信息化教學在高分子化學課程中的應用與思考

[摘要]就高分子化學課程采用信息化教學所產(chǎn)生的教學效果以及信息化教學和傳統(tǒng)教學的差別作個人分析。以兩個行政班為教學對象，以課前預習、課上教學和課后作業(yè)情況以及期末考試情況與傳統(tǒng)教學進行比較。結論：學生上課積極性明顯提高，問題回答和作業(yè)完成情況較好，考試平均成績略高于往年，而且分數(shù)均方差變小，說明信息化學教學在教師正確引導下值得推廣。[關鍵詞]高分子化學;信息化教學;效果;思考信息化技術自誕生之日起即給傳統(tǒng)教學帶來了諸多變化，而且從各項政策可以看出，無論是國家長遠目標還是短期目標，信息技術與教學深度融合是推動信息化教育進程的一個核心研究內(nèi)容[1]，而課堂教學是教育信息化的主戰(zhàn)場，運用信息技術構建信息化課堂，其教育方法能否創(chuàng)新，能否落到實處將直接決定著課堂教育改革的成敗，如何推進信息化技術與教育的雙相融合也就成為教育技術學的研究熱點。高分子化學是高分子材料與工程專業(yè)一門重要的基礎必修課程，以有機化學、物理化學、分析化學和材料學等學科為基礎，既是一門理論學科，又是一門應用學科。[2]該課程主要講解聚合物的結構、合成原理及其化學反應等問題，是學生畢業(yè)后從事高分子材料專業(yè)工作，科學研究必需的基礎知識，同時也是高分子材料專業(yè)學生考取研究生的必考科目，所以學生能否學好高分子化學顯得尤為重要。本人以高分子化學課程為例，將信息化教學運用其中，教學效果較好，信息化教學確實對教學改革起到很明顯的作用。但是，信息化的高速發(fā)展對高等教育起到了良好的促進作用的同時，也對高等教育提出了更高的要求。一、信息化教學使用背景（一）信息技術手段的沖擊目前，信息化技術已滲入人們生活的方方面面，同時也被廣大教育工作者廣泛應用于教育教學，已成為教育教學模式改革的發(fā)展動力和方向。教育信息化對合理配置教育資源、優(yōu)化教育結構、提高教育質量、推進教育均衡、培養(yǎng)創(chuàng)新人才，乃至全面實現(xiàn)教育公平與構建學習型社會都具有重要作用。在信息化技術手段強烈的沖擊下，信息化手段教學已是實現(xiàn)高分子化學高效課堂的重要優(yōu)化手段，高分子化學課程的核心是學習聚合物的合成和化學反應，利用高分子專業(yè)的仿真軟件，學生可以在課堂上了解聚合物合成的全過程，并掌握聚合物合成原理;利用“聚合物合成工業(yè)化生產(chǎn)”操作控制系統(tǒng)軟件，可以讓學生在課堂上解決聚合物合成現(xiàn)場的實際問題，真正將學習內(nèi)容落到實處。（二）獲取知識方式的改變在傳統(tǒng)的教學中，學生獲取知識的方式主要來自課堂，一般是教師在講解，學生在記筆記，也就是“先教后學”，在這種教學形式下，往往是學生如果忙于記筆記，就不能很好地聽老師講解知識點，結果是學生記了很多筆記卻不知道學的什么;如果認真聽老師講解知識點，則沒有時間記筆記，結果是在課堂上聽明白了，課后做題卻無從下手。而且在高分子化學課程講述過程中涉及大量的化學反應方程式、理論推導公式、各種數(shù)據(jù)圖表以及種類繁多的基本概念，要使學生短時間內(nèi)掌握和理解難度很大，而且從微觀角度來認識高分子材料的形成與結構特性也有一定難度[3]。由于傳統(tǒng)教學中時間和場地等存在客觀局限性，不能實現(xiàn)師生之間隨時隨地的交流和學習，學生遇到的疑惑不能及時得到教師的解答，時間長了，問題就被忽略了，這樣一來學生學習的主動性和創(chuàng)造性就會慢慢下降，使學生產(chǎn)生一定的負面心理情緒，從而影響學習效果。也有很多教師在教學中采用創(chuàng)新式教學，但教育的根本問題依然存在，并沒有使課堂教學中存在的最本質問題消除，課堂形式依然是“知識課堂”，在此背景下大數(shù)據(jù)信息技術與教學過程的融合顯得尤為重要，使學生知識的獲取不僅僅來自課堂上老師的講解，還要開發(fā)和利用更廣泛的學習資源。（三）新形勢下人才培養(yǎng)的要求新形勢下是以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標，這就需要構建合理人才培養(yǎng)模式。將信息化技術融入教學體系中，將學生所喜歡的互聯(lián)網(wǎng)跟教學體系合二為一，激發(fā)學生對學習的興趣，找到學生能夠接受的一種方式展開教學活動，也就能夠保證最終教學的質量。同時，信息化技術的使用能夠打破傳統(tǒng)教學的格局。