【文章內(nèi)容簡介】 復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中通常采用的方法，在某些復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)中，如化學(xué)實(shí)驗(yàn)中氯氣的制取，生物試驗(yàn)中小動(dòng)物的解剖，以及物理實(shí)驗(yàn)中原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)觀察，這些實(shí)驗(yàn)基本無法通過正常渠道在課堂予以演示，只能通過教師的口頭講述予以實(shí)現(xiàn)。但是這種方法的弊病毋庸置疑：缺乏直觀性，形象性，不利于學(xué)生的感性思維發(fā)展。在信息技術(shù)條件下，卻可以將此類較難觀察的實(shí)驗(yàn)變抽象為具體，變學(xué)生被動(dòng)接受為學(xué)生主動(dòng)思考，通過媒體的演示，較好的呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到較好的教學(xué)效果。在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，談話法是教師根據(jù)已經(jīng)積累的實(shí)驗(yàn)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)提出問題，并要求學(xué)生回答，通過師生間的對(duì)話交流，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，以獲得實(shí)驗(yàn)課程的知識(shí)和鞏固知識(shí)的方法。信息技術(shù)條件下，教師在實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行中的實(shí)現(xiàn)形式更加多樣，教師可以利用即時(shí)通訊軟件，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的即時(shí)評(píng)價(jià)，也可以進(jìn)行以班級(jí)為單位讓學(xué)生暢所欲言，以得到更好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。但更多的是利用郵件形式，與學(xué)生進(jìn)行個(gè)別交流。教師還可以將實(shí)驗(yàn)談話的規(guī)模加以夸大，讓學(xué)生通過電子公告板的形式，實(shí)現(xiàn)師生間的雙流。、實(shí)驗(yàn)教學(xué)演示法及參觀法的新變化在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師通常設(shè)計(jì)教學(xué)演示或者參觀以得到對(duì)課堂教學(xué)有益補(bǔ)充的目的，社區(qū)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源是校內(nèi)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的重要補(bǔ)充。這是我們以往常常忽視的一類教學(xué)資源?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的社區(qū)資源主要包括：社區(qū)圖：幅館、科技館、高等學(xué)校、科研機(jī)構(gòu)、化工廠、農(nóng)村、家庭等。比如化學(xué)實(shí)驗(yàn)中對(duì)某一問題的理解通常要走進(jìn)化工廠才能獲得更切身俄體會(huì)，在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中如對(duì)動(dòng)量的理解，通常需要去諸如河邊去觀察小船的運(yùn)動(dòng)等。在文科教學(xué)中也有時(shí)要設(shè)計(jì)課外實(shí)驗(yàn)，或者播放相關(guān)的教學(xué)錄像，這些都是設(shè)計(jì)教學(xué)情景，改變傳統(tǒng)的學(xué)生被動(dòng)接受方式，以達(dá)到優(yōu)化課堂的目的。在信息技術(shù)條件下，卻可以節(jié)省教學(xué)開支，將實(shí)驗(yàn)環(huán)境用教學(xué)錄像或者動(dòng)畫地形式，加以模擬，這樣不僅減少教學(xué)時(shí)間，縮減教學(xué)開支，還可以節(jié)省教學(xué)資源浪費(fèi)，不必為實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場的疑難教學(xué)費(fèi)心，從而取得更好的學(xué)習(xí)效果。