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浅谈信息技术与课程整合在现代教学中的优势

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来源: 2001-4-27 12:31:18
  信息化社会的到来,使以多媒体和网络技术为核心的信息技术日益成为拓展人类能力的创造性工具。传统教育、网络教育两个平台呈现在广大教育者面前,如何使信息技术与学科课程整合,成为面向21世纪基础教育改革的新视点。
????什么是信息技术与课程整合?陈至立部长在去年10月25日的工作会议上指出:“信息技术与课程的整合,就是通过课程把信息技术与学科教学有机地结合起来,从根本上改变传统教和学的观念以及相应的学习目标、方法和评价手段。”这是关于信息技术与课程整合目标与内容的一个基本的定义。
????因此,信息技术与课程整合,就是通过学科课程把信息技术与学科教学有机地结合起来,将信息技术与学科课程的教与学融为一体,将技术作为一种工具,提高教与学的效率,改善教与学的效果,改变传统的教学模式。所谓“通过课程把信息技术与学科教学有机地结合起来”,是教师与学生借助于“信息技术与课程整合”的方式,进行一种基于信息技术这种新的认知手段的全新的教学与学习过程,而这种全新的教学要靠新的教育教学理念来驾御和支撑。美国著名的”2061计划”(Project2061)首先在更高层次上提出了信息技术应与各学科相整合的思想。这项计划的目标是要大力提升全体美国人民的科学文化素质,按照该报告所给出的定义,“科学文化素质”特别强调应具有善于将自然科学、社会科学与信息技术三者结合在一起的思想与能力。为了着重培养这种能力素质的要求,“2061计划”将现行中小学12年应学会的科学文化知识重新归纳为“科学本质”、“数学本质”、“技术本质”、“自然环境”、“生活环境”、“人体结构”、“人类社会”、“技术世界”、“数学世界”、“科学史观”、“综合概念”、“智力技能”等12类。在这每一种新的学科分类中,都力图渗透上述将自然科学、社会科学与信息技术三者结合的思想,因而在这样的学科体系中,你看不到纯粹的物理学、化学、计算机科学以及地理和历史这类传统的学科分类。
????加拿大在这一领域也不甘落后,自90年代中期以来,各地对信息技术与课程整合的实验不断增加,并取得了良好效果。①增强学生的批判性思维、合作技能和解决问题的能力;②使信息技术的运用成为学习过程的有机组成部分,从而便于学生掌握信息的收集、检索、分析、评价、转发和利用等技能;③不仅促进了班级内学生的合作交流,而且还促进了本校学生与全球性学习社区的合作交流,从而大大开阔了学生的视野。
????我国中小学信息技术与课程整合的发展可以追溯到20世纪80年代中后期,即当时的计算机辅助教学,并明确提出“激励整合”概念,目的是把教师、学生、教学内容整合在一起,激励学生去自主学习。
????信息化社会延拓了传统教学的物理时空,信息化社会需求的人才不再是仅仅掌握一些既定的知识,更需要具备信息素养,具备一种适应信息化社会的自主学习态度和学习思维。“信息技术与课程整合”可为新型教学结构的创建提供最理想的教学环境。
????以计算机为核心的信息技术主要指多媒体计算机、教室网络、校园网和因特网(Internet)等。作为新型的教学媒体,当它们与各学科的课程加以整合,即与各学科的教学进程密切结合时,它们至少可以体现出以下特性,从而为新型教学结构的创建提供最理想的教学环境。
????(1)多媒体计算机的交互性有利于激发学生的学习兴趣和充分体现学习主体作用。
