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1、信息技术和化学教学融合的研究信息技术和化学教学融合的研究信息技术和化学教学融合的研究信息技术和化学教学融合的研究夏建华夏建华夏建华夏建华安徽省教育科学研究院安徽省教育科学研究院安徽省教育科学研究院安徽省教育科学研究院一个笑话一个一个150150年前的医生，经过时空隧道来到现代。年前的医生，经过时空隧道来到现代。一个一个一个一个150150年前的教师，经过时空隧道来到现代。年前的教师，经过时空隧道来到现代。年前的教师，经过时空隧道来到现代。年前的教师，经过时空隧道来到现代。信息社会中的人的生存是一种信息化生存信息社会中的人的生存是一种信息化生存 法国著名学者雅克法国著名学者雅克法国著名学者雅克法
2、国著名学者雅克 埃吕尔就认为，生活在技术社会中的人埃吕尔就认为，生活在技术社会中的人埃吕尔就认为，生活在技术社会中的人埃吕尔就认为，生活在技术社会中的人首先要适应技术，他不仅要适应技术的硬性规则，而且要适首先要适应技术，他不仅要适应技术的硬性规则，而且要适首先要适应技术，他不仅要适应技术的硬性规则，而且要适首先要适应技术，他不仅要适应技术的硬性规则，而且要适应技术社会。应技术社会。应技术社会。应技术社会。人无法逃避技术，因为人生活在技术环境中，人从获得意识人无法逃避技术，因为人生活在技术环境中，人从获得意识人无法逃避技术，因为人生活在技术环境中，人从获得意识人无法逃避技术，因为人生活在技术环境
3、中，人从获得意识开始就发现技术开始就发现技术开始就发现技术开始就发现技术“已经在此已经在此已经在此已经在此”。对于生活在技术环境中的人来说，不是关于技术物体的独立对于生活在技术环境中的人来说，不是关于技术物体的独立对于生活在技术环境中的人来说，不是关于技术物体的独立对于生活在技术环境中的人来说，不是关于技术物体的独立的主体，他处在技术系统中，他自身被技术因素所改变。的主体，他处在技术系统中，他自身被技术因素所改变。的主体，他处在技术系统中，他自身被技术因素所改变。的主体，他处在技术系统中，他自身被技术因素所改变。生于新世纪的儿童，是信息时代的原住民，使用电脑、利用生于新世纪的儿童，是信息时代的
4、原住民，使用电脑、利用生于新世纪的儿童，是信息时代的原住民，使用电脑、利用生于新世纪的儿童，是信息时代的原住民，使用电脑、利用快捷的网络都是理所当然的，他们在适应信息环境的过程中快捷的网络都是理所当然的，他们在适应信息环境的过程中快捷的网络都是理所当然的，他们在适应信息环境的过程中快捷的网络都是理所当然的，他们在适应信息环境的过程中自然地适应技术及其规则。在这种适应过程中，人获得了一自然地适应技术及其规则。在这种适应过程中，人获得了一自然地适应技术及其规则。在这种适应过程中，人获得了一自然地适应技术及其规则。在这种适应过程中，人获得了一种技术化的思维方式，这种基本的思维方式，决定学生未来种技术
5、化的思维方式，这种基本的思维方式，决定学生未来种技术化的思维方式，这种基本的思维方式，决定学生未来种技术化的思维方式，这种基本的思维方式，决定学生未来生活中基本的行为方式，决定未来的发展，决定学生能否适生活中基本的行为方式，决定未来的发展，决定学生能否适生活中基本的行为方式，决定未来的发展，决定学生能否适生活中基本的行为方式，决定未来的发展，决定学生能否适应社会时代的发展。应社会时代的发展。应社会时代的发展。应社会时代的发展。不要固步自封，用心倾听技术时代变革的声音不要固步自封，用心倾听技术时代变革的声音Education Education TechnologyTechnology一、教育范
