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[關鍵詞] 合作交流 實驗設計 操作 觀察 分析
在傳統的實驗課教學中，普遍采用的是教師講實驗內容，學生聽；教師演示實驗方法，學生看；教師提問實驗結論，學生答的“滿堂灌”教學方法。這種教學方法限制了學生的思維和創造，不利于主體精神的培養。針對這一現象，教師在實驗課教學中充分發揮小組合作的優勢，讓學生通過閱讀、研討、自己設計實驗。
具體做法是：把實驗的的器材、步驟、現象、結論等要素設計成空白實驗報告提供給學生。學生在自己的小組中閱讀、思考、研討，共同填寫實驗報告，等于是自己設計實驗，自己進行操作、觀察、分析，這樣有利于培養學生的實踐能力和創新精神。學生帶著這些問題認真閱讀教材，然后以小組為單位進行熱烈的討論，他們互相補充，互相幫助共同填寫有關內容。教師只在課堂上做啟發和點撥。
教學案例
【課題：設計實驗證明吸入和呼出的氣體有何不同】
教學目標：
1.使學生進一步了解氧氣、二氧化碳、水的特性，培養學生運用相關知識解決實際問題的能力。
2.培養學生提出問題、解決問題的能力。
3.培養學生主動探索、合作交流的能力。
重點：
1.方案設計
2.團結合作、主動交流的學習精神。
問題引入：
人能否在一個密閉（任何物質都不同外界物質交換）的房間內正常生活下去呢？若能，為什么？若不能，為什么？
學生分組討論、交流、歸納、總結，然后各小組派代表發言，其他成員補充。
甲組：不能，因為沒有水和食物，會因為缺水或饑餓而死。
乙組：不能，因為沒有充足的氧氣，會缺氧而死。
丙組：能，據報道不喝水不吃飯，人還可以正常存活一定的時間，但時間有限。
……
最終歸納結論：原因是人會缺氧而死，人吸入氧氣呼出二氧化碳，吸入的氣體和呼出的氣體成份不同。
提出問題：
現在就要求大家想一想，有可能不一樣的是什么物質？
猜想與假設：
學生分組討論、交流、歸納、總結，然后各小組派代表發言，其他成員補充。
甲組：由上面的問題可以知道，氧氣、二氧化碳的含量不同。
乙組：冬天人在室外說話，看到呼出的氣體變成水霧，說明水蒸氣的含量不同。
……
學生分組討論以下問題：
1.這些不一樣的問題有什么特性？
2.用怎樣的方法來驗證他們的不同？
3.通過選擇的方法尋找合適的儀器和藥品進行實驗。
學生討論，設計實驗方案，通過相互交流確定最佳方案。
查閱課本及有關資料，看你設計的方案還有什么欠缺。
學生實驗：
進行試驗，觀察實驗現象，分析得出結論。
探究內容 實驗方法 結論
二氧化碳含量是否相同
氧氣含量是否相同
水的含量是否相同
各小組進行討論交流，最后派代表發表結論，其他成員補充。
甲組：……
乙組：……
關鍵詞：電子設計；開放實驗；教學
一、引言
電子設計能力是高等學校培養電子類專業學生能力的一個重要方面，培養學生能在科研機構或企事業單位從事電子設計、研究、技術開發等方面工作。學生應具備較強的實驗操作能力，但由于實驗課時等各類原因限制，各高校只能選擇做一些具有代表性的實驗，一些具有探索性和趣味性的實驗無法開設。選擇開放實驗，打破實驗內容和時間的限制，注重培養學生的自主性和創造性，有利于提高學生的實驗操作技能和科研創新能力。
二、開放實驗課題的選擇
根據開放實驗的特點選擇不同層次的實驗教學內容，可將開放實驗分為專業基礎實驗、綜合性實驗、科研創新性實驗，安排不同年級的學生選做相關部分的實驗項目，達到因材施教的目的。對低年級學生要求重點選擇基礎實驗，對二年級或三年級學生可以選取一些綜合性實驗或趣味性實驗。對高年級學生重點培養創新性實驗。
1、專業基礎實驗
專業基礎開放實驗主要面向學生普及電子類知識，內容涉及萬用表、示波器、函數信號發生器、數字交流毫伏表、穩壓電源等常用儀器的使用方法；基本元器件的識別和用法，包括電阻、電容、二極管、三極管、穩壓管、數碼管，蜂鳴器、繼電器、光耦、晶閘管等；基本電子線路的測量方法和安裝能力，查找和排除器件故障的能力；正確記錄、處理、分析實驗數據、寫出完整的設計報告的能力。學生剛入學對電子器件有濃厚的興趣，可安排到實驗室進行基礎實驗的學習。
2、綜合性實驗
在學習了電子類基礎課程后，學生已經初步掌握了電子類的相關知識，開放實驗可以針對簡單的實際問題，可以讓學生從電路設計、制作、焊接到最終提交報告，完成一個系統的設計過程。或者學校可以采購電子散件，例如音響散件，萬用表散件、收音機散件等，使學生了解其工作原理，完成電路焊接、調試、文檔整理等各個環節，從而系統地掌握電子設計各項技能。也可以增加一些趣味性實驗，比如電子狗，裝入電池后，在聲控、磁控、光照滿足任一條件下小狗即可行走,并伴有小狗的全叫聲。這樣既提高了學生的動手能力，又提高了學習興趣。
3、科研創新性實驗
針對高年級學生，開放實驗項目的選取可以是與教師科研相關的實驗項目，也可以是學生自己提出的有創意的研究課題。學校每年都要組織學生參加國家、省級教育機構舉辦的各種競賽活動，例如電子設計、節能減排、藍橋杯、挑戰杯等科技大賽，比賽內容往往比較新穎和獨特，開放實驗也可以將這些比賽內容轉化為開放實驗內容。既擴大了開放實驗的廣度，也使學生接觸到前沿的知識，開闊了學生視野。
三、實驗教學開放形式
1、實驗時間開放
設有專門的開放實驗室，開放實驗室全天開放，部分教學實驗室在滿足基本教學的情況下也可適當開放，學生可以在課堂之余去實驗室完成開放實驗，安排指導教師值班并負責答疑，極大地提高了實驗室的利用率。
2、實驗元器件開放
在開放實驗室中集中設置元器件柜子，將常用的電阻、電容等價格較為便宜的器件分門別類存放，學生在做好相關登記的情況下可以自由取用。部分特殊器件價格在老師把關的情況下允許學生自行采購，實驗結束后統一報銷，將元器件或作品上交。這樣既減輕了老師的工作量，也能使學生全方位了解所用的器材、會估算其價格，有助于培養學生的自理能力。
3、實驗場地開放
實驗室配置一些常用電子類工具，比如烙鐵，焊絲，螺絲刀，鉗子等。學生自帶電腦，可以在實驗室完成器件的焊接和調試工作。也可以在宿舍或其他實踐基地完成。
四、成績評定標準
開放實驗不同于傳統的課堂實驗，時間和場地較為靈活，對開放實驗項目的評價不能只重視結果，需要建立一套立體化評價方式。開放實驗的考核包括平時成績、實驗報告成績以及答辯成績，將這三項按照一定比例確定最終成績。平時成績考核包括學生的出勤、實驗態度、實驗紀律、實際操作能力等多方面因素。實驗報告評定包括數據原始記錄、方案設計合理程度、思路是否清晰、結果和分析討論的深入程度、報告嚴謹規范程度等。答辯成績由學生對自己的設計進行陳述，指導老師或答辯組成員提出問題，學生回答給出相應成績。如果有實物或設計作品，可以通過演示，檢查焊接、實現功能的情況綜合給出答辯成績。
五、建立和完善規章制度
實驗室開放的同時不僅增加了儀器設備維護的工作量,也增加了元器件的損耗量。因此建立儀器設備登記借用制度、元器件領用管理辦法等是非常有必要的。建立了良好的制度,必須貫徹執行。另外要建立健全電子設計開放實驗作品檔案管理制度,對設計新穎的作品要建檔保存,同時,要搜集其他院校優秀獲獎作品資料,找出差距，總結經驗。
六、加強對在職人員的培訓
電子設計開放實驗也是對老師和實驗技術人員綜合素質和能力的檢驗。要確保開放實驗順利進行，必須要具有實驗技能水平高的實驗室工作人員，安排現有人員到企業學習或聘請有經驗的專家到現場傳授經驗，提高他們的專業技能水平。同時要加強常規儀器設備的維護、維修、多媒體、網絡技術應用的培訓，不斷提高實驗技術隊伍的業務能力。
七、結語
我校電子設計開放實驗教學過程中選用了自動魚食投放、智能澆水花盆、家庭防盜報警系統、語音控制小車等設計課題，學生對這些課題很感興趣。開放實驗實施以來，取得了顯著的成績，學生在各類大賽中獲得了諸多獎項，提高了動手實踐創新能力。由于一些原因，開放實驗的普及率不夠高，部分開放實驗項目學生參與意識不強，希冀在學校層面建立一套激勵學生積極參與開放實驗的措施。將開放實驗納入學生實踐教學環節中，通過學分的形式或者采取與各類競賽相結合的形式激勵和督促學生參與開放實驗，也可以在申請大學生創新創業項目時優先考慮,將學生參加開放實驗變成一種自發的行為。
作者: 蘇玉萍 單位:西北民族大學電氣工程學院
參考文獻:
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[2]肖看,尹仕,嚴國萍.創新型電工電子全開放實驗教學模式探索與實踐[J].實驗室研究與探索.2010,Vol.29(4):79-82.
