信息技术与中学化学课堂教学整合的研究
结题报告
第一部分 问题的提出
任何阶段的教育之最终目的都是要服务于社会。所以，教学尤其是处于基础教育阶段的中学教学必须顺应时代要求，不断渗透时代精神，适应时代赋予我们的责任与要求，为学生的可持续发展奠定必要的知识、更重要的是能力基础。目前，以现代教育理论和方法为基础，以系统论的观点为指导，以信息技术为核心的现代教育技术的运用，已成为我国面向21世纪基础教育教学改革的新视点，信息技术与课堂教学整合的研究也因此成为教学科研的重点。
原教育部部长陈至立曾在全国中小学信息技术教育会议上指出：“在开好信息技术课程的同时，要努力推进信息技术与其他学科教学的整合，鼓励在其他学科的教学中广泛应用信息技术手段，并把信息技术教育融合在其他学科的学习中。各地要积极创造条件，逐步实现多媒体教学进入每一间教室，积极探索信息技术教育与其他学科教学的整合” [1]。
“信息技术”，简而言之就是指应用信息科学的原理和方法处理信息的技术，主要包括传感技术、通讯技术和计算机技术，是在信息获取、传递、加工、存储过程中所运用的技术总和。本文所适用的“信息技术”，主要是指以计算机多媒体和网络为基础的数字化信息技术。
“整合”，是指一个系统内各要素的整体协调、相互渗透，使系统各要素发挥最大效益 [2] 。具体有很多种提法，本文信息技术与中学化学课堂教学的“整合”应属于“小整合论”之范畴，特指信息技术与学科教学的整合，使信息技术有机地与学科教学的课程结构、课程内容、课程资源以及课程实施等融为一体，成为课程的有机组成部分，成为与课程内容和课程实施高度和谐、自然的有机部分。
1.1 信息技术与学科教学整合的必要性和迫切性
首先，当代信息社会，知识量迅猛增加。这就要求受教育者必须在规定的时间内，最大限度地学习和掌握现代信息技术知识。然而大量的教学实践已经证明，单靠文字教材和传统教学媒体（语言、黑板、粉笔、挂图、模型、标本等）要达到这个要求，实在有些力不从心。因此各科教师有必要根据不同学科的自身特点，有针对性的选用现代教学媒体，尤其是多媒体计算机，将信息技术的教学与传统教学进行有效结合，来提高教学质量，从而为解决知识总量的爆炸式增加与有限学习时间之间的矛盾，开辟新的途径和领域。
其次，与信息社会的要求相适应，当前我国基础教育的新一轮课程改革已全面启动，各阶段的新课程标准已经逐步颁布实施，一个新的教材体系正在我们面前慢慢展开。我们应该积极利用这个过渡阶段尽快做出反映，逐步能动的调整、改进现行教学的方式、方法、课程结构和教学内容，加强信息技术与传统教学的整合，以便更好的适应新课程标准，尽快拿出实实在在的成果献给课改。
并且，许多教育专家也承认，尽管与工业化商品生产相似的班级课堂授课制并非整合所提倡的因材施教和进行建构主义教学的最佳环境。但在我国现阶段，以完全的个别化学习取代所有的班级授课，从理论上并不成熟，从财力、物力上也不现实。在相当长的时间内，班级授课仍将是我国主要的授课形式。
所以，课程改革首先必须是课堂教学的改革。高中《化学课程标准》（P2）中明确提出了实施新课程必须更新的七种基本理念之一就是：立足于学生适应现代生活和未来发展的需要，着眼于提高21世纪公民的科学素养，构建“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”相融合的高中化学课程目标体系。一直作为高中化学课堂教学“主角”的一线教师，如何正确地把握新课程标准精神，充分利用和挖掘现代信息技术及其资源，体现新教材意图，为学生创设一个良好的、具有生命力的学习情景，以达到激发学生的好奇心和求知欲，使其积极参与化学学习活动，就成了中学化学课堂教学和信息技术整合的关键。
1.2 信息技术与学科教学整合的理论依据
课堂教学可以被看作是教师和学生之间的信息传递的过程。从教学的角度看，信息技术与课堂教学整合的目的是提高课堂教学质量；从信息科学的角度看，其目的是为了提高信息系统内的信息传递质量、数量和有效性。由于信息技术改变了传统教学的课堂气氛、教学方法和教学结构，也使传统的教学理论和教学原则受到了一定程度的冲击和挑战，所以，与信息技术整合的课堂教学在符合传统教学理论的同时，有选择的借鉴现代教育和信息科学的基本理论和方法，就显得尤为重要。
由认知主义发展而来的建构主义哲学理念，采用非客观主义的哲学立场,认为世界是客观存在的，对于世界的理解和建构出来的意义都是由每个人自己决定的。它更关心如何以原有的经验、心理结构和信念为基础来构建新的知识和能力，为信息技术和课堂教学的有机整合提供了强有力的理论支持。
