淺談信息技術支持下化學教育類研究生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)樣本

淺談信息技術支持下化學教誨類研究生創(chuàng)新思維培養(yǎng)摘要本文基于既有信息技術成果，淺談以信息技術為腳手架，化學教誨類研究生創(chuàng)新思維（涉及發(fā)散思維、辨證思維、橫縱思維、形象思維、直觀思維以及邏輯思維）培養(yǎng)，并揭示信息技術在培養(yǎng)創(chuàng)新思維中所起到作用。核心詞信息技術化學教誨教師教誨創(chuàng)新思維在當今信息化時代，隨著教誨信息技術飛速發(fā)展，信息技術與課程整合成為了教誨發(fā)展必然趨勢。信息化創(chuàng)新教學能力將是教誨類研究生必備基本教學技能。如何在信息環(huán)境下培養(yǎng)化學教誨類研究生（涉及化學課程與教學論研究生以及教誨研究生）教學創(chuàng)新能力，已成為當今化學教師教誨一種重大課題。要培養(yǎng)化學教誨類研究生教學創(chuàng)新能力，就必要使她們具備創(chuàng)新教學觀念，集中體現(xiàn)為創(chuàng)新思維。創(chuàng)新思維，就是不受現(xiàn)成常規(guī)思路約束，謀求對問題全新獨特性解答和辦法思維過程。教學創(chuàng)新思維，詳細指是在教學實踐活動中發(fā)散思維、辨證思維、橫縱思維、形象思維、直觀思維以及邏輯思維。信息技術在培養(yǎng)人才創(chuàng)新思維方面具備獨特優(yōu)勢REF_Ref\r\h[1]REF_Ref\r\h[2]?；瘜W教誨類研究生可以以信息技術為腳手架REF_Ref\r\h[3]，在教學實踐與研究中培養(yǎng)自身創(chuàng)新思維。下文將基于既有信息技術成果，針對創(chuàng)新思維培養(yǎng)展開討論。1信息技術支持下，化學教誨類研究生創(chuàng)新思維培養(yǎng)方式1.1信息技術支持下，研究生“發(fā)散思維”培養(yǎng)發(fā)散思維是指從一種目的出發(fā)，沿著各種不同途徑去思考，探求各種答案思維。它體現(xiàn)為思維視野遼闊，思維呈現(xiàn)出多維發(fā)散狀，可以通過從不同方面思考同一問題，如“一題多解”、“一事多寫”、“一物多用”等方式，培養(yǎng)發(fā)散思維。研究生可以運用基于計算機網(wǎng)絡“游戲化學習”平臺，如“‘我愛你’化學撲克游戲網(wǎng)”（如REF_Ref\h圖1），培養(yǎng)發(fā)散思維?；瘜W撲克設計理念是從教師和學生角度出發(fā)，注重特定知識點教學和學習方略，恰本地輔以教誨游戲，使教學和學習活動事半功倍，激發(fā)學習者對學習化學興趣，解決她在學習化學用語過程中遇到難題，鞏固基本知識，檢查她對化學符號掌握狀況?！拔覑勰恪被瘜W撲克游戲網(wǎng)，就是充分發(fā)揮了網(wǎng)絡優(yōu)勢，實現(xiàn)了“游戲化教學”與信息技術整合。在網(wǎng)絡游戲中，身處在不同地方游戲者可以組織手上“單質(zhì)”或“化合物”撲克牌，通過不同游戲規(guī)則（玩法）來實現(xiàn)“一牌多玩”；通過不同出牌順序?qū)崿F(xiàn)“一牌多余”，爭取游戲勝利，這充分訓練了游戲者“發(fā)散思維”，同步鞏固自身元素化合物知識。研究生在運用化學撲克網(wǎng)絡游戲訓練自身發(fā)散思維同步，可以把化學撲克網(wǎng)絡游戲引入到教學實踐活動，實現(xiàn)創(chuàng)新式游戲化教學，讓學生在游戲中輕松學習元素化合物知識，大大提高她們學習化學興趣。