研究报告(寇永生).doc

现代信息技术环境下高中化学实验教与学的应用研究

研

究

报

告

《现代信息技术环境下高中化学实验教与学的应用研究》
研究报告
宣汉县双河中学 寇永生
内容提要：本课题是根据我校地处山区、经济落后、办学条件差、教育资源匮乏、药品缺乏、教师整体水平不高、学生基础较差及教学中的实际问题，以现代信息技术作为化学实验教学的辅助工具，改善教师在高中化学实验中的教学方式及学生在实验中的学习方式，培养学生的能力，优化教师的教学方法，同时总结了一些化学实验课件集，为以后教师和学生对实验的教学和学习提供了方便，现已在我校广泛应用。本课题对化学药品缺乏，教育资源匮乏和学生基础较差的学校具有一定的推广价值和实用性。
一、课题解决的主要问题
1、课题研究的现状
当今世界是一个知识和科技爆炸的时代，也是一个充满竞争的时代。科技的发展日新月异，信息的更新也是瞬息万变，给各行各业带来了严峻的挑战，教育行业也不例外。作为战斗在教育战线最前沿的教师，更应该顺应历史，掌握现代化的教学工具和优秀的教学方法，与时俱进。通过我校化学教师和对部分学生的抽样调查，我们对教师的化学实验教学和学生掌握化学实验的现状忧心忡忡。
从教师方面来看，绝大多数教师对计算机还比较陌生，对计算机的基本技能的掌握还很欠缺，对于计算机应用于化学实验教学还十分茫然，不知道从何处下载和寻找化学资源，不知道虚拟实验室为何物，更不知道从何寻找和建立虚拟实验室，因此，几乎没有哪一位化学教师利用计算机网络进行化学实验的教学。由于我们学校地处西部农村，学校资金紧缺，资源比较贫乏，信息比较闭塞，从而使我们的教师很难接触先进的教学方式和教学工具，长期以来，在传统的教学模式下辛勤地工作，课堂气氛死气沉沉。很多教师在遇到实验时很少进行实验操作和演示，更由于药品的欠缺，很多教师对实验是只讲不做或者是在黑板上做实验，甚至是让学生自己看实验，死记硬背，教学效率低下。即使教师意识到了计算机辅助教学的优越性和高效性，也很难在实际的教学活动中自觉地应用，很多教师觉得用计算机教学要查阅很多资料，而他们的操作水平又限制了他们的行动，同时还要自己制作课件，然而，他们对制作课件的基本理论和技能却是一窍不通，这些都让他们中的很多人只能望机兴叹，不得不放弃这一先进、高效的教学工具。
从学生方面看，由于几年来计算机课程的教学，许多学生对计算机的基本操作技能的掌握情况还是比较好的，这成为我们研究的有利条件之一。但同时，学生对计算机的应用情况却十分令人担心。受到社会环境的影响，绝大多数的学生不是把计算机用来学习，而主要是用于打游戏、聊天、上网等，将计算机作为娱乐、交流感情、代替书信、电话的通讯工具，这也为我们的研究提出了严峻的考验。由于学生长期在教师传统的教学模式下学习，很多学生对化学理论知识的掌握还是令人高兴的，但对化学实验操作技能就让人十分担心 了，很多学生对很多常用仪器都是只知其名不明其形，更不知道仪器的原理和使用的注意事项，例如，很多同学知道分液漏斗这个仪器，但不知道分液漏斗是什么形状，更不知道漏斗上的小孔和活塞上的凹槽的作用和使用原理。很多学生几乎没有实验设计和评价能力，使得很多学生对实验毫无兴趣，认为化学实验课就是看热闹，看希奇，这让我们十分担心。
从教师的意识形态方面看，我校绝大多数的教师对计算机辅助教学的功能和特点的认识都达到一定的高度，很多教师都认为计算机辅助教学能增加课堂容量和密度，也能提高学生的积极性和兴趣，能活跃课堂气氛，使化学实验教学生动形象，能使学生对化学仪器的认识更加深刻，对化学课本中难操作、难观察的实验的理解更容易、更清晰，从而培养学生的化学思维和化学素养，对提升学生的化学能力和其他学科的学习都有很大的促进作用，这给了我们研究此课题最大的动力，我们也对此课题的研究成果最终应用于实际的化学实验教学活动中充满信心。
从硬件条件来看，我校是达州市现代教育技术实验学校，学校借助李嘉诚基金会提供的资金建立了地面卫星接收站，能源源不断地提供优质的远程教育资源，这为我们的研究创造了条件。利用地面卫星接收站提供的资源，我校顺利地完成了达州市级物理课题《利用计算机对初中物理中难理解的现象进行模拟》的研究并获得市二等奖、省三等奖，同时完成了国家级课题《应用优质远程教育资源促进西部中小学素质和教学质量提高》的子课题《计算机网络教室环境下远程教育资源与学科整合的应用研究》，这些为我们的研究提供了宝贵的经验。同时，这几年来，我校在资金紧缺的情况下，仍然投入巨资建立了多媒体演播厅、电子备课室、学生微机室、语音实验室等先进的设备，各教研室也配置了电脑，另外很多的教师也拥有了家庭电脑，这些都为我们的研究提供了必要的物质条件，使我们的研究及将研究成果应用于化学实验教学活动具有了一定的可行性。