隨著時代的發展和信息技術的進步，高校的教學模式、教學方法也逐漸在發生著變革，如慕課教學、翻轉課堂等新的教學手段不斷涌現，為高校教學發展注入了新的活力。伴隨著課程體系的整合，電工電子學作為工科非電類專業學生學習的一門電類基礎課，課程教學學時數在逐年減少。如何在有限的課程教學學時要求下，保證學生能夠順利的掌握電工電子技術必要的基本理論、基本知識和基本技能，了解電工電子技術的應用，為后續相關知識的學習和工作打下基礎，這就要求教師不僅僅關注學時內的課堂教學，對課程的課后教學，延續教學部分也要多下功夫。同時，電工電子學還是一門實踐性較強的電類技術基礎課程，除了要求學生學習掌握理論知識之外，對學生進行實驗研究能力、動手操作能力、實踐創新能力的培養也是十分必要的。要完成這樣的目標，光依靠有限的課堂教學學時顯然是不大可能。必須切實做好課后延續教學部分的教學設計，有效的利用新平臺新技術，實現課后延續教學對課內教學的有益補充。本文就課后延續教學的一些教學形式和教學方法做了分析和探討，希望從Blackboard網絡平臺教學，Multisim電路仿真實驗教學和開放實驗室的實踐教學等教學方式中，尋找到課后延續教學行之有效的教學途徑。通過課上和課后教學過程訓練完整有機的結合，將對學生的能力培養貫穿其中，使學生既掌握基本的知識要求，又能夠有能力的拓展，保障人才培養質量。
作為課內正常課堂教學的補充，課后延續教學也一直是教師們在教學活動中常常進行的。但之前采用的教學形式常見的比如常規的習題課，課后答疑講解其開展形式都有著局限和約束。習題課能夠針對全體學生集中講解，但是需要集中的時間和地點，要應對減少課堂學時的任務要求，就只能在課后尋找集中的時間，安排難度比較大。也容易演變成變相的課堂教學。課后教師針對個別學生的單獨答疑，針對性強，答疑效果也比較好，但是每個學生單獨答疑消耗教師的時間成本很大，效率不夠高。如何結合新技術，利用新的教學手段是教師們在設計課后延續教學方案時需要考慮的問題[1-3]。
1 Blackboard網絡平臺教學
Blackboard網絡教學平臺是美國Blackboard公司開發的數字化教學網絡平臺，03年開始進入中國以來已經在近300所高校和教育機構中得到了應用。Blackboard網絡教學管理平臺擁有一套強大的教育信息處理功能，其核心功能包括了網絡課程、教學資源展示、教學互動、交互討論、數據統計和評測反饋等等。運用Blackboard網絡教學平臺作為課后延續教學手段，通過在網絡上搭建的“教”與“學”的環境，可以不受時間地點的限制，具有靈活方便、資源共享的優點。
Blackboard平?_具有強大的信息資源管理功能。教師可以在開課之前就在平臺上上傳課程的基本信息，包括課程教學大綱、教學日歷、教學課件、課程設置情況和教學方式方法等內容。既方便師生之間的聯系，也讓學生能夠及時了解課程的信息，做好預習和復習。在課堂教學完成了基本知識講解的任務之后，學生可以通過Blackboard平臺下載課件自己進行學習。同時Blackboard平臺中提供的作業模塊和測試模塊可以讓教師定期作業和測試。學生通過作業練習進一步加深對基本知識的消化理解吸收。教師可以通過平臺跟蹤學生的作業進度，檢查學生作業的完成情況，對學生個人的作業情況進行單獨的在線反饋。教師也可以通過平臺限時測驗，檢查學生學習情況，及時查漏補缺。平臺還具有部分測驗題目的自動批閱功能、數據參數統計功能。不僅減少了教師的工作量，而且統計出來的數據更便于教師掌握學生的學習情況，對全體學生有共性的錯誤和薄弱點在課程課堂教學中可以集中的加以講解，及時改進。對少數學生的個別錯誤則直接訂正，留給學生自己思考的空間。對于課程中的一些重點、難點問題，教師可以在Blackboard平臺中上傳相關參考資料，或者是制作成專題的慕課視頻單獨講解，幫助學生突破重難點問題。
Blackboard平臺中良好的交互討論功能，可以提供分組討論和專題討論，學生和教師都可以在討論版塊中發言，學生的很多問題可以由其他學生解答或者是大家一起討論解答，不需要依賴教師一個人來回答。同時也不需要教師一遍一遍的反復回答，所有學生都能夠在討論版中看到問題分析討論的整個過程。
而這一切都不需要占用課堂教學資源，完全可以在課后由學生和教師一起完成，提高了資源的利用效率。學生更多了自己自主學習的空間，教師也節省了大量的時間精力。因此應用Blackboard網絡教學平臺開展課后教學將會是一種非常行之有效的教學方式。
2 Multisim電路仿真實驗教學
電工電子學是一門實踐性較強的電類技術基礎課程，學生除了學習理論知識之外，還需要進實驗室進行實踐能力的鍛煉。然而課堂實踐教學學時有限，實驗室資源有限也限制了學生實踐鍛煉的機會。如何有效利用有限的資源，就需要在課后的延續教學部分多做準備。美國國家儀器（NI）公司的Multisim電路仿真軟件為我們提供了一種電路分析設計實踐的好工具，是我們開展實驗課后延續教學的好幫手。
Multisim軟件是一款功能強大、界面友好的電路仿真軟件，它擁有非常豐富的元器件和測量儀器庫，可以進行各種電子電路的虛擬仿真，分析工具強大。只需要在課堂教學中花費少量時間介紹引入學生學習使用Multisim軟件，我們就可以利用Multisim軟件開展課后延續教學了。在學生正式進實驗室做實驗之前，教師可以布置Multisim軟件仿真實驗作為正式實驗的預習工作。學生通過仿真軟件熟悉常用電子元器件的功能，對電路的結構參數、測試結果做到心中有數。而選擇電路元器件、連接電路、仿真測試參數的過程，鍛煉了學生的電路分析能力，也為實際電路的連接實現打下了良好的基礎。避免了盲目實驗，不熟悉電子元件帶來元器件燒毀、實驗失敗、數據錯誤等種種問題。而Multisim軟件中豐富的儀器設備也可以有效彌補實驗室中可能出現的儀器不足的問題，可以在常規實驗之后擴展開設一些需要特殊設備的設計性、綜合性實驗。突破了實驗資源場地所帶來的限制，可以讓學生充分展開手腳，放飛思維，大膽設計實驗。
Multisim軟件不僅可以用于常規實驗的預習，還可以進行深入復雜實驗的擴展，靈活度非常高，便于在課后開展，也是延續教學非常好的一種教學方式。
3 開放實驗室的實踐教學
