信息化工具支持下的四線式教學(xué)模式設(shè)計(jì)與應(yīng)用

蘭曉琴 吳榮華

摘 ?要 基于文獻(xiàn)的閱讀和梳理，在優(yōu)化現(xiàn)有的四線式教學(xué)模式基礎(chǔ)上，構(gòu)建基于虛擬實(shí)驗(yàn)、史實(shí)視頻和真實(shí)實(shí)驗(yàn)的四線式教學(xué)模式。同時，以F中學(xué)的“溶液的酸堿性”教學(xué)作為實(shí)踐主題，進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐。結(jié)果表明，該教學(xué)模式具有良好的教學(xué)可行性和有效性，對提升學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量具有明顯的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞 虛擬實(shí)驗(yàn)室;高中化學(xué);溶液的酸堿性;四線式教學(xué)模式;史實(shí)視頻;核心素養(yǎng);化學(xué)史;實(shí)驗(yàn);教育PPT

中圖分類號：G633.8 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）11-0023-05

1 引言

1851年，英國科學(xué)促進(jìn)協(xié)會主席惠威爾提出：“我們要教給年輕人的，與其說是科學(xué)結(jié)論，不如說是科學(xué)方法，更不如說是科學(xué)史?！盵1]此后，教育界掀起關(guān)于科學(xué)史在科學(xué)教育中的價值和教學(xué)應(yīng)用的研究與探索。化學(xué)是一門具有科學(xué)教育性質(zhì)的基礎(chǔ)學(xué)科，如何將化學(xué)史融入化學(xué)教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和發(fā)展，是教育研究者密切關(guān)注的主題之一。

我國教育部新修訂的《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中強(qiáng)調(diào)了化學(xué)史對于化學(xué)教學(xué)的重要意義：“結(jié)合人類探索物質(zhì)及其變化的歷史與化學(xué)學(xué)科發(fā)展的趨勢”[2]，倡導(dǎo)以史為鏡，取其精華融入教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的形成和發(fā)展。而教育信息化2.0的到來，信息技術(shù)高速公路的發(fā)展，為推動化學(xué)史在課堂教學(xué)中的運(yùn)用，深化史實(shí)學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和發(fā)展，起到重要的支撐作用。已有研究表明，新興技術(shù)/工具有效融合課程教學(xué)，并與有關(guān)學(xué)習(xí)的知識配合使用時，不是將其引入或是放置于教室即可，而是要將其視為教學(xué)方法和教學(xué)模式的有機(jī)組成部分[3]。本研究在深入學(xué)習(xí)相關(guān)研究和實(shí)踐成果的基礎(chǔ)上，聚焦于“如何更好地利用新興信息技術(shù)服務(wù)于化學(xué)史融入中學(xué)化學(xué)教學(xué)”，設(shè)計(jì)融合信息化工具的四線式教學(xué)模式，并以F中學(xué)“溶液的酸堿性”化學(xué)選修課為例，進(jìn)行具體的教學(xué)案例設(shè)計(jì)和實(shí)踐。

2 理論基礎(chǔ)

四線式教學(xué)模式 ?主要從四線式教學(xué)模式的內(nèi)涵和已有相關(guān)研究進(jìn)行闡析。

1）定義闡釋。所謂四線式教學(xué)模式，是基于建構(gòu)主義、情境學(xué)習(xí)理論，將化學(xué)史有機(jī)融合于化學(xué)課堂教學(xué)中，構(gòu)建歷史線、探究線、知識線和應(yīng)用線四線合一的教學(xué)模式。

其中，歷史線作為引子，營造課堂探究氛圍，讓學(xué)生通過教師講解或者視頻的學(xué)習(xí)，追溯化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識的歷程，了解知識形成的脈絡(luò)，學(xué)習(xí)科學(xué)家勇于質(zhì)疑、敢于批判、力求創(chuàng)新、追求真理的科學(xué)素養(yǎng)。

探究線主要分為兩個階段：第一個階段是模擬歷史實(shí)驗(yàn)，重走化學(xué)家科學(xué)發(fā)現(xiàn)與探究過程，讓學(xué)生通過角色轉(zhuǎn)換（科學(xué)家）的方式歷經(jīng)知識迭代發(fā)展的過程;第二個階段是拓展問題進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗(yàn)探究，引發(fā)學(xué)生思考，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案，通過讓學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì)和操作過程，進(jìn)而提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和實(shí)驗(yàn)操作能力，培養(yǎng)學(xué)生問題解決的思維意識。