2、课题解决的主要问题
我校地处国家级贫困县的农村乡镇，办学条件差、信息闭塞、办学经费紧张、教学资源匮乏、化学仪器药品奇缺、教师整体水平参差不齐、学生大多来自条件更差的乡镇，基础较差，这些大大限制了我校包括化学教学的学校教育质量，使我校教育质量远远落后于同类其他学校。我县电化教育馆承担了教育部李嘉诚教育基金的课题，借助此课题为我校增加了许多远程教育资源和设备设施的机会，为我校利用先进的现代信息技术作为辅助教学工具提高教学质量提供了有利条件。根据化学学科的特点和我校化学实验教学的实际情况，我们确立了市级课题《现代信息技术环境下对高中化学实验教与学的应用研究》。
本课题解决的主要问题：
①如何对实验教师和学生进行现代信息技术的培训？
②如何利用现代信息技术优化教师在高中化学实验中的教学方式？
③如何利用现代信息技术改变学生在高中化学实验中的学习方式？
④如何通过现代信息技术对高中化学实验教学方式和学习方式的改善中培养学生的能力？
二、课题研究的思路
1、关于课题研究的目标与实施设计
本课题的宗旨就是在办学条件较差、经济紧张、化学药品和仪器奇缺、教师整体水平参差不齐、学生基础较差的情况下，利用先进的现代信息技术作为辅助教学工具对高中化学实验教与学的应用研究。通过对教师在化学实验中教学方式的研究，总结和优化化学实验教学方式，从而提高教师的实验教学水平；通过在化学实验中学生学习方法的探索，改善学生学习化学实验的方式，挖掘学生的潜力，发展学生的非智力因素，培养学生的动手操作、思维、创造等能力从而全面提升教学质量。
根据这一总目标，课题组对总目标进行了分解并确定了相应的子目标。
现代信息技术环境下对高中化学实验教与学的应用研究：师生培训---教学方式研究----学习方式研究----能力培养：①利用现代信息技术对教师进行业务能力及制作课件能力的培训，同时培训学生的信息素养和一些发送文件的方法培训；②探索在现代信息技术环境下教师对化学实验教学方式的研究和应用；③现代信息技术环境下学生对化学实验的学习方式的研究和应用；④现代信息技术环境下对学生能力的培养方式和途径研究。这四者是相互促进，共同发展，融会贯通的。
2、课题研究的内容
⑴现代信息技术环境下师生信息素养的培训：①教师培训的内容、方法、效果及评价方案；②学生培训的内容、方法、效果及评价方案。
⑵现代信息技术环境下教师对化学实验教学方式的研究和应用：①探索发现式；②情景创设式；③设疑讨论式；④交替协作式；⑤现代信息技术应用的实验教学的利弊研究。
⑶现代信息技术环境下学生对化学实验的学习方式的研究和应用：①自主性学习；②协作学习；③探索学习；④现代信息技术环境下学生对化学实验学习的有效帮助。
⑷现代信息技术环境下对学生能力培养的方式和途径：①对学生记忆能力的培养；②对学生观察能力的培养；③对学生自学能力的培养；④对学生审美能力的培养；⑤对学生思维能力的培养；⑥对学生创造能力的培养。
3、课题研究的过程
⑴实验研究准备阶段（2003年10月-----2003年12月）
①确定课题；②确定研究人员；③撰写实验方案、实验计划、调查报告、现状分析及统计分析；④撰写论证报告；⑤组织实验对象参与有关课题及信息素养的培训；⑥收集、整理各种资料。
⑵实验研究实施阶段（2004年1月---2005年9月）
①进行现在教育技术环境下教师对高中化学实验教学方式的研究、探索及应用；②进行现代信息技术环境下学生对高中化学实验学习方式的研究及应用；③通过现代信息技术环境下对高中化学实验教与学的研究评估学生能力的培养；④撰写中期报告。
⑶实验总结阶段（2005年10月—2005年12月）
①完成实验总结；②整理各种资料；③分析实验结果，形成《研究报告》、《工作总结》、《自查报告》；④撰写各种课题实验的心得体会、论文等。
4、课题研究的方法
⑴调查研究法：利用观察、谈话、问卷、测试等方法对研究前的现状及研究后的效果进行调查，然后通过分析、综合、对比、归纳等手段得出结论。