純軟件仿真的東西帶給學生的更多還是一個感性認識，要切實掌握知識，提高實踐能力還是需要一定量的實際實物操作的。電工電子學課程實驗可以分為基礎層實驗和應用創新層實驗。在電工電子學課程學時被壓縮之后，課堂內的實驗教學更多的只能保證基礎性實驗的進行，沒有時間開展應用創新實驗。基礎層實驗多為驗證型實驗，主要保證通過實驗加強學生對相關知識點的理解，鍛煉學生的基本實驗動手操作能力。應用創新層實驗則多為設計性、綜合性實驗，拓展了實驗的深度和廣度，對學生的實踐能力和創新能力提出了更高的要求，需要學生更多的進行自主鉆研和思考。將課后延續教學也納入實驗教學培養計劃，學生通過實驗網上預約系統，自己在課后進入實驗室進行實踐操作。開放實驗室向學生提供更多的實驗資源和實驗場地，體現了以人為本的教學觀念，讓學生成為實驗的主體。對于能力比較弱的學生，課內學時不足以讓他完成實驗的，他可以通過課后延續教學去補足。避免學生因實踐環節困難而產生畏難和退縮，以至于越拉越遠跟不上進度。對于能力強的學生，課后延續教學則可以給他更大的自由發揮空間。在課后延續教學中教師布置一些更為綜合性、開放性的題目，讓學生自主設計和開展實驗，提高了挑戰性，也更大程度上激發了學生的??新欲望。
通過這樣的課后延續可以使電工電子學課程實踐學時真正得到大力度的增加，從而更加系統的對學生實踐能力和創新能力進行培養，將知識與能力有機結合，實現知識、素質、能力的一體化。相信這樣開放性課后延續教學實驗將會受到了學生普遍的歡迎，取得良好效果。
關鍵詞：學生體驗；信息化教學資源；教學資源設計
新課程改革突出強調學生在教學過程中的體驗，要求從以知識作為起點和終點的教學，轉向注重學生在學習過程中體驗的教學。而注重學生體驗的教學，則強調學生的個人體驗，強調師生、生生間的生活聯系，關注學生精神世界和生命意義的建構[1]。在信息化教學設計中，強調充分利用信息技術進行基于資源、基于研究、基于問題等方面的學習，使學習者在意義豐富的情境中主動建構知識。
信息化教學資源是指運用現代信息技術進行設計和開發，對信息化教學的活動給予支持的各種資源。信息化教學資源的使用者可以是教師，也可以是學生，本文所說的信息化教學資源，其使用者是學生。信息化教學資源作為信息化教學過程中支撐學生學習的重要手段，自然其設計也要以學生獲得良好的體驗為宗旨，因此，以學生體驗為中心的信息化教學資源設計在信息化教學過程中尤為重要。
一、學生體驗和用戶體驗
（一）學生體驗的內涵及分類
一般來說，學生體驗可以從廣義和狹義兩個角度去界定。廣義的學生體驗是指學生在與教育系統交互過程中獲得的認識和情感。狹義的學生體驗是指學生在學習過程中獲得的認識和情感。本文所說的學生體驗是指學生在信息化教學資源支持學習的過程中獲得的認識和情感。
體驗具有自主性、過程性和親歷性等特點，體驗既是一種活動，也是一種結果。根據學習活動結果的作用對學生體驗進行劃分，可以將學生體驗分成積極的體驗和消極的體驗兩種。如果學習活動的結果對學生在活動后的學習與生活能起到促進作用，則認為學生獲得了積極的體驗；當學習活動的結果并不能促進甚至阻礙了學生在活動后的學習與生活，則被視為消極的體驗[2]。
信息化教學設計強調充分利用現代信息技術和信息資源來支持學生的學習，因此，利用信息化教學資源促進學生獲得積極的體驗，使學生在積極的體驗下完成對知識的意義建構，對信息化教學是十分重要的。
（二）學生體驗和用戶體驗
與學生體驗相類似概念的是Web開發中的用戶體驗。國際標準化組織（ISO9241-210，2008）對用戶體驗的定義為：用戶使用或假想使用一個產品、系統或服務時的感知和反饋[3]。在Web產品的開發的過程中，強調以用戶體驗做為設計決策的中心，產品開發以實際用戶的需要和目標為驅動，用戶體驗的設計貫穿產品開發的全過程。
通過對學生體驗和用戶體驗進行對比分析，找到二者的共同點和不同點。借鑒產品對用戶體驗的影響因素和以用戶體驗為中心的產品設計要素的已有研究成果，可以得出信息化教學資源對學生體驗的影響因素和以學生體驗為中心的信息化教學資源設計的要素。
信息化教學資源是一種教育產品，相對于Web產品具有明顯的教學特性。為了保證產品的教學特性，必須進行教學需求分析，根據產品在教學中的作用來進行產品的設計與開發。因此，教學設計是教學產品設計與開發中的關鍵步驟。[4]
信息化教學資源除了遵循產品開發的一般要求外，其設計還應符合教學設計的要求。信息化教學資源的教學設計主要是確定學習者特征、教學目標、學生需求、信息化教學資源的類型和設計目標，因此，教學設計也是影響學生體驗的重要因素。信息化教學資源對學生體驗的影響因素可以借鑒產品對用戶體驗的影響因素，再結合教學設計的對學生體驗的影響，就可以得到信息化教學資源對學生體驗的影響因素。
二、教學資源對學生體驗的影響因素
產品對用戶體驗的影響因素主要體現在產品功能性和使用性的設計上，而信息化教學資源對學生體驗的影響不僅體現在信息化教學資源自身功能性和使用性的設計上，還體現在教學設計上。
產品對用戶體驗的影響因素主要有內容、功能性、使用性和品牌四個方面。具體到用戶體驗的管理，可以對影響用戶體驗的四個因素從可用、易用、友好、視覺和品牌五個方面進行管理。遷移到信息化教學資源的設計中，影響學生體驗的因素有：教學設計、內容、功能性和使用性四個方面。學生體驗的管理主要包括教學設計、可用、易用、友好和視聽覺。
（一）信息化教學資源的教學設計
教學設計作為信息化教學資源影響學生體驗的主要因素和學生體驗設計管理的主要因素，其在信息化教學資源的開發過程中具有十分重要的作用。信息化教學資源的教學設計對學生體驗的影響主要包括：是否符合學生的特點、能否滿足學生的需求。學生體驗設計管理金字塔中的教學設計主要包括信息化教學資源是否符合信息化教學設計的需要，與信息化教學模式保持一致，資源的類型、設計目標是否合理。按照設計最終開發完成的信息化教學資源是否可以有效幫助學生進行學習，可以促進教學目標的達成，使學生獲得積極的體驗。
（二）信息化教學資源的可用性
可用性是一個被大量研究的單因素，在ISO9241-11（1998）標準中，可用性被定義為：某一特定用戶在特定的任務場景下使用某一產品能夠有效地、高效地、滿意地達成特定目標的程度[7]。信息化教學資源的可用性是除教學設計外影響學生體驗最重要的因素，主要包括可用和有用兩方面，可用是指信息化教學資源的功能可以被學生正常使用，不會出現技術上的錯誤；有用是指信息化教學資源的功能和內容對學生的學習過程可以提供有效的支持，對教學目標的達成具有顯著效果。
（三）信息化教學資源的易用性
信息化教學資源的易用性直接決定利用教學資源支持學習過程達成教學目標的效果，易用性主要包含易見、易學和易用三個方面。易見，信息化教學資源的所有功能很容易發現，無需較深層次的查找；易學，信息化教學資源使用簡單，無需經過學習或經過簡單的學習就可以掌握信息化教學資源的使用方法；易用，在熟練使用信息化教學資源的時候可以更快的進行操作。
（四）信息化教學資源的友好性
信息化教學資源的友好體現在資源使用的整個過程，友好的學生體驗往往決定了學生對信息化教學資源的最終評價。友好的學生體驗設計需要符合學生的使用習慣，主要包含：界面友好、文字友好、交互友好、操作友好等。
