化学信息化教学设计模式：化学教学策略与案例分析

教学设计过程模式是一系列具备很强的可操作性的程序化的步骤，通常包括学习者分析、教学目标和内容分析、教学策略和方法选择、教学媒体的选择和应用以及评价的设计等环节。从教学设计成为一门独立的学科至今，众多的教学设计专家已经开发出了数以百计的教学设计过程模式。为了方便研究和应用，何克抗教授等从已有教学设计过程模式的理论基础和实施方法出发，将其分为三大类，这对于研究化学信息化教学设计过程模式具有很好的启发意义。

（1）以教为主的教学设计过程模式。主要指以认知主义学习理论尤其是奥苏贝尔的接受—同化学习理论和加涅的联结—认知学习理论等为指导的教学设计过程模式。

（2）以学为主的教学设计过程模式。主要指以建构主义理论为指导的自上而下的教学设计过程模式。

（3）“教师为主导，学生为主体”的教学设计过程模式（简称“主导—主体”模式）。由何克抗教授根据小学语文“四结合”的教改实践，在对以教为主和以学为主的教学设计模式进行深入剖析的基础上，综合二者的优点而提出来的。

目前，关于对待各种教学设计过程模式的态度，较为普遍的共识是不同的模式都有各自的优点和局限性，因而也就有着特定的适用范围，例如，采用加涅的联结—认知学习理论为指导的教学设计过程模式，对概念、事实、规则等良构领域的知识可使教学效率更高一些，而采用建构主义的自上而下的教学设计过程模式，对于非良构领域的知识如问题解决、策略学习则更加合适。因此，结合前面所述的信息技术与化学教学整合的信息化教学设计的基本步骤，在信息化环境下，化学信息化教学设计的具体过程将随着前述两个“反应”步骤的具体情况而有所不同，即在不同的教学内容和教学目标等条件的约束下，有着不同的学习理论指导和信息技术支持，从而也就应该选择相应的具体教学设计方法。所以，化学信息化教学设计过程模式设计将立足于已有的教学设计过程模式，着眼于教学过程的整体性和多样化，重点突出信息化特征在教学设计过程中的体现，而不局限于上述的某一类模式。

（一）化学信息化教学设计过程模式的主要内容

在对已有教学设计过程模式进行综合考察的基础上，根据信息技术与化学教学整合的信息化教学设计的基本原理，结合信息化教学设计的概念和特征，提出了化学信息化教学设计过程模式。整个模式的设计充分体现了化学信息化教学设计的总体理念：立足于化学学科教学，在适当的教育教学理论主要是学习理论和教学理论的指导下，充分利用现代信息技术和信息资源，科学地设计和安排教学过程和学习过程的各个环节和要素，为学生提供良好的信息化学习环境，从而促进学生的学习，达到教学过程和效果的最优化。

1.强调学习理论的选择和运用，指导教学设计的全过程

这是化学信息化教学设计基本原理在设计过程中的体现。化学信息化教学设计十分强调学习理论的选择和运用，将其运用到几乎整个教学设计的全过程特别是化学教与学的过程设计中，这样就使得整个设计过程更加科学，更加符合教与学的规律。

2.强调信息技术的设计和应用，全面体现信息化特征

信息技术的设计和应用相当于已有教学设计过程模式中的教学媒体的设计和应用这一环节，但是在化学信息化教学设计中，将信息技术的设计和应用这一环节从教学设计的流程中分离出来，而使之与教学设计过程的其他环节并列并指向其他所有环节，意在强调信息技术在整个教学设计过程中的渗透和应用，突出信息技术与化学教学全面整合的教学设计的信息化特征。其中，信息化教学设计应该尤其重视学生的学习过程的信息化设计，使学生在应用信息技术学习化学学科领域知识和解决各种富有挑战性的实际问题的过程中发展信息素养及科学素养。