6、式正在向包括一、教育范式正在向包括在线学习、在线学习、混合学习和协作学习混合学习和协作学习的模式转型。的模式转型。地平线报告预测的变革趋势地平线报告预测的变革趋势传统课堂传统课堂传统课堂传统课堂现代课堂现代课堂现代课堂现代课堂慕课“慕课”(MOOC)“M”代表Massive(大规模)，与传统课程只有几十个或几百个学生不同，一门MOOCs课程动辄上万人，最多达16万人；“O”代表Open(开放)，以兴趣导向，凡是想学习的，都可以进来学，不分国籍，只需一个邮箱，就可注册参与；“O”代表Online(在线)，学习在网上完成，无需旅行，不受时空限制；“C”代表Course，就是课程的意思。授课形式课程
7、不是搜集，而是一种将分布于世界各地的授课者和学习者通过某一个共同的话题或主题联系起来的方式方法。尽管这些课程通常对学习者并没有特别的要求，但是所有的慕课会以每周研讨话题这样的形式，提供一种大体的时间表，其余的课程结构也是最小的，通常会包括每周一次的讲授、研讨问题、以及阅读建议等等。测验测试每门课都有频繁的小测验，有时还有期中和期末考试。考试通常由同学评分（比如一门课的每份试卷由同班的五位同学评分，最后分数为平均数）。一些学生成立了网上学习小组，或跟附近的同学组成面对面的学习小组。慕课三巨头4-5Coursera：目前发展最大的MOOC平台，拥有相近500门来自世界各地大学的课程，门类丰富，不过
8、也良莠不齐。edX：哈佛与MIT共同出资组建的非营利性组织，与全球顶级高校结盟，系统源代码开放，课程形式设计更自由灵活。Udacity：成立时间最早，以计算机类课程为主，课程数量不多，却极为精致，许多细节专为在线授课而设计。AA2007.8.192007.8.19二、任何学习者都可以凭借网络获得丰富的信息资源和广泛的人际互动交流机会。这一事实促使我们对于教育者自身所承担的角色进行新的思考。百度知道百度知道百度知道百度知道社交网站社交网站社交网站社交网站社交软件社交软件社交软件社交软件三、学校开始重新审议并制定网络开放政策，学生带机上学日益成为一种事实。1、越来越多的学校正在启动“带着你的手机上
9、学”项目（BYOD）2、学生上学该不该带手机？美国国际教育协会北京代表处 陈智勇（中国教育报-2009.3.24-003 版）四、我们使用的技术越来越多地基于云计算，我们关于信息技术的观念也在从媒体、认知工具到信息生态五、技术继续深刻地影响我们的学习、工作、协作、沟通和取得成就的方式六、人们希望能够随时随地工作、学习和研究。苹果云服务苹果云服务苹果云服务苹果云服务七、工作日益协作化，从而引起了学习活动组织方式的变化八、富有挑战性的主动学习将成为课堂教学新的重点发展技术时代的发展技术时代的2121世纪技能：世纪技能：全球意识全球意识 协作能力协作能力 学习和创新学习和创新 信息技术基本素养信息技
10、术基本素养 公民素养公民素养 (from (from：http:www.p21.org)http:www.p21.org)封闭式的、以封闭式的、以封闭式的、以封闭式的、以知识为中心的知识为中心的知识为中心的知识为中心的课程整合课程整合课程整合课程整合信息技术信息技术信息技术信息技术环境下的环境下的环境下的环境下的教育变革教育变革教育变革教育变革演示演示工具工具交流交流传播传播个别个别辅导辅导资源资源环境环境信息信息加工加工研发研发工具工具情境情境探究探究协作协作工具工具教学教学评估评估教学内教学内容变革容变革教学目教学目标变革标变革教学组织教学组织架构改革架构改革开放式的、知识开放式的、知识开
