自主探究——数字化学习教学模式的探讨
肖丽娟 吉安市第一中学
摘 要：随着化学教学改革的深入，现代教育技术的发展，如何发挥现代教育技术的功效，使之更有效地为教学服务，促进学习方式的转变，是我们当前的一个重要课题。本文从数字化环境对自主探究学习的支持谈起，探讨自主探究 数字化学习的有效模式，充分发挥数字化环境的优点和特性，进一步提高学生的自主探究能力，旨在为改革化学教学，转变学习方式，探索新的化学教学模式起到抛砖引玉的作用。
关键词：自主探究 建构主义 数字化学习 化学教学模式
一、问题的提出与功能目标
新世纪呼唤新的教育理念和新的教育行为。为了迎接知识经济时代的挑战，基础教育的改革已经从考试改革、课题改革、教材改革发展到学习方式的变革，为此新的化学课程标准将“科学探究作为中学化学课程改革的突破口”。倡导“以探究性学习”代替传统的继承性学习。探究性学习是以建构主义学习理论为指导的一种学习方式，该理论认为每个学生的学习都是在一定的情境即社会文化背景下，借助教师和同学的帮助，利用必要的学习资料，通过人际间的协作活动，依据已有的知识和经验主动地加以意义建构。经历探究过程以获得理智和情感体验、建构知识、掌握解决问题的方法，是探究学习要达到的三个目标。
随着现代教育信息技术的发展，校园网的建立和完善，在数字环境下进行化学教学已成为可能，为了进一步提高学生自主探究的学习能力，利用网络资源开展课堂教学是必然趋势。由于数字环境的信息多样性、资源共享性、活动交互性、动态开放性、超文本的结构性，较强的可移植性等优势，将为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和学习工具，更有效地改善学习，达到探究学习的三个目标。基于此，我课题组构建了化学教学中“自主探究 数字化学习”教学模式，力图通过该模式的探讨使探究学习成为更有意义更有效的学习。
二、自主探究 数字化学习的内涵
1、理论基础
近年来，随着课程改革的深入，探究学习受到国内外教育界的青睐，对它的研究很多。钟启泉等认为，探究学习是从学科领域或现实社会生活中选择和确定研究主题，创设一种类似于科学研究的情境，通过学生自主、独立地发现问题，以及实验、操作、调查、搜集与处理信息、表达与交流等探索活动，获得知识、技能、情感与态度的发展，特别是获得探索精神和创新能力的发展。探究学习强调学生亲自参与探究，所以学生不但可以体验到过程，并且其探究能力、合作能力将得到加强，同时，由于充分发挥了主体性，学生的参与意识和学习兴趣将得到提高。
化学探究学习主要有以下一些共同点：选取与学生日常生活密切相关的科学内容作为探究活动的载体；活动形式以学生亲身参与探究过程为主；从活动的过程来看，学生一般要经历提出问题、猜想与假设、收集资料、验证假设、解释与结论、表达与交流、反思与结论等探究要素或部分探究要素。
建构主义理论认为：知识是学习者在一定的情境下，借助他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义构建的方式而获得。真正的理解可能是由学习者基于自己的经验背景而建构起来的，取决于特定情境下的学习活动过程。因此，建构主义学习理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义构建”是理想的学习环境中的四大要素。四大要素从实质上来说都是以培养学生自主学习为出发点，把接受型的学生转化为求知型的“探索者”。显然建构主义理论与探究学习理论是相一致的。探究性学习是一种以建构主义学习理论为指导的学习方式。
数字化学习就是利用现代化信息技术手段，通过信息技术与学科课程的有效整合来实现一种理想的学习环境和全新的、能充分体现学生主体的学习方式，从而培养出大批具有创新素养、创新能力的人才。不难发现，数字化学习不仅是改变传统教学结构，实施创新人才培养，而且是符合化学新课程标准要求的。在建构主义学习理论指导下的自主探究 数字化学习模式强调问题情境的创设，强调在教学过程中的师生交流、生生交流，强调利用网络资源为学生自主探究学习提供丰富的资源环境和广阔的空间。
2、支持环境
（1）硬件环境
①校园网络系统；
②课堂学习环境：多媒体演示型教学系统、多媒体网络教学系统、Web教室（多媒体网络教室＋因特网）
③课外学习环境：电子阅览室、多媒体工作室、CAI课件开发室