教師首先在教學平臺傳入大量相應學習資料，可供學生隨時隨地在手機學習端進行學習，回答教師提前布置的各類問題，而且可以跟教師實時在線交流，教師通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計模塊中看到每位學生學習的內(nèi)容和學習時間，進而掌握每位學生的學習情況，然后針對不同的學生進行“因材施教”，可以做到“先學后教”，學生由被動學習轉為主動學習，由不知道學的什么轉為為什么而學，進而促進創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。二、高分子化學信息化教學建設本人已為八屆本校高分子專業(yè)學生講授過高分子化學課程，在多次的課堂教學中積累了豐富的教學素材，本次借助超星“一平三端”打造的智慧教學系統(tǒng)——泛雅平臺，將課堂教學內(nèi)容進行系統(tǒng)的全面建設，課前發(fā)布到學生學習的移動端，供學生自主學習，課上會在教室端檢查學生學習情況，課下在管理端匯總學生學習情況。以潘祖仁主編高分子化學第五版為例，本人將課程內(nèi)容設計為8個單元，共64個課時，其中4課時為習題課，共插入27個任務點。課程教學過程設計中導入多種教學資源，如PPT、視頻、參考文獻，習題，參考書等，可以幫助學生對知識點的理解，同時拓展學生的知識面。三、高分子化學信息化教學效果本人通過使用學習通移動教學平臺，構建了課前+課中+課后閉環(huán)的教學模式，極大地促進了學生學習的積極性，同時也增進了師生間，生生間的溝通交流。課前推送海量的學習材料，并提出一定的問題，課中集中講解重點、難點知識點，課后針對學生的作業(yè)和討論進行即時測評和反饋，老師可以掌握每個學生的已有水平，做到精準教學。從教師對課堂單一控制轉向基于數(shù)據(jù)的動態(tài)學習分析、即時反饋，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)時代的“信息化教學”。（一）教學互動過程情況在高分子化學課程教學過程中，發(fā)布了“討論”“選人”“搶答”“測驗”等活動，新穎的教學形式有效地調(diào)動了學生的積極性和注意力，不僅調(diào)節(jié)了課堂教學氣氛，也起到了良好的督學效果。如教師在學習空間發(fā)布討論后，學生都會積極發(fā)表自己的觀點，學生之間也會進行討論，這種不再限制在課堂上進行的學習，既放松了學生學習精神壓力，也增強了學生自主學習的積極性。（二）課程執(zhí)行與反饋本學期高分子化學課程主要依靠超星“一平三端”展開教學，從課前學生自主預習、課中教學互動、狀態(tài)控制到課后進行討論、作業(yè)提交都在這個平臺上進行。下圖是課程進行一個月的情況反饋數(shù)據(jù)，學生（共81人）對學習平臺的訪問量達到9451次，大部分訪問設備是手機，這也再一次印證了學生獲取知識的方式已不能再局限在課堂上，學生對平臺的訪問時間不等，平均每天訪問時間在40分鐘左右，將平臺教學內(nèi)容分作10次發(fā)放，習題分成5次發(fā)放，從課后學生完成情況數(shù)據(jù)可以看出，完成情況較好。往年期末考試平均成績在72～75分之間，標準差σ在12～16之間，本學期期末考試成績?yōu)?6.2分，標準差σ為11.88。四、關于信息化教學幾點思考在本次高分子化學課程教授中因為充分利用信息化教學資源，個性化因材施教，其教學效果優(yōu)于傳統(tǒng)教學法，極大地激發(fā)了學生學習熱情，提高了學生主動學習的興趣和能力，加強了師生間的溝通。但是，教學改革不是一蹴而就的，是一個長期的過程，在此有幾點思考如下：1.目前為了實現(xiàn)教學改革，借助超星平臺上的信息資源，建設出滿足不同需求的教學平臺，激發(fā)學生的興趣，增強教學效果，提高教學效率和質量;但是超星平臺的信息資源尤其是實驗操作資源畢竟是虛擬的，如果一味引導學生長時間在學習平臺掛靠，不能親自動手操作，是否會影響學生實際動手操作能力[4]？本人認為教師還須引導學生，依據(jù)自身的需求和各自潛能，有計劃、系統(tǒng)地選擇適宜的自主學習的資源平臺和與之配套的方法手段，充分利用各種信息化資源。2.運用信息化教學，因為將聲音、音樂和圖畫全面結合起來，給學生營造了輕松、愉悅的課堂氛圍，有效地激發(fā)了學生的積極性，但是學生長時間在這種氛圍中學習知識，是否有利于他們對知識的記憶？因為學生是在一種新奇的刺激下，大腦處于非常興奮的狀態(tài)下去學習，那么這種學習的積極性能否有助于知識掌握的長久性？本人認為教師和學校都要嚴格監(jiān)管教學實效性，不然將會影響學生的健康、成長和學習，甚至更嚴重的后果，讓學生誤入歧途，這樣就與我們提倡的教學改革的目的和目標相背離。3.相對傳統(tǒng)教學，信息化教學手段更多的是強調(diào)學生的自主學習，這樣是否會引起老師對學生的放任自流？[5]本人認為，對本科生新接觸的每門功課，學生未必能完全掌握重點知識，所以，還不能忽視教師的主體地位，教師不能完全放任學生自主學習，而是要做及時、必要的引導，這樣才能使學生自身的綜合素質和綜合能力提高，才能實現(xiàn)我們的教學的目標和任