【文章內容簡介】 稱之為人類學習史上的又一次革命。新課改的《綱要》指出，要大力推進信息技術在教學過程中的普遍應用，促進信息技術與學科課程的整合，逐步實現教學內容的呈現方式、學生的學習方式、教師的教學方式和師 生互動方式的變革，并充分發(fā)揮信息技術的優(yōu)勢，為學生的學習和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學習工具。 物理學、化學和生物學是以實驗為基礎的自然科學，可以說實驗是物理學、化學和生物學賴以生存并不斷發(fā)展的基礎。從一定意義上說，實驗就是理科各學科的生命線。中學理科抓好實驗教學，不僅能使學生加深理解，鞏固理科各學科基礎知識，更重要的意義在于可以培養(yǎng)學生形成科學的思維方式，掌握科學的研究方法。高中新課程理科教材把相當多的驗證性實驗改為探究性實驗，更有利于激發(fā)學生的學習興趣，有利于提高學生分析問題和解決問題的能力，有 利于培養(yǎng)學生實事求是，嚴肅認真的科學態(tài)度，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新欲望和創(chuàng)新能力，也有利于使學生將所學的知識和技能應用于科學技術的創(chuàng)新和日常生活等方面。實驗在教學中的地位和功能無可置疑。因此，重視實驗、改進實驗就成為新課改對理科教學的基本要求。特別是探究性實驗，其內容充滿挑戰(zhàn)性、興趣性、探索性、創(chuàng)造性，能激發(fā)學生的好奇心和求知欲。作為科學靈魂的“求真、務實、懷疑、批判、探索、嘗試”等成分，在探究性實驗中的具體、實在性是驗證性實驗所無法比擬的。 探究性實驗教學把實驗作為提出問題、探索問題的重要途徑和手段，強調充分 發(fā)揮學生的主體作用，把學習過程看作是一種科學的探究過程，在對問題的探究過程中不斷地獲取知識，同時使學生切身體驗科學家的科學探究過程，它對培養(yǎng)學生的綜合素質和技能，形成實事求是、嚴謹細致的科學態(tài)度，有著非常重要的作用。但由于新課程實施的時間比較短，探究性實驗也只是近年才列入高考考察的重點項目，所以，雖有如 Prodigy Lab (PLAB)等 數字化信息系統(tǒng)實驗室，但由于其所包含的探究性實驗數量比較少，而且過于程式化，教師自己發(fā)明創(chuàng)造的探究性實驗、學生自己創(chuàng)設的探究性實驗往往不能得到實現的缺陷。因此，創(chuàng)設多種形 式的、豐富的探究性實驗，讓學生在探究性實驗的海洋中學會探究，提高科學素養(yǎng)，就成為新課程理科教學的一項迫切需求?；诖耍覀冞x擇了這一研究課題。 本研究試圖聯系當前新課改新理念，進行高中理科實驗的網絡課程開發(fā)，提取理科實驗的成功思維策略和應用，探索網絡環(huán)境與傳統(tǒng)課堂環(huán)境下進行思維策略訓練和實驗操作對高中生理科實驗能力影響的差異、原因及其對策，探索高中理科實驗問題解決的網絡訓練的有效性，以促進高中生理科實驗能力的提高。 二、國內外研究動態(tài) 經過對近幾年來所發(fā)表關于網絡課程與網絡學習方面的論文進行歸類分析，我們 發(fā)現：（ 1）研究主題主要涉及七個方面：網絡學習方法的研究、網絡學習技術方面的研究、對網絡學習者的研究、網絡課程開發(fā)的研究、學習活動的研究、視頻會議、發(fā)展趨勢；（ 2）研究方法，有一半以上的論文是描述性的研究，而且，盡管研究者使用了調查問卷、前后測、訪談、內容評價或縱向研究（ longitudinal surveys），但由于缺乏研究設計的細節(jié)和采用不同的研究方法研究不同的內容，使得人們難以評價其研究的質量；（ 3）從技術層面來看，約 2/3（ 66%）的論文中使用的 