研究動(dòng)機(jī)和目的
　　
　　現(xiàn)在我們很多信息都可以通過網(wǎng)絡(luò)來傳達(dá)了，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境與一般教室教學(xué)環(huán)境的最大差異性在于它的互動(dòng)性。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)最大的好處就是可以讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)不定時(shí)、不定點(diǎn)地進(jìn)行單一或者群體學(xué)習(xí)。
　　傳統(tǒng)教育以知識(shí)傳授為重點(diǎn)，人類的學(xué)習(xí)一脈承襲單向傳播與指導(dǎo)的模式，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，接受知識(shí)的灌輸。但許多建構(gòu)主義觀點(diǎn)的學(xué)者認(rèn)為，學(xué)生不是一架攝影機(jī)，只知道被動(dòng)地將課堂上或教科書中的知識(shí)死記下來；人類的心智也并非如同白紙一樣，只是忠實(shí)寫下和反映外界傳進(jìn)來的概念而已。學(xué)生在面對(duì)新信息時(shí)，他們可能會(huì)嘗試將新的信息與舊有的數(shù)據(jù)整合，使這些信息變得有意義；也就是知識(shí)并非被動(dòng)地接受，而是透過認(rèn)知個(gè)體主動(dòng)地建構(gòu)而成的。因此，教師在教學(xué)中的角色不再只是單純地知識(shí)傳授，而是扮演教學(xué)活動(dòng)的促使者與指導(dǎo)者，主動(dòng)或被動(dòng)地協(xié)助學(xué)生建立一個(gè)有助于知識(shí)建構(gòu)的環(huán)境。
　　網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)給了教育工作者一個(gè)可以重新審視學(xué)習(xí)理念及重新設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)方式的機(jī)會(huì)，教學(xué)者可以隨意地發(fā)展新的學(xué)習(xí)環(huán)境，以驗(yàn)證建構(gòu)知識(shí)的適用性。放眼看去，雖然近年來計(jì)算機(jī)在教學(xué)中扮演著重要的角色，然而，目前國(guó)內(nèi)仍缺乏以教學(xué)理論為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)及學(xué)習(xí)成果的相關(guān)研究，整個(gè)龐大的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)范疇極度需要相關(guān)專業(yè)研究人員進(jìn)一步的研究與探討。
　　本研究主要是在設(shè)計(jì)及開發(fā)一個(gè)以“建構(gòu)式理論教學(xué)法”為基礎(chǔ)的“有機(jī)分子的空間結(jié)構(gòu)”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，探討其在網(wǎng)絡(luò)中如何實(shí)施、應(yīng)用。我們依據(jù)不同的因素如性別、先備知識(shí)、學(xué)習(xí)時(shí)間等進(jìn)行分析，探討這些因素是否會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)。
　　
　　研究方法
　　
　　1.研究對(duì)象
　　高二兩個(gè)班共102位學(xué)生，其中男生49人，女生53人。
　　2.系統(tǒng)整體架構(gòu)
　　系統(tǒng)的Server端部分，我們以Windows 2003 Server為工作平臺(tái)。在網(wǎng)頁(yè)制作上則以FrontPage 2003來建立基本的版面配置與連接架構(gòu)，運(yùn)用多媒體、超媒體、數(shù)據(jù)庫(kù)、框架、動(dòng)態(tài)圖形等技術(shù)，提供系統(tǒng)使用接口。此外，本系統(tǒng)利用ASP語(yǔ)言來存取后端Access所建構(gòu)的數(shù)據(jù)，以方便在Windows 98或Windows 2000環(huán)境中來使用本系統(tǒng)的資源。
　　3.系統(tǒng)流程
　　當(dāng)使用者進(jìn)入系統(tǒng)，首先要進(jìn)行注冊(cè)登錄，系統(tǒng)由此才能取得使用者的相關(guān)基本數(shù)據(jù)，以便往后進(jìn)行分析、驗(yàn)證之用。緊接著進(jìn)行前測(cè)，且系統(tǒng)會(huì)記錄學(xué)生的作答情形，作為收集的分析資料。當(dāng)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)瀏覽活動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將其學(xué)習(xí)的進(jìn)程記錄下來，以后可作為學(xué)習(xí)分析之用。各單元詳述如下。
　　(1)輸入使用者學(xué)號(hào)