④地区性学习支持系统（地区教育信息系统）
⑤现代远程教育系统
（2）软件环境
数字化学习资源
①数字音像教材（CD/VCD/DVD）
②多媒体教学软件（CD－ROM）
③网上资源、探索、整理；利用已有资源（下载）
课件制作软件
软件名称 性质 使用文件格式
FrontPage 2000 主页制作 Html
PhotoShop 6.0 图形处理 png/bmp/gif/jepg
Flsh 6 动画制作 fla/swf/htm/gif/jepg
ACD 图形浏览 png/bmp/gif/jepg
Netant 资源下载 所有网上文件
Word 2000 文字处理 Doc
RealOne 视频转换 Rm
三、自主探究 数字化学习教学模式
图1 自主探究数字化学习教学模式的一般流程图
1、模式的一般流程，如图1所示
2、模式的初步阐述
数字化学习是化学教学的一种重要手段，但不适合所有内容，究竟有哪些内容可用或者应该用数字化教学来操作，教师要做深入细致的调查研究，确定出符合学生年龄特点与认知结构的课题。
在一个确定的主题下，要充分发挥数字化学习的功能，通过分组活动，通过网络资源，通过师与生、生与生的交流协作，形成初步的知识体系，培养初步的科学素养，并进一步通过质疑、探索，使学生的认知结构日臻完善，达到具有“四基”（基础知识、基本技能、基本方法、基本思想和价值观）效能的意义建构。
3、模式常用的数字化资源
网站名称 英文域名
k12教育资源网 http://www.k12.com.cn
中国基础教育网 http://www.cbe21.com/subject/chemistry/index.php
人教网－中学化学 http://www.pep.com.cn/huaxue
晶体之星－晶体结构网 http://www.crystalstar.org/
教案中心 http://www.ep-china.net/ja
中学化学课件网 http://chemcai.myrice.com/
中学园丁网 http://www.teacher.edu.cn
化学乐园 http://go7.163.com/~zjhugd/
化学试题集 http://hxstj.126.com/
洪恩在线 http://www.hongen.com/
…… ……
四、自主探究 数字化学习教学模式实践
自主探究数字化学习教学模式是为了使学生更有效地学习，在进行化学教学改革的实践中，我课题组通过不断的尝试，探索出以下有效的自主探究 数字化学习教学模式。
1、学生自主学习与教师演示相结合的数字化学习课
此类型学习课的教学环境既能充分体现教师的主导作用，又给学生一定使用信息技术的机会，但要打破45min的束缚。老师提出学习目标（包括必须的网络知识学习）及相应的学习方式（个别学习或小组学习）；学生依据教师的导入问题，相对自主地决定学习方式（登录注册，进入网页或上网查询），尝试性地解决教师提出的问题；利用BBS，NETMEETING等手段，展开生生讨论、师生讨论；教师对学习过程进行讲评，对共性认识予以总结，对个别问题给予关注。例如：在《环境保护》这节课的教学中，教师将网络作为学生获取资源、自主探究和意义建构的工具，采用“主导－主体”的设计模式。教学程序如下：
环节 教师行为 学生行为
创设情境 1、在校园网上建立内容丰富的“环保知识库”
2、引导学生查询互联网上相应的环保网站或进入校园网，浏览“环保知识库”（中国环保网http://www.ep.net.cn) 上网游览相应网站，进入学习情境
确定问题 帮助学生确立自主探究的子课题 1、分成4个学习小组
2、围绕课题，以小组为单位选择确定当前最想探究的问题作为子课题
自主探究 作为学生的指导者、帮助者、咨询者和学习伙伴，在学生上网自主探究的过程中，给予必要的指导、帮助 1、收集与子课题相关的信息，下载或打印出来
2、处理信息，将收到的信息进行归纳、整理，建构知识框架，将知识内化
交流协作 1、作为其中一员参与交流，除对交流起组织作用外，还对交流作点评、导拔以保证交流的正确性和有效性
2、在交流过程中，教师进一步提出问题让学生讨论
3、将有代表性的学 《自主探究——数字化学习教学模式的探讨》
本文链接地址：http://www.oyaya.net/fanwen/view/53952.html