知識線運(yùn)用理論知識剖析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，解讀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后蘊(yùn)含的實(shí)驗(yàn)原理，通過提煉并總結(jié)知識要點(diǎn)，同化和順應(yīng)學(xué)生已有的實(shí)驗(yàn)知識體系，進(jìn)而升華探究活動，直擊實(shí)驗(yàn)本質(zhì)的內(nèi)容。

應(yīng)用線是能夠從特殊中抽象出一般規(guī)律，根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)對知識內(nèi)容進(jìn)行個性化圖式的構(gòu)建，遷移和應(yīng)用于解決現(xiàn)實(shí)生活中相似情境的問題。即應(yīng)用線是對歷史線、探究線和知識線所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行遷移和拓展應(yīng)用，最能考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)知識的掌握情況。當(dāng)學(xué)生能夠?qū)⒅R遷移運(yùn)用來解決現(xiàn)實(shí)生活問題時，才算是吃透了相應(yīng)的知識要點(diǎn)。

2）已有相關(guān)研究。目前，關(guān)于四線式教學(xué)模式的研究以劉子忠研究團(tuán)隊(duì)為主，該團(tuán)隊(duì)致力于將化學(xué)史實(shí)滲透于教學(xué)流程中，在借鑒HIV模式、HSP模式等多種創(chuàng)新型教學(xué)模式后，先后提出三線式教學(xué)模式[4-5]和四線式教學(xué)模式。

同時，該團(tuán)隊(duì)致力于一線化學(xué)教學(xué)實(shí)踐，以迭代循環(huán)的教學(xué)方式不斷優(yōu)化教學(xué)模式，并對教學(xué)模式的可行性進(jìn)行了重復(fù)驗(yàn)證。其中，李紅月在其碩士論文中首次提出四線式教學(xué)模式流程圖。她在寶秋蘭構(gòu)建的三線式教學(xué)模式的基礎(chǔ)上新增了應(yīng)用線，并選取“金屬鈉”“富集在海水中的元素——氯”和“氨”三部分內(nèi)容進(jìn)行具體的教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)踐，驗(yàn)證該模式能夠促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)技能的提升和實(shí)驗(yàn)知識的遷移[6]。劉源選取“元素周期表”的教學(xué)內(nèi)容，遵循四線式教學(xué)模式，進(jìn)行具體的教學(xué)設(shè)計(jì)，并在內(nèi)蒙古巴彥淖爾市第一中學(xué)選取兩個班級進(jìn)行了準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究，進(jìn)一步驗(yàn)證該模式在中學(xué)化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中的適切性和可行性[7]。馬麗雪在總結(jié)研究團(tuán)隊(duì)已有經(jīng)驗(yàn)和不足的基礎(chǔ)上，為解決四線式教學(xué)模式所需課時較多的問題，建構(gòu)了翻轉(zhuǎn)課堂融合四線式教學(xué)模式的教學(xué)模型，將歷史線和探究線的第一階段安排學(xué)生在課前進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，并通過準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的研究方法來驗(yàn)證翻轉(zhuǎn)課堂融合四線式教學(xué)模式的有效性[8]。

綜合來看，目前關(guān)于四線式教學(xué)模式的研究仍處于初期階段，還需要通過教學(xué)實(shí)踐來重復(fù)驗(yàn)證和說明其教學(xué)有效性;而已有的四線式教學(xué)模式未能很好地發(fā)揮信息技術(shù)的學(xué)習(xí)功能。如何利用信息技術(shù)的優(yōu)勢使歷史線、探究線、知識線和應(yīng)用線更為環(huán)環(huán)相扣、相輔相成，使得教學(xué)過程更連貫，師生和生生之間更有粘性，是當(dāng)下需要進(jìn)一步深思的問題。

