中学化学体验式概念图学习软件设计和开发

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1、中学化学体验式概念图学习软件设计和开发【摘要】本文从中学化学概念图教学的现状分析入手，将体验式学习理论融入教学软件的设计理念中，对中学化学体验式概念图学习软件的内涵、特点以及实现技术进行了讨论，以期能为化学教学的实践研究提供一定的参考。【关键词】中学化学教学概念图教学学习方式转变体验式概念图学习软件【基金项目】西安文理学院“大学生创新创业训练计划”项目（项目编号：201250）,陕西省教育厅2013年科学研究计划（项目编号:2013JK0427）o【中图分类号】G633.8【文献标识码】A【文章编号】2095-3089（2013）09-0163-02概念图教学作为一种

2、教学方式和教学策略，不仅有利于一系列零星、细碎的知识变得整体化、有序化、结构化和系统化，还能充分揭示理论和实践的关系，揭示研究问题的方法和途径，揭示知识发现、更新和完善的全过程。可见，概念图教学对学生迁移能力、探究能力、普遍联系能力，以及解决实际问题能力的形成有很大的影响。现行中学化学课程标准中各个知识点纵横交叉，相互联系；点可连成线，线可连成面，面可结成网，形成一个立体网状的整体知识结构。通过知识的整体化，可以使看起来零星、细碎的知识变得有序化、网络化，从而充分揭示理论和实践的关系，揭示研究问题的方法和途径，体现知识发现、更新、完善的全过程。那么如何在课堂教学中形成

3、知识的整体化？笔者认为解决这个问题比较有效的方法就是教会学生使用概念图知识。概念图作为一种学习的策略，能促使学生整合新旧知识，建构知识网络和知识结构，从而使学生从整体上把握知识。信息技术飞速发展为中学化学概念图教学创造了新的契机，利用信息技术完善概念图教学，开发中学化学体验式概念图学习软件，以促进学生的学习与发展。1.中学化学体验式概念图学习软件完整提出体验式学习理论的是美国学者大卫•库伯(David•Kolb),他根据经验形成的整体特征，构建了体验式学习模型一一“体验式学习圈”，用四个节点建立起四阶段理论模型：具体体验、观察反思、抽象概念的形成以及在新情境中检验概念

4、的意义［2］。体验式学习强调实践活动对个人发展的影响，重视角色体验在学习中的作用。在信息技术时代，体验式学习是一种以学习者为主体，在一定环境中使学生主动真实的亲历或虚拟的亲历、反思来获得知识、技能和态度的学习方式［3］。在信息时代和知识经济的条件下，其核心就是要求学习者转变自身的学习方式，由“学”走向“会学”，从而成为创新型的信息化人才。在新课程改革到实施的过程中，其中心同样是转变学习者的学习方式，而在计算机辅助教学到深层次课程整合的过程中，也是围绕转变学习者的学习方式而展开。新课程的实施通过加强科学探究，从而培养学习者的科学素养以及分析和解决问题的能力；深层次课程整

5、合则是通过创设新型学习环境而培养学习者的信息素养和创新能力，这两方面的目的都是培养学习者成为创新型和信息化人才。加强科学探究和创设新型学习环境都可以通过体验式学习来实现，也就是说可以通过开发设计体验式学习软件实现对创新型信息化人才的培养。通过分析，笔者认为要能较好地服务于体验式学习，体验式学习软件应该具备以下四个方面的特点：(1)主动主体性体验式学习软件是以促进学习者主动探究为核心的，应尽可能做到有助于学习者保持独立的持续探究的兴趣，丰富其对学习的体验，养成合作与共享的个性品质，提高独立思考的能力，以及形成尊重事实的科学态度。(2)交互实践性进行软件的设计时应利用最常

6、见的交互为学习者进行实践提供参与平台，以方便学习者在整个过程中亲身经历、主动参与和积极体验，力求学习者在学习过程的实践中能实现心理和生理的全方位多重投入和响应，使学习者在体验中逐渐掌握学习的一般规律和方法，这就要求为学习者提供能够进行自主实践的交互，也就是说在正常情况下基本上可以全方位的控制对象，如果出现操作不当的情况，程序会进行提示或反应出错误现象。在体验式学习软件中经常用到的交互形式大致就是鼠标随意拖放，鼠标拖放引起的冲突触发、鼠标点击、鼠标输入选取、键盘控制、键盘输入和弹出信息等七种形式。（3）智能反馈性体验式学习软件的智能反馈性主要体现在软件智能化±o由于此类

7、软件设计的主要目的是使学习者在交互中发现问题、提出问题、分析问题、得到提示和指导、解决问题，进行知识技能的自我主动建构。因此，软件在进行错误诊断的设计时采用事件机制，对实体的属性进行获取、判断和设置。在设计中考虑可能发生的反应现象以及满足什么条件可激发哪些事件，而不仅仅满足于作出提示和指导，对于具体的科学探究过程则完全由学习者控制，一切由事件机制向学习者反馈具体的实验细节。也就是说，学习者使用交互式操作，引发事件驱动，通过智能诊断机制判断学习者的学习水平，对学习过程中常见的错误，分析其产生原因，同时向学习者提出更改建议以及进一步的学习内容，使软件具备