基于互联网的化学课堂教学模式探究

闫云龙

摘要：以鲁科版高中化学选修模块《物质结构与性质》教材中“认识晶体”教学为例，阐述了在互联网和大数据背景下的课堂教学的三个环节：基于学习任务单的课前自主与合作学习环节、基于云平台的教师云端协作备课环节和基于课堂交互系统的讨论互动环节。同时还阐明了互联网环境下课堂教学成效及在具体教学实践中的反思。

关键词：互联网；学习任务单；自主学习；化学教学

文章编号：1005–6629（2016）5–0035–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

1 问题提出

从电视到互联网，再到慕课、大数据，技术不断影响甚至改变着教育。每一次与新技术遭遇，学校和教师都经历了前所未有的挑战。

大数据帮助教师确定最有效的教学方式，这非但不会剥夺他们的工作，反而会提高工作的效率和趣味性[1]。利用互联网及大数据，师生、生生、师师间的交流沟通方式更加充分、多元，课堂教学反馈更加高效、快捷，电子书包所提供的教与学的海量资源，大数据支持下的学生评价和差异性发展，为教师定制个性化教学提供了可能。

那么如何在高中化学课堂教学中借助互联网技术、智能终端设备以及教育云平台的支持，突破传统教学方式的禁锢，不断提高学生自主学习和合作学习能力，赢得教学效益的最大化，就成为摆在我们高中化学教师面前的首要任务。

对于现代互联网技术与大数据支持下的课堂教学模式许多学校、学者进行了大量的尝试与探索，笔者下面就以鲁科版教材中“认识晶体”一节教学为例与读者共飨，以期达到抛砖引玉的目的。

2 基于互联网的课堂教学环节

基于互联网的课堂教学主要分为课前学生自主与合作学习，教师云端协作备课，课堂讨论互动教学三个环节。

2.1 基于学习任务单的课前自主与合作学习环节

课前学习环节，以学生的学习为根本，学生利用自带设备（BYOD）通过教育云平台接收学习任务单，基于资源进行个性化自主学习，基于生生互动答疑形成学习共同体，生成的学习问题为教师备课和有针对性的教学提供参考。

学习任务单的设计是至关重要的环节，与预习学案最大的不同之处在于任务单中学习任务设计的精练化与开放性，并且是基于本节教学重点、难点进行的，一般只设计三到五个问题，并且充分注意问题设置的有效性，使学生通过对问题的回答，扩展及加深对认识对象的认识角度[2]。而不像普通预习学案是基于整节课教学的每一个具体的知识点而设计的诸如填空、选择类的简单问题，并且题量较大。

如“认识晶体”的学习任务单设计如下：

（1）晶体的典型特性有哪些？从晶体学的角度如何来理解？

（2）金属晶体的原子堆积模型有哪些？其中A1型、A3型最密堆积是如何进行的？

（3）其他类型晶体微粒间的堆积是如何进行的？

（4）什么是晶胞？如何来计算一个晶胞实际含有的微粒数？

学习任务设计完成后，教师通过云平台发送到每个学生的移动智能终端（包括平板电脑、手机等），学生根据学习任务基于电子书包和互联网资源进行学习活动，如学生可以通过百度百科、图片、视频等搜索相关学习内容，特别是通过互联网和电子书包内关于原子堆积模型教学微视频的学习，使原来比较抽象、难以理解的知识变得直观、简单，并且可以反复观看学习，有效利用微视频克服课堂上时间有限、教师讲解转瞬即逝等缺陷，有效突破难点，分散重点[3]，起到事半功倍的效果。

在学习过程中，学生还可以通过云平台就在学习中遇到的问题发起讨论，其他同学可以跟贴回复，共同讨论，产生思维碰撞的火花，以问题为纽带形成学习共同体，使学习共同体的作用得到充分发挥。