信息化工具/資源介紹 ?說明模式在教學(xué)實(shí)踐中涉及的主要信息化工具。

1）101LAB—3D虛擬實(shí)驗(yàn)室。這是網(wǎng)龍華漁教育推出的，用于K12教育的交互式數(shù)字實(shí)驗(yàn)平臺，其功能定位為輔助教與學(xué)。該平臺中的實(shí)驗(yàn)涵蓋了小學(xué)到高中的科學(xué)、物理、化學(xué)、生物的海量實(shí)驗(yàn)資源，同時提供了配套的高清實(shí)驗(yàn)實(shí)拍視頻、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)原理的解析。實(shí)驗(yàn)器材/用品采用高精度3D仿真，且擁有強(qiáng)大的實(shí)驗(yàn)引擎，可自由對教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行DIY拓展實(shí)驗(yàn)。目前，該平臺是電腦版，學(xué)生或教師利用計(jì)算機(jī)或是筆記本電腦注冊賬號，輸入賬號登入即可。與其他虛擬實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品相比，101LAB—3D虛擬實(shí)驗(yàn)室所提供的資源和內(nèi)容更加全面、更為靈活，有助于實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的生成性。

2）101教育PPT。這是網(wǎng)龍華漁教育推出的一款專業(yè)服務(wù)教師的備授課一體化教學(xué)軟件，具有豐富的教學(xué)資源，匯聚全球優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，能夠滿足K12階段教學(xué)教輔需求。同時，它支撐多元教學(xué)互動，提供了諸多學(xué)科工具和互動工具，便于師生、生生的多向交互。

3）史實(shí)視頻。這是以視頻的方式重現(xiàn)化學(xué)家科學(xué)探究的過程，作為歷史線的資源支撐。將史實(shí)視頻放于網(wǎng)教通平臺，學(xué)生可以利用賬號登入，查看相關(guān)的視頻。

3 技術(shù)工具支持下的四線式教學(xué)模式構(gòu)建與實(shí)施

模式構(gòu)建 ?結(jié)合化學(xué)課程教學(xué)的特點(diǎn)，在原有的四線式教學(xué)模式上加入信息技術(shù)與化學(xué)課程整合的思考，對整個教學(xué)模型進(jìn)行細(xì)化和調(diào)整，構(gòu)建的模式流程圖如圖1所示。

融合信息化工具的四線式教學(xué)模式概括為三階段??—四線式。三階段分別是課前知識預(yù)習(xí)、課中知識內(nèi)化、課后知識鞏固。課前，學(xué)生通過網(wǎng)教通平臺進(jìn)行新知預(yù)習(xí);課中的基本教學(xué)程序遵循四線式教學(xué)流程;課后，學(xué)生利用教師布置的作業(yè)進(jìn)行知識鞏固和提高。

課中教學(xué)遵循四線式教學(xué)流程，以合力讓學(xué)生掌握某一知識點(diǎn)。

1）歷史線。以史實(shí)視頻或是圖片，加之教師補(bǔ)充講解，重現(xiàn)歷史探究情境，打開實(shí)驗(yàn)探究的大門。這條線通過梳理化學(xué)家發(fā)現(xiàn)知識點(diǎn)的歷史事件和文化背景，為探究線的推進(jìn)提供背景資料，也為知識線的發(fā)展搜集歷史證據(jù)。

2）探究線?？煞譃閮蓚€分支線，分別是虛擬歷史實(shí)驗(yàn)和實(shí)物拓展實(shí)驗(yàn)：虛擬歷史實(shí)驗(yàn)即運(yùn)用101LAB—3D虛擬實(shí)驗(yàn)室模擬化學(xué)家所做的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生合作探究，親身體驗(yàn)科學(xué)家的歷史實(shí)驗(yàn);實(shí)物拓展實(shí)驗(yàn)即拓展歷史實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)物實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親身經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究操作的全過程，進(jìn)而提升學(xué)生動手實(shí)踐的能力。實(shí)物實(shí)驗(yàn)安排在虛擬實(shí)驗(yàn)之后，是因?yàn)樘摂M實(shí)驗(yàn)具有可重復(fù)性，允許學(xué)生在初試或者并未完全熟知實(shí)驗(yàn)的情況下進(jìn)行多次試誤;而實(shí)物實(shí)驗(yàn)是其拓展實(shí)驗(yàn)，基本實(shí)驗(yàn)步驟與虛擬實(shí)驗(yàn)相同，在經(jīng)過了虛擬實(shí)驗(yàn)操作后，學(xué)生進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗(yàn)就能夠更加得心應(yīng)手。這條線為知識線的講解提供了具體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的支撐，通過“虛+實(shí)”的實(shí)驗(yàn)形式也能夠循序漸進(jìn)地去傳授實(shí)驗(yàn)知識點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究技能。