⑵行动研究法：行动研究是课题研究的核心，也是课题研究的根本所在。实验对象根据研究目标具体参与到课题研究中，通过在研究行动中吸取教训，获得经验和方法，这也是本课题研究的目的，在行动研究中我们主要采用了合作、独立、学习借鉴等具体方式来实施。
⑶个案研究法：对实验研究对象实验前后的课案、课例进行分析，从而探索出适合本课题的普遍方法和应用方式。
5、课题的检测
检测内容：教师与学生信息素养、教师实验教学能力和方法、实验教学效果、学生学习实验知识的能力、学生学习方法和能力培养等作为检测的主要内容。
检测方式：主要采用考试法、问卷法、个案法、评比法等方式进行检测和分析。
三、经过实验证明的可行性做法
㈠在现代信息环境下，“师生信息素养培训”、“高中化学实验教学”、“高中化学实验学习”、“化学实验中学生能力培养”的策略。
1、现代信息技术环境下，教师和学生培训的策略
我们针对本校现代技术的设备设施、师资力量、学生基础和课程安排的实际情况，确定了适用我校师生实际和本课题需要的培训内容和培训方式，采用点-----线--面的方式，逐步构建“网”的培训体系。
⑴教师培训的基本内容
根据课题目标要求，我们将教师培训内容确定为四大类：
①高中化学实验资源的搜索。根据我校教师信息技术水平较低的实际情况，首先请微机教师对实验教师进行在电脑上搜索各化学实验资源网站的方式方法的培训。（让教师熟练掌握baidu Google搜索引挚的使用）
②高中化学实验资源的下载及保存。通过微机教师对实验教师进行化学实验资源的下载、保存等基础知识的培训。（让教师能熟练地进行下载、保存及调阅）
③多媒体教室使用的培训。通过实例对教师下载、保存的资源在多媒体教室进行演示，培训多媒体教室中对资源进行使用和演示的方法以及技巧。

④实验课件的培训。化学实验的教学离不开化学实验课件的制作，针对此我们首先对教师进行最基础的制作软件powerpoint的培训，让教师能制作一些简单的课件，然后在此基础上进行Flash软件制作课件的培训。
⑵学生培训的内容
针对课题要求，我们还需要对学生进行必要的信息技术的培训。根据我校学生基础较差，主要把学生的培训内容确定为四大类：
①化学资源的搜索；
②资源的下载和保存；
③QQ中文件的发送；
④电子邮件的收发。
⑶师生培训的原则
在培训内容上以实用本课题为主，培训对象以实验对象为主，培训方式上以集中培训与自学自练相结合为主。
⑷现代信息技术环境下师生培训模式
①教师培训模式
根据我校教师的课程安排及计算机基础的不同，我们采取了形式多样的培训方式。
A、集中授课式培训
我们实验教师集中在一起，利用节假日或晚自习等空闲时间，请微机教师进行授课式培训，地点都选择在计算机网络教室，以便做到一人一机，边听课边实际操作，具体操作、反复训练，同时有利微机教师现场指导和纠正，加深印象，提高学习的效率。
B、个别辅导式培训
对个别培训内容有疑问、不甚理解的内容和个别接受能力或基础较差的教师，我们请微机教师进行个别辅导，以便牢固地掌握所培训的内容，熟练地进行计算机操作。
C、结对帮扶式培训
我们将微机教师和计算机基础较好的教师与计算机基础较差的教师结成帮扶对子进行培训，这样达到以点带线，以线成面，构成一个人为的网络培训体系。
D、自学自练式培训
自学自练式我们采用了两种方式：一是自选式，要求实验教师根据自身实际情况，自己选择有关计算机知识的培训；二是指导式，课题组及教科室根据课题要求进行指导式内容选择，然后打印出来发放给各实验教师及全体教师进行自学自练，并要求作好自学笔记，不定时进行抽查（包括笔记和操作）。
②学生培训模式
学生的培训我们主要采用授课与操作相结合的方式，根据高一学生的课程安排中本就有信息技术课程，我们要求授课教师首先对学生的计算机基本操作作为培训内容之先，然后根据课题要求对培训内容进行培训，并在期中、期末对学生计算机操作和应用进行检测，且作为教师教学的考核内容，以加强对学生信息素养的培训。
2、现代信息技术环境下高中化学实验教学策略
根据化学学科的特点，结合现代信息技术中的声、图、文、颜色、视频等优势特点，采取切合化学实际的多种教学方式来辅助化学教学中的实验教学，做到形象、直观，对突出重点、突破难点起到事半功倍的效果。
⑴探索发现式教学