（五）信息化教學資源的視聽覺設計
信息化教學資源中視覺設計和聽覺設計的目的其實是要傳遞一種信息，由此建立學生的吸引力并向學生傳遞信息。這里的視覺設計和聽覺設計的重點不是視覺、聽覺信息內容的設計，而是為了使學生獲得良好的視聽體驗的設計。視覺設計和聽覺設計應該符合學生的需求和期望，同時需要考慮到學生的信息技術能力。
三、以學生體驗為中心的信息化教學資源設計的要素
在信息化教學資源設計過程中應該以學生體驗為設計決策的中心，強調學生優先的設計模式。借鑒以用戶體驗為中心的Web產品設計的三個要素：信息架構、交互設計和視覺設計，以學生體驗為中心的信息化教學資源設計的要素主要包括：教學設計、內容設計、信息架構、交互設計和視聽覺設計。
（一）以學生體驗為中心的信息化教學資源的教學設計
在信息化教學資源開發的過程中，信息化教學資源的教學設計是關鍵環節，是教學思想的具體表現。信息化教學資源的教學設計主要包括學習者特征分析、教學目標分析、教學內容分析，找到信息化教學資源支撐教學重難點解決的整合點，確定信息化教學資源的類型和設計目標。在信息化教學中，信息化教學資源的設計要符合信息化教學設計的需要，和具體的信息化教學模式保持一致，保證利用信息化教學資源對學生的學習過程提供有效的支持，促進教學目標的達成，同時使學生獲得良好的體驗。
（二）以學生體驗為中心的信息化教學資源的內容設計
信息化教學資源的設計過程中內容設計中的內容不僅指文本，還包括圖片、音頻和視頻。內容設計就是設計需要向學生呈現的信息。信息的內容能有效的幫助學生完成學習任務，使學生獲得較好的情感體驗。這些信息通過架構設計、視覺設計和聽覺設計將信息以確定的組織方式和呈現形式傳遞給學生。
（三）以學生體驗為中心的信息化教學資源的信息架構設計
信息化教學資源設計中信息架構的設計是一個整理信息，平衡系統與學生需求，將信息變成一個經過組織、歸類、以及具有瀏覽體系的組合結構的過程。良好的信息架構需要遵循教學理論和學習理論，將信息的基本單位――節點，在組織原則的指導下，按照結構方法對節點進行組織。節點、組織原則和結構方法的確定都要符合學生的需要、期望和已有的經驗，以易用和友好為原則，使學生獲得良好的體驗。
（四）以學生體驗為中心的信息化教學資源的交互設計
交互設計是指設計人和產品或服務互動的一種機制，交互設計呈現給學生操作上的體驗，強調易用性、可用性和友好性。交互設計體現在信息化教學資源使用的全過程，如：登陸設計、表單設置、按鈕設置等等。良好的交互設計需要信息化教學資源根據學生的操作及時、正確、友好的響應。交互設計在本質就是設計易學易用、有良好使用效果而且操作令人愉悅的信息化教學資源。
（五）以學生體驗為中心的信息化教學資源的視聽覺設計
視覺設計和聽覺設計需要在交互設計和信息架構設計的基礎上，將內容信息以符合學生特點的形式表達出來。視覺設計和聽覺設計不只是關心字體顏色和音量大小，還需要關注學生使用信息化教學資源進行學習的效率。一個沒有有效視覺體驗和聽覺體驗的信息化教學資源就像沒有門和窗的房屋一樣，雖然里面有好的東西，但沒有人可以拿到。良好的視覺設計應該將保持界面設計風格一致，每一個頁面的重點內容都處于顯著位置并清晰呈現，導航設計要豐富準確的呈現信息架構的分類，保證在各分類間實現快速有效的跳轉。在個別化教學系統中，視覺設計和聽覺設計需要根據學生的風格特征進行變化，在增強學生體驗的同時也會獲得更好的學習效果。
四、總結
在信息化教學資源設計過程中應該以學生體驗為設計決策的中心，強調學生優先的設計模式。信息化教學資源對學生體驗的影響因素主要有：教學設計、內容、功能性和可用性。學生體驗的管理主要包括教學設計、可用、易用、友好和視聽覺。以學生體驗為中心的信息化教學資源設計的要素包括：教學設計、內容設計、信息架構、交互設計和視聽覺設計。在對信息化教學資源進行設計時，需要考慮信息化教學資源對學生體驗影響的四種因素和管理的五個方面，將影響因素融合到信息化教學資源設計要素中，才能使學生獲得積極的體驗，更好的完成對知識的意義建構。
參考文獻：
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[4]李龍.教學設計[M].北京：高等教育出版社，2010.
關鍵詞： 實驗教學 電子技術實驗 設計性實驗
實驗教學是高等學校教學體系的重要組成部分，也是影響教學質量的重要環節，在培養高素質人才中起著舉足輕重的作用。電子技術是一門實踐性很強的課程，因此其實驗課顯得尤為重要。通過電子技術實驗課程的學習，不僅要使學生掌握電子技術必要的基本理論知識和基本實驗知識與實驗技能，更重要的是培養學生獨立思考、分析問題、解決問題的能力及自主創新能力。
一、傳統教學模式存在的問題
長期以來，電子技術實驗課大多采用傳統教學模式，主要以驗證性實驗為主，學生以固定的班級為單位，在同一時間里用同一種教材，做同一個以驗證性實驗為主的實驗。學生按指導書或教師規定的實驗步驟進行“廣播操式”的實驗，這種教學模式置學生于被動學習和機械操作的狀態，無法調動學習積極性，他們不知道為什么這樣做，也不知道實驗結果說明了什么，即使得出很離譜的數據也心安理得。實驗課的考核一般以實驗報告的平均分計算成績，學生在實驗中急于得出實驗數據，對實驗中碰到的各種問題不分析解決，有的干脆抄襲別人的數據，還有的忙著趕抄上次實驗的實驗報告。“實驗做得好不如實驗報告抄得好”，這種以實驗報告成績定優劣，只注重結果而忽視過程的考核方式，不但有失公平，而且無法達到掌握基本實驗知識與實驗技能，培養獨立思考、分析問題、解決問題的能力及自主創新能力的教學目的。
針對傳統實驗教學模式的不足，我們在電子技術實驗課程中開展了設計性實驗教學模式的探索與實踐。
二、設計性實驗教學的探索與實踐
設計性實驗是指結合課程教學或獨立于課程教學，在給定實驗目的要求和實驗條件的前提下，由學生自行設計實驗方案并加以實現的探索性實驗，旨在提高學生在實驗中的主動性，調動學生的學習積極性，著重培養學生獨立思考、分析問題、解決問題的能力及自主創新能力。關于設計性實驗教學，我們進行了以下探索。
1. 精選實驗內容
根據教學基本要求，結合實驗教學大綱，對實驗內容進行整合，從中精選出十多個實驗，這些實驗內容分為三類：基礎實驗、自主設計性實驗和綜合設計性實驗，可以根據不同專業、不同課時的教學要求，從中選出若干個實驗進行教學。
2.精編實驗指導書
為適應設計性實驗教學的要求，重新精心編寫實驗指導書，對傳統實驗指導書中的實驗原理、使用的儀器設備型號和詳細的實驗步驟及實驗數據表格等內容進行必要的整合取舍，并根據教學基本要求和設計性實驗的內容將實驗指導書分為基礎實驗、自主設計性實驗和綜合設計性實驗三部分。