????人机交互是计算机的显著特点,是任何其他媒体所没有的。多媒体计算机进一步把电视机所具有的视听合一功能与计算机的交互功能结合在一起,产生出一种新的图文并茂的、丰富多彩的人机交互方式,而且可以立即反馈。这样一种交互方式对于教学过程具有重要意义,它能有效地激发学生的学习兴趣,使学生产生强烈的学习欲望,从而形成学习动机。此外,这种交互性还有利于发挥学生的主体作用。在传统的教学过程中一切都是由教师主宰:从教学内容、教学策略、教学方法、教学步骤甚至学生做的练习都是教师事先安排好的,学生只能被动地参与这个过程。而在多媒体计算机这样的交互式学习环境中学生则可以按照自己的学习基础、学习兴趣来选择所要学习的内容和适合自己水平的练习;在优秀的多媒体课件中,连教学策略也可以选择,-------可以用个别化教学策略,也可以用协商讨论的策略。学生在这样的交互式教学环境中有了主动参与的可能,按照认知学习理论的观点,人的认识不是外部刺激直接给予的,而是外部刺激与人的内部心理过程相互作用的产物。为了有效的认知,外部刺激是需要的,但起决定作用的还是人的内部心理过程。在教学过程中学生才是学习的主体,必须发挥学生的主动性、积极性、才能获得有效的认知,多媒体计算机的交互性所提供多种的主动参与活动就为学生的主动性、积极性的发挥创造了良好条件,从而使学生能真正体现出学习主体作用。
????(2)计算机提供外部刺激的多样性有利于知识的获取与保持。
????多媒体计算机提供的外部刺激不是单一的刺激,而是多种感官的综合刺激。这对于知识的获取和保持,都是非常重要的。实验心理学家赤瑞特拉作过两个著名的心理实验。一个是关于人类获取信息的来源,即人类获取信息主要通过哪些途径。他通过大量的实验证实:人类获取的信息83%来自视觉,11%来自听觉,这两个加起来就有94%。还有3.5%来自嗅觉,1.5%来自触觉,1%来自味觉。多媒体技术既能看得见,又能听得见,还能用手操作。这样通过多种感官的刺激所获取的信息量,比单一地听老师讲课强得多。信息和知识是密切相关的,获取大量的信息就可以掌握更多的知识。他还作了另一个实验,是关于知识保持即记忆持久性的实验。结果是这样的:人们一般能记住自己阅读内容的10%,自己听到内容的20%,自己看到内容的30%,自己听到和看到内容的50%,在交流过程中自己所说内容的70%。这就是说,如果既能听到又能看到,再通过讨论、交流用自己的语言表达出来,知识的保持将大大优于传统教学的效果。
????(3)多媒体系统的超文本特性可实现对教学信息最有效的组织与管理。
????超文本(Hypertext)是按照人脑的联想思维方式,用网状结构非线性地组织管理信息的一种先进技术。事实上目前的几乎所有多媒体系统都是采用超文本方式对信息进行组织与管理。如果按超文本方式组织一本书,就和传统的文件或印刷的书籍完全不同,这时的正文(文章、段落、或一句话、一个词)都按相互间的联系被组织成正文网。这本书无所谓第一页和最后一页,从哪段正文开始阅读,以及接下来读什么都由读者的意愿来决定。选择下一段正文的依据不是顺序,也不是索引,而是正文之间的语义联系。
????认知心理学的研究表明,人类思维具有联想特征。人在阅读或思考问题过程中经常由于联想从一个概念或主题转移到另一个相关的概念或主题。所以按超文本的非线性、网状结构组织管理信息和按传统文本的线性、顺序结构组织管理信息相比较,更符合人类的思维特点和阅读习惯。
????利用多媒体的超文本特性可实现对教学信息最有效的组织与管理,例如:A、可按教学目标的要求,把包含不同媒体信息的各种教学内容组成一个有机的整体。例如,语文教学目标通常有“听、说、读、写”等四方面要求,相应的教学内容应包含文字、语音和视频等不同媒体的信息,但是在传统的印刷教材中,有关语音和活动影像的内容无法与文字内容组成一体化的教材,只能以教科书、录音带、录像带三者各自独立的形式,分别出版,既不便于教师的教,也不便于学生的学。与超文本方式组织的图、文、音、像并茂的丰富多采的一体化电子教材不可同日而语。