没有创新，就没有发明；没有探索，就没有发现。实验本身就是一种探索性活动。积极开展以实验为基础的教学活动，能够充分发挥学生实验能动性，对培养学生的探索精神具有很重要的作用。将现代信息技术作用辅助教学工具应用于化学实验教学对培养学生的探索精神更加快捷、方便，由于学生知识的缺乏，同时对科学实验的探究方法、技巧还不成熟，这就决定了他们还不能独立地完成实验探究。当今的实验探究教学的主流应是教师引导学生去发现，引导学生去探究，在教师的组织引导下，有目的、有计划地进行，是学生逐步成为真正独立的实验探究的主体。
课例：《实验室制氯气实验中净化装置的设计》
高一课本第四章实验室制氯气的装置中，只有气体发生装置，气体收集装置和尾气处理装置三个部分，而一套完整的气体制备装置除上述三部分外，还应有气体净化装置共四部分。然后提问学生，如果要制得纯净干燥的氯气，就必须有气体净化装置，请同学们设计一个制备干燥纯净氯气的净化装置。
然后利用多媒体展示给学生应怎样思考？需要考虑哪些因素，组织学生学习科学探究的过程。指导学生按“分析杂质----除杂试剂---收集资料---除杂顺序---装置位置---着手实验---形成结论---发散应用”的线路进行设计，同时把学生分为5个小组并任命小组长，告诉学生自己的邮箱，要求各小组在2天后将自己分析的结果或疑问发送到邮箱。然后给予释疑，各组提交方案，我把各小组的方案制作课件组织学生在多媒体教室展示出来，让学生共同讨论，展开积极评价，再优化处理，形成方案。最后在实验室着手实验，用实验事实验证方案并最终形成结论，完成学习探索的全过程。
模式如下图：

⑵情景创设式教学
在课堂教学中，创设必要的情景对教学来说起着至关重要的作用。教师首先将本节知识有关的自然现象或化学史或环境污染等，让学生在教师设计的情景中轻松地或带着好奇心去学习，这样可以提高教学效果。如在讲授SO2的性质前，教师可在网上下载一些有关酸雨造成的危害图片，学生观看了这些危害后，首先会产生一种危机感，进而树立环保意识，最后学生就有一种想了解酸雨是怎样形成的，又是怎样破坏环境的等这样一些冲动，激发了学生的求知欲，从而使学生的学习更轻松、更深刻，教师的教学效率大大提高了，课后再让学生利用业余时间在网上查阅一些有关酸雨的危害，这样达到巩固本节知识。
⑶设疑讨论式教学
高中学生已经具备了一定的自觉性、主观能动性，同时也掌握了一定的基础知识，为了更好地培养和发挥他们这方面的能力，也为了巩固和深化所掌握知识，我们课题组对所教班级进行了设疑讨论式的教学方式尝试。例如：当我们在讲高一化学第四章第一节《Cl2的实验室制法》时，可在学习了Cl2的性质之后，给学生布置预习Cl2的实验室制法，带着问题去讨论：①制Cl2的原理是什么？②制Cl2的装置类型是什么？③Cl2收集的方法是什么？④尾气怎样处理？讨论的方式可以通过学生之间的QQ，也可通过学生之间的邮箱或者与教师在QQ或邮箱里讨论，这样使教授Cl2的实验室制法时更轻松，课堂气氛更活跃，效率更高，学生对知识的掌握更牢固、更深刻，做到有的放矢，培养学生分析问题、思考问题、解决问题的能力，同时培养学生的信息素养。
⑷交替协作式教学
由于经济落后、环境艰苦、信息闭塞、资源匮乏，许多实验对于学生甚至教师都不能完成，针对此，我们采用了交替协作式教学。交替协作式主要包括资源互享、技术互助、信息互换、教学互学，利用集体备课、公开教学、专题讨论、课件评比等方式取长补短，相互交流，达到提高教学效果和目的，同时使资源、技术、信息得到充分利用，让奇缺的资源发挥最大的作用。
3、现代信息技术环境下高中化学实验学习策略
⑴自主性学习
《教育学》中指出：“学生是教育的主体，在教学过程中，学生占主体地位，教师起主导作用。”即主体---主导的教学和学习模式。而在许多的传统教学中，学生统统是被动的接受者，完全失去了自己的主体位置，根本谈不上自主性学习。随着现代信息技术和电脑的普及，使学生的自主性学习成为一种可能，同时也为学生从“要我学”转变成“我要学”提供了机会。因此，我们根据现行高中化学教材的特点，即许多章节后都有一些家庭小实验，我们根据青年学生好动手、好奇心强的心理，将此部分作为学生自主性学习的主要课题，让学生自己上网查阅有关实验的信息，然后回家利用身边资源自己动手完成实验，最后让几个学生将自己所做实验在班上演示，让学生讨论利弊，教师点评，进而形成一套完整的实验装置，达到最佳实验效果和目的。例如：高一第六章第二节《二氧化硫》后的测定雨水的PH值实验。教师让学生自己查阅酸雨的PH值界限，PH值的测定方法，然后学生回家收集雨水并测定PH值，并作好记录（如：时间、温度、PH值等），最后让学生分析本地酸雨现状，了解周边环境，分析污染程度和污染源来自于什么地方，应采取什么措施来防止环境的污染，最后形成一个小小的课题，培养了学生的自主性学习的能力，拓展视野，树立环保意识，逐步而形成研究成果，掌握学习方法，使学生对所学知识更扎实、更过硬。