11、放式的、知识开放式的、知识与综合能力并重与综合能力并重与综合能力并重与综合能力并重的课程整合的课程整合的课程整合的课程整合信息技术与课程整合的发展层次 认知工具促进学习者高阶思维发展认知工具促进学习者高阶思维发展 有利于学习者认知技能的培育、发展和习得。有助于学习者反思所知及其有利于学习者认知技能的培育、发展和习得。有助于学习者反思所知及其有利于学习者认知技能的培育、发展和习得。有助于学习者反思所知及其有利于学习者认知技能的培育、发展和习得。有助于学习者反思所知及其过程、建构知识和促进高阶思维。过程、建构知识和促进高阶思维。过程、建构知识和促进高阶思维。过程、建构知识和促进高阶思维。可有效地用
12、于学生的协作学习，支持意义的社会性建构，利用技术进行探可有效地用于学生的协作学习，支持意义的社会性建构，利用技术进行探可有效地用于学生的协作学习，支持意义的社会性建构，利用技术进行探可有效地用于学生的协作学习，支持意义的社会性建构，利用技术进行探索和发现，有利于学习者理解和思考现实世界，促进抽象知识与现实世界索和发现，有利于学习者理解和思考现实世界，促进抽象知识与现实世界索和发现，有利于学习者理解和思考现实世界，促进抽象知识与现实世界索和发现，有利于学习者理解和思考现实世界，促进抽象知识与现实世界的联系，发展创新和实践能力的联系，发展创新和实践能力的联系，发展创新和实践能力的联系，发展创新和实
13、践能力 。利用设计和分析工具，可以更好地组织观点，体验过程，利用设计和分析工具，可以更好地组织观点，体验过程，利用设计和分析工具，可以更好地组织观点，体验过程，利用设计和分析工具，可以更好地组织观点，体验过程，用来更好地理解用来更好地理解用来更好地理解用来更好地理解信息的解释信息信息的解释信息信息的解释信息信息的解释信息,通过表征学习者的所知，技术为学习者提供深入理解内通过表征学习者的所知，技术为学习者提供深入理解内通过表征学习者的所知，技术为学习者提供深入理解内通过表征学习者的所知，技术为学习者提供深入理解内容的学习手段，从而促进更丰富的理解。容的学习手段，从而促进更丰富的理解。容的学习手段
14、，从而促进更丰富的理解。容的学习手段，从而促进更丰富的理解。技术可以变化知识表征形式、表达不同思考观点，有利于表征观念的深层技术可以变化知识表征形式、表达不同思考观点，有利于表征观念的深层技术可以变化知识表征形式、表达不同思考观点，有利于表征观念的深层技术可以变化知识表征形式、表达不同思考观点，有利于表征观念的深层复杂性，拓展看问题的视角，为同一观念提供多种理解视角，促进学习者复杂性，拓展看问题的视角，为同一观念提供多种理解视角，促进学习者复杂性，拓展看问题的视角，为同一观念提供多种理解视角，促进学习者复杂性，拓展看问题的视角，为同一观念提供多种理解视角，促进学习者思维模式的发展思维模式的发展
15、思维模式的发展思维模式的发展,从而培养深层次的批判性思维能力。从而培养深层次的批判性思维能力。从而培养深层次的批判性思维能力。从而培养深层次的批判性思维能力。革新了学习者作为接受者的角色，使学习者成为生产者、创造者和发送者。革新了学习者作为接受者的角色，使学习者成为生产者、创造者和发送者。革新了学习者作为接受者的角色，使学习者成为生产者、创造者和发送者。革新了学习者作为接受者的角色，使学习者成为生产者、创造者和发送者。它有利于学习者清晰地表达所知晓的内容（亦即表达所学知识），反思所它有利于学习者清晰地表达所知晓的内容（亦即表达所学知识），反思所它有利于学习者清晰地表达所知晓的内容（亦即表达所学