在基礎實驗中，我們充分考慮學生的水平差異大，且多數學生除了在普通物理實驗課時獲得一點對電類實驗的認識之外，還是第一次比較深入地認識電子技術實驗的特點，因此我們選擇電路簡單、實驗原理易懂、便于上手的傳統實驗；在編寫講義時基本采用傳統的實驗教材的編寫方法，對實驗的電路、原理、步驟、測量數據等內容做出詳細的說明，以方便學生自學，使學生通過基礎實驗了解常用電子元件、電路及各種電量的測量方法，同時學會各種實驗儀器和設備的基本使用方法，為后續實驗奠定技術基礎。
在自主設計性實驗中，我們以簡單的單元電路為例，詳細地講解如何根據實驗目的和要求，結合現有條件設計實驗，并完成實驗。編寫順序是：①根據實驗目的，理解實驗原理；②根據實驗目的設計實驗原理圖，并根據理論知識及電路參數，計算有關測試量的理論值；③設計實驗的詳細步驟及測試數據的表格、測繪波形圖等，確定測試數據、波形等所需的儀器；④進行實驗測試；⑤把實驗測試結果與理論值比較，分析誤差原因，提出改進措施或思路。通過自主設計性實驗，學生學會如何根據實驗目的和要求設計實驗，為綜合設計性實驗提供必要的基礎。
綜合設計性實驗部分，指導書的編寫相對比較簡單，只提出實驗的目的要求和條件、后續的工作包括實驗原理圖、實驗電路的設計、元件參數的確定、實驗步驟及測試數據的表格等由學生完成。在綜合設計性實驗中，學生必須根據要求設計電路，自行設計實驗來對所設計電路進行測試，以檢驗設計的電路是否符合要求。為了幫助學生預習和準備，對不同實驗給出相應的思考題或者給學生一些提醒，以幫助學生理解實驗原理，確定電路方案，設計實驗步驟，以便完成實驗。該部分實驗相對比較難，可根據不同專業的要求選做。
指導書的附錄中給出：①電子技術實驗箱的使用說明；②常用集成塊的引腳、功能圖；③常用電子儀器的使用簡介等內容。
3.調整評價體系
要對設計性實驗是否成功作出客觀合理的評價，除了要對實驗結果進行考核之外，還應更注重對實驗過程的考核。
針對自主設計性實驗指導書中只給出實驗的目的和要求，其他的內容均要求學生獨立完成的特點，把考查學生的實驗效果分成以下三個方面：第一，從實驗報告上考查學生設計實驗的能力。主要考查學生對實驗的原理是否理解，是否設計了合理的實驗步驟，是否設計了合適的記錄實驗波形、數據的圖表。第二，在實驗中，考察學生的實驗動手能力和分析問題解決問題的能力。通過觀察學生在實驗中能否熟練正確連接電路，能否正確地使用有關儀器和設備，能否自主地進行實驗，能否自行解決實驗中出現的一些簡單的問題如檢查電源、信號源是否正常、檢查連線是否通斷、檢查元件是否損壞等，從而對學生的實驗動手能力和分析問題、解決問題的能力作出客觀的評價。第三，考察實驗是否成功，主要考查學生是否通過努力成功地完成了一個實驗。
我院在電子技術實驗教學中開展設計性實驗教學模式的探索起步雖然比較晚，但通過這些年的探索與實踐，同時借鑒其他兄弟院校的成功經驗，取得可喜的成績，學生在全國大學生電子設計賽、挑戰杯全國大學生課外學術科技作品競賽中，連續多年取得一等獎、二等獎項多個。這無疑是對我們付出的努力的肯定，也是我們繼續努力的動力。
三、存在的問題
設計性實驗由于由學生自行設計實驗，他們設計的方案、方法、步驟、電路不盡相同，因此在實驗過程中會出現各種各樣、無法預料的問題，這對實驗指導教師提出了更高的要求。
由于學生水平參差不齊，部分學生基礎差，有的課前沒有預習準備或預習準備不充分，因此有的無法獨立完成實驗，這就需要教師騰出更多的時間和精力輔導，甚至自始至終需要教師的指導，“嚴重影響正常教學秩序”。如果只配備跟傳統教學模式相同人數的教師的話，將難于顧及其他學生，無法對其他學生的實驗過程進行細致的考察，導致影響對其實驗成績的準確評定。
即使沒有出現“影響正常教學秩序”的學生（這是不可能的），在學生人數相同的情況下，也需要投入更多的教師，才能對學生的實驗過程進行較細致的考察，以便對學生的實驗動手能力和分析問題解決問題的能力及實驗成績作出客觀公正的評價。
如果在實驗教學中無法投入更多教師的話，則必須對學生分組安排實驗，但這會帶來其他問題如：造成教師負擔過重、影響教師、學生其他課程的安排等。
出現的這些問題，一方面需要調動學生學習的積極性和主動性極，課前認真預習、充分做好準備，另一方面需要有關部門的理解、支持和配合，同時需要教師付出更多的努力和奉獻，從而得以較好解決。
[關鍵詞] 網絡 教學資源 資源庫建設 共享
無錫工藝職業技術學院是一所具有五十多年辦學史的職業技術院校,學院2006年新校區建成,學校面貌有了嶄新變化,辦學條件有了明顯改善。2007年,學校取得高職高專教學水平評估優秀。2008年以來,學院以科學發展觀來統領各項工作,堅持內涵提高,學院在教學上一直保持發展與創新的戰略思想。
學院2006年基礎建設完成后,2009年又進行了網絡出口的改造,使得學院網絡環境有了很大的改善,在教學硬件發展的同時,我們也推進了教學軟件的發展,購買了精品課程制作及展示軟件――天空教室。在硬件、軟件迅速發展并趨向成熟的條件下,網絡資源的建設就顯得非常重要,充分利用網絡資源將教學資源結合起來,為課堂教學提供一個更為全面、豐富、先進的教學平臺,是我們工作新的努力方向。在新形勢下、在高等教育的發展中,我院面臨了一些機遇和挑戰,尤其是網絡教學資源建設與共享問題:怎樣開創一條多、快、好、省的建設網上教學資源的有效途徑,如何使資源建設更適合于學院現狀和教育實踐,如何高效地組織教學資源的體系結構以實現高效率的資源共享和數據流通。這些問題都是當前網絡教學資源建設中急需考慮和解決的核心問題。
一、網絡教學資源建設的現狀及存在的問題
1.網絡教學資源缺乏,內容不夠豐富;形態靜止,呈現呆板
學校沒有調動教師的參與熱情,積極制作教學中急需的資源,多數資源庫中的素材是從其他網站上下載的,與實際教學需要有一定的距離。也沒有積極引導學生使用資源庫,對資源做出反饋和評價,導致資源內容不能及時改進和完善。多媒體教學內容多數是靜態圖像、圖標,聲音、動畫、影視剪輯等的簡單拼湊,而沒有為了文化交流、知識學習、觀點表達等目的,由人或組織原創的,包含文字、圖片、動畫、視頻、音頻的交互陛內容包。
2.網絡教學資源交互性差,輕學習環境設計,互動資源建設缺失
高質量的多媒體內容體現在3個方面,即高質量的核心思想、高質量的表現形式和高質量的交互性。給予網絡的多媒體內容必須具有最起碼的交互性。交互性涉及內容包括與用戶之間的交互,內容者、管理者與用戶之間的交互,用戶相互之間的交互。缺乏交互性的多媒體內容是無法改變灌輸和宣講的陳舊教學形式的。教學資源缺乏交互性,交互是教學活動的一個重要組成部分,其中包括學生與學習內容、學生與教師以及學習者之間的交互。在筆者調查的學校,老師制作的一些精品課程包括國家級的精品課程中,具有交互功能的很少。部分精品課程添加了網上答疑、互動論壇等板塊,但幾乎都存在著使用率不高的問題。