　　本系統(tǒng)設(shè)有使用者身份認(rèn)證功能查核工作，但仍另提供訪客賬號(hào)，讓其他對(duì)本系統(tǒng)有興趣的參觀者也能瀏覽學(xué)習(xí)，但不統(tǒng)計(jì)其資料，不列入結(jié)果分析之中。
　　(2)前測(cè)（課前分析）
　　前測(cè)的目的是評(píng)估學(xué)生在學(xué)習(xí)之前就已經(jīng)具有的知識(shí)背景，了解學(xué)生的起點(diǎn)行為。前測(cè)試題的內(nèi)容、題型與本單元知識(shí)相關(guān)，主要是選擇題。前、終測(cè)試卷的題型及內(nèi)容一致，但為避免學(xué)生對(duì)試題還有記憶，所以利用程序?qū)?shù)據(jù)庫(kù)中的試題題目順序、題目答案順序一一改變，以確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
　　(3)建構(gòu)式教學(xué)課程
　　建構(gòu)式教學(xué)部分主要是以建構(gòu)學(xué)生的空間想象力為主干，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)觀察、聯(lián)想、發(fā)現(xiàn)問題并以視頻輔助。本系統(tǒng)利用網(wǎng)絡(luò)視頻傳送的便捷性，在知識(shí)的建構(gòu)上，我們由淺而深，利用循序漸進(jìn)的方式，一步一步地讓學(xué)生由低層學(xué)習(xí)區(qū)進(jìn)步到中層學(xué)習(xí)區(qū)，最后到達(dá)高層學(xué)習(xí)區(qū)。
　　課程結(jié)構(gòu)中，我們使深淺不同的有機(jī)分子的空間構(gòu)型分層出現(xiàn)。在教學(xué)過程中，為發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成就與學(xué)習(xí)困難，并使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠堅(jiān)實(shí)地建構(gòu)以立體為基礎(chǔ)的分子空間構(gòu)型，將本教學(xué)單元分為三個(gè)學(xué)習(xí)階段：低層內(nèi)容為常見的分子空間結(jié)構(gòu)；中層內(nèi)容為由于分子空間的構(gòu)型造成的同分異構(gòu)現(xiàn)象；高層內(nèi)容為這些有機(jī)分子空間結(jié)構(gòu)知識(shí)應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)類型的判斷中。在低層階段是一種識(shí)記、直覺式的，只讓學(xué)生從對(duì)常見的分子結(jié)構(gòu)的觀察到從中發(fā)現(xiàn)它們之間的不同，歸納出它們的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；在中層階段時(shí)則讓學(xué)生體驗(yàn)到分子為肉眼所看不見的小粒子，讓學(xué)生學(xué)會(huì)聯(lián)系分子式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式想象分子空間結(jié)構(gòu)，同時(shí)通過觀察發(fā)現(xiàn)同分異構(gòu)現(xiàn)象等；在高層階段時(shí)，則還是通過觀察，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)對(duì)性質(zhì)的重要性，結(jié)構(gòu)在性質(zhì)的學(xué)習(xí)中有重要的應(yīng)用。通過以上這三個(gè)層次的學(xué)習(xí)后，不難看出，學(xué)生已基本能解決中學(xué)階段的分子的空間構(gòu)型的想象和判斷，免去繁瑣的相關(guān)成鍵理論、分子軌道理論等的學(xué)習(xí)和解釋。
　　(4)隨堂測(cè)驗(yàn)（診斷性測(cè)試）
　　學(xué)生在每一個(gè)學(xué)習(xí)區(qū)結(jié)束學(xué)習(xí)后，便會(huì)進(jìn)行診斷性測(cè)試，以了解自己的學(xué)習(xí)狀況。測(cè)試后，如果發(fā)現(xiàn)有學(xué)習(xí)障礙，系統(tǒng)并不會(huì)及時(shí)給予正確答案，而是提供給學(xué)生一些暗示及建議，以便對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行引導(dǎo)，使得學(xué)生能夠主動(dòng)地完成學(xué)習(xí)。診斷性測(cè)試不在于區(qū)分成績(jī)的高低，而是提供個(gè)體自我反省、自我反饋的機(jī)會(huì)。
　　(5)補(bǔ)救教學(xué)（加強(qiáng)學(xué)習(xí)）
