虚拟网络在自然科学课程中的应用.doc

虚拟网络在自然科学课程中的应用的思考
二号桥小学 熊宏庆

小学阶段的自然科学课程的教学任务是教学会学生如何用科学的方法和科学的意识去探究和掌握日常生活中的科学常识。培养学生的主动的团结协作的科学探究精神是小学阶段自然科学课程教育的重要目标体系之一。结合湖北教育出版社九年制义务教育六年制小学《自然》课程中的部分课时，在实施教学的实践操作过程中，我们尝试采用了以虚拟网络环境为主要探究手段的教学模式指导学生进行科学常识的学习。在实践过程中，我们也逐步体会到把信息技术教育与小学自然科学课程进行充分、合理的整合将更加有利于小学阶段的自然科学课程的创新教育改革。
关于如何在小学自然科学课程中应用虚拟网络的问题，笔者在较长的一段时期内作过深入的思考，并与我市的多位同行进行过一些深入的探讨。现作如下分析：
一、 虚拟网络的应用好处在哪里？
1．应用网络组织课堂教学的意义
在课堂教学过程中进行各学科的互相整合，尤其是将信息技术教育与各学科的整合是美国著名的“2061计划”提出的重要思想，这为我们二十一世纪的课堂教学提供了更为广阔的前景。在课堂教学中应用基于网络的研究（探究）性的学习，实际上是向学生提供一个学习资源丰富的促进学生进行协作学习交流的工具，让学习自主地选择和确定研究的对象或项目的设计，让学生自己收集、分析和选择信息资源，应用有用知识解决课堂中需要解决的实际问题。选择应用虚拟网络组织课堂教学其意义在于培养学生的创新能力和实践能力，培养学生在信息时代应用信息工具搜集信息、分析信息、处理信息、利用信息、交流信息解决实际问题的能力。提高学生的综合素质。
2．虚拟网络环境下的课堂教学模式的新特点
社会不断的发展，教育手段也在不断的更新，尤其的最近几年来，计算机设备进入学校，进入课堂以后，许多教师对在课堂教学中应用多媒体CAI产生的浓厚的兴趣。但在实际操作过程中，同行们会发现，课件或是网络课件只是一种为教师提供教学便利的工作平台，则重于教师在课堂教学中的应用效果。缺少对受教育者在课堂学习过程中的探究、协作的学习方式的挖掘。形式上的更新并没有形成内容的全面改革。而虚拟网络的应用则全面的实现了教育改革中的内容与形式、方式的理念上的全面更新。首先，网络化的教育模式为受教育者提供一个信息量极其丰富的师生共同探究、交流的教学环境。其二，虚拟化的网络环境为师生提供了一个动态的教学系统。教学过程中，虚拟网络既可实现师生之间的交流，也可达到学生之间学习成果的互换。受教育者可以在课堂教学中享受充分的自主性。有利于激发学生的学习兴趣，有益于学生的个性化地形成，。其三，虚拟网络的应用，必须要求学生以个体或是小组协作研讨为主要的学习形式，由于在教学过程中大大减少了老师对学生的控制，学生在进行研讨性学习的过程中也就能充分体现学生的主体地位，真正实现现代教育理论中提出的以“教师为主导，学生为主体”的新观念。
学生有虚拟的网络环境中，成为了真正的主人，手、口、眼、脑等感知器官都得到了解放，他们在网络提供的宏大的信息空间里自由驰骋，智慧的火花、创新灵感会随之喷涌而出，同时，在网络中，教师可以为学生提供展示自我、交流成果的舞台，让学生尽情享受经过努力取得成功的快感，这是其它多种辅助教学手段所无法实现的效果。学生的创新能力也在会在这样的环境下得到更加充分的拓展。
3．应用虚拟网络组织教学可能突破的教材知识体系的局限性