摘 要：随着化学教学改革的深入，现代教育技术的发展，如何发挥现代教育技术的功效，使之更有效地为教学服务，促进学习方式的转变，是我们当前的一个重要课题。本文从数字化环境对自主探究学习的支持谈起，探讨自主探究 数字化学习的有效模式，充分发挥数字化环境的优点和特性，进一步提高学生的自主探究能力，旨在为改革化学教学，转变学习方式，探索新的化学教学模式起到抛砖引玉的作用。
关键词：自主探究 建构主义 数字化学习 化学教学模式
一、问题的提出与功能目标
新世纪呼唤新的教育理念和新的教育行为。为了迎接知识经济时代的挑战，基础教育的改革已经从考试改革、课题改革、教材改革发展到学习方式的变革，为此新的化学课程标准将“科学探究作为中学化学课程改革的突破口”。倡导“以探究性学习”代替传统的继承性学习。探究性学习是以建构主义学习理论为指导的一种学习方式，该理论认为每个学生的学习都是在一定的情境即社会文化背景下，借助教师和同学的帮助，利用必要的学习资料，通过人际间的协作活动，依据已有的知识和经验主动地加以意义建构。经历探究过程以获得理智和情感体验、建构知识、掌握解决问题的方法，是探究学习要达到的三个目标。
随着现代教育信息技术的发展，校园网的建立和完善，在数字环境下进行化学教学已成为可能，为了进一步提高学生自主探究的学习能力，利用网络资源开展课堂教学是必然趋势。由于数字环境的信息多样性、资源共享性、活动交互性、动态开放性、超文本的结构性，较强的可移植性等优势，将为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和学习工具，更有效地改善学习，达到探究学习的三个目标。基于此，我课题组构建了化学教学中“自主探究 数字化学习”教学模式，力图通过该模式的探讨使探究学习成为更有意义更有效的学习。
二、自主探究 数字化学习的内涵
1、理论基础
近年来，随着课程改革的深入，探究学习受到国内外教育界的青睐，对它的研究很多。钟启泉等认为，探究学习是从学科领域或现实社会生活中选择和确定研究主题，创设一种类似于科学研究的情境，通过学生自主、独立地发现问题，以及实验、操作、调查、搜集与处理信息、表达与交流等探索活动，获得知识、技能、情感与态度的发展，特别是获得探索精神和创新能力的发展。探究学习强调学生亲自参与探究，所以学生不但可以体验到过程，并且其探究能力、合作能力将得到加强，同时，由于充分发挥了主体性，学生的参与意识和学习兴趣将得到提高。
化学探究学习主要有以下一些共同点：选取与学生日常生活密切相关的科学内容作为探究活动的载体；活动形式以学生亲身参与探究过程为主；从活动的过程来看，学生一般要经历提出问题、猜想与假设、收集资料、验证假设、解释与结论、表达与交流、反思与结论等探究要素或部分探究要素。
建构主义理论认为：知识是学习者在一定的情境下，借助他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义构建的方式而获得。真正的理解可能是由学习者基于自己的经验背景而建构起来的，取决于特定情境下的学习活动过程。因此，建构主义学习理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义构建”是理想的学习环境中的四大要素。四大要素从实质上来说都是以培养学生自主学习为出发点，把接受型的学生转化为求知型的“探索者”。显然建构主义理论与探究学习理论是相一致的。探究性学习是一种以建构主义学习理论为指导的学习方式。
数字化学习就是利用现代化信息技术手段，通过信息技术与学科课程的有效整合来实现一种理想的学习环境和全新的、能充分体现学生主体的学习方式，从而培养出大批具有创新素养、创新能力的人才。不难发现，数字化学习不仅是改变传统教学结构，实施创新人才培养，而且是符合化学新课程标准要求的。在建构主义学习理论指导下的自主探究 数字化学习模式强调问题情境的创设，强调在教学过程中的师生交流、生生交流，强调利用网络资源为学生自主探究学习提供丰富的资源环境和广阔的空间。
2、支持环境
（1）硬件环境
①校园网络系统；
②课堂学习环境：多媒体演示型教学系统、多媒体网络教学系统、Web教室（多媒体网络教室＋因特网）
③课外学习环境：电子阅览室、多媒体工作室、CAI课件开发室