3.强调教学过程和学习过程的双向互动，以使教学更好地促进学生发展

在化学信息化教学设计过程模式中，人为地将教学设计划分为以教为主、以学为主和“教为主导，学为主体”的方法，也许方便于对教学设计过程模式进行述评和分析，但并不宜用于教学设计过程的研究中。从马克思主义认识论的观点出发，教学过程是学生在教师的指导下，对人类已有知识经验的认识活动和改造主观世界、形成和谐发展个性的交往实践活动的统一过程，教与学的关系是相互依存、相互作用的双向关系，是不可分割的整体。因此，在化学信息化教学设计过程中，将学习过程和教学过程融为一体，充分体现了教与学的关系和整个教学过程的统一性。

（二）化学信息化教学设计过程的主要环节

在开展基于信息化教学环境的化学信息化教学设计时，信息技术最直接的应用应该是在设计工作中的应用，即设计过程的信息化。因此，教师在进行信息化教学设计前，应该首先选择好可以用来辅助教学设计工作的信息技术，如电子备课系统、一些通用的办公应用软件（Microsoft Office办公自动化软件）、专门的教学设计工具软件（如华南师范大学李克东教授等开发的系列教学设计软件Idesign，Easytest，Eexam等）等，并熟悉其应用和操作；在开始进行教学设计时，先在计算机上创建一个结构统一的教学设计项目文件夹，以便对教学设计过程中产生的各种文档、师生教与学过程中使用的资源和学生的信息化作品进行组织管理，使教学设计工作标准化、信息化。这是进行所有信息化教学设计之前都应该做好的一个准备工作。

1.学习者特征分析(www.xing528.com)

一切教学设计的根本目的都是为了有效地促进学习者的学习，而学习者是学习活动的主体，学习者具有的认知的、情感的、社会的等特征都将对学习的过程和效果产生影响。因此，教学设计是否与学习者的特点相匹配是决定一切教学设计成功与否的关键因素。进行学习者特征分析，目的就是为了了解学生的学习准备和学习风格，以便为后续的教学设计环节提供依据。学习者分析一般包括学习者的起点能力分析、认知风格分析、认知结构变量分析以及学习的动机和需要分析等；同时，在信息化教学设计中，学习者分析还应特别包括对学习者已有的信息素养和能力的分析。

2.化学教学目标制定和教学内容分析

化学教学目标是教学过程的灯塔和指南针，而教学内容则是教学目标和教学过程的载体，在进行化学教学设计时，教学目标的制定是否明确、具体、规范，教学内容的分析和选择是否合理，直接影响到化学教学能否顺利和有效地实施。中学化学教学参考书中规定了每一单元、课时的教学目的，但这并不意味着教师在教学目标的制定上就无用武之地了；相反，教师在进行化学信息化教学设计的时候应该充分发挥能动性，根据教学的实际情况、学习者分析的结果来对教学参考书上的教学目的进行分析和具体化，并将其转化为学生的学习目标，从而为教学评价的设计与开展打下基础。

教学目标的分析首先需要掌握一定的教学目标分类理论。国外最具代表性的教学目标分类理论主要是布卢姆等人创立的教育目标分类学和加涅提出的学习结果分类理论，国内则主要是根据我国国情对布卢姆等人创立的教育目标分类学的调整和改进。我们应采用具体的教学目标编写方法将教学总目标转化为可观察的、可测量的，重点说明学习者行为或能力变化的具体学习目标，以指导教学和评价过程的设计与开展。具体的教学目标编写方法主要有美国学者马杰的“行为、条件、标准”三要素模式以及在此基础上提出的ABCD模式（A：audience，对象；B：behaviour，行为；C：condition，条件；D：degree，标准）。加涅提出的“五成分目标”的编写方法比上述方法更为详细，这五个成分包括目标的情境、习得性能的动词、对象、行动动词和工具、限制与特殊条件。