⑵协作式学习
由于社会、学校、家庭及各种因素的影响，一部分学生认为学习是自己的事，因此学习成绩的好坏与他人毫无关系。但殊不知，人最终是社会的人，难免不与他人接触、打交道，你帮助我，我帮助你，这种互帮互助的精神无处不在，不处不有。我们学校也不例外，在学习上既要你追我赶，也要取长补短，互相帮助。由于近几年学校的条件不断改变，多媒体、远程教育资源系统等现代信息技术都已具备，为学校生动丰富的教育提供了物质保证。于是我们课题组每学期都举行了别开生面的演示实验与多媒体结合的竞赛。比如：如何组装一套完整的简易的“实验室制取氯气”的装置以及怎样用多媒体技术来演示氯气的制取过程。各参赛组的选手听了过后，便会马上对组内人员进行分工，一部分人员组装实验装置，另一部分人员便用多媒体技术来演示这一过程，而且重点放在另一部分人身上，因为第一部分人员的工作是实物操作，人员应相对少一些，而第二部分人员是用现代信息技术这种科技手段来模拟氯气的制取过程，较难一些，人员也就相对多一些。当然这种分工只是相对的，并不是绝对的，即那部分先结束，必须马上投入到另一部分去工作，这样就做到既分工明确，但又要互相配合、互相协作，毕竟他们是一个整体，只有谁同时完成，才能取胜。这样做不但增强学生思维能力、操作能力，更训练了他们团结协作的精神。
⑶探究式学习
在教学中，我们不但要充分展示自己的才能，教书育人，而且更应该充分发挥学生的主观能动性，展示他们的聪明才智，培养他们的创造性、探究性学习精神。只有这样，人才能不断前进，不断提高；只有这样才能有更多、更好的产品被研究出来；也只有这样，社会才能发展得更快，人民生活才更富裕。为此，在高中实验中，我们便给了学生大量的机会去尝试。比如：在学习浓H2SO4与非金属单质碳反应的知识，我们提出了一个非常有挑战性和值得学生去探究的课外作业：怎样用实验验证浓H2SO4与单质碳反应的产物？让学生通过教师平时教授的探究方法和思维，借助实验室制Cl2实验中的净化装置的设计思路，自己查阅资料，相互讨论，提问教师等方法探索出用实验验证浓H2SO4与单质碳反应的产物的实验方案。只有这样，才能更好地培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力，同时有利于学生探究能力的培养。
4、现代信息技术环境下化学实验中学生能力培养策略
知识是培养能力的基础，能力不能离开知识而凭空培养，而能力又是掌握知识、发展智力的必要条件。同时能力的培养也是包括化学教学在内的所有学校教育的终极目标。化学是研究物质组成、结构、性质以及化学反应原理和反应规律，同时以实验为基础的自然学科。现代信息技术是一种集文字、图形、声音、颜色以及视频于一体，同时伴有二维、三维空间变换的高科技术，是高中化学实验教学与学习中不可替代的辅助工具。根据化学学科的特点，结合现代信息技术辅助教学和学习，对学生的能力培养，化学知识的获得都将起到事半功倍的效果。鉴于次，课题组教师借助现代信息技术辅助实验教学和学习过程中，着重加强对学生记忆能力、观察能力、自学能力、审美能力、思维能力和创造能力的培养。我们主要采用了利用现代信息技术对一些有危险的实验、工业生产流程、微观反应以及错误操作及危害进行模拟，对一些实验仪器进行展示，对一些现象不明显的实验利用现代信息技术展现与实际操作对比，加深了学生印象，提高学生能力。
㈡现代信息技术环境下高中化学实验教与学的应用研究的基本经验
⑴转变观念，领导重视，制度完善，全面树立新课程改革的理念
①一个学校进行课题的研究，不是某一个课题组的事，而是整个学校的事。作为校长必须高度重视，行政阶层必须从全局出发，建立完整的教育科研制度、奖励机制、校本培训制度等一系列有利于教育科研的制度。学校教育管理人员、研究人员、后勤人员、教师、实验管理员、信息技术人员等等方面需共同努力，全面协作。
②借助教育体制改革的机会，全面提升教师树立新课程改革的理念，加强教师的培训，特别是加强信息技术和教育科研的培训，提高教师的素质。