3）知識線。運(yùn)用101教育PPT的學(xué)科工具，可視化歸納、分析、推理和提煉現(xiàn)象背后的本質(zhì)，運(yùn)用邏輯推理和辯證思維去挖掘更深一層的化學(xué)知識和原理，即本質(zhì)特征。這條線起到總結(jié)概況的作用，歸納總結(jié)相關(guān)實(shí)驗(yàn)知識，為應(yīng)用線的推進(jìn)做好前期理論和知識的鋪墊與積累。

4）應(yīng)用線。設(shè)置該線的主要目的是促使學(xué)生能夠?qū)W以致用，將所學(xué)的實(shí)驗(yàn)知識拓展應(yīng)用至解決或解釋相似的問題。通過教師提前設(shè)置好課后思考題，讓學(xué)生帶著生活問題，利用現(xiàn)實(shí)生活物品進(jìn)行趣味實(shí)驗(yàn)探究，進(jìn)而達(dá)到對相關(guān)實(shí)驗(yàn)知識點(diǎn)的強(qiáng)化和鞏固。

進(jìn)一步對信息化工具在該模式中所起到的支撐作用進(jìn)行梳理，其中101LAB—3D虛擬實(shí)驗(yàn)室發(fā)揮的作用有三：

1）進(jìn)行DIY，能夠重現(xiàn)和拓展科學(xué)家做的實(shí)驗(yàn)，增加學(xué)生進(jìn)行動手實(shí)驗(yàn)操作的機(jī)會;

2）創(chuàng)造與他人合作探究的機(jī)會，通過小組合作，促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知加工過程，達(dá)到知識的深度理解;

3）提供重復(fù)試錯的機(jī)會，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，減少實(shí)物實(shí)驗(yàn)操作錯誤引起的事故和實(shí)驗(yàn)器材的損耗。

101教育PPT在融合信息化工具的四線式教學(xué)模式中發(fā)揮的作用主要是內(nèi)容呈現(xiàn)，即將枯燥乏味的文字以思維導(dǎo)圖、流程圖或是圖文結(jié)合的方式進(jìn)行可視化呈現(xiàn)，使之符合學(xué)習(xí)者的視覺習(xí)慣。史實(shí)視頻作為歷史線主要的載體，主要通過觀看視頻的方式向?qū)W生傳達(dá)信息，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和熱情。

教學(xué)應(yīng)用 ?模式構(gòu)建完成后，以F中學(xué)的化學(xué)選修課“溶液的酸堿性”教學(xué)開展為契機(jī)，以高一選修化學(xué)的30名學(xué)生為研究對象，將融合信息化工具的四線式教學(xué)模式應(yīng)用于具體的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐中。

1）學(xué)習(xí)者特征分析。

①知識層面特征：高一學(xué)生在探究本實(shí)驗(yàn)之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了溶液相關(guān)理論知識，但對于系統(tǒng)地根據(jù)指示劑變色情況，對溶液從酸、堿性的角度進(jìn)行分類這一知識點(diǎn)掌握不佳。

②能力層面特征：高一學(xué)生已經(jīng)具備自主預(yù)習(xí)的能力，并能在團(tuán)隊(duì)合作小組實(shí)驗(yàn)中積極思考、相互討論，從而合作探究，共同解決問題。

2）學(xué)習(xí)內(nèi)容分析。本節(jié)內(nèi)容用于初高中銜接實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)，“溶液的酸堿性”是中考重要的知識點(diǎn)，也是進(jìn)行高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的前期知識儲備，承擔(dān)著對物質(zhì)的性質(zhì)、組成和結(jié)構(gòu)等學(xué)科基本問題的滲透、落實(shí)和具體化。同時，對“溶液的酸堿性”知識的掌握也是學(xué)習(xí)酸堿鹽的基礎(chǔ)和前提。