自然科学是小学阶段所有学科中涵盖面最多最广的学科。包含天文、地理、物种、气候、生理以及其它的各个领域，而相当多的知识体系，在一节课当中通过实验、多媒体CAI等手段是无法达到希望的教学目标的。应用了虚拟网络，则可以尽可能的突破这种局限性。网络可以尽可能的突破时空与空间的局限性。比如《生物的进化》、《恐龙时代》、《地震》、《宇宙星空》、《太阳系》等等，这每一个知识所包含的东西也太多太杂，教师希望在一节课当中完成相关知识的讲解是不太可能。即便是可以，这样的课也会抹杀受教育者自主研讨的愿望，学生在学习的过程中不仅会受到时间的影响，而且教师为一节课所准备的信息量也直接影响学生对这一知识体系理解的深度。但网络的应用则可解决这一矛盾。只要教师在课前充分准备相关的资料，再加上学校的校园网络或更加广阔的Internet虚拟空间，学生的研讨过程除了学生个体的自主意识之外，将不再受任何限制。
二、 应用虚拟网络组织教学应该注意什么？
1． 虚拟网络教学中网站的选题
虚拟网络在教学中的应用有着其它各种教学手段无法比拟的优越性。但这并不意味着，它可以取得任何一种教学手段。所“寸有所长，尺有所短”也同样是这个道理。这就要求从事自然科学课程教学的教师必须充分认识什么样的课能用，什么样的课不能用的道理。以省版《自然》教材为例，比如讲受《空气的压力》、《空气的浮力》、《水的三态》、《金属》等内容时，本应培养学生动手实验操作能力的课程，采用传统的实验教学会显得更加适宜。而《太阳系》、《生物进化》、《地震》等这些无法用实验表述的课程，网络（网站）的应用则会更显优势。笔者在讲受《动物分类》时，曾作过网络教学的尝试。省版教材第五册有《哺乳动物》一课，最先讲授这一节课，我采用多媒体及教学挂图等手段。学生在学习过程中表现出了强烈的兴趣。尽管通过让学生比较各动物的身体特征及生活习性，学生能找出什么是哺乳动物。但在课程结束时，仍有学生提出许许多多的课堂教学中没有提到多种动物。有的同学甚至会问，世界上的动物还有别的分类吗？仔细思考学生的这些问题形成的原因，其一，这个世界上的动物确实太多，太杂；其二，学生对其它的各种动物的个体特征并不了解。如果这个时候对学生的问题采取回避的态度，无疑会抹杀学生求知的欲望。是不是可以把小学阶段自然学科中所有涉及动物的课程整合到一起呢？这样一节网络教学课便形成了。实际教学过程中，学生面对网站中罗列的各种各样的动物表现出了强烈的兴趣。在教师的要求下，学生开始了自主的研讨性学习。整节课，学生始终是在兴趣的驱动下完成学习，不仅了解什么是哺乳动物、昆虫、鸟、爬行动物、软体动物等，还“意外”地发现鲸为什么不是鱼类；鸭嘴兽为什么也是哺乳动物等等。单位时间内所完成的教学任务是以前的三倍、四倍甚至更多。
2． 虚拟网络中建站的构思
要进行虚拟网络教学，实现信息技术教育与自然科学课程的整合，除了正确的选择教学题材之外，还要考虑设计一种怎样的形式和更好的效果呈现在学生的学习活动之中。小学生的信息技术运用能力往往根据各个地区或是各所学校的具体实际情总不同而不同，怎样才在教学过程中达到一种比较理想的效果。这是打算实施网络教学的教师必须考虑的实际问题。当然这里面也会必不可少的涉及到教师自身的网络应用及建站等技术性问题。但从总体上来看，组建虚拟网络必须做到以下三个方面。（1）网站界面的设计要美观大方、交互性性能好，符合学生的认知规律和学习特征。以小学自然学科为专题的虚拟网站界面设计既要赏心悦目、富有儿童特征，避免成人化。同学要兼顾学科的特性，甚至兼顾课时内容主题的特性。（2）分类要准确、层次要清晰。网站页面的导航设计，是帮助学生顺利完成自主研究的必要条件，错误的分类不仅会浪费学生进行研究、搜集资料的时间，更重要的是，错误的分类可能还会对学生形成正确的知识结构体系形成误导。（3）虚拟网络（网站）的设计还要给学生留下足够的活动空间，以便学生之间的相互交流，学生与老师之间的相互沟通。也有利于学生有基于虚拟网络的学习过程中充分展示其个体的个性特长。