WebBased 平臺來提供學習內容，這些平臺普遍具 有了大量先進的特征，如數字化、模擬化、視頻和自我評估體系，只有 14%的論文涉及到電子郵件、公告欄等交流區(qū)，少量（ 4%）涉及到使用視頻會議進行交互，絕大多數（ 96%）的學習方式還是學生收看與傳統(tǒng)課堂教學同步的信息傳遞；（ 4）從學生的學習活動來看，大多（ 74%）文章認為，通過網絡學習可促進個別化學習能力的提高，有 24%的文章涉及到通過電子郵件、電子公告欄及面對面的小組討論等形式進行交互，有 10%的文章描述了通過數字化圖片、模擬實例和自我評價的方式來提高交互水平，甚至取代傳統(tǒng)的面對面的交流。 網絡課程與網絡學習的大量研究表明，人們正試圖從開發(fā)內容上入手，逐步改變與課堂同步傳遞信息的局勢，從而逐步將異步網絡教學代替?zhèn)鹘y(tǒng)的課堂教學，以滿足不同年齡層次、不同社會階層及不同文化程度的學習者的需要。 此外，從網絡課程運行的教學軟件來看，雖然研究者已開發(fā)了大量的網絡課程教學軟件，以適應網絡課程發(fā)展的需要，如目前，在國外，主要有 WEB CT、VirtualU、 Learning Space 等。國內自主開發(fā)網絡教學平臺有北京大學網絡教育學院開發(fā)了的網絡教學平臺 —— BluePower，北京師范大學余勝泉、何克 抗等設計開發(fā)的 Vclass 網絡教學平臺等等。但是，這些網絡教學平臺通常只包含有以下幾個系統(tǒng)：網上教學系統(tǒng)、網上教務管理系統(tǒng)、網絡課程開發(fā)系統(tǒng)。其中網上教學系統(tǒng)包括音頻會議子系統(tǒng)、視頻會議子系統(tǒng)、異步通訊子系統(tǒng)、學生活動跟蹤子系統(tǒng)、測試與答疑子系統(tǒng)等，網上教務管理系統(tǒng)包括學生注冊子系統(tǒng)、師生檔案管理子系統(tǒng)、課程編排子系統(tǒng)等。顯然，這些軟件的設計在總體上注重的還是教學的管理性，而缺乏對教育的過程性、有效性的考慮。正是基于這些不足，張慶林教授提出了智能化網絡教學的一整套解決方案，在更新教育觀念、提高軟件的智能 化水平、實行過程性定量評估、有效開發(fā)學生的創(chuàng)造性潛能等方面都取得了重大進展。這一套解決方案，稱為《遠林智能化網絡教學平臺》，一共包括三個系統(tǒng)：智能化網絡課程開發(fā)系統(tǒng) (IDesigner System)，智能化網絡教學系統(tǒng)(Online Teacher System)，網上協作研究性學習系統(tǒng) (Online Project Learning System)，其中，第一個系統(tǒng)用于智能化網絡課程的開發(fā)，第二個系統(tǒng)供學生上網學習智能化網絡課程和教學管理人員進行教學管理，第三個系統(tǒng)供學習者在網上協作進行研究性學習。這 三個系統(tǒng)形成一個完整的體系，是先進教育思想和現代信息技術的良好結合，是基礎性研究成果轉化的一個成功范例，是網絡教育研究的一個新突破。 三、課題研究的理論依據 信息技術與課程整合 “世界具有整體性，世界的不同構成 —— 個人、社會、自然是彼此交融的有機整體。文化作為世界的一部分也具有整體性，文化的不同構成 —— 科學、藝術、道德也是彼此交融的。人的個性具有整體性，個性發(fā)展不是不同學科知識雜匯的結果，而是通過對知識的綜合運用而不斷探究世界與自我的過程。任何主題的探究都必須體現個人、社會、自然的內在整合，體現科學、藝 術、道德的內在整合?！币詴緸橹行?、以知識為體系的本位的“封閉式”傳統(tǒng)教學，難以體現現實的本來形態(tài)和認識的整體性。信息技術與課程整合，就是要利用信息技術構建一種更