B、可按教学内容的要求,把包含不同教学特征的各种教学资料组成一个有机的整体。教学内容的每个单元均包含课文、练习、习题、测验、对测验的解答及相应的演示或实验等,把这些教学内容相关而教学特征不同的教学资料有机地组织在一起,无疑对课堂教学、课外复习或自学都是大有好处的,利用超文本方式可以很自然而方便地实现这一点。但是若按传统的线性、顺序方式把这些不同特征的教学内容组合在一起则将成为杂乱无章的、让人无法阅读的大杂烩。C、可按学生的知识基础与水平把相关学科的预备知识及开阔视野所需要的扩展知识组成有机的整体。因材施教是优化教学过程的重要目标之一,但由于学生个体之间差异很大,要在传统印刷教材中同时满足基础较差学生、一般学生和优秀学生对教学内容的不同需求是做不到的,而在多媒体电子教科书中这却是轻而易举的事情,只需利用超文本特性设置和预备知识有关的热键以及和扩展知识有关的热键即可。
????(4)计算机网络特性有利于支持个性化教学。
????信息资源要有较强的可选择性,以最大限度地满足学生主动求知的需要;满足教师因材施教对资源的需要。它支持教师经验的互动交流,支持教学系统内部已有和不断产生的信息资源的开发利用;支持网上教研活动及其活动结果的资源化因而更好地促进了教学与科研相结合。
????从受教者的角度来看:
????(1) 计算机网络特性有利于实现能培养合作精神并促进高级认知能力发展的协作式学习。
????传统CAI只是强调个别化教学,个别化教学策略对于发挥学生的主动性和进行因人而异的指导无疑是有好处的,但是随着认知学习理论研究的发展,人们发现只强调个别化是不够的,在学习高级认知能力的场合(例如对疑难问题求解或是要求对复杂问题进行分析、综合、评价的场合),采用协作(Collaboration)式教学策略往往能取得事半功倍的效果,因而更能奏效。
????网络的超文本特性与网络特性的结合有利于实现能培养创新精神和促进信息能力发展的发现式学习。
????创新能力和信息能力(包括获取、分析、加工与利用信息的能力)是信息社会所需新型人材必需具备的两种重要的能力素质。这两种能力素质的培养需要特定的、有较高要求的教学环境的支持,多媒体的超文本特性与网络特性的结合,正好可以为这两种能力素质的培养营造最理想的环境。众所周知,因特网(Internet)是世界上最大的知识库、资源库,它拥有最丰富的信息资源,而且这些知识库和资源库都是按照符合人类联想思维特点的超文本结构组织起来的,因而特别适合于学生进行“自主发现、自主探索”式学习,这样就为学生批判性思维、创造性思维的发展和创新能力的孕育提供了肥沃的土壤。 与此同时,由于学生从小就有机会在Internet这样的信息海洋中自由地遨游、探索,并对所获取的大量信息进行分析、评价、优选和进一步的加工,然后再根据自身的需要加以充分的利用,显然,在这个过程中学生必将得到关于信息能力方面的最好的学习与锻炼,从而能较快地成长为既有高度创新精神、又有很强信息能力的符合21世纪需求的新型人材。
????(2)计算机网络特性有利于实现开放性教学。
????开放性教学有利于学生学习方式和学习方法的改革;有利于学生个性的发展;有利于学生协作学习和探讨精神的培养;有利于学生创造精神的发挥;有利于培养学生良好的信息素养;有利于为学生今后的工作和终身学习打下坚实的能力基础。所谓可视化教学,就是将学生置于多媒体动画、图片、图表、视频、音频等视听资料和计算机网络所创造的可视化时空之中,使其在“虚拟的真实”中探索、发现、理解、掌握、运用教学内容,从而在潜移默化之中达到培养学生创造性素质和能力的目的。可视化教学的素质与能力主要包括以下几个方面:
????A、“感知”可视化