通过课前自主和合作学习产生的新的问题又可以通过云平台发回到教师的移动终端上，为教师的备课和教学提供最重要、最具针对性的参考。

在此环节中，倡导在学生自主学习体验与反思基础上的合作探究与互动生成，重在每个小组成员之间的角色扮演与功能发挥。通过合作解决个性问题，通过互动生成新的问题与思考。这一过程更加强调思维品质的提升和领导能力的培养。

2.2 基于云平台的教师云端协作备课环节

在课前备课环节中，教师利用云平台接收学生在自主、合作学习过程中产生的新的问题，并利用平台软件进行数据分析，及时了解学生课前自主学习中遇到的共性问题。

如“认识晶体”一节中学生可能遇到的共性问题是：A1型最密堆积为什么是面心立方堆积、非等径圆球的密堆积是如何进行的、晶体为什么大都服从最密堆积等。

教师根据这些共性问题有针对性地设计或调整教学，从而做到“以学定教”；教师通过云平台备课的过程，可以充分利用网络和电子书包资源，设计各种教学活动环节，并且通过云平台电子教案的共享功能实现教师云端协作备课，打破传统教学中教师的个体性和封闭性，使教师间建立更为便捷、有效的合作关系，从而实现经验、教研成果的共享，获得更广泛、更有力的教学支持。

2.3 基于课堂交互系统的讨论互动环节

在课堂教学环节中，教师首先利用云平台展示学生在课前学习过程中产生的有价值的问题，再次布置学生利用智能终端查询电子书包资源或互联网资源，共同讨论解决问题，在此过程中学生可以将合作讨论的成果利用云平台进行实时展示、实时共享，将自己的观点展示到其他每一位同学的面前，其他学生可以对不同观点提出质疑，相互间产生思维碰撞。当遇到学生自己讨论解决不了的问题时，教师适时点拨，达到解决问题、学习升华的目的。

为了检测学生学习的效果，教师可以通过云平台中的在线测评系统，进行有针对性的实时课堂检测。如“认识晶体”可以设计如下在线检测题目：

1.对于A1型密堆积的描述错误的是（ ）

A. A1型密堆积晶体的晶胞也叫面心立方晶胞；

B.面心立方晶胞的每个顶点上和每个面的中心上都各有一个金属原子；

C.平均每个面心立方晶胞中有14个金属原子；

D.平均每个面心立方晶胞中有4个金属原子。

2.已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的是（ ）

借助在线测评软件，教师可以即时而准确地获取学生答题的整体情况及不同学生个体的答题情况，方便教师及时改变教学策略并有针对性地对学生进行个性化指导。

在此环节中，教师已经不是神坛上的教师，教师地位来自于师生真实的交流和教学相长过程中所表现出的卓越能力。教师的教学引导是最精彩，最精要，最核心，最难解决，最意想不到的。切中要害，带动心灵。

3 基于互联网的课堂教学成效

基于互联网的课堂教学改变了传统的课堂组织形式和师生角色，注重学生对知识的深化与内化，侧重培养学生的思维能力，同时促进了学习者自主学习能力和合作学习能力的发展，充分体现了学习者的主体地位，以学生问题来组织教学内容，课堂教学效率显著提高，真正使“信息技术对教育发展具有革命性影响”走向现实。

3.1 促使师生教与学角色的转变

建构主义教学理论的核心观点是教学不是一个传授知识的过程，而是由教师帮助学习者依据自身经验建构意义的过程[4]。基于互联网的课堂教学使教师由过去知识的传授者，变为教学活动的组织者、引导者。使学生从传统教学中知识的被动接受者，转变为知识的主动学习、积极获取者，转变为基于学习共同体的小组合作学习者，转变为课堂上基于重点问题展开的教学活动的参与研讨者。

3.2 提高教学内容的整合性

基于互联网的课堂教学中借助互联网资源、电子书包资源提供大量的、前沿的知识和学习信息，并借助大数据实现对知识信息的加工、组合和整理，为学生提供一个信息资源丰富的良好学习环境，学生还可以根据兴趣爱好和具体需求对知识进行取舍和整合，满足发展需要。

