教学提供了探究的平台；Internet支持了对科学概念的理解；Internet为中学科学教学创设了对话、交流、协作的环境。但片面地在初中科学教学中使用Internet也可能会带来一些负面效应，教师应采取适当的措施，更好地将Internet和初中科学教学结合起来，以充分地发挥Internet在科学教学中的优势。关键词：初中科学教学；Internet环境；探究学习；交流协作一、Internet的特点与支持初中科学教学的优势科学课程关注科学、技术与社会的问题；强调科学探究，让学生亲历科学，在体验中学习科学；强调要理解科学的本质，培养科学的精神，形成科学的态度和价值取向。网络学习环境可以为科学课程三维目标在科学教学中的实现开创新的空间，Internet所具有的特点体现了支持科学教学的鲜明的优势。（一）Internet为初中科学教学提供了丰富的信息和资源Internet是人们日常生活中最重要的信息来源之一。凡是人类活动涉及的各个方面，几乎都可以在网上查阅。技术，尤其是万维网的扩展，使得信息如此容易获得，以致学生在探究解决问题的方法时能够容易地找到有关的思想、概念和主题。网上的许多信息源都是原始数据来源，也就是说，它们常常包括了和科学家使用的相同的数据体系。1参加一项科学实验或观察的一个关键因素就是对数据的收集和分析。教师可以利用Internet作为科学教学中探究主题的来源，并鼓励学生收集、整理、分析Internet上的数据，展开学习活动。例如，要让学生了解关于中国人口的概况，教师可以鼓励学生查阅“中国人口信息网”“中国人口与计划生育网”“中国地理教学网”等相关网站，获得所需要的数据，并对它们进行比较、分析；学生可以用简单的Excel电子表格软件作出各种统计图，如“中国大陆历次人口普查总人数”的柱型统计图表、“估测我国60岁以上人口在总人口中的比例”“我国各种文化程度人口比例”饼型统计图表等；根据统计结果，教师引导学生展开对中国人口现状的讨论，预测中国人口发展的趋势，并提出相应的建议。如果要开展对某一地区的天气数据（包括温度、湿度、降水量，大气压、云量、风速等）进行追踪并对气候作出预测；对某一地区某个年代的生态发展状况作出推测；对某一种现象进行研究、作出解释等学习活动，因特网都不失为一个较好的选择。共享是网络最大的优势。初中科学课程与学生的生活密切相关，与整个大自然密切相关。Internet不仅为教师和学生提供了百科全书式的信息资源，并且综合运用语言、文字、声音、图形、动画和视频等多种信息呈现方式，创设了一个图文并茂、有声有色的数字化环境。网络资源库、多媒体视频库包含了大量的图片、声音、动画和视频素材，作为新的课程资源为教师提供形象生动的教学材料和多种多样的教学内容。在表现大自然的奥秘和奇妙的实验现象时，这些媒体表现形式各有所长，图片可以展现大自然的丰富多彩，动画可以展示事物发生、发展的动态过程，模拟可以使复杂的实验过程变得明晰，使抽象的原理形象化，视频影像可以表现真实生活的事件和情景，语音与视频、动画信息结合更能增强信息的传递效果，音乐可以渲染情节与气氛。（二）Internet为初中科学教学提供了探究的平台美国国家科学教育标准指出：对从学生们所亲历的事物中产生的一些实际问题进行探究，是科学教学所要采取的主要做法。(38)探究是初中科学课程的核心。科学课程要给学生多样的探究主题，提供充分的探究机会，让学生参与到探究活动中，手脑并用，亲自体验探究过程的曲折和乐趣，获得知识与技能，学习科学家的科学探究方法，领悟科学思想和理解科学本质。科学探究活动是培养科学观念与能力的最理想的途径，也是培养创新精神与实践能力最有效的手段。在网络环境中，信息的流通可以是双向、多向的。随着网络通讯软件的不断发展、数据库技术的不断提高和超文本、超媒体标志语言（ html、xml等）的不断扩展，不仅人机交互能力大大提高，而且网络个体之间的交流也变得日益方便和简单。网络的超链接特性、多媒体特性和交互性的结合，特别适合学习者进行探究学习。国外，许多的科学教学研究组正在设计一些项目，为学生提供展开网络探究的平台，如WISE（Web-based Inquiry Science Environment）、HI-CE（Highly Interactive Computing in Education）以及MUVEs（Multi-user Virtual Environments）等。WISE是给4年级学生提供的一个在线科学学习环境。在 WISE中，学生可以开展关于生命科学、地球科学以及物质科学的探究项目（包括转基因食物、地震预测、艾滋病、水质、狼或畸形青蛙的秘密等项目）。大多数的WISE活动是在计算机上使用网络浏览完成的，它们可以通过不同的途径来指导学生，如通过网页提供学习内容，通过所作的记录鼓励学生进行反思，通过让学生设计、讨论、合作和评价来学习和解答当代的科学争论，并提供诸如可视化数据工具、因果关系模拟、实验模拟、评价等工具引导学生深入思考。WISE也提供了项目的创作环境，教师可以订制符合他们自己需要的项目或者创建自己的项目。HI-CE提供了基于项目的科学教学方法、数字化图书馆和以学习者为中心的软件，以支持学生对重要的问题进行科学探究。在HI-CE的网站上，学习者可以进入科学实验室下载，使用大量的数据、图表、模拟软件工具探究复杂的问题。例如，Artemis是一个可以让学生进入包含许多期刊文摘、科学杂志和大量网页的数字化图书馆的工具。 Model-It使得学生很容易建构、测试和评价定性的模型。学生可以创建自己探究的科学现象的理论模型，并运用模拟实验来测试他们的模型。哈佛教育研究所（Harvard Graduate School of Education）开发的MUVEs课程River City是按照国家科学教育标准围绕中学生物和生态环境展开的网络虚拟探究平台。它由一条河流横贯其中，不同的地形决定了河流的走向，河岸边有各种社区、机构，如医院、学校、工厂等。学习者三人一组，居住进城市中。虚拟城市中有各种数字资源（图片、动画、视音频等），有虚拟的教师，可以与计算机代理（computer agent）进行交互。虚拟平台右边的界面可以显示参与者与虚拟环境交互的情况，参与者之间交谈的文本以及参与者与计算机代理交流的文本会显示在窗口下方的文本框中。学生可以像科学家一样，相互合作，通过观察和推导确定问题，形成假设，对假设进行验证，最后得出具有充分证据的结论。实践证明，这些项目是高度互动的（很多项目都含有计算机代理），是可行的（项目包含了能够被分解为次级问题的丰富的科学内容）、情境化的（它们以现实世界中的问题为依据）、有意义的（项目给全世界的学生提供了互动活动）、道德的（项目没有损害生命或环境）以及可持续的（项目可以持续一整年）。(160-179)（三）Internet支持了对科学概念的理解科学概念是在科学研究过程中逐渐形成的，学习者主要是在一定的条件下通过学习而习得科学概念。科学概念的内涵不是一成不变的，随着社会历史的发展，科学的进步以及人类认识的不断深化，概念也在不断地丰富和发展。同样，学习者要形成正确的科学概念，很多时候也不是