另外，在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的練習(xí)法也因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)的引入而發(fā)生了巨大變化，網(wǎng)絡(luò)使得在線練習(xí)成為可能，并形成交互，這更強(qiáng)調(diào)環(huán)境建構(gòu)的作用，而不僅僅是傳統(tǒng)情況下由學(xué)生機(jī)械的作練習(xí)題。3. 實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ) 以行為主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)課件設(shè)計(jì)行為主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)是一種行為的變化，它認(rèn)為人的大腦是一個(gè)黑箱，對(duì)黑箱的內(nèi)部我們一無所知，也沒有必要去知道。行為主義反對(duì)人的大腦內(nèi)部進(jìn)行研究，只重視外部的輸入和反應(yīng)，也就是給予一個(gè)刺激，人就要作相應(yīng)的反應(yīng)，從這些反應(yīng)中，選出我們所需要的進(jìn)行強(qiáng)化，從而使學(xué)習(xí)者形成教育者所希望的行為，所以行為主義認(rèn)為把學(xué)習(xí)者置于一個(gè)特定的環(huán)境里，給他以特別的刺激，當(dāng)他作出明確反應(yīng)時(shí)學(xué)習(xí)就發(fā)生了，該理論強(qiáng)調(diào)刺激、反應(yīng)和強(qiáng)化。在上面理論指導(dǎo)下，行為主義學(xué)習(xí)理論為ＣＡＩ課件設(shè)計(jì)提供的設(shè)計(jì)原則是：①接近原則，即反應(yīng)必須在刺激之后立即出現(xiàn)；②重復(fù)原則，重復(fù)練習(xí)能加強(qiáng)學(xué)習(xí)和促進(jìn)記憶。③反饋與強(qiáng)化原則。與反應(yīng)正確性有關(guān)的信息可以促進(jìn)學(xué)習(xí)。④提示及其衰減原則。在減少提示的情況下，朝著期望的反應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生，從而完成學(xué)習(xí)。這一類實(shí)驗(yàn)課件設(shè)計(jì)的主要目的是39。強(qiáng)化。在化學(xué)課中，以膠體電泳實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為例。在教學(xué)中，該實(shí)驗(yàn)都是以教師為中心的，主要體現(xiàn)在教師的“教.該課程的課件設(shè)計(jì)也主要是以教師為中心，展開設(shè)計(jì)。在信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)的整合條件下，這些疑難實(shí)驗(yàn)可以通過CAI課件模擬演示，利用視頻信息加以演示，再如鈉與水反應(yīng)的過程，可以放慢現(xiàn)象、并定格實(shí)驗(yàn)的各個(gè)現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生從多角度進(jìn)行觀察。利用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫模擬出該實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象思考思考的本質(zhì)。使學(xué)生獲得“強(qiáng)化”，在這里，很明顯課件的作用僅僅停留在對(duì)知識(shí)的“灌輸”，而很少體現(xiàn)學(xué)生的主動(dòng)性。雖然信息技術(shù)引入了該實(shí)驗(yàn)過程，但最終還是基于行為主義的教學(xué)，強(qiáng)調(diào)強(qiáng)化及“反饋”的重要意義。目前，單純以行為主義學(xué)習(xí)理論為主的課件并不少見，因?yàn)檫@類課件設(shè)計(jì)相對(duì)簡單，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)也僅僅停留在“看,教師通?？梢圆捎玫淖龇ㄊ且徽n件為輔助，用語言及其它手段彌補(bǔ)課件本身的不足。 以認(rèn)知主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)課件設(shè)計(jì)認(rèn)知學(xué)習(xí)理論認(rèn)為人類的學(xué)習(xí)不單是外部刺激產(chǎn)生的結(jié)果，也與人腦的內(nèi)部有關(guān)，是人腦與外界刺激相互作用的結(jié)果，學(xué)習(xí)不僅是行為的變化，也包括人的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的變化，它包括人的內(nèi)部心理過程。