圖SEQ圖\*ARABIC1“我愛你”化學撲克游戲網(wǎng)1.2信息技術支持下，研究生“直觀思維”培養(yǎng)直觀思維就是不通過逐漸分析，而迅速對問題答案作出合理猜測、設想或頓悟一種躍進性思維。在化學教學與學習中，如何將宏觀物質(zhì)與微觀粒子之間建立聯(lián)系，是難點之一。加強“直觀思維”訓練，有助于解決此類問題。研究生可以運用基于計算機軟件課件工具平臺，如ChemWindow（如REF_Ref24245\h圖2）、HyperChemREF_Ref\r\h[4]（如REF_Ref\h圖3）、GaussViewREF_Ref\r\h[5]（如REF_Ref\h圖4）等專業(yè)化學分子設計與模仿軟件，對分子、晶體、化合物平面或立體模型進行建構，從而實現(xiàn)“直觀思維”訓練。在長期訓練下，大腦中逐漸建構出眾多典型分子構型、晶體構造以及電子云分布狀況，當遇到關于“宏觀物質(zhì)與微觀粒子相聯(lián)系”問題時，便能迅速地從大腦中篩選出匹配模型，對問題答案作出合理猜測與設想。這種思維訓練方式，對研究生“直觀思維”培養(yǎng)有著增進作用，同對研究生開展關于“微觀粒子”課題創(chuàng)新教學設計有著積極輔助作用。圖SEQ圖\*ARABIC2ChemWindow軟件圖SEQ圖\*ARABIC3HyperChem軟件圖SEQ圖\*ARABIC4GaussView軟件1.3信息技術支持下，研究生“辯證思維”培養(yǎng)辯證思維，也稱矛盾思維，是指按照辯證邏輯規(guī)律（即唯物辯證法規(guī)律）進行思維活動。培養(yǎng)研究生“辯證思維”，應著重培養(yǎng)在教學實踐中運用辨證論（即唯物辨證觀點觀測、分析事物）和兩點論（能用對立統(tǒng)一、互相轉化觀點）解決教學問題?！皡f(xié)作式學習”是訓練“辯證思維”有效辦法。研究生可以運用基于計算機網(wǎng)絡“協(xié)作式學習”平臺，如運用“化學教學論網(wǎng)絡課程”（如REF_Ref\h圖5），培養(yǎng)“辯證思維”。在化學教學論課程學習后，研究生可以參加“化學教學論論壇”（如REF_Ref\h圖6）中學習效果評價活動；網(wǎng)絡互評和課上互評、“學生自評－小組互評－教師點評”多元立體化評價方式，使研究生發(fā)現(xiàn)并反思在課程學習中自己存在問題，結合教師點評進行不斷完善，從而得到全方位提高。圖SEQ圖\*ARABIC5化學教學論網(wǎng)絡課程圖SEQ圖\*ARABIC6化學教學論網(wǎng)絡課程論壇研究生還可運用另一新型基于計算機網(wǎng)絡“協(xié)作式學習”平臺——“化學遠程實驗平臺”（如REF_Ref\h圖7）進行協(xié)作式教學實踐活動，訓練教學創(chuàng)新思維。此類遠程化學實驗平臺REF_Ref\r\h[6]，一方面可實現(xiàn)遠距離、真實、同步化學實驗，另一方面提供良好協(xié)作學習環(huán)境，涉及：（一）在線協(xié)作，即通過網(wǎng)絡視頻會議軟件提供即時交流平臺，通過即時文獻傳播實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。這樣，身處不同地方實驗者可進行對話交流、數(shù)據(jù)傳播、數(shù)據(jù)分析等操作，實現(xiàn)資源共享。（二）離線協(xié)作，即其她學習者可如下載服務器中保存歷史實驗數(shù)據(jù)、視頻錄像，對實驗數(shù)據(jù)及現(xiàn)象進行分析。