　　補(bǔ)救教學(xué)的目的是使學(xué)生除了能了解自己已經(jīng)具備的知識(shí)外，繼續(xù)加強(qiáng)未有或較薄弱的基礎(chǔ)知識(shí)。補(bǔ)救教學(xué)又分為兩階段的補(bǔ)救，當(dāng)?shù)谝浑A段補(bǔ)救無效時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入第二階段的進(jìn)一步補(bǔ)救，第二階段的內(nèi)容比較第一階段更細(xì)、更簡(jiǎn)單。兩階段的補(bǔ)救教學(xué)是以原先建立的知識(shí)點(diǎn)為主，簡(jiǎn)化其教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)知識(shí)建構(gòu)，并鏈接有視頻來輔助學(xué)生學(xué)習(xí)。補(bǔ)救無效時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)返回原單元首頁(yè)。當(dāng)然，我們鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)論壇進(jìn)行問題討論，詢問在線老師與同學(xué)，以達(dá)到最佳的學(xué)習(xí)效果。
　　(6)終測(cè)（總結(jié)性測(cè)驗(yàn)）
　　學(xué)生在通過這些層層關(guān)卡后來到終測(cè)，對(duì)本單元的教學(xué)內(nèi)容已有充分的了解。這時(shí)進(jìn)行終測(cè)，就可以看出自己在學(xué)習(xí)上的優(yōu)缺點(diǎn)、有哪些錯(cuò)誤知識(shí)需要更正。
　　研究結(jié)果與討論
　　利用統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)以下幾項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析：全體學(xué)生前、終測(cè)的平均分?jǐn)?shù)；低分組與高分組學(xué)生的前、終測(cè)的平均分?jǐn)?shù)；不同性別的前、終測(cè)的平均分?jǐn)?shù)；長(zhǎng)時(shí)間學(xué)習(xí)組與短時(shí)間學(xué)習(xí)組前、終測(cè)的平均分?jǐn)?shù)。
　　整個(gè)研究大體摘要分析如下。
　　(1)全體學(xué)生的學(xué)習(xí)效果
　　學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)測(cè)試統(tǒng)計(jì)如表１所示。
　　
　　
　　(2)高分組及低分組
　　前測(cè)后，將學(xué)生分成高分組及低分組（總受測(cè)學(xué)生平均分?jǐn)?shù)57分以上為高分組，平均分?jǐn)?shù)57分以下為低分組），低分組與高分組前測(cè)的總平均如表２所示。
　　
　　統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)：低分組學(xué)生在使用本系統(tǒng)的成績(jī)平均進(jìn)步分?jǐn)?shù)比高分組學(xué)生的高。
　　(3)不同性別的學(xué)生學(xué)習(xí)效果
　　性別是否可能會(huì)造成分析結(jié)果的不正確？我們將性別因素加入統(tǒng)計(jì)分析的范圍內(nèi)。在下表中，前測(cè)成績(jī)中男生平均成績(jī)?yōu)?6.87分，而女生的平均成績(jī)?yōu)?6.41分。終測(cè)的成績(jī)男生的平均成績(jī)是81.45分；女生則為80.25分。成績(jī)統(tǒng)計(jì)如表３所示。
　　
　　
　　結(jié)論：男生和女生的前、終測(cè)成績(jī)的進(jìn)步幾乎是沒有差別的。
　　(4)學(xué)習(xí)時(shí)間對(duì)學(xué)習(xí)成績(jī)的影響
　　為了解學(xué)生學(xué)習(xí)本網(wǎng)站知識(shí)的狀況，本系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了程序以記錄學(xué)生在本系統(tǒng)中學(xué)習(xí)所停留的時(shí)間，將學(xué)生分為使用長(zhǎng)時(shí)間組與短時(shí)間組，考查學(xué)生上網(wǎng)學(xué)習(xí)的總時(shí)間對(duì)于學(xué)習(xí)成績(jī)的影響。成績(jī)統(tǒng)計(jì)如表４所示。
　　由表中得知，所有學(xué)生一周內(nèi)平均上網(wǎng)學(xué)習(xí)時(shí)間為30.89分鐘。以此平均學(xué)習(xí)時(shí)間作為分組依據(jù)，所有受測(cè)學(xué)生上網(wǎng)學(xué)習(xí)時(shí)間達(dá)到30.89分鐘以上者，作為長(zhǎng)時(shí)間組，該組學(xué)生人數(shù)為54名；上網(wǎng)學(xué)習(xí)時(shí)間低于30.89分鐘者為短時(shí)間組的，該組學(xué)生人數(shù)為48名?？倢W(xué)習(xí)時(shí)間對(duì)學(xué)習(xí)成績(jī)的影響，成績(jī)統(tǒng)計(jì)如表５所示。
　　統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)：長(zhǎng)時(shí)間組學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)高于短時(shí)間組的學(xué)生。
　　進(jìn)一步推論造成學(xué)習(xí)成績(jī)差異的原因有以下兩點(diǎn)：