認(rèn)知學(xué)習(xí)理論將人腦看作灰箱，認(rèn)為人腦已經(jīng)具備了一定的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，它是根據(jù)人類對(duì)信息的處理過程來描述的，根據(jù)對(duì)人的內(nèi)部信息處理過程的假設(shè)不同，認(rèn)知學(xué)習(xí)理論又分為信息加工理論和建構(gòu)主義理論兩大流派。認(rèn)知理論的信息加工理論是將人腦比作計(jì)算機(jī)，因?yàn)槎咧g在功能上相似，然后用計(jì)算機(jī)對(duì)信息的處理過程來解釋人腦，從而得出了人對(duì)信息加工的模式。在這里是根據(jù)信息的意義進(jìn)行存儲(chǔ)，當(dāng)要求學(xué)習(xí)者產(chǎn)生行為時(shí)，存儲(chǔ)的信息和技能必須能被搜索和提取，搜索到的信息從長時(shí)記憶提取到短時(shí)記憶，與新進(jìn)來的信息相結(jié)合形成新的學(xué)習(xí)能力，或是通過反應(yīng)器將信息轉(zhuǎn)換成動(dòng)作。這一類的實(shí)驗(yàn)課件設(shè)計(jì)，不再僅僅將學(xué)生的學(xué)習(xí)僅僅看作是實(shí)驗(yàn)知識(shí)的被動(dòng)接受過程，而是留給學(xué)生適當(dāng)?shù)摹翱臻g”展開思考，發(fā)揮自己的智力技能。再水的電解實(shí)驗(yàn)中，教師設(shè)計(jì)課件，模擬實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，但是不能把結(jié)果直接透露給學(xué)生，而是讓學(xué)生考慮實(shí)驗(yàn)結(jié)果。其間，教師可以予以提示，如教師將水的化學(xué)成分提示給學(xué)生，并將該過程同樣設(shè)計(jì)在課件中，這樣學(xué)生的思考會(huì)有的放矢，最終的結(jié)果不僅僅是使學(xué)生得到答案，還促進(jìn)了學(xué)生積極思考，發(fā)展了學(xué)生智力技能。再比如物理實(shí)驗(yàn)關(guān)于浮力現(xiàn)象的教學(xué)中，我們設(shè)計(jì)課件時(shí)不僅僅是簡單的呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如：當(dāng)物體浸沒在水中，如果F浮＞G，則物體上浮，若物體開始露出水面，則F浮減??；隨著物體露出水面的體積增大，F(xiàn)浮減小，直到F?。紾，物體就飄浮在水面上了。這是一個(gè)動(dòng)態(tài)的變化過程，十分抽象，對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)來說，既重要，又難于理解。教師通過多媒體畫面，就能很好地突破了這一難點(diǎn)，但是我們設(shè)計(jì)的重點(diǎn)卻并不僅僅是現(xiàn)象的呈現(xiàn)，否則直接用現(xiàn)實(shí)的實(shí)驗(yàn)更能顯性說明問題。我們更應(yīng)該關(guān)注教學(xué)的系統(tǒng)性問題，不僅是呈現(xiàn)現(xiàn)象，更應(yīng)該設(shè)計(jì)學(xué)生思考的空間，在課件中加入假如結(jié)論思考，現(xiàn)象描述等讓學(xué)生主動(dòng)參與思考的部分，也可以引入根課程相關(guān)的課外思考，將平時(shí)見到的現(xiàn)象 引入其中，作為引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維的成分，從中可體現(xiàn)以認(rèn)知主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)的課件設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。這類課件設(shè)計(jì)相對(duì)困難，但是相對(duì)行為主義為基礎(chǔ)理論的課件來說，顯然更利于學(xué)生創(chuàng)造性思維發(fā)展。 以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)課件設(shè)計(jì)建構(gòu)主義理論也是把人腦看成一個(gè)灰箱。它假定，人們在與周圍環(huán)境相互作用的過程中，逐步建構(gòu)起關(guān)于外部世界的知識(shí)，這些知識(shí)在大腦中的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)我們把它叫做圖式。人們又是在與環(huán)境的相互作用中使圖式得到發(fā)展的。圖式的發(fā)展有兩個(gè)基本過程；認(rèn)為對(duì)知識(shí)分為“同化”與“順應(yīng)”。