16、知识），反思所它有利于学习者清晰地表达所知晓的内容（亦即表达所学知识），反思所学内容和学习过程，支持意义制定的内部协商（个体的内部思维），建构学内容和学习过程，支持意义制定的内部协商（个体的内部思维），建构学内容和学习过程，支持意义制定的内部协商（个体的内部思维），建构学内容和学习过程，支持意义制定的内部协商（个体的内部思维），建构个体化的意义表征和支持有目的的、深入的思考。个体化的意义表征和支持有目的的、深入的思考。个体化的意义表征和支持有目的的、深入的思考。个体化的意义表征和支持有目的的、深入的思考。科技课堂应用案例一：基于优质资源科技课堂应用案例一：基于优质资源的课堂教学和教师专业发展的
17、课堂教学和教师专业发展创新课堂教学流程中国知网检索信息学习研究教学设计教学资源库虚拟实验室数字实验室制作课件课堂教学反思提升二氧化硫二氧化硫 教学教学二氧化硫教学设计知识取向社会取向实验取向探究取向二氧化硫二氧化硫 实验实验二氧化硫教学五线谱二氧化硫教学五线谱二氧化硫教学设计情境线问题线活动线知识线能力线科技课堂案例二：基于科技课堂案例二：基于网络网络的的课堂教学课堂教学科技课堂案例三：基于数字实科技课堂案例三：基于数字实验的化学课堂验的化学课堂-信息技术和化信息技术和化学教学的深度融合学教学的深度融合虚拟虚拟仿真仿真实验软件实验软件数字化实验技术数字化实验技术-手持技术手持技术2828传感器
18、发展的程度 -化学传感器材介绍传感器传感器数据采集器数据采集器终端设备相应软件将“感触”到的待测物的相关信息转换成数据采集器能够识别和分析的电信号,并传送到数据采集器中。接受从传感器传过来的电信号,收集、存储数据,是整个系统的“神经中枢”,它是传感技术的核心 数据采集器与计算机连接后,即可利用实验数据处理软件进行数据处理。最新的产品数据采集器 添加了显示终端和数据处理软件 Vernier公司开的新产品LabQuest pH传感器常见化学传感器温度传感器导电率传感器气压传感器色度计色度计浊度计浊度计电流传感器电流传感器电压传感器电压传感器滴数计滴数计COCO2 2浓度传感器浓度传感器O O2 2
19、浓度传感器浓度传感器各种离子传感器各种离子传感器(Ca(Ca2+2+、NHNH4 4+、ClCl-、NONO3 3-)常见化学传感器数字实验在化学教学中的应用简介数字实验在化学教学中的应用简介教学模式的创新教学模式的创新(POE模式模式-冰醋酸的电离冰醋酸的电离)化学知识的更新化学知识的更新(酒精灯火焰酒精灯火焰、CO2灭火灭火)化学知识的理解化学知识的理解(石头的溶解石头的溶解)认知方式的提升认知方式的提升(四重表征四重表征)学习方式的创新学习方式的创新(研究性学习、科技创新研究性学习、科技创新)1、教学模式的转变、教学模式的转变POE教学策略即教学策略即“预测预测观察观察解释解释”策略（策
20、略（PredictObserveExplain），是在），是在“观察渗透理论观察渗透理论”哲学观哲学观念和建构主义、前概念、概念转变等教育念和建构主义、前概念、概念转变等教育理论基础上提出的一种新型演示策略。理论基础上提出的一种新型演示策略。POEPOE教学策略教学策略预测观察解释图图1 1 实验设备示意图实验设备示意图AA2007.8.192007.8.19实验1：如图1所示，高低蜡烛置于倒扣的烧杯中，点燃蜡烛后，你会看到什么现象？为什么？这对你有什么启发？实验2：将一根铜丝绕成线圈，罩在蜡烛火焰上（如图2），你将看到什么现象？如果将铜圈加热后罩在蜡烛火焰上，你又将看到什么现象？请你分析产生