⑵真正体现新课程理念和研究，必须增强师生的信息素养。
教师是学校教学的关键，学生是学校教学的主体，师生信息素养的高低直接决定着现代信息技术作用的发挥。因此我们在进行课题研究前，首先着重对教师和学生进行信息技术培训，对教师的培训我们主要采用了集中授课式、个别辅导式、结对帮扶式、自学自练式等多种形式对化学资源的搜索、下载、保存、多媒体教室的使用以及课件制作进行培训。我们要求教师必须每天利用业余时间尽可能多上网浏览各种网页，搜集与各自教学有关的素材和资料，整理成册，作好笔记，每隔一周由教务处检查，同时作为继续教育材料，每周要求教师下载、整合或制作甚至一个与本学科有关的课件积极鼓励教师参加县、市举行的计算机初、中等级考试，促进教师信息素养的提高。对于学生的培训主要采用以信息技术课堂教学为主的方式对资料搜索、下载、保存以及电子邮件发送等内容的培训。同时结合信息技术、课件制作、文件发送的竞赛活动，或信息技术专题讲座等，既增强了学生的信息技术能力，又促进信息技术教学的提高，同时还为进行课题的顺利研究打下了良好的学生基础，可谓一举多得。
⑶根据化学学科特点和现代信息技术的优势，采用多种形式的教学和学习方式
①利用现代信息技术辅助高中化学实验教学应坚持以学生发展为主的原则，培养学生的自主能力、化学思维和化学素养，以培养学生能力为主中心，突破实验难点为重点，采用多种方式教学，达到激趣引思，全面提高学生素质。
②信息技术为学生的自主性学习，探究性学以及协作式学习都提供了一个很好的平台，特别适合于学生的个别学习和培训提供了机会，作为教师必须注意引导学生利用现代信息技术进行学习的方式、方法和技巧。
③现代信息技术应成为教师进行分层教学的有力工具，学生的基础参差不齐，各有差异，教师可与学生根据实际情况利用QQ聊天，电子邮箱或网上邻居等方式对学生进行个别辅导。
⑷建立现代信息技术环境下高中化学教学的模式
怎样将现代信息技术与高中化学实验教与学整合起来？怎样将现代信息技术运用于高中化学实验教与学？怎样利用现代信息技术辅助高中化学实验教与学中培养学生能力？是我们课题组在研究中着重考虑并在实践研究中着重解决的问题。在研究和实践中我们认为应正确理解现代信息技术的作用，现代信息技术不能取代传统的教学方式和学习方式，将现代信息技术应用于高中化学实验教学必须与传统的化学实验教学结合起来才能真正发挥实验教学的目的，绝对不能一指定乾坤，也不能一机统天下，应将“人---机---粉笔---操作”有机结合起来。
⑸营造良好的现代信息技术辅助包括高中化学实验教学在内的学校教学的氛围。学校行政领导和课题组研究人员应在政策、制度以及实践中营造一个良好的氛围，积极宣传，鼓励、表扬，使全校教师都能树立现代信息技术应用于教学和学习的观念，课题组应起到以点带面的作用，以一个课题的研究带动全校教师教研理念的树立和开展教育科研的行动。
四、课题研究的绩效
现代信息技术环境下高中化学实验教与学的应用研究虽然我们主要着眼于农村中学，通过我们的研究发现，对于应用现代信息技术辅助高中化学实验教与学具有普遍性，在研究过程中我们也取得了一定的成绩，积累和总结了一些宝贵的经验。
1、促进了教师教育观念和教学态度的转变
现代信息技术辅助高中化学实验教学最终是由教师来落实，引导学生运用现代信息技术来辅助自己的化学实验学习，最终转化成一种自觉行为。通过研究发现，我校包括化学教师在内的绝大多数教师在教育观念和教学态度发生了如下变化：
①深刻地认识到了现代信息技术辅助高中化学实验教学的重要性，明白了现代信息技术应用于实验教学中的优点。
②转变了教师的角色，树立了新的教学观。教师不再是教育的灌输者，学生也不是教育的被动接受者，理解了建构主义的教育理念，认识到教师是学生主动学习的帮助者、促进者，是课堂教学的组织者、指挥着和引导者，提倡学生自主性学习，教学不仅是传授学生知识，更主要的是培养学生的实践能力和制造探索精神。
③教师的教学手段发生了巨大的改变，不再依托一本课本、一支笔，而是充分应用现代教学工具和手段。
表一：图一说明了现代信息技术辅助高中化学实验教学的研究后教师教育理念和教学态度发生的转变。
表一 现代信息技术辅助高中化学实验教学的优越性

调查教师
你认为现代信息技术辅助高中化学实验教学的优越性
教学更直观
增强学生学习兴趣
调动学生的积极性
更具有启发性
更能培养能力