④地区性学习支持系统（地区教育信息系统）
⑤现代远程教育系统
（2）软件环境
数字化学习资源
①数字音像教材（CD/VCD/DVD）
②多媒体教学软件（CD－ROM）
③网上资源、探索、整理；利用已有资源（下载）
课件制作软件
软件名称 性质 使用文件格式
FrontPage 2000 主页制作 Html
PhotoShop 6.0 图形处理 png/bmp/gif/jepg
Flsh 6 动画制作 fla/swf/htm/gif/jepg
ACD 图形浏览 png/bmp/gif/jepg
Netant 资源下载 所有网上文件
Word 2000 文字处理 Doc
RealOne 视频转换 Rm
三、自主探究 数字化学习教学模式
图1 自主探究数字化学习教学模式的一般流程图
1、模式的一般流程，如图1所示
2、模式的初步阐述
数字化学习是化学教学的一种重要手段，但不适合所有内容，究竟有哪些内容可用或者应该用数字化教学来操作，教师要做深入细致的调查研究，确定出符合学生年龄特点与认知结构的课题。
在一个确定的主题下，要充分发挥数字化学习的功能，通过分组活动，通过网络资源，通过师与生、生与生的交流协作，形成初步的知识体系，培养初步的科学素养，并进一步通过质疑、探索，使学生的认知结构日臻完善，达到具有“四基”（基础知识、基本技能、基本方法、基本思想和价值观）效能的意义建构。
3、模式常用的数字化资源
网站名称 英文域名
k12教育资源网 http://www.k12.com.cn
中国基础教育网 http://www.cbe21.com/subject/chemistry/index.php
人教网－中学化学 http://www.pep.com.cn/huaxue
晶体之星－晶体结构网 http://www.crystalstar.org/
教案中心 http://www.ep-china.net/ja
中学化学课件网 http://chemcai.myrice.com/
中学园丁网 http://www.teacher.edu.cn
化学乐园 http://go7.163.com/~zjhugd/
化学试题集 http://hxstj.126.com/
洪恩在线 http://www.hongen.com/
…… ……
四、自主探究 数字化学习教学模式实践
自主探究数字化学习教学模式是为了使学生更有效地学习，在进行化学教学改革的实践中，我课题组通过不断的尝试，探索出以下有效的自主探究 数字化学习教学模式。
1、学生自主学习与教师演示相结合的数字化学习课
此类型学习课的教学环境既能充分体现教师的主导作用，又给学生一定使用信息技术的机会，但要打破45min的束缚。老师提出学习目标（包括必须的网络知识学习）及相应的学习方式（个别学习或小组学习）；学生依据教师的导入问题，相对自主地决定学习方式（登录注册，进入网页或上网查询），尝试性地解决教师提出的问题；利用BBS，NETMEETING等手段，展开生生讨论、师生讨论；教师对学习过程进行讲评，对共性认识予以总结，对个别问题给予关注。例如：在《环境保护》这节课的教学中，教师将网络作为学生获取资源、自主探究和意义建构的工具，采用“主导－主体”的设计模式。教学程序如下：
环节 教师行为 学生行为
创设情境 1、在校园网上建立内容丰富的“环保知识库”
2、引导学生查询互联网上相应的环保网站或进入校园网，浏览“环保知识库”（中国环保网http://www.ep.net.cn) 上网游览相应网站，进入学习情境
确定问题 帮助学生确立自主探究的子课题 1、分成4个学习小组
2、围绕课题，以小组为单位选择确定当前最想探究的问题作为子课题
自主探究 作为学生的指导者、帮助者、咨询者和学习伙伴，在学生上网自主探究的过程中，给予必要的指导、帮助 1、收集与子课题相关的信息，下载或打印出来
2、处理信息，将收到的信息进行归纳、整理，建构知识框架，将知识内化
交流协作 1、作为其中一员参与交流，除对交流起组织作用外，还对交流作点评、导拔以保证交流的正确性和有效性
2、在交流过程中，教师进一步提出问题让学生讨论
3、将有代表性的学 《自主探究——数字化学习教学模式的探讨》
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