　　◎一般的教學(xué)有時(shí)間上的限制，且多采用單項(xiàng)傳輸知識(shí)，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)，教師不能實(shí)時(shí)有效地改變或修正學(xué)生的錯(cuò)誤。本系統(tǒng)中，學(xué)習(xí)時(shí)間的長(zhǎng)短由學(xué)生自由控制，通過網(wǎng)頁(yè)呈現(xiàn)層級(jí)次序的設(shè)計(jì)與安排，可提供給學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差的學(xué)生去建構(gòu)完成較為完整的基礎(chǔ)認(rèn)知程序。對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)掌握程度較差的學(xué)生來說，經(jīng)本系統(tǒng)診斷性評(píng)估發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或不足時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)給予反饋，并建議進(jìn)一步學(xué)習(xí)補(bǔ)救的內(nèi)容。低分組的學(xué)生因常常必須進(jìn)入補(bǔ)救教學(xué)，因此需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間來學(xué)習(xí)。
　　◎多數(shù)低分組學(xué)生進(jìn)入補(bǔ)救教學(xué)結(jié)束之后，同樣要繼續(xù)進(jìn)行測(cè)試，而這些測(cè)試的內(nèi)容也是終測(cè)的重點(diǎn)范圍，因與終測(cè)的內(nèi)容相關(guān)性較高，故多數(shù)低分組長(zhǎng)時(shí)間學(xué)習(xí)的學(xué)生可能較有利于在終測(cè)中有所表現(xiàn)。
　　
　　
　　 結(jié)論
　　
　　經(jīng)過精心的設(shè)計(jì)與修正后，我們建立了一個(gè)有機(jī)分子的空間結(jié)構(gòu)建構(gòu)式網(wǎng)站，從102位學(xué)生學(xué)習(xí)后的數(shù)據(jù)分析結(jié)果中得到以下三個(gè)結(jié)論。
　　◎前測(cè)及終測(cè)的成績(jī)有明顯差異，性別沒有影響。
　　◎前測(cè)分?jǐn)?shù)較低的學(xué)生，前、終測(cè)成績(jī)平均進(jìn)步會(huì)高于高分組的學(xué)生。
　　◎長(zhǎng)時(shí)間學(xué)習(xí)組學(xué)習(xí)成績(jī)進(jìn)步會(huì)高于短時(shí)間組。
　　化學(xué)課程的學(xué)習(xí)困難，常常是因?yàn)閷W(xué)生在尚未確實(shí)了解學(xué)習(xí)教材的基礎(chǔ)知識(shí)以前，就進(jìn)入深一層內(nèi)容知識(shí)的學(xué)習(xí)，或是教材內(nèi)容所含的內(nèi)容未能與學(xué)生的先備知識(shí)相配。為了讓教師能夠真正了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，本系統(tǒng)提供了學(xué)習(xí)歷程的記錄與補(bǔ)救教學(xué)。如此一個(gè)具有超級(jí)鏈接架構(gòu)的教學(xué)情境，不僅能讓學(xué)生在教師的協(xié)助下掌握學(xué)習(xí)進(jìn)度，進(jìn)而適當(dāng)?shù)卣{(diào)整學(xué)習(xí)方法，更能因個(gè)別的差異，獲得教師不同的協(xié)助。如此一來，可讓教師輕易地了解班級(jí)里每位學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度與學(xué)習(xí)障礙，進(jìn)一步對(duì)基礎(chǔ)較差的學(xué)生作重點(diǎn)輔導(dǎo)。
　　計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是教育中科技應(yīng)用的重要工具，同時(shí)，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)亦將因?yàn)槠浔旧淼膬?yōu)勢(shì)而逐步成為教育科技中必然的主流。將建構(gòu)式的教學(xué)融入計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)環(huán)境之中，將更能呼應(yīng)以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)理念。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境不僅是在傳輸學(xué)習(xí)資源，使任何人在任何時(shí)間或地點(diǎn)都能學(xué)習(xí)，它更能彌補(bǔ)傳統(tǒng)課程教學(xué)情境之不足，讓學(xué)生能確實(shí)地融入學(xué)習(xí)情境之中。因此，如何善用網(wǎng)絡(luò)的特性，來建構(gòu)一個(gè)可以提升學(xué)習(xí)成效的學(xué)習(xí)環(huán)境，并與傳統(tǒng)教學(xué)相輔相成，是教師與學(xué)生所期望的。