实验前
人数
15
6
5
5
3
2
百分比
%
40
33
33
20
13
实验后
人数
15
15
15
15
15
14
百分比
%
100
100
100
100
93
图一 现代信息技术在高中化学实验教学中的应用情况

2、教师对现代信息技术辅助高中化学实验教学的应用能力大大提高
在研究的过程中，参加研究的全体教师不仅认真学习教育教学理论和实验教学方法，还认真学习现代信息技术的有关理论知识，不断提高现代信息技术辅助高中化学实验教学的水平和能力。通过对化学资源上的实验演示课件进行整合或自制CAI课件，使一些在实验不能演示或无法演示的实验能直观、逼真地呈现在学生面前，使学生对实验的学习和理解更深刻、更牢固。
表二：图二说明了教师现代信息技术能力和素养得到了大大提高
表二 现代信息技术辅助高中化学实验教学的应用

调查教师
知道化学资源网站吗？
你上网搜集课件吗？
你会下载课件吗？
你会制作课件吗？
知道
不知道
经常
偶尔
不上
会
不会
会
不会
实
验
前
人数
15
3
12
1
4
10
2
13
0
15
百分比
%
20
80
7
29
64
13
87
0
100
实
验
后
人数
15
15
0
12
2
1
14
1
14
1
百分比
%
100
0
80
13
7
93
7
93
7
图二 课题研究前后教师信息技术初、中级考试合格人员

3、教师的教学行为和教学方式发生了很大的变化
①教师的备课方式发生了变化。以前教师备课的主要参考对象是教材和教学大纲或者考试大纲，甚至到书店买一些现成的教案等书籍、资料的来源比较陈旧，比较狭窄。现在教师的备课主要发生了以下几个变化：A、备课的资源广泛了，很多教师可以依托现代信息技术收集并整合与本课时有关的声、文、图或视频资源，特别是对一些在实验室不能或无法演示的实验资源来充实和丰富自己的课堂教学。能收集一些最新的信息和资料来拓展自己和学生的视野；B、集体备课的风气日渐浓厚，教学研究的氛围逐渐形成。以前教师的备课常是一个人闭目造车，依自己一个人的思路备课，不能集思广义，难免会有一些地方考虑不周全或不妥当，通过集体备课，可以对资源进行筛选，补充，使教学方式方法更准确、更有效，将备课活动真正落到实处；C、备课的方式发生了变化。以前绝大多数教师在备课是都是一支笔、一本备课本，再面对几本参考资料，备课烦琐，而现在许多教师都可以电子备课室或家庭进行电子备课，显得轻松，并可以在网上共享，通过网上邻居让其他教师提修改意见，形成了一大批包括课题实验教师在内的许多教师的一套完整、高质量的电子教案。
②教学方式发生了很大的变化
通过我们的研究，使得教师在高中化学实验教学中的教学方式也发生了很大的改变。A、创设情景，激发学生的兴趣。以前教师进入教室的开场白无外乎是承前启后，直接进入主题或设疑导入新课程的方式。这些都不能充分调动学生的感官。有的学生甚至根本就没有听老师开始在讲什么。应用现代信息技术辅助包括高中化学实验教学在内的其他学科的教学，可以根据本课时需要收集或制作一些集图、文、色、声、或视频资料导入新课，这样做到有声有色，图文并茂，充分调动学生各种感觉器官，激发学生兴趣，引发学生的注意力，从而达到提高本课堂的教学效率。B、转变的师生角色。通过应用现代新鲜机技术辅助教学，可以使教师真正成为课堂的引导者，而让学生成为课堂的主体，使学生能真正参与自主性的学习，使现代信息技术不仅起到帮助教学的目的，而且起到帮助学生学习的目的，培养学生的能力。C、师生交流的方式发生了变化。通过上网，师生可以通过QQ、电子信箱等形式坦诚交流、沟通，不再是必须面对面了，这样可以减少学生面对教师的压力，更能坦诚、真心地跟教师交流，拓展学习的空间，使教师在课堂外依然完成和达到自己的教育教学目的。
4、学生的学习行为和学习方式发生了很大变化
①学习方式发生了改变。现代信息技术为学生提供了一个自主学习、探究学习以及协作学习的平台，从而使学生的学习内容和学习方式更加灵活多样。以前学习获得的知识、内容仅来自于课本和一些资料，而现在学习可以根据自己的实际在网上寻找一些新的知识内容，自主性比较大，也改变了以前的被动地接受知识的学习方式，能够在教师的帮助和指导下独立地完成一些课本上不要求的实验或实验室不能完成的实验操作，使学生对所学知识的理解更容易、更轻松、更透彻。