認(rèn)知個(gè)體就是通過“同化與順應(yīng)這兩種形式來達(dá)到與周圍環(huán)境的平衡：當(dāng)個(gè)體能用現(xiàn)有圖式去同化新信息時(shí)，他是處于一種平衡的認(rèn)知狀態(tài)，而當(dāng)現(xiàn)有圖式不能同化新信息時(shí)，平衡即被破壞，而修改或創(chuàng)造新圖式（即順應(yīng)）的過程是尋找新的平衡的過程，個(gè)體的認(rèn)知結(jié)構(gòu)就是通過同化與順應(yīng)過程逐步建構(gòu)起來，并在“平衡—不平衡—新的平衡的結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)知識(shí)的重新建構(gòu)。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)是學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)的過程。建構(gòu)主義認(rèn)為，知識(shí)不是通過教師傳授得到，而是學(xué)習(xí)者在一定的情境即社會(huì)文化背景下，借助其他人（包括教師和學(xué)習(xí)伙伴）的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過意義建構(gòu)的方式而獲得。由于學(xué)習(xí)是在一定情境即社會(huì)文化背景下，借助其他人的幫助即通過人際間的協(xié)作活動(dòng)而實(shí)現(xiàn)的意義建構(gòu)過程，因此建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為“情境”、“協(xié)作”，“會(huì)話”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境中四大要素或四大屬性。從建構(gòu)主義基礎(chǔ)理論可以看出，以此為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)更能體現(xiàn)開放性，師生，學(xué)生的交互性，更充分體現(xiàn)學(xué)生的主體作用。這類課件要求較高的技術(shù)含量。讓學(xué)生自己動(dòng)手，是一種極好的學(xué)習(xí)方法。以物理課程中關(guān)于“單擺運(yùn)動(dòng)規(guī)律實(shí)驗(yàn)為例。在計(jì)算機(jī)上用《幾何畫板》作力的分解、單擺及運(yùn)動(dòng)的合成和分解三個(gè)實(shí)驗(yàn)，把平時(shí)費(fèi)盡口舌學(xué)生還一知半解的教學(xué)難點(diǎn)，在這個(gè)虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，通過學(xué)生的主動(dòng)探究而盡釋疑難。用計(jì)算機(jī)做單擺實(shí)驗(yàn)我是這樣進(jìn)行的：首先，在教學(xué)中利用實(shí)物教具演示，單擺概念．得出了單擺的振動(dòng)規(guī)律。 學(xué)生當(dāng)堂在計(jì)算機(jī)上利用《幾何畫板》軟件．按以下步驟操作：(1)作一個(gè)較大的圓．并在圓的下端對(duì)稱地取兩點(diǎn)A、B，連結(jié)AB并作其垂直平分線．選取垂直平分線與圓的交點(diǎn)標(biāo)為O39。作為平衡點(diǎn)。(2)在圓弧AB上作一自由點(diǎn)，標(biāo)為E點(diǎn)．選中E點(diǎn)和弧AB，讓自由點(diǎn)E在弧AB上作往返運(yùn)動(dòng)。把E點(diǎn)向下平移2厘米，并連接E點(diǎn)與平移點(diǎn)作為重力G。(3)把重力G進(jìn)行分解，得到回復(fù)力，并度量回復(fù)力的大小。(4)連接O39。E，作為位移S，并度量它的大小。(5)利用“幾何畫板”的計(jì)算功能，并根據(jù)機(jī)械能守恒定律，求出速度和加速度的大小，并且計(jì)算機(jī)能夠在運(yùn)動(dòng)中即時(shí)計(jì)算更新速度和加速度的值。最后可以用效果圖。手動(dòng)拖動(dòng)B點(diǎn)進(jìn)行演示，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中可以一目了然地觀察到：1．單擺在振動(dòng)過程中的位移、回復(fù)力的大小和方向的變化，及位移與回復(fù)力變化關(guān)系。2．從拖動(dòng)過程中，計(jì)算機(jī)不斷計(jì)算且即時(shí)演示出速度和加速度的數(shù)值變化，很直觀地反映了速度和加速度的變化關(guān)系。最后，可以雙擊“自動(dòng)演示”按鈕，讓計(jì)算機(jī)自動(dòng)演示，學(xué)生體驗(yàn)在整個(gè)振動(dòng)過程中位移與回復(fù)