3.3 增强教学过程的开放性

突破了地域和时空界限，学生可以随时随地学习知识、自主选择学习内容，并随时与教师、同学进行互动。教学过程中融入图形、文字、影像等多种媒体，使学习者手、脑、眼、耳并用，充分唤起学习的兴趣，从而达到优化教学内容，提高教学效率，激发创造性思维的良好教学效果。

3.4 促进教学评价的及时性

教学中的形成性评价是提高学习效率的有效途径。通过云平台在线测评系统，可以随时完成教学结果的评测与反馈，及时得到有关学生学习的反馈信息及有针对性的诊断，使师生能够及时准确了解整体和个体学习情况，及时调整教学、学习进程。

4 基于互联网的课堂教学反思

4.1 加强教育与引导，促进师生、家长理念深刻转变

移动互联网、云计算、大数据、智能移动终端的发展与应用，冲击着传统教育方式，也带来了课程、教学、评价等方面的创新，但同时也面临着教师、学生、家长传统教育思想观念的阻碍，特别是家长急功近利，紧盯成绩，对基于互联网的教学改革不理解，不支持，教师对新的技术手段、教学方式不热心、不主动，学生如何正确利用移动终端，防止沉迷游戏等，这都是我们需要教育引导的工作重点。

4.2 实行弹性课时时长，以适应教学需要

在传统的高中课堂教学中，一节课的时长大都是固定的，如一节课45分钟或40分钟，但在基于互联网的课堂教学活动中，学生课前借助互联网和电子书包资源进行自主、合作学习环节所需时间大大延长，而课堂上教师只需要引导解决几个重点问题，其他基础性知识学生已经在课前学习环节掌握，所以课堂教学环节所需时间也有较大幅度的缩短。这就需要我们调整原有课时时长，实行弹性课时时长，设置长短课，如将原有40分钟一节课缩短为20分钟，用来进行独立性较强的原来教学中一课时教学内容的学习，还可以设置时长60分钟的一节长课，用来学习连贯性较强的原来教学中多个课时的教学内容。如高一化学一周可以设置一个长课时、一个短课时，节省出来的时间用于学生的自主、合作学习，以适应基于互联网的课堂教学。

4.3 不断调适、改进云平台，为教学活动提供个性化支持

基于互联网的课堂教学是现代教育技术与教育教学活动深度融合的过程，技术是相对固定、程式化的，而教学活动因人、因学科而异，所以在此融合过程中必然会存在着种种的不适应。如化学教学中化学方程式、电子式、结构式等编辑软件与现有大多数教育云平台的兼容性就是要不断调适、改进的重点。再如目前所有在线测评系统能够迅速反馈的测试内容还局限于选择题这类客观题的题型，而对于简答、论述等主观题的快速反馈则是需要改进的难点。这就需要软件开发人员结合教师的教学实践，在不断的努力探索中积极调适、改进、开发出更加强大、个性化的教育云平台，更好地为教学活动服务。

“互联网+”时代已经来临，信息技术革命深刻地改变着教育，这就需要我们教育工作者为总结出更加符合时代要求的课堂教学模式而不断努力探索。

参考文献：

[1]维克托·迈尔-舍恩伯格，肯尼思·库克耶著.赵中建，张燕南译.与大数据同行——学习和教育的未来[M].上海：华东师范大学出版社，2015：9.

[2]阎芬，于少华，王磊.中学化学教学中促进学生认识发展的问题设置有效性研究——以基于代表物学习铁及其化合物的性质为例[J].化学教育，2015，36（13）：32～35.

[3]何翔.基于翻转课堂教学模式的课例研究——以“离子反应”为例[J].化学教学，2015，（7）：44～47.

[4]莫雷.教育心理学[M].北京：科学教育出版社，2010：56.