实验教学与信息技术的整合研究总报告

《实验教学与信息技术的整合研究》

总报告

永昌县红山窑中学 茹武年

一、问题背景

在国家倡导的素质教育前提下，在教育部实施新课程改革的大背景下，有些学校由于地方配套教育设备跟不上，致使初中理、化、生实验教学有着一定的局限性，部分实验不能正常开出。如何利用信息技术来解决这一问题，成为本课题研究的主要内容。

从新课改的背景来说，本课题的提出顺应了深入践行课程改革的需要，理科实验教学与信息技术整合能够改变师生教与学的方式，彻底改变以往实验“口头做”的现象，能丰富学生的视野，更好地提高学生学习的主动性、积极性与创造性以及动手操作的能力。

从学科性质来说，本课题的提出顺应了初中理化生实验教学的需要，许多实验是微观、连续且十分复杂的实验，具有实验过程快速等特点，学生难以细致观测，只能抽象推断变化过程。另外，部分生物实验需要较长时间才能完成，如植物栽培、种子萌发、动物饲养等实验短时间内难以完成。计算机模拟实验教学是一种全新的实验教学方法，它是教师

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或学生以计算机作为载体，借助计算机程序而展开的“实验”。教师利用多媒体技术模拟许多微观实验或有危险性实验，可以实现将复杂的问题简单化，将漫长或瞬间的生命过程变成可控、有序的演示过程，减少实验危险伤害。同时，教师还利用信息技术将实验过程录制下来制成电影文件，再在播放时运用多媒体控制器进行拆分、反复回放、慢镜头播放或定格观察，然后结合文字和语音解释，就可使学生清楚、直观地观察到实验的每一个细节，效果特别好。

从学校的实际情况来说，本课题的提出顺应了我校高效课堂教学的需要。目前随着学校硬件设施的配备到位，搭乘义务教育均衡发展的快车，学校可以通过本课题研究来促进教师教研能力和学生实验能力的发展。

二、核心概念及其界定

初中理化生实验教学：在理化生教学活动中，以实验作为重要教学内容的教学，称为理化生实验教学。具体说是指根据理化生的教学目的、学生的认识水平、教学条件，有目的地安排、设计一些类似科学实验的模式、程序，在规定的较短时间内进行实验操作，以达到实验目的要求的教学实践活动。

信息技术：“信息技术”是信息社会使用频率最高的词汇之一。人们对信息技术的定义，因使用的目的、范围、层次不同所以表述的也各不同。信息技术有狭义和广义之分。

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狭义的理解认为：可以从三个方面介绍：（1）将信息技术等同于计算机技术；（2）信息技术是计算机与通信技术的结合；（3）信息技术是计算机技术加通信技术加控制技术。广义的理解认为:信息技术是指完成信息的获取、传递、加工、再生和使用等功能的技术。本研究中的信息技术主要是指现代信息技术在初中理化生实验教学中的应用。

信息技术与课程整合：信息技术与课程整合，就是指把信息技术作为促进学生自主学习的认知工具和情感激励工具，利用信息技术所提供的自主探索、多重交互、合作学习、资源共享等学习环境，把学生的主动性、积极性充分调动起来，使学生的创新思维与实践能力在整合过程中得到有效的锻炼。

信息技术与实验教学的整合：本课题界定的观点就是通过将信息技术有效地融合于实验课的教学过程来，营造一种新型实验环境，实现一种既能保证实验的现实性、直观性、安全性、可操作性，又能充分体现学生在信息技术的环境下，主动地参与实验，以实验与技术的整合为契机，高效地分析实验现象、获取实验的结果，最终形成形象、直观的实验报告。

三、国内外研究现状

国内外的许多专家对学科与信息技术整合进行了大量的研究。

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1．该领域在国外的研究现状

美国教育技术CEO论坛第四年度(2001)报告则明确指出:“21世纪的能力素质”应包括以下5个方面:基本学习技能;信息素养;创新思维能力;人际交往与合作精神;实践能力。面向21世纪培养人才的能力及素质的有效教育途径就是进行信息技术与学科的整合。美国较早地提出信息技术与课程整合，于1996年成立了专门的组织进行评价和监控中小学信息技术与课程整合的进展情况，1997大规模开展信息技术与课程整合研究，主要集中在培训教师掌握信息技术的基本技能，帮助教师转变角色，鼓励教师在教学中充分利用信息技术，并利用信息技术进行教学。1998年对学生学习成果评测，以了解信息技术在教学中的作用，总结以前的研究结果。1999年信息技术的重点转移到教师的培训上。2000年信息技术与课程整合研究进一步深化，重点鼓励社会、教师、家长和学生等各个方面都参与到信息技术与课程中来，利用信息技术所提供的各种条件建构一个全新的学习环境，以培养具备21世纪技能的人才。现在，美国的信息技术与课程整合由模式探索转入环境建构的阶段。

英国现在正推广计算机实验数据采集系统，该系统能完成实验数据自动采集，并能根据实验者的要求进行各种数据分析，绘制成图像，还能导出实验数据库，以方便实验者利用其他工具进行数据分析。

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法国对信息技术与学科教学的整合要求教师使用信息技术，对学生进行培训，让学生在各学科教学中都接触一些专门的软件，让学生利用的新的手段、技术去获取知识，从因特网上获得有价值的学习资料，让信息技术更好地成为学生的学习工具。

2．该领域在国内的研究现状

1998年，全国中小学计算机研究中心的研究人员借鉴西方发达国家的提法，第一次提出了“课程整合”课题组，并将其列入“九五”重点课题的子课题进行立项。1999年1月，全国中小学计算机研究中心在北京师范大学组织召开了有数十所学校参加了“计算机与各学科课程整合”项目开题会，“课程整合”项目开始走向有组织的研究阶段。

2000年10月教育部部长陈至立在颁布的《基础教育课程改革纲要》中提出:“要大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式，学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具”。自从2000年以来，全国各地都在积极推进信息技术与课程整合的理论与实践工作，一些省、市的中学在信息技术与学科整合方面取得了令人欣喜的成果。如:北京师范大学李琼《信息技术在生物教学中应用模式的研究与实践》从理论和实践

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