????使学生对见所未见、闻所未闻的事物得到形象化感知;使学生观察到事物存在和变化的实质性细节,能够透过现象看到本质。这样可以大大缩短认知过程,减少由于学生经验和观察兴趣的差异所造成的“先天性”基础差距带来的学习疑难和教学困惑。
????B、“想象”可视化
????想象力的培养是创造性素质和能力培养的主要内容。想象思维的基础对象是事物存在及其变化的时空特征,学生利用可视化的时空图像进行想象思维能力的训练是最有效的方法。
????C、  知识”可视化
????知识是人对事物存在方式及其变化规律的认识。它表现为概念、方法、规律等各种抽象形式。学生往往会死记硬背,或者是工于对知识内涵的逻辑性理解,而并不注重知识所描述的对象的真正行为。用大量凸显内涵要素的抽象或具体形态的外延表现内涵,是使学生真正理解、把握知识的最有效手段。
????D、推理”可视化
????推理是人借助概念、规律和形式逻辑从已知发现未知的思维过程。在推理过程中用可反馈的信息进行干预,是训练推理思维能力的有效方法。
????E、“思想”可视化
????这里指的思想是在具体学科中人们认识事物、解决问题的认识论、方法论,具有普遍性,很抽象,不可能用简单的概念、公式、定律等形式对学生表达清楚。但学生掌握这些思想对学科学习至关重要,使思想形象化将对学生理解学科思想、培养学科素质产生巨大影响。
????F、 “观念”可视化
????观念是人们对事物认识的基本出发点。建立认识一类事物的观念是认识事物最重要的过程。所有学科都建立在观念基础之上,学科的基础性发展也体现为观念的变化,突破观念束缚是创造性素质培养的核心。但一般学生对观念的理解很困难,将观念描绘成可视化的资料非常重要。
????(3)计算机网络特性有利于实现持互动化教学。
????1)将隐性知识显性化,实现知识挖掘。
????隐性知识是人们已经认知但未能用各种媒体表达出来的知识。这类知识具有很强的活跃性、创造性。应当鼓励学生不要仅仅从书本上学习,还要学会从交流中、从信息资源中学习。隐性知识一般有两类,一是尚存于人脑中的知识,如经验、意识等等;二是隐藏于大量信息之中,需要经过智能系统对这些信息的筛选、分析方可挖掘出来的知识。显性化是指通过互动的教与学过程,将隐性知识转化为能够用媒体表达的显性知识的过程。
????2) 使隐性知识共享、互动,实现知识创新。
????存在于人脑中的隐性知识的开发一般是在交流活动过程中完成的。创造交流环境使人们共享大家的隐性知识,在共享中相互碰撞,可以大大提高学习效率和质量,培养学生进行集体创造的意识和能力。
????信息技术整合让信息技术有计划地应用在各学科教学中,同时也各科教师在具备把握信息技术,自觉利用信息技术的基础上,有意识、按步骤地给学生提供适当的训练机会,学会利用当前的信息环境获取知识。为此必须要求教师改变旧有的学科观念,更好地提高教学效率,让学生具备不断更新知识、创造新知识的能力;同时,教师必须改变旧有的教材观,在信息技术与课程整合的过程中,当前的教材内容不可避免地要被不断丰富和更新。在此过程中,教师要废掉各模块间的阡陌,根据当前信息技术的发展与信息技术课程的目标以及学生的特点,结合其他学科的知识设置相关的课题内容,并且按照课题难度的大小安排学习顺序和课时;教师必须改变旧有的教学观,相对于传统的教学模式,无论是教师的教还是学生的学都发生了很大的改变,教学方式都必须以教师为中心转向以学生为主体,教师只能作为学生学习的指导者、促进者。
????参考文献:
????1、教育部.《中小学信息技术课程指导纲要(试行)》.教育部文件. 教基[2000]35号
????2、李艺 南京师范大学教育技术学科 《中小学信息文化教育与信息技术教育问题观察报告》2001年11月
????3、吴季松,“论知识经济”,《光明日报》,1998年2月27日,第6版。
????4、邓立言,“中小学信息技术学科建设之我见”,《教育研究》,2001年第4期,52-54页