3）學(xué)習(xí)目標(biāo)分析。了解科學(xué)家在“溶液的酸堿性”的知識發(fā)展中所做出的努力，學(xué)習(xí)科學(xué)家不斷求索的精神;熟練使用酸堿指示劑判斷溶液的酸堿性;理解酸堿指示劑（試液）能夠檢測溶液的酸堿度的內(nèi)因;理解pH值的化學(xué)意義;通過實(shí)驗(yàn)探究，經(jīng)歷科學(xué)探究的全過程，使觀察能力、分析能力及實(shí)踐能力得以提升，從而培養(yǎng)和提高科學(xué)素養(yǎng)。

4）教學(xué)實(shí)施。在正式進(jìn)入相關(guān)內(nèi)容課程教學(xué)前，教師根據(jù)學(xué)生《多元智能評分表》的得分情況劃分小組和對小組成員進(jìn)行分工安排。教學(xué)實(shí)踐的環(huán)境：裝有計(jì)算機(jī)的探究室。

“溶液的酸堿性”的課時分配為三課時：第一課時主題為“波義耳發(fā)現(xiàn)酸堿指示劑”;第二課時主題為“貝格曼發(fā)現(xiàn)植物汁液的變色對各種酸的靈敏程度不同”;第三課時主題為“探究酚酞做指示劑的靈敏度&pH值”。三個課時教學(xué)內(nèi)容層層遞進(jìn)、步步深入，以系統(tǒng)化的方式構(gòu)建和強(qiáng)化學(xué)生關(guān)于“溶液的酸堿性”的知識框架。以第一個課時的課中教學(xué)為例進(jìn)行闡述。

①歷史線。【觀看史實(shí)視頻，重現(xiàn)歷史情境】教師組織學(xué)生通過網(wǎng)教通平臺觀看波義耳發(fā)現(xiàn)指示劑的歷史視頻，學(xué)生觀看相關(guān)視頻。

【進(jìn)一步講解史實(shí)信息】教師補(bǔ)充講解關(guān)于波義耳發(fā)現(xiàn)酸堿指示劑的背景信息：1646年，英國化學(xué)家波義耳（Obert Boyle，1627—1691）不小心把幾滴鹽酸滴到了紫羅蘭的花瓣上，發(fā)現(xiàn)紫色的紫羅蘭變成紅色……學(xué)生認(rèn)知聆聽并做好相關(guān)筆記的記錄。

本活動旨在讓學(xué)生了解化學(xué)史，學(xué)習(xí)科學(xué)家的求索精神，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)。

②探究線?！咎摂M歷史實(shí)驗(yàn)】學(xué)生以小組為單位共用一臺計(jì)算機(jī)，根據(jù)前期小組的分工，利用101LAB—3D虛擬實(shí)驗(yàn)室的DIY功能，模擬波義耳用紫羅蘭試液判斷幾種溶液的酸堿性實(shí)驗(yàn)（圖2）。操作步驟引導(dǎo)：打開虛擬實(shí)驗(yàn)室軟件→把紫羅蘭花的漿汁滴在白紙上→再在汁液上滴加2～3滴酒精→將待測液滴在浸有植物漿汁和酒精的紙上→觀察顏色變化并進(jìn)行記錄。經(jīng)歷“提出問題—作出假設(shè)/猜想—虛擬合作探究—現(xiàn)象記錄與分析”的過程。

【實(shí)物拓展實(shí)驗(yàn)】教師讓學(xué)生探究石蕊溶液在不同溶液中的顏色變化的實(shí)物實(shí)驗(yàn)（圖3），學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗(yàn)操作。

本環(huán)節(jié)活動旨在讓學(xué)生親自動手實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)他們的實(shí)驗(yàn)探究能力、合作能力。

③知識線?！窘忉寣?shí)驗(yàn)原理】經(jīng)過虛擬實(shí)驗(yàn)+實(shí)物實(shí)驗(yàn)探究后，學(xué)生對其原理把握尚未清晰。教師引導(dǎo)學(xué)生通過它們的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來總結(jié)酸堿指示劑的概念，解釋石蕊變色原理。通過從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象到實(shí)驗(yàn)本質(zhì)的分析，挖掘?qū)嶒?yàn)本身蘊(yùn)含的化學(xué)奧秘，如圖4所示。