当然这些主要是通过描述行为变化来编写的教学目标，对于化学新课程改革中所强调的情感、态度、价值观等领域的教学目标并不一定适用，这就要求在进行情感等方面的教学目标的编写时进行一定的转换，将这些强调内部心理过程的目标转化为可测量的外显行为变化，使内部过程与外显行为相结合以描述情感、态度和价值观方面的教学目标。

3.教学过程与学习过程的设计

选择好学习理论和教学模式后，就可以根据选择的结果来指导进一步的教学过程与学习过程的设计了。教学过程的设计主要包括教学内容组织、教学策略设计和教学方法设计，学习过程的设计主要包括学习情境创设、学习策略设计和学习方法设计等。这些环节的设计都应该在前面所选择的学习理论和教学模式的指导下进行。关于教学过程的设计在以教为主的教学设计模式中十分重视，对此发展出了许多方法和原则，而关于学习过程的设计则在以学为主的教学设计模式中则受到相当的重视，有着很多的相关研究。虽然在实际教学设计中可能会对这两个方面有所侧重，但是，在设计中必须有整体的教学观，充分发挥师生双方的主动性和积极性，以使整个教学过程向着促进学生学习的方向发展。

4.信息技术的设计和应用

信息技术的设计和应用环节是化学信息化教学设计的核心环节，其几乎贯穿于整个教学设计过程中，从教学目标的制定、教学内容的分析到教学过程和学习过程的设计，直到最后的教学评价环节，无一不渗透着教学信息技术的设计和应用，体现着信息化的特征。

从信息技术在教学设计各个过程与阶段的应用的角度来探讨，即探讨在各个阶段如何体现信息化特征。信息技术支持的分类实际上就和信息技术在教学设计的各个过程与阶段的应用有着一定的对应关系，如CMI类软件中的各种软件就可应用于支持教学设计工作和教学评价的设计与开展等；CAI软件主要应用于教师的教学过程中；学习工具软件主要应用于学生的学习过程，学生可通过这些软件的使用来促进自己对化学知识的理解并开展基于信息技术工具和资源的自主或合作探究；最后，化学工具软件和Internet工具及化学信息化教学资源则可以应用到上述多个过程中。

在学生掌握与信息化化学学习相关的软件之前，这些软件又都可以作为教学的目标而整合进化学教学中，通过在化学教学目标的制定过程中适当地增加一些和化学学习与探究相关的信息技术的教学目标，以促进信息技术与化学教学目标的整合，在化学教学中培养学生的信息素养，使其反过来又促进化学教学。

5.教学评价的设计与开展

教学评价包括对教师教学效果的评价和对学生学习效果的评价，其具有反馈调节、诊断指导、强化激励、教学提高、目标导向等功能，是教学工作的一个重要组成部分。教学评价就功能来说，应该包括诊断性评价、形成性评价和总结性评价。

化学新课程改革中一个重点就是课程与教学评价的改革，在评价的方式上，强调评价方式多样化，尤其注重把质性评价和量化评价结合起来，以质性评价统整量化评价。质性评价方法主要包括观察法、访谈法、情境测验法、行为描述法、成长记录袋（Portfolio）评价法等；其中，成长记录袋评价法又称学习档案袋评价法，是近年来受到广泛关注的一种新型评价方式。学习档案袋是指用以显示有关学生学习过程的学习成就或持续进步信息的一连串表现、作品、评价结果以及其他相关记录和资料的汇集。学生学习档案袋评价是指通过对学习档案袋的制作过程和最终结果的分析而进行的对学生发展状况的评价。

由于学习档案袋的制作和分析涉及大量的数据和资料，完全依靠人工的方法来完成必然会带来极大的工作量，给评价工作带来不便，信息技术的运用则可以在很大程度上解决这一问题。一般将应用信息技术来制作和分析学习档案袋的评价称为电子档案袋评价，这是信息化教学设计特征的一大体现。