網絡課程只重視教學內容的展示,忽略學習環境的設計。教學設計不僅要考慮如何達到教學目的,還要幫助學生創設情景。目前多數網絡課程多重視呈現教學內容和學習資料,沒有為學習者設置學習情境,學習者依然是被動的學習。
3.缺乏有效的資源管理機制,使用不方便
目前,學校為了快速豐富網絡教育資源,把各類教學內容一股腦兒地上傳到服務器上,由于從根本上缺乏資源管理的概念,不能完成對大量的網絡資源有效管理。這既給教師和學生的使用帶來了障礙,也影響了教育資源的有效維護。當前資源建設缺乏智能管理,大部分的資源都缺乏對自身的描述,所以很難在資源建設的基礎之上開發更為智能的應用。
4.資源建設難以適應職業技術教育
目前,建設的資源庫主要以文本、視頻、課件、素材等這類傳統的資源為主,而有利于技能訓練的虛擬多媒體和實景展現、實操演示的資源比較匱乏。因此要優化網絡教學資源結構和教學內容,科學合理地構建網絡教學資源體系,注重知識和技能的傳授,使網絡教學資源充分體現對實踐性教學環節的重視和對實際動手能力的培養,把學生實踐技能的訓練作為網絡教學資源教學的重要環節。
二、無錫工藝職業技術學院教學資源庫建設
教學資源建設可以分4個層面建設,一是素材類教育資源的建設,主要有8大類:試題庫、試卷素材、媒體素材、課件素材、案例素材、常見問題素材和教育資源索引;二是網絡課程建設,它是按照學科知識體系以及網絡教學的要求,對各種教學資源的綜合集成;三是資源建設評價,通過評價篩選優秀的教育資源;四是教學資源管理系統的開發。
1.系統的體系結構
本系統采用瀏覽器服務器務器B/S(Browser/Server)結構它是新型的多級分布式結構。B/S結構是WEB興起后的一種網絡結構模式,WEB瀏覽器是客戶端最主要的應用軟件。這種模式統一了客戶端,將系統功能實現的核心部分集中到服務器上,簡化了系統的開發、維護和使用。B/S結構,將應用邏輯全部置于服務器上,客戶端利用WEB瀏覽器登陸服務器下載應用,用通用瀏覽器實現了原來需要復雜專用軟件才能實現的強大功能,節約了開發成本。
2.系統組成
教學資源管理系統分3個子系統,資源管理子系統、系統管理子系統、資源建設與使用交流系統。
(1)教學資源庫管理子系統
①資源庫的分類:
第一,按院系分類(以無錫工藝職業技術學院為例):陶瓷工藝系、數字藝術系、環境藝術系、服裝工程系、機電工程系、電子信息系、經濟管理系。
第二,按素材類型:試卷素材、媒體素材、文獻素材、課件素材、案例素材、常見問題素材和教學資源索引素材。
②資源審核:對會員用戶上傳的資源進行審查和驗收、資源的清理、刪除。
③資源的共建共享:使用者可以隨時、隨地通過網絡訪問、上傳下載存放和使用庫中資源。
④資源的處理與上傳:提供2種方式實現資源的上傳,一種是注冊用戶在前臺將本地資源上傳到資源服務器,上傳后需要資源庫管理員審查和驗收;另一種是資源庫管理員針對已經在資源庫服務器上的現有資源進行批量入庫。
⑤資源檢索:為使用者提供資源庫中資源的多種檢索功能。如課程導航、資源庫導航、專業專題導航等,方便學習者使用。通過資源檢索(關鍵字搜索、全文檢索、高級搜索、關聯搜索)發現自己需要的資源,進行在線預覽,在線點播、資源下載,并可以上傳資源評價或者瀏覽資源評價。
(2)系統管理子系統
站點管理模塊:主要包括了站點設置、新聞管理、欄目設置、論壇設置等模塊。
用戶管理模塊:主要有用戶添加、登陸、信息修改、使用權限等管理和系統管理等功能。
用戶添加能實現用戶導入和用戶注冊功能。
用戶主要有:系統管理員、資源審核員、教師、學生和游客。
用戶功能權限設置:系統管理員、資源審核員、教師、學生和游客設置不同的權限。
用戶信息維護:主要是用戶修改密碼、編輯和修改個人信息。
(3)信息與在線交流
提供BBS服務、教育論壇、電子郵件服務系統,為網絡教學實現在線或離線網上交流、輔導。
3.網絡教學資源共享的實現與關鍵技術
網絡教學資源共享系統包含兩個層次,一是校園網絡內部的共享;另一個就是與外部資源的共享,包括與其他學校、地區以及更大范圍的資源共享。在資源建設的最初時期,資源共享是以校園網內部資源共享為前提,與外部資源系統的共享是我們下一步主要研究的目標。
資源共享主要解決以下問題:
(1)分布性。網絡教學資源及不同組織提供的教學資源分布在Web上的各個角落。其零散、無序的分布狀態是資源共享面臨的問題之一。
(2)異構性。體現在3個方面:平臺異構性,包括基礎操作系統(如Unix、Windows Server、Linux等)的異構性;數據庫管理系統(如Oracle、SQL Server,DB2等)的異構性;不同數據模型的數據庫(如由關系、模式、層次、網絡、面向對象、函數型數據庫)所組成的數據庫系統的異構性。
(3)獨立性。網絡教學資源由各組織及機構建立,其訪問原則、支付方式及用戶認證都由各組織單獨確定,其獨立性是資源共享所面臨的又一問題。
(4)復雜性。資源共享系統是一個十分復雜的系統。海量的數據資源具有各自不同的數據類型、搜索界面和體系結構,使用的元數據標準和協議也各不相同,同時還涉及到知識產權和利益分配等經濟問題,復雜性是資源共享所面臨的最大困難之一。
(5)并發性。當多個用戶并發地存取數據時,就會產生多個事務同時存取同一數據的情況。若對并發操作不加控制就可能會讀取和存儲不正確的數據,破壞數據庫的一致性。數據共享與數據一致性是一對不可調和的矛盾,為了達到數據共享與數據一致性的目的,必須進行并發控制。
我們的建議是:以網絡技術為基礎的網絡教學數據庫共享為突破口,循序漸進地推進共享機制建設。因為課件的下載、網絡教學視頻的分享等是相對比較容易的,所需的是更多的宣傳和推廣,而更高層次的共享則需要觀念變革和制度支撐。從具體的教學實踐來看,網絡數據庫的共享是一個比較適合的突破口。
另外,系統的安全性也是教育資源中心的關鍵問題,是保障教育資源中心正常運行的重要因素。通過日志記錄、系統運行情況在線監測,能夠讓管理人員及時發現系統運行過程中異常操作或者違規操作的用,從而及時采取有效的懲戒措施,保證資源中心的運行通暢。
以上是筆者在無錫工藝職業技術學院教學資源庫建設中的一些看法。教育資源庫的建設是一個累積的過程,豐富的信息資源和方便快捷的利用方式,才是信息化的內容和實質。因此,教育資源庫的建設和共享成為了教育信息化的核心!
參考文獻:
[1]吳建國.校園網絡教學資源建設與思考.云南警官學院學報,2009,(5).
[2]孫進康.高校網絡教學資源的建設與共享.中國電化教育,2008,(1).