21、上述现象的原因。AA2007.8.192007.8.19实验1：蜡烛从上到下依次熄灭，滤纸条的红色从上到下逐渐褪去，说明热的二氧化碳温度高，向上扩散，聚在顶部。大喜来塑料桶内氧气含量的初始数值为19.6%，实验结束后最终数值为10.6%，说明桶内氧气并没有完全消耗，由此可以说明只要当氧气降到一定浓度，有些可燃物就不能燃烧。AA2007.8.192007.8.19AA2007.8.192007.8.19实验2：2 2、化学知识的更新化学知识的更新化学知识的更新化学知识的更新酒精灯火焰温度是外焰酒精灯火焰温度是外焰酒精灯火焰温度是外焰酒精灯火焰温度是外焰“最高最高最高最高”吗吗吗吗AA2007.8
22、.192007.8.19火焰位置火焰位置焰心焰心内焰内焰外焰外焰温度温度/500307104084030AA2007.8.192007.8.19酒精灯加热试管用酒精灯加热时，如果只隔着石棉网，温度可达364左右；加热圆底烧瓶时温度在366左右；直接加热试管时，温度可达638左右。用酒精喷灯加热坩埚时，温度在719左右。探究实验三：温度度对盐类水解平衡移动的影响实验方案：取标准1.000mol/L的Na2CO3溶液50mL，用pH传感器准确测量其pH值，然后对体系加热，并用磁力搅拌器缓慢搅拌混合溶液，且准确记录下随着体系温度的升高，pH值的变化情况，并根据实验结果，分析出最终的结论。盐类水解平衡
23、移动影响因素的实验探究霍邱二中霍邱二中 刘春生刘春生【学生活动-P】根据刚才的分析，自己尝试绘制pH温度曲线，并通过小组讨论，完善、修改，最终形成较科学、较准确的变化趋势图。教师巡视，纠正，并解答学生有可能提出的问题。总结：升高温度，对盐类水解有促进作用。【观察-O】观察软件绘制的pH温度曲线，发现在温度升高到65左右时，pH值趋于稳定，当温度再升高的时候，pH值开始下降，而后直至溶液沸腾，pH值一直在下降，重复实验仍然如此。碳酸钠溶液pH随温度变化的实验截图碳酸钠溶液碳酸钠溶液碳酸钠溶液碳酸钠溶液pHpHpHpH随温度变化的实验截图：随温度变化的实验截图：随温度变化的实验截图：随温度变化的实
24、验截图：【解释解释-E-E】请讨论这种现象的可能的原因。请讨论这种现象的可能的原因。二氧化碳灭火实验的再认识二氧化碳灭火实验的再认识20122012版教材实验版教材实验：二氧化碳和一氧化碳二氧化碳和一氧化碳 九年级九年级九年级九年级化学化学化学化学上册（人教版）第六单元课题上册（人教版）第六单元课题上册（人教版）第六单元课题上册（人教版）第六单元课题3P173P17页页页页结果分析结果分析结果分析结果分析氧气浓度氧气浓度氧气浓度氧气浓度变化曲线变化曲线变化曲线变化曲线光强度光强度光强度光强度变化曲线变化曲线变化曲线变化曲线AA2007.8.192007.8.19红磷在密闭容器中燃烧时耗氧量的测
25、定白磷在密闭容器中燃烧的耗氧量的探究铁丝在氧气中燃烧的耗氧量探究3、化学知识的理解、化学知识的理解石灰石能溶解吗？石灰石能溶解吗？导电率：导电率：11.1 73 9.3 滴入酚酞：滴入酚酞：红红 浅红浅红 无色无色 第二天红色裉去了？第二天红色裉去了？4、认知方式的提升、认知方式的提升三重三重表征表征宏观宏观宏观宏观符号符号符号符号微观微观微观微观宏观宏观微观微观符号符号曲线曲线四重四重表征表征酸碱中和滴定终点判定中的探究安徽省蚌埠二中 李新义1、写出盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式和离子方程式2、分析这个反应发生过程中的可能的变化PH温度导电能力。酸碱中和滴定终点判定中的探究酸碱中和滴定终点判定中的探究安徽省蚌埠二中 李新义1.0mol/LNaOH溶液滴定25ml的未知浓度的盐酸温度变化曲线图已知浓度1.0mol/LNaOH溶液滴定25ml未知浓度盐酸的电导率变化曲线图5、学习方式的创新、学习方式的创新研究性学习研究性学习科学创新活动科学创新活动科学探究科学探究 5858