在這樣交流平臺與實驗數(shù)據(jù)共享環(huán)境下，學習者便能互相協(xié)作，共同解決實際化學實驗問題、從而獲得新知識，達到協(xié)作學習教誨目的REF_Ref\r\h[7]。圖SEQ圖\*ARABIC7遠程化學實驗室在上述信息環(huán)境下，研究生逐漸培養(yǎng)出創(chuàng)新意識，敢于根據(jù)客觀事實提出自己看法，聽取與分析不批準見，并依照科學事實修正自己觀點，養(yǎng)成善于與人交流、分享與協(xié)作習慣，形成尊重別人勞動成果意識REF_Ref\r\h[8]，有助于“辨證思維”培養(yǎng)。1.4信息技術支持下，研究生“形象思維”培養(yǎng)形象思維指是用直觀形象和表象解決問題思維?；瘜W學科中，存在著諸多復雜反映機理以及抽象概念。而“形象思維”運用，能將此類復雜機理與抽象概念用圖形、圖象、圖式和形象性符號來描述，使它們生動化、直觀化和整體化，便于認知與識記。研究生可以運用基于計算機網(wǎng)絡多媒體課件資源進行教學組織，如運用“化學網(wǎng)上課堂網(wǎng)站”REF_Ref\r\h[9]（如REF_Ref\h圖8）中眾多先進多媒體課件資源（涉及豐富實物圖片、演示實驗、FLASH、視頻錄像等）進行教學設計。這樣，一方面，可以學習到先進課件（如REF_Ref\h圖9）是如何通過使用圖形、圖象、圖式和形象性符號來描述復雜機理與抽象概念、增進學習者認知；另一方面，可以運用當中多媒體素材來自主開發(fā)多媒體課件，在多媒體技術支持下，將教學內(nèi)容生動化、直觀化和整體化。這對“形象思維”培養(yǎng)以及創(chuàng)新式概念教學開展十分有協(xié)助。圖SEQ圖\*ARABIC8“化學網(wǎng)上課堂”主頁圖SEQ圖\*ARABIC9FLASH課件模仿反映機理1.5信息技術支持下，研究生“橫縱思維”培養(yǎng)所謂“橫縱思維”，涉及“橫向思維”和“縱向思維”兩種思維方式。縱向思維，從單一概念出發(fā)，直到找出解決問題最佳方案。而橫向思維，即從不同角度思考問題，找到解決問題最佳方案。研究生可以運用重要基于計算機網(wǎng)絡文獻資料搜索引擎，如Google學術搜索，CNKI、EBSCO等數(shù)據(jù)庫，培養(yǎng)個人“橫縱思維”。在搜索某一教學研究課題文獻資料時，可以先充分發(fā)揮“縱向思維”，通過限定搜索“核心詞”來檢索出該研究問題在化學教誨領域中提出來龍去脈以及研究最新進展；然后發(fā)揮“橫向思維”，通過變化“核心詞”，理解其她學科研究領域?qū)W者，如物理、生物乃至教誨技術學、心理學、哲學、經(jīng)濟學等，是如何研究這個問題。這樣便可以充分地拓展研究思路，在跨學科研究思想指引下，實現(xiàn)教學研究辦法創(chuàng)新。1.6信息技術支持下，研究生“邏輯思維”培養(yǎng)所謂“邏輯思維”就是在結識過程中借助于概念、判斷、推理等思維形式能動地反映客觀現(xiàn)實理性結識過程。邏輯思維辦法重要有歸納和演繹、分析和綜合以及從抽象上升到詳細等。研究生可以運用基于信息技術實驗平臺，如“數(shù)字化掌上實驗平臺”REF_Ref\r\h[10]（如REF_Ref\h圖10），運用“手持技術”進行數(shù)字化化學實驗。“手持技術”實時性與直觀性讓研究生可以通過實時視頻錄制與圖形化（如REF_Ref\h圖11）數(shù)據(jù)顯示方式，即時地對實驗現(xiàn)象進行歸納與分析、及時地對實驗成果做出判斷，并對實驗方案進行調(diào)節(jié)；而“手持技術”易操作性與精確性實現(xiàn)了在減少實驗操作難度同步，保證明驗精準性，予以研究生更多空間進行邏輯思考，綜合所得實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象、概括并得出可靠實驗結論。