在初中的學習中，學生已經初步了解原子結構模型的演變歷史，知道原子是由原子核和核外電子構成的，知道原子核是由質子和中子構成的，初步了解質子、中子、電子的質量、電性關系；已初步了解元素和同位素的概念及同位素的應用。核外電子的排布規律和原子結構示意圖的書寫在教材中未涉及，但在初高中銜接教育中已進行初步講解，學生基本可以掌握1～18號元素的原子結構示意圖。
二、教材分析
本單元的編排在化學學習中起到承前啟后的作用。在前兩個單元中，學生已經認識到了化學世界物質的精彩紛呈，了解到了研究物質的實驗方法的多樣性。在這些知識的基礎上，通過本單元的學習將學生從宏觀的物質世界帶入化學的微觀世界。本單元主要介紹了原子結構模型的演變和原子的構成等內容，系統學習原子核外電子排布和元素周期表的知識。
（一）三維目標
1.知識與技能
（1）了解原子結構模型演變的歷史。
（2）了解鈉、鎂、氧等常見元素原子的核外電子排布情況，知道它們在化學反應中通過電子得失使最外層達到8電子穩定結構的事實。通過氯化鈉的形成了解鈉跟氯氣發生化學反應的本質。
2.過程與方法
（1）通過了解原子結構模型演變的歷史，讓學生體驗科學家探索原子結構的艱難過程，認識實驗、假說、模型等科學方法對化學研究的作用。
（2）通過氯化鈉形成過程的分析，以及化合物的化學式書寫，讓學生學會推理、歸納的方法。
3.情感、態度和價值觀
從科學家探索物質構成奧秘的史實中體會科學探究的過程和方法，并培養學生對科學探索的熱愛。通過氯化鈉形成過程的分析，讓學生從宏觀走向微觀，領悟化學反應的本質。
（二）教學重點
教學重點：化學反應中原子核外電子排布的變化，化合價與得失電子數、最外層電子數的關系。
（三）教學難點
教學難點：化學反應中最外層電子的變化；化合價與得失電子數、最外層電子數的關系。
（四）教學過程
【引課】水在你的眼里是水珠、露珠，在文學家的眼里可能是晶瑩剔透的水晶，那么在哲學家、化學家的眼中，這又是什么呢？千百年來，水以及其他物質究竟是由什么構成的一直困擾著我們。早在殷周時期，就產生了物質是由金、木、水、火、土組成的所謂“五行”學說。五行學說認為金、木、水、火、土可在一個永不終止的循環過程中相生相克，它們之間有著錯綜復雜的關系，世間萬物就是由它們之間的相互作用產生的。除此之外，公元前5世紀有人曾經寫下下面一段話：
感覺上，存在的是繽紛的色彩、濃郁的芬芳、深深的苦痛，但實際上，存在的是原子和空間。
【過渡】這位哲學家就是世界歷史上最早提出“原子”這一名詞的古希臘哲學家德謨克利特，他認為物質是由不可分割的微粒即“原子”構成的。那么，現代意義上的原子又是什么呢？
1.用古希臘哲學家的話，引出原子，別有新意
【投影】首先看到的是世界上最小的文字，它的寬度只有2 nm，它是掃描隧道顯微鏡下的硅晶體表面，它的原子表面書寫的“中國”二字。
【講述】這是我們借助先進的掃描隧道顯微鏡觀察到的原子表面，那原子的內部結構又如何呢？我們再來看個世界之最，據報道，這是英國耗資3.8億英鎊、占地5個足球場的超級顯微鏡，能觀察到原子的內部結構，此項研究正在進行中。當然科學家經其他實驗研究已證實，原子是由更小的微粒構成的。顯然，從2500年前的古希臘到今天，“原子”的意義已經發生了明顯的變化。那么2500年來，科學家是怎樣探索原子結構的呢？讓我們跟隨化學家們的腳步快速閱讀課本的交流與討論，并思考原子結構模型的演變經歷了哪幾個階段？又有哪些科學家對此作出了卓越貢獻？找到重要的科學家及他們的主要觀點。
【學生】學生閱讀。
【講述】好，閱讀完了，大家對人類探索原子結構的過程應該有了一個初步的了解。接下來，就讓我們一起沿著科學家探索原子結構的足跡來認識原子。
2.學生閱讀、了解人類探索原子結構的過程
【講述】在近代化學史上，最早提出原子結構模型的人是道爾頓，1803年，他提出了具體的原子模型，建立了近代原子學說。那道爾頓的主要觀點是什么呢？
關于道爾頓，有不得不說的經歷，他出生于一個貧寒的農民家庭，只讀過幾年小學就在家種地，但他頑強自學、刻苦奮斗，終于學富五車。他從21歲開始，長期的工作就是觀察天氣。他一生記載了20萬條觀察記錄，直到臨終前的15分鐘還記了一條：今日微雨。由此我們可以看到一個偉大的科學家是如何成就的——需要堅持不變的信念和養成的良好習慣。道爾頓最大的成就就是創立了原子論。
1897年，湯姆生在實驗中發現了電子，并且發現電子是帶負電荷的，且質量非常小。由于原子呈電中性，所以湯姆生認為原子中的正電荷是均勻地分布在整個原子中，而帶負電荷的電子則鑲嵌其中，正負電荷總數相等。湯姆生于1904年提出了被稱為“葡萄干面包式”的原子結構模型。
科學探索的腳步并沒有停止，1911年英國物理學家盧瑟福在做α粒子散射實驗時出現了意想不到的現象。
【投影】α粒子散射實驗圖片。
【提問】從這一實驗現象中，你能得出什么結論？
【講述】感悟這些歷史，不得不感慨人類認識原子的歷史是漫長的，也是無止境的。
【過渡】我們知道從盧瑟福的學生玻爾和奧地利物理學家薛定諤開始，他們就認為電子在核外是按一定的規律排布的。
【提問】那么電子排布需要遵循什么樣的規律呢？請同學觀察思考并總結。見投影。
【過渡】那么該同學敘述的是否正確呢？我們通過完成以下兩個表格完成規律總結。見投影（表格略）。
【練習】下列原子結構示意圖中，正確的是哪個？
【講述】我們已經知道原子核外電子排布的規律，那么該如何書寫呢？為了形象、簡單地表示原子的結構，通常我們用原子結構示意圖形象地表示原子的核外電子排布。
如圖中穩定的元素Ar以及其原子結構示意圖中各個數字與符號所代表的意義。
【過渡】那原子的核外電子排布與元素的性質有何聯系呢？
【投影】首先我們觀察下表（表略），表中是稀有氣體核外電子的排布情況，你觀察到稀有氣體最外層電子排布有什么特征？
【過渡】我們知道稀有氣體性質穩定，很難與其他物質發生化學反應。正是因為稀有氣體的最外層電子達到了2電子或8電子的穩定結構。那么當原子的最外層未達到2電子或8電子的結構時，它又會表現出什么樣的性質呢？我們通過鈉與氯氣的反應，來觀察形成氯化鈉過程中原子核外電子的變化情況。
【投影】播放鈉與氯氣反應生成氯化鈉的視頻。仔細看反應三個歷程中的微觀變化。
【講述】觀看完畢，從宏觀上我們看到鈉與氯氣反應生成氯化鈉固體，透過現象我們看到了反應歷程中的微觀結構變化，請同學們解決如下幾個問題。
【提問】⑴Na、Cl的原子核外電子排布有什么特點？
⑵Na、Cl在反應中表現出什么性質？
⑶在化學反應中哪部分微粒發生了變化？說明元素的性質主要取決于什么？
⑷從Na、Cl你能想到哪些類似的原子？在結構上、性質上有何特點？
3.搭建了宏觀與微觀的想象的橋梁