3．应用虚拟网络组织教学同样要注重课程的知识目标体系的落实
当前的教育模式的改革往往形成了部分教师的误解。尤其是各级教育部门组织的参赛课、竞赛课，为了起到向一定范围内推广教研教改的成果或是摸索、研讨教研教改的新途径的作用，往往要求各参赛选手可自编教材。这样一来，许多教师在选材时往往以新为主，讲究如何在课堂教学中充分体现内容、形式上的新颖，而忽视了课程所要达到的知识目标体系。这样的课程，可能在一定的时间，一定的范围内可以起到良好的教学效果，但相对于更加广泛的范围和更长的周期内是否有进一步推广的价值。尽管随着素质教育的不断深入，小学阶段自然科学课的改革目标逐步定位在如何提高学生的创新意识和自主研究的能力培养上来，但笔者认定，完成既定的知识目标体系同样也应该是一个不可偏废的方向。
4．虚拟网络环境下组织课堂教学更应该把“问题学习”放在重要的位置。
虚拟网络的信息量大，这是毋庸质疑的。学生在这样开放的环境中进行自主性的研讨，学生的主体作用可以得到尽可能的发挥，个性的体现也可以发挥得淋漓尽致，但在这样的环境下学习，学生能不能正确把握进行网络学习的目的？怎样才能避免学生在学习过程中容易产生的盲目性？这是每一位教师在安排教学环节时必须考虑的问题。改革后的教学模式尽管要以学生为主体，但同样教师的导也是整堂课进展得是否顺利的关键所在，所以在进行网络教学时，我们应该提倡“问题教学”。所谓“问题学习”，指以解决学生在学习、生活中遇到的问题为目标，学习内容完全由学生产生的问题而提出，有助于学生在原有知识经验上的建构性学习，这也是维持学习动机的重要因素。尽管网络环境下“问题学习”教学模式呈现出开放性、多元性、动态性，但只有通过教师的指导使学生明白，网络学习应该完成的学习目标，才可以促使学习内外部世界的积极互动，并形成属于他们自己的探究态度。 以《恐龙时代》为例，教师在课前准备了相当充分的关于恐龙知识的网络资料，这其中包括已经证实和还有待于科学家进一步推断的新设想。可想而知，在这样的环境下进行开放式学习，如果没有明确的目标，极有可能使学生无所适从，这么多新颖的资料他们将无从选择。什么都想看，但苦于课堂教学时间的限制，而什么又看不仔细。教学效果自然不会太好。但如果教师在导的过程中提出：关于恐龙的知识你最想了解哪些？这样，学生就会在自己的印象中形成一个观念：研究我最想了解的。这就是学生为自己提出的问题。适当的导既不限制学生探究的自主性，也可以让学生明白今天的学习任务。有了学习任务的驱动，学生学习的动机、兴趣、效果等等都将在老师的控制之下。
三、虚拟网络应用的前景与展望
现代教学论认为，为了更好地培养21世纪需要的新一代，各门学科都应摆脱唯知主义的框架，力求做到知识与能力、情感与态度、过程与方法的和谐统一。这是各门学科要达到教学目标，一节好的具有创新意识的课例，都应以培养学生的知识与能力、情感与态度作为基本的立脚点，任何过程与方法都应为达到这个目标服务。学生要得出结论，在以往的以教师的讲解为主的教学中，学生大都得到的是教师备课中的心得体会，很难看出学生是怎样学习的。
从教学的实际来看，虚拟网络的应用把学生推到了自主探究的前沿。让学生在开放的、多元的、动态的学习环境中自主地获得知识的积累，一定会大大的优于以往的以教师讲析为主的教学，有利于学生充分地参与教学活动，有利于学习方法的获得，有利于学生个性的发展。