這樣數(shù)字化實驗方式有助于研究生自身“邏輯思維”培養(yǎng)。同步，研究生亦可把手持技術應用到實際教學活動中，實現(xiàn)創(chuàng)新數(shù)字化實驗教學，以解決老式實驗手段難以解決教學問題。圖SEQ圖\*ARABIC10數(shù)字化掌上實驗平臺圖SEQ圖\*ARABIC11手持技術配套軟件2信息技術對化學教誨類研究生教學創(chuàng)新思維培養(yǎng)作用綜合以上提到信息技術在化學教誨類研究生教學創(chuàng)新思維培養(yǎng)方面應用實例，可以看出：在信息技術支持下，研究生創(chuàng)新思維各個方面都得到更好培養(yǎng)。信息技術構成了一種有效數(shù)字化創(chuàng)新思維培養(yǎng)平臺（如REF_Ref\h圖12）。信息技術平臺是培養(yǎng)興趣和發(fā)揮創(chuàng)意勉勵工具，是課程學習內(nèi)容和學習資源獲取工具，是情境探究和發(fā)現(xiàn)學習有效工具，是知識建構和應用實踐有力工具。圖SEQ圖\*ARABIC12信息技術構成數(shù)字化創(chuàng)新思維培養(yǎng)平臺信息技術作為創(chuàng)新思維培養(yǎng)腳手架，起著如下作用：第一，使研究生創(chuàng)新思維向著對的目的發(fā)展；第二，減少研究生課程學習難度，提高從事教學實踐興趣與積極性；第三，凸現(xiàn)教學研究重點趨勢，指出研究創(chuàng)新核心所在；第四，提供恰當協(xié)助與精神支持，增強研究生“參加性、批判性、合伙性”；第五，使研究生將創(chuàng)新思維培養(yǎng)辦法內(nèi)化，提高自身創(chuàng)新思維能力。3結語信息技術在化學教誨類研究生教學創(chuàng)新思維培養(yǎng)方面起著積極作用，各高等師范院?？梢酝ㄟ^充分運用信息技術優(yōu)勢，來培養(yǎng)研究生創(chuàng)新思維。隨著教誨信息化進一步發(fā)展，基于信息技術人才培養(yǎng)模式，必將成為高等師范院校研究生培養(yǎng)方式新趨勢！參照文獻徐福蔭，黃慕雄，張學波等.電化教誨研究，(10)：39-42，47.錢揚義，羅一帆，肖常磊等.電化教誨研究，(12)：89-92.鐘映雪.運用軟件對高中生進行化學學習思維模型建構研究.廣州：華南師范大學，.譚君.重慶教誨學院學報，，17(6)：20-22.張翼.化學教學，(5)：47-49.葉靜怡，錢揚義.化學教學，(10)：47-48.錢揚義，葉靜怡.遠程教誨雜志，(1)：75-78.錢揚義，彭豪.中華人民共和國電化教誨，(7)：88-91.王玉蘭，錢揚義.化學教誨，，29(5)：52-55.錢揚義，鄧峰.中華人民共和國電化教誨，(11)：49-52.TheCultivationofChemistryEducationPostgraduateStudents’CreativeThinkingwithInformationTechnologyAbstractBasedonthecurrentresearchproductionsofinformationtechnology，thispaperdiscussesonhowtocultivatechemistryeducationpostgraduatestudentswithcreativethinking(includingdivergentthinking，dialecticalthinking，lateral&verticalthi