新課改下農村中小學信息化實驗室建設的思考

郭小玲

摘 要： 建立信息化實驗室教學及管理，是學校實驗室的發展趨勢，而農村學校由于客觀條件限制，實驗資源短缺，在信息化教學發展的今天，抓住信息化校園建設的有利時機，建立信息化實驗室，顯得尤為重要，同時是實現學生實驗科目自主化、自覺化及自我化的重要途徑，為實驗室整體自動化，實驗室管理、教學信息化提供現實可能。

關鍵詞： 信息化 實驗室 建設思考

新課改背景下的農村中小學實驗室，在信息化時代下仍然滯后，與當前的教學不相適應。初中物理、化學、生物及小學科學等科目的信息化教學中，實驗教學明顯與信息化不相適應，更多實驗還仍然遵循舊有模式，顯得陳舊、老套。筆者就如何建立信息化實驗室并進行信息化實驗教學談談自己的看法。

一、信息化實驗室管理及教學系統

信息化實驗室管理系統是利用計算機網絡，采用數據庫技術對實驗室進行信息化管理、并利用信息化教學的計算機軟、硬件系統，是包括信息采集設備、數據通訊軟件、數據庫管理軟件、實驗室的內部管理在內的高效集成的管理系統。它要求將初中實驗室信息以數據采集、錄入、檢索、存儲、傳輸、共享、演示實驗、使用流程等整合，將電子交互與實驗平臺共建共用，實現成員、材料、設備、技術、方法、資料檔案等資源的有機結合，構建規范、科學、先進的信息化實驗教學和管理體系，以學生小組為實驗主體，自覺、自主、自我體會實驗，并檢索、資源共享，討論、探索，形成完整的影像實驗和實物實驗。它連接實驗室、管理及用戶的信息平臺。

二、信息化教學實驗室的設計

（一）信息化平臺

信息化實驗室平臺的設計，主要著眼于構建與信息化教學發展相適應的集教學、實驗為一體的自主信息化平臺。建設的核心是將教學資源、教學軟件、實驗室儀器設備、藥品等采用信息化的手段科學管理，為實驗室管理、教師教學和科研、學生的自覺、自主、自我實驗提供良好的信息化平臺。創建開放、自主、學術、實驗、交流、探索等多維度的實驗教學模式，打破傳統的實驗室管理和實驗教學模式，體現以內容為主、學生優先、師生互動、人機互動、資源共享、自主探究的信息化實驗教學。

（二）平臺布局

信息化實驗平臺以互聯網為基礎，用信息化手段，建立實驗室數據庫，分階段、分層次，配備齊全硬件和軟件。平臺功能布局，可以分為：

1.接入互聯網。互聯網絡是校園綜合信息平臺最基礎的硬件設施，接入互聯網就可以實現資源共享，為信息化實驗室提供信息資源基礎，并為建立信息化實驗室數據庫創造條件。

2.建立數據庫。數據庫是整個信息化實驗平臺的應用基礎，它包括若干個數據庫等信息資源，包括實驗設備、實驗資料、實驗視頻、藥品使用、實驗流程、實驗室管理網絡等，不同的數據庫之間應建立較強的相關性和交互性，以便在進行實驗教學和實驗室管理時能夠有更高級的擴展應用。

3.基礎應用信息服務。基礎應用信息服務是實現信息交流的軟件基礎，包括信息共享、文件傳輸、電子郵件、遠程信息檢索等。

（三）信息化實驗室平臺模式

初中實驗科目的教學及實驗操作舊有的模式都是教師的演示實驗，雖能直觀呈現，但缺乏生動和親自體驗，故對學生來說，實驗印象不深刻，實驗過程抽象化。初中信息化教學及實驗平臺模式主要體現實驗藥品狀態、性質、顏色及實驗具體操作過程。它最直觀的模式是以視頻播放形式呈現給實驗主體，讓學生在觀看或忘記實驗流程時，通過觀摩，再到親自動手操作。這樣既能夠減少實驗事故、藥品浪費、設備破壞等，又生動性、趣味性更強，易于學生掌握、教師教學、管理者操控。所以模式以實驗室局域網為基礎，采用瀏覽器和服務器結構。用戶工作界面是通過服務器、WWW瀏覽器、投影儀實現。

（四）信息化實驗室平臺的構成

1.網絡平臺。目前，農村校園基本實現信息化、網絡化，所以為信息化實驗室平臺的建立提供便利條件。信息化實驗室通過組建局域網，校園網接入CERNET和Internet，從而使實驗室在實驗資源相對薄弱的農村學校建立成為一種現實可能。譬如，有些條件差的學校，沒有實驗設備和儀器，但通過信息化實驗室的實驗模擬和動畫演示，同樣能夠實現和真實實驗情景一樣的效果，學生可用虛擬藥品、設備親自完成實驗過程。

2.硬件平臺。計算機實驗室以教師和學生上機實驗為主，兼顧多媒體教學，在硬件設備方面，除微機之外，還配備有服務器、交換機、功放和音箱等設備，從而為應用實驗教學提供強力支持。為防止計算機病毒的侵襲，學生誤操作或其他原因引起的硬盤數據混亂或丟失，實驗室采用硬件控制方法，即海光藍卡保障硬盤的數據安全。

3.軟件平臺。軟件平臺是信息化實驗室教學和管理的核心。軟件平臺包括系統軟件、教學應用軟件、實驗室門戶網站、實驗教學論壇、多媒體教學系統和實驗設備管理數據信息系統等應用系統平臺，應用系統平臺的建設是軟件平臺建設的關鍵。

（五）創建應用系統平臺

農村學校應用平臺創建，聘請專業人員，建立實驗室門戶網站，集成其他應用系統，將教學資源和信息的整合和共享。

1.實驗室門戶網站。實驗室門戶網站是實驗室信息化平臺的主要組成，是實驗室外聯窗口。網站主要以用戶（老師和學生）教學、實驗體驗為主，采用多維信息整合、信息發布、實驗室建設、實驗教學、管理體制、實驗規程、教研、在線留言、在線調查、內容檢索、教學論壇、實驗設備管理等功能模塊于一體，主要為實驗教學服務，也輔以拓展教研、交流、社會服務等資源共享。

2.多媒體教學系統。信息化實驗平臺，是多媒體教學的重要組成部分，為提高實驗教學過程中講解和演示實驗的需求，信息化實驗室與拼接多媒體網絡教室。以局域網為載體，多媒體為平臺，構造強大的多媒體網絡教室及教學功能，充分利用平臺系統的廣播教學、教學示范、遙控輔導、師生對講、分組、電子搶答、文件傳送、遠程管理等網絡教室教學功能。克服農村偏遠地區學校在教學中無法實驗，不能實驗，學生只從書本而無法從現實真正親自體驗實驗的困境，至少提供了模擬體驗的可能。

3.信息化實驗室管理系統。實驗室通過建立信息庫，對實驗設備的登記、管理、規劃、調配、報廢等進行數字監控，減輕了實驗室管理人員工作量和工作繁瑣程度，提高了工作效率。該系統能夠讓教師、實驗室管理員清楚掌握實驗室各種設備、儀器、藥品的使用情況，并適時進行數據統計，自動生成用戶所需信息，為農村學校有效利用實驗室和購置實驗器材等決策提供信息支持，并為管理學生實驗操作控制提供便捷。q