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□陈建
摘要：信息技术的最大教育价值在于使学生获得学习上的自由，为学生的探究和体验提供更为便利的条件。有意识地利用相关的信息技术手段来支持学习，是构造信息时代科学教育方式的必然选择。本文分析了信息技术在科学探究学习中的探索资源、工具软件和交流平台作用，并探讨了基于信息技术的科学探究学习的一些基本模式。
关键词：信息技术科学探究学习模式
中图分类号：ｇ４３４
２０世纪８０年代以来，科学探究学习受到世界各国的普遍重视。现代信息技术的迅猛发展则为学生的探究和体验提供了更为便利的条件，网上资源是科学探究学习的重要研究材料，工具软件构成了探究学习的辅助研究工具，网络平台提供了探究学习过程中的交流管理工具。在信息时代探究学习的发展必须要得到以计算机和网络技术为代表的信息技术的支持。
一、信息技术促进学生探究学习的意义
１、倡导探究学习是科学教育改革的必然趋势
发展学生的科学素养离不开科学的学习过程。倡导科学探究学习是当前国际科学教育的发展趋势，它要求通过设置有利于学生主动探究学习的环境，并提供适当的指导与帮助，让学生从提出问题出发，依靠设计实验，系统观察，搜集、分析、解释信息，做出结论，表达与交流等过程，进行学习。我国基础教育新课程标准明确提出了“科学探究是科学学习的核心”，科学学习必须以“科学探究”为主要方式。学生在积极地从事科学探究的过程中逐渐对自然界有所认识，对在其亲历的事物中产生的一些实际问题进行探究，是科学教育所要采取的主要做法，应该尽可能地提供机会让学生在他们力所能及的范围内从事科学探究。这顺应了国际科学教育的潮流。
２、信息技术促进了科学课程资源的统整和优化
信息技术包括多媒体计算机、网络及各种工具软件。在现代信息技术支撑的学习环境中，学生面对的是一个由大量数据、资料、教学软件等构成的学习资源。信息技术促进了科学课程资源的统整和优化，它对科学课程资源呈现方式的影响是根本性的，表现在：１超文本技术突破了传统教学内容的学科逻辑结构，便于学生自主搜寻、检索、分析、组合与探究，为知识的获取和保存提供了极大的便利；２网络技术极大地丰富了科学信息资源，课程资源更开放、与实际问题及现代科技发展联系更密切；３多媒体技术优化了科学知识的呈现方式，能满足学习者视觉、听觉等多种感官的需要，最大限度地调动学生非智力因素和感知活动。４信息技术所具有的高度交互性，更便于学生自主学习、交流合作，能适合学生个性发展的需要、形成民主和谐的师生关系。科学探究学习的开展正需要这种具有网状结构及超文本性和多路径的随机交互性的课程资源来支持。
３、信息技术为探究学习的实施提供了物质基础
信息技术为探究学习的实施提供了更易于实现和操作的物质基础，主要表现在：首先，因特网上的关于自然、生活以及各学科信息资源丰富，学生可以十分方便且相对独立地查询和获取知识；其次，基于网络的搜索引擎、相关的计算机软件工具如几何画板等及虚拟功能等，构筑了数字化探究实验平台，为学生提供了知识构建和创作实践的辅助工具；再次，基于网络的教学支撑平台，特别是基于ｗｅｂ的协作学习平台，为探究学习提供了协商学习和交流讨论的通讯工具、自评互评的学习反馈工具。信息技术作为学生学习、探究问题的工具，潜移默化地改变着学生的学习习惯与学习方法。
二、信息技术在科学探究学习各环节的运用
信息技术作为学生获取信息、探索问题、协作解决问题的认知工具，其作用表现在探究学习的各个环节：
１、创设情境的手段
运用多媒体技术对视频、图像、录音、图片等多种媒体信息的集成和再现功能，结合传统媒体的现场展示，能优化科学教育问题情境的呈现方式。例如，开展“电磁感应”教学活动时，可通过充分、合理地运用多媒体技术来展示现代生活与电能的实景火力、水力、风能、核能等各类电厂，现代生活对电能的依赖等及运用手摇发电机产生出电能的实验情景，以此引发学生对情景中隐含问题的思考。
２、发现问题的桥梁
问题发现是科学探究的关键。在科学探究中，问题的发现与再发现贯穿整个科学探究的学习活动，它是探究得以持续进行的最活跃的因素，在不同的探究阶段，信息技术对“探究中的发现”起到了宝贵的支持作用。海量的信息，充分的交互，可以帮助学生进行头脑风暴、发散思维，帮助他们从不同的角度发现问题，形成多重假设，形成认知冲突与多重解释，并进行较为充分的质疑与批判，同时在此基础上作出判断与分析，对问题进行优化选择。信息技术还有助于学生的视野从教材转向广阔的社会现实问题，如：中国科普城ｈｔｔｐ／／ｗｗｗ．ｓｔｃｉｔｙ．ｎｅｔ．ｃｎ、中国科普（ｈｔｔｐ／／ｗｗｗ．ｃｐｕｓ．ｇｏｖ．ｃｎ）等均含有丰富的资源，学生在有关网站上看到酸雨的资料时，会在学习二氧化硫性质、硫酸工业制法等化学课上提出有关问题，尤其是酸雨的成因、化学成分及化学反应原理等，从而产生探究的欲望。
３、探索材料的源泉
科学探究学习中，学生利用各类搜索引擎，搜集众多资料后，通过初步筛选，积累与研究主题相关的信息，能有效地帮助他们解决问题。网络资源为探究学习提供了研究、探索、实践的材料，是探索知识的信息源泉。例如，学生对“酸雨”、“家用电器的电磁辐射污染”等ｓｔｓ类课题的学习过程中，以从科普网站搜集到的资料为基础，进行探究，真正成了学习的主人。网络拓宽了学生获取信息的渠道和范围，其无穷无尽的信息海洋为学生提供了一个充分广阔和自由的空间，为个性化、自主及交互式的学习提供了实施的舞台，使生动、活泼、主动地学习得以进行。为使探究更有效地开展，教师必须适度组织信息资源。
４、问题解决的工具
一些工具软件能直接辅助学生进行探索、研究，如“几何画板”可以辅助学生对力学、光学等问题进行研究与探索，电子表格软件可以帮助学生从大量的数据中发现问题、研究问题并寻找结论；此外，网络虚拟实验环境也可以提供一些学生在现实中无法体验的情景，可以帮助学生就一些需要进行实验而缺少实验条件和实验环境的探究学习内容提供帮助。
５、学习讨论的平台
学生在探究学习的过程中尤其需要相互交流，如探究学习中经常采用小组合作研究组织形式，各小组间可利用网络技术的ｂｂｓ和电子邮件实现网上交流。 | 