【講述】因此不難總結，像鈉、鎂原子這樣典型金屬的最外層電子數較少的（4），較易得電子，從而形成穩定的電子層結構。
【板書】最外層電子與元素化學性質的關系
4.由學生總結、歸納
【過渡】鎂條在氮氣中也能燃燒，生成氮化鎂，你能寫出氮化鎂的化學式嗎？
【學生】學生書寫。
【講述】要正確書寫物質的化學式，就必須知道元素的化合價，請同學們填寫下列表格，并分析化合價與得失電子數、最外層電子數的關系。
【投影】一些元素的原子得失電子的情況
【學生】學生完成表格，并討論化合價與得失電子數、最外層電子數的關系。
實驗三:電擊實驗，引入自感(如圖3)實驗器材:變壓器、一節干電池、開關、導線若干實驗目的:通過實驗在學生的思維中制造認知沖突，激發學生進一步探究的欲望實驗過程:把干電池、開關連到變壓器的一個線圈中，請一位同學上臺與變壓器的另一個線圈相連，閉合開關時，這位同學沒有被電擊的感覺，在斷開開關的一瞬間，這位同學有很明顯的被電擊的感覺．實驗效果:下面的學生和上來做實驗的學生都以為在閉合開關時，臺上這位同學會被電到，但是在開關閉合時，這位同學絲毫沒有被電擊的感覺，此時筆者斷開開關，這位同學“啊”的一聲，電擊的感覺非常明顯．學生在斷開開關時卻被電到，這是所有人都沒有想到的，學生感到很奇怪，對這個現象表現出了很濃厚的興趣，想要弄明白究竟是什么原因．經過筆者的反復測試，變壓器的兩個線圈分別選擇100匝接一節干電池，200匝與同學連接，能夠保證安全和實驗的效果．
實驗四:定性觀察通電自感現象(如圖4)實驗器材:自感演示器(通電自感現象演示)實驗目的:通過小燈泡發光情況，學生直觀感受通電時線圈對電流的影響，并能通過實驗現象初步分析．實驗過程:利用通電自感演示器，閉合開關，學生觀察到與滑動變阻器相連的燈泡立即變亮，與線圈相連的燈泡緩慢變亮．實驗效果:學生通過實驗觀察到一個燈泡立即變亮，一個燈泡緩慢變亮，很容易能夠得到這樣的結論:當線圈中電流變大時，線圈會阻礙電流的增大，使電流增大的慢一些．筆者在學生總結完通電時線圈對電流的影響后，追問學生:利用這個實驗器材是不是能觀察斷開電路時，線圈對電流的影響．接著，筆者把開關斷開，發現兩個燈泡都立即熄滅，未觀察到線圈對電流有什么影響，此時學生產生了疑惑，筆者緊接著介紹利用傳感器研究電路中電流的變化情況．
實驗五:直接顯示自感現象中電流的變化(如圖5)實驗器材:自感演示器(通電自感現象演示)、電流傳感器實驗目的:利用傳感器采集電路中電流隨時間的變化圖象，使學生對電路中電流的變化情況有更加準確的認識．實驗過程:取下演示器中的兩個燈泡，分別在這兩個位置接兩個電流傳感器，利用傳感器，在電腦上把開關閉合時，開關斷開時，電路中電流的變化情況顯示出來．實驗效果:電流的變化情況直接顯示在電腦上，不僅驗證了上一個實驗，在開關閉合時學生對電路中電流變化的分析，還顯示出開關斷開時，電路中電流的變化情況，現象非常直觀和明顯，為接下來的理論分析做好了充分的準備．做這個實驗時，器材上兩個小燈泡的位置需要再分別焊接兩個接頭，這樣就可以把電流傳感器直接夾在上面，操作起來比較方便．在接傳感器的時候筆者是分別接入兩個傳感器，讓學生明確電腦上顯示的兩個電流哪一個是線圈這一路的電流，便于接下來的分析．
1.認讀4個生字。會寫7個生字。
2.理解課文內容，通過感情朗讀，使學生領略大自然語言的神奇，激發學生探索大自然語言的興趣。
3. 發現詩歌中規律性的語言現象， 仿照詩歌寫一段話。
二、教學重難點
1.指導朗讀課文，知道課文中大自然的語言指的是什么。
2.發現詩歌中規律性的語言現象，仿寫詩歌。
課前準備：
1. 查找有關“三葉蟲”化石、“喜馬拉雅山脈”的文字或圖片資料。
2. 觀察大自然，搜集有關“大自然語言”的資料。
三、教學課時
2課時
四、教學過程
（一）第一課時
1.談話導入，揭示課題。
同學們，語言是人類最重要的交流工具。但并不是只有人類才有語言，大自然中也有很多奇妙的語言，讓我們走進《大自然的語言》，去聆聽，去發現吧。
2. 初讀課文，整體感知。
2.1用喜歡的方式初讀詩歌。
讀書要求：把每節詩讀得正確流利，注意讀出詩的節奏。
2.2抽生接讀課文，集體評議：是否正確流利，是否有節奏。
2.3請同學們再讀讀課文，想想課文中哪幾個小節具體寫了大自然的語言。
2.4指名回答。
2.5觀察板書，問：同學們發現了嗎，大自然的這些語言都說了哪些方面的內容？ （歸類）
2.6師敘述：瞧！大自然的語言上到天文，下至地理，涉及到方方面面。你們覺得大自然的語言怎么樣？（妙不可言，釋詞。）
3.品讀詩句，指導朗讀。
3.1師敘述：大自然這些特有的語言，到底“妙”在哪里呢？大家自己研究一下課文。
提出自學要求：選擇最感興趣的一類大自然的語言學習，要求：
①想一想：大自然的語言“妙”在哪里？
②讀一讀：怎樣讀，才能讓聽的人體會到“妙”。
3.2檢查：抽生回答，朗讀。（利用句式引導朗讀）
3.3出示句式，體會：這樣寫有什么好處？自由讀文，體會。
3.4大自然用這些語言和我們說話，它真的說了嗎？（生答）但是，我們一看到這些東西，就知道它向我們表達了什么。大自然的語言啊，真是 —— 妙不可言。
3.5在日常生活中，我們怎樣才能發現、讀懂這些妙不可言的大自然語言呢？
（熱愛大自然，熱愛科學，善于觀察的人，才能發現更多大自然的語言。）分男女讀①⑨小節。
4.回歸整體，拓展延伸。
4.1現在，老師要考考大家，平時是不是一個善于觀察、勤于思考的人。說說你還發現了哪些大自然的語言。
（生自由匯報）
4.2師補充（課件出示）
4.3能仿照詩歌再編一節嗎？組成四人小組，編一編。
4.4師小結：只要你們熱愛大自然，熱愛科學，善于觀察，勤于思考，一定會發現更多大自然的語言！
5.作業自助餐（三選二完成）。
5.1收集文中好詞。
5.2有感情地朗讀詩歌。
5.3把你發現的大自然的語言仿編一節詩句寫下來，讀給家人聽。
（二）第二課時
1.展示作業，復習導入。
1.1同桌合作，讀一讀你收集的文中好詞。
1.2交流創編的詩，收集成冊，展貼于“學習園地”。
2.指導背誦。
2.1師生接讀：老師讀前半句，學生接后半句。如：
師：別以為人才說話，
生：大自然也有語言。
2.2自由練習，背誦詩歌。
2.3個別展示，背誦詩歌
2.4全班一齊背誦詩歌（不會背誦的同學可以看書）。
3.識記生字，指導書寫。
3.1運用已有的知識分析記憶本課生字。
3.2指導書寫。
（1）觀察字的間架結構，指名發言。
（2）范寫“逗、編、脈”。
搬：左中右結構（不要把“般”寫成“船”。）
雁：半包圍結構，里邊是“隹”，不寫成“住”
砍：左右結構，最后一筆是捺。
圈：全包圍結構。
（3）學生描寫、臨寫。教師巡回輔導。
3.3擴詞積累。
4.作業自助餐。（三選二完成）
4.1書寫生字。