首先，建构主义对学习有独到的解释，它认为学习是建构内在心理表征的过程。学习者并不是把知识从外界搬到记忆中，而是以已有的经验为基础通过与外界的相互作用来获取、建构新知识。在这一过程中，学生必须主动建构客观事物及其关系的表征，以便激活原有的认知结构（包括原有知识经验和认知策略），来对新信息进行主动加工。这种学习更加强调学习的主动性、社会性、情景性、协作性，它提倡的是一种更加开放的学习。对每个个体来说，这种开放的学习在学习方法和学习结果上都可能是不同的。由此可见，建构主义指导下的教学过程“不再是一个同步的，而是一个异步的、发散式的思维过程，不同的学生沿着不同的学习路径，完全可以建构出相同的结果。学习的质量是学习者建构意义能力的函数，而不是学习者重现教师思维过程能力的函数。换句话说，获得知识的多少取决于学习者根据自身经验去建构有关知识的意义的能力，而不取决于学习者记忆和背诵教师讲授内容的能力[4]。
建构主义学习理论还认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情景即社会文化背景下，借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。因此建构主义学习理论将“情景”、“协作”、“会话”和“意义建构”看作是学习环境中的四大要素或四大属性[5]。其中， “情景” 、“协作”、“会话”这三大要素的有机合成成了课堂教学的中心；“意义建构”成了与学生的学习主动性密不可分的关键环节。这就对教学设计提出了新的要求：教学设计不仅要考虑教学目标分析、学生特征分析，还要考虑如何选择与利用媒体来整合课堂教学，才能激发学生的能动性和积极性，有利于学生对所学知识的意义建构。
正是基于对以上现代教育理论、建构主义理论的思考，以及针对目前基础教育现状的分析，本课题将研究的重点定位于信息技术与中学化学课堂教学整合实践的探索。
第二部分 信息技术与中学课堂教学整合的现状与思考
2.1 国内外研究分析
20世纪在80年代早期，一些美国科学家曾做过他们认为非常乐观的预测．到90年代将会有数百万部个人计算机出现在美国的各级学校。1995年，全美各级学校，包括大学、中小学、幼儿园和其它各种类型的教育机构中，已经拥有了近一千万台电子计算机(包括终端)，美国人均计算机拥有量居世界第一，学生人均占有计算机数居世界第一，对以计算机技术为代表的信息技术的整合运用及依赖程度．美国也居世界前列。
直到80年代末期，中国才开始掀起信息技术学习的热潮，这种热潮也成为各类媒体和教育刊物的热门话题。许多专家和教师也曾发出呼吁：计算机引进中国教育，必将引起从教学手段、教学方法甚至教育观念与教学模式的革新。然而，十多年过去了，这种设想却依然没有像美国一样成为现实。不仅如此，当今所谓的信息技术和各学科课堂的整合教学，除了由于不少学校舍得花钱购置微机、上校园网而为学校增添了一道外界人士参观的风景外，并没有多少本质的变化：就我国中学化学教学而言，融合信息技术的课堂教学至今尚未形成比较完整、严密的理论体系和可操作性强的模式；相关的论述文章，多数只提供一些原则或建议，并没有处方性的解决方案；各相关网站上，尽管不多、但的确有优秀的课件，如何使这些课件在课堂教学中发挥作用，包括应用的时间、频率、时机以及课件本身的进一步完善等等，还有许多实际的软问题需要解决；不少地方的多数教师应用多媒体，只不过因为它是各种优质课评比中必备的加分项目而已，缺乏主动性和积极性。在日常的教学中，“灌”、“填” 的模式依然让学生体味着无奈的“苦学”！
朱彩兰，钟柏昌两位老师就曾在《从GCCCE2003教学案例看信息技术与课程整合现状》一文中，对我国信息技术与课程整合的现状做过精辟的论述。文章认为，尽管我们在创设环境、演示展现、练习测试、表达交流、组织合作、获取资源等几个方面可以算是有了“可喜的进步”，但整合过程中依然存在着诸多不可忽视的问题： 课程整合表面化、预设目标理想化、教学过程模式化、资源认识狭隘化、教师角色两极化…… 并指出，造成这些问题的根本原因在于思想上对“整合”本身缺乏正确的认识，导致在具体实践过程中片面追求整合的形式，而忽略了对整合的实质的把握；同时，受信息技术工具性的影响，对信息技术在整合中的地位和作用缺乏准确的定位，产生了崇尚信息技术实体的现象（只求在多媒体教室、网络教室上课，只求信息技术的引入），却忽略了信息对文化的承载、传输和交流。
面对这样的现状，我们不能踌躇不前。因为随着当今世界经济和社会发展的信息化趋势，以网络技术和多媒体技术为核心的信息技术已成为拓展人类能力的创造性工具。为了适应这个发展趋势，我国已经确定在中小学中普及信息技术教育，同时要加强信息技术与其他课程的整合。化学，作为一门以实验为基础的科学，需要从分子、原子的微观角度来研究宏观物质之间的反应。以现代建构主义理论为指导、具有多媒体集成和资源共享等多种强大功能的信息技术，理应在化学课堂教学中发挥更大的作用。
2.2 我校教师应用信息技术进行课堂教学整合的基本情况调查
表2-1 被调查的我校教师基本情况[6]
为了了解和推动我校的教学科研活动，有利于更深入地研究信息技术与学科教学整合中的诸多问题，2003年12月15日－2004年1月11日，我们对我校一线的部分教师