②学生的学习态度和学习动机发生了很大改变。学生自己通过现代信息技术对高中化学实验学习的尝试，获得了一定的成功，于是有了一种成就感觉，进而激发了学生的学习兴趣，明确了学习动机，许多学生发现，通过自己的努力就能够取得成绩，获得成功。有了这样的成功，许多学生自觉或不自觉地将现代信息技术也应用于其他学科的学习了。同时通过网上互助互学，也加强了学生之间的有益交流，培养了学生协作的精神。
③学生对现代信息技术的功能的认识和应用发生了很大变化。
在我们进行现代信息技术辅助高中化学教与学的研究过程发现，不仅学生的学习方式、态度、兴趣及动机发生了变化，而且学生对现代信息技术特别是网络技术功能的认识和应用也发生了很大变化。在研究前，几乎没有学生将现代信息技术用于辅助自己的学习，学生最盼望的就是每周的信息技术课，因为他们上信息技术课就可以上网聊天或打游戏了。很多学生对于现代信息技术的掌握也仅限于上网打游戏，而对于其他功能和用途根本不知道。通过我们近二年多研究工作后，许多学生能够下载、保存资料，上传文件，收发邮件等信息技术基本知识和技能。甚至有一部分学生掌握了office powerpoint功能。学生的信息素养得到了极大的提升。
图三：证明了学生对现代信息技术的功能的认识和应用发生的改变
图三 学生对现代信息技术功能的认识和应用

5、学生的化学实验得分率得到了很大提高
化学实验试题既能考查学生对基本化学理论知识和基本原理，更能考查学生的观察能力、动手能力、思维能力和创造能力，所以越来越得到每年高考命题者的青睐，这也是每届学生失分率最高的部分。通过我们的研究发现，将现代信息技术应用于高中化学辅助教学与学习，能全面提高学生对化学实验知识的掌握和理解。几年来，从我校每届高三学生平时的测验或考试中，学生的化学实验失分率都较以前有所降低。
表三：说明研究过程中每届高三学生化学实验得分率的变化。高2005级学生王峰在高考中理科综合达到280分，这其中也有化学实验立下的功劳吧。
表三 各届高一年度统考学生化学实验得分率情况
届数
2002年
2003年
2004年
2005年
得分率
8.9%
15%
43%
78%
6、我校现代信息技术资源得到了充分利用
我校由于地处农村，学校办学条件较差，经济紧张，全校只有一间多媒体教室和两间网络教室，就是这样，在以前也显得多余。这些设备设施也是经常蒙上一层厚厚的灰尘，无人问津，偶尔使用都是被迫的。而现在这些设备设施的利用率大大提高，许多教师都自觉或不自觉地想到多媒体或网络教室的应用，每天这些教室都有老师在上课，甚至有时要上一堂课还要事先管理人员预约，以前感到多余的教室现在显得太紧缺了。
表四：说明了我校现代信息技术设备设施利用的变化
表四 多媒体教室的利用情况
时间
2002年
2003年
2004年
2005年
节次
10
25
78
235
7、形成了一些优秀的课件、教案、论文，建立本校的高中化学实验课件资源。在研究的过程中共上研究课、公开课或示范课36节次，形成了优秀的教案10篇，论文9篇，同时我们将许多的有关高中化学实验课件下载下来，通过整合或自制的实验课件汇集起来，在教师用机上形成了本校的化学实验资源库，为以后的实验教学和学生学习提供参考和方便。
五、课题实验的结论和反思
通过实践与研究证明：将现代信息技术应用于高中化学实验辅助教学与学习是切实可行的，并能较大地提高包括高中化学实验在内的化学理论知识及其他各学科的教学质量。
总结出了如何利用现代信息技术及资源对教师进行培训，提高教师的教学业务水平和信息素养的方法；总结出了应用现代信息技术促进和改进教师素质和教学方式以及学生学习方式的策略，基本探索出了应用现代信息技术辅助高中化学实验教学促进学生学习方式的改变和提高学生信息素养的方式方法；同时总结出了培养学生能力的策略，初步探索出了现代信息技术与高中化学实验教与学的有效整合的途径和措施，为其他学科与现代信息技术的整合提供了借鉴的经验。
现代信息技术辅助高中化学实验教学与学习是化学教育发展的必然趋势，我们在此进行大胆的尝试，尽管我们在这一课题中做了不少工作，取得了一定成绩，仍有一些疑惑，感到还有很多问题需要我们继续努力去解决，去探索。
1、通过我们的研究，促进了全面教师对现代信息技术辅助各学科教学的教学经验和理念的改变，也有很多教师愿意尝试，但由于我校现代信息技术设备设施和资源还匮乏，怎样才能将有限的资源和设备设施发挥到极致，使每个教师都能顺利和