【總結(jié)知識點(diǎn)】運(yùn)用101教育PPT進(jìn)行課堂總結(jié)，使實(shí)驗(yàn)知識呈現(xiàn)更加系統(tǒng)化和可視化。

本活動的目的是引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)和分析實(shí)驗(yàn)背后的原理，讓學(xué)生知其然更知其所以然。

④應(yīng)用線。【變式實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】教師提出問題：“如何用紫羅蘭試液判斷幾種生活中常見的物質(zhì)的酸堿性（食醋、酸奶、橙汁、洗衣液、水、土壤溶液）？請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，運(yùn)用101LAB—3D虛擬實(shí)驗(yàn)室來進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)?！?/p>

【知識拓展延伸】教師補(bǔ)充講解：食物中的酸堿性并不是根據(jù)食入口中的味道來判斷的，而是根據(jù)人體消化吸收后產(chǎn)生的作用效果來判斷的。學(xué)生思考并進(jìn)行筆記補(bǔ)充。

【布置課后作業(yè)，進(jìn)行教學(xué)反思】課時教學(xué)結(jié)束后，教師布置課后作業(yè)：“思考問題：不同指示劑的靈敏度是否相同？不同酸、堿的強(qiáng)度是否相同？并找到相應(yīng)的材料對你的觀點(diǎn)進(jìn)行佐證。”學(xué)生課后需針對問題進(jìn)行思考和尋找佐證材料。同時，教師需要對本節(jié)課的教學(xué)過程和效果做好復(fù)盤和及時反思。

本活動旨在培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移和運(yùn)用能力。

教學(xué)效果 ?為了解教學(xué)效果，本研究從學(xué)生的知識掌握情況和課堂參與度兩個層面來說明。學(xué)生的知識掌握情況通過前后測知識測評來獲取。每個課時開始前進(jìn)行前測，每個課時完成后進(jìn)行后測。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，前后測的配對樣本T檢驗(yàn)的結(jié)果均為0.000<0.01，即在99%的置信區(qū)間內(nèi)，學(xué)生的前后測成績具有顯著性差異。這一數(shù)據(jù)能在一定程度上說明融合信息化工具的四線式教學(xué)模式是可行的，有一定的教學(xué)價值，能夠正向影響學(xué)生的知識點(diǎn)掌握情況。

通過反復(fù)觀看視頻錄像去判斷學(xué)生的課堂參與度。通過參與其中的學(xué)生的人數(shù)，對教師講課、展示內(nèi)容、教學(xué)提問、小組討論、匯報、探究實(shí)驗(yàn)等教學(xué)活動進(jìn)行“高”“一般”和“低”三階等級評價。在“溶液的酸堿性”教學(xué)過程中，大部分學(xué)生處于一般參與狀態(tài)。學(xué)生愿意參與課堂實(shí)驗(yàn)探究，但并未達(dá)到深度參與。究其原因，可能是教師在課堂的把控、氣氛的調(diào)動和教學(xué)環(huán)節(jié)的銜接上存在經(jīng)驗(yàn)不足的情況。但總體上來說，教學(xué)效果的數(shù)據(jù)很大程度上肯定了基于虛擬實(shí)驗(yàn)、史實(shí)視頻和真實(shí)實(shí)驗(yàn)的四線式教學(xué)模式的教學(xué)有效性。

4 結(jié)語

本研究嘗試借助101LAB—3D虛擬實(shí)驗(yàn)室、101教育PPT等信息化工具和手段促進(jìn)化學(xué)史更好地融合于化學(xué)學(xué)科教學(xué)之中，構(gòu)建了基于虛擬實(shí)驗(yàn)、史實(shí)視頻和真實(shí)實(shí)驗(yàn)的四線式教學(xué)模式，進(jìn)行具體的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐。通過收集一線教學(xué)實(shí)踐的數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，該教學(xué)模式具有良好的教學(xué)可行性和有效性，對提升學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量具有明顯的促進(jìn)作用。但對于該模式如何促進(jìn)學(xué)生在課堂上更為深層次地參與，仍需進(jìn)一步探究與完善。

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