信息技术与课程整合——基础教育课程改革的动力之源.ppt

余胜泉 博士 2003年3月 北京师范大学现代教育技术研究所,信息技术与课程整合,基础教育课程改革的动力之源,目 录,目标与内涵 教学作用 模式与方法 经典实例 整合的推进与实施,本讲稿引用了祝智庭教授与何克抗教授的部分学术观点，在此表示感谢！,目标与内涵,什么是信息技术与课程整合,信息技术与课程整合的本质与内涵是要求在先进的教育思想、理论的指导下（尤其是主导主体教学理论的指导下），把以计算机及网络为核心的信息技术作为促进学生自主学习的认知工具与情感激励工具、丰富的教学环境的创设工具，并将这些工具全面的用到各学科教学过程中，使各种教学资源、各个教学要素和教学环节，经过组合、重构，相互融合，在整体优化的基础上产生聚集效应，从而促进传统教学方式的根本变革（也就是促进以教师为中心的教学结构与教学模式的变革），从而达到培养学生创新精神与实践能力的目标。,整合的目标,培养学生具有终身学习的态度和能力，训练终身学习必备的基础知识与技能 培养学生具有良好的信息素养与信息文化 培养学生掌握信息时代的学习方式，改变传统学习注重知识接受的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使学习获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程；。 倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、适应能力、应变能力、分析和解决问题的能力以及交流合作的能力； 通过技术手段加强课程内容与学生生活以及现代社会和科技发展的联系，关注学生的学习兴趣和经验；,信息技术在学科教学中的作用,信息技术作为演示工具,使用现成的计算机辅助教学软件或多媒体素材库，选择其中合适的部分用在自己的讲解中； 利用Powerpoint或者一些多媒体制作工具，综合利用各种教学素材，编写自己的演示文稿或多媒体课件，清楚的说明讲解的结构，形象的演示其中某些难以理解的内容，或用图表、动画等展示动态的变化过程和理论模型等。 教师也可以利用模拟软件或者计算机外接传感器来演示某些实验现象，帮助学生理解所学的知识。这样，通过合理的设计与选择，计算机代替了幻灯、投影、粉笔、黑板等传统媒体，实现了它们无法实现的教育功能。 教学对信息技术的依赖程度较小，只是必要时偶尔用一用。学生也只有听、看，没有实际操作的机会，因此，仍是被动型的学习。,信息技术作为交流与传播工具,“信息技术作为交流工具”就是指将信息技术以辅助教学的方式引入教学，主要完成师生之间情感交流的作用。人与人之间的交流是教学重要环节之一，也是教学成败的重要因素之一。如果能将信息技术引入教学，在课上或课下为学生和教师、学生和学生创设一定的交流机会，即使不是直接改变教学策略和教学方法，也必然能促进师生感情的培养，提高学生的学习兴趣和积极性。,通过网络，传播优秀教育资源，使得普通学校的教师与学生，能够及时接触到一些重点学校的教学材料，与这些学校师生交流。,信息技术作为个别辅导工具,通过操练练习型软件和计算机辅助测验软件，让学生在练习和测验中巩固、熟练所学的知识，决定下一步学习的方向，实现了个别辅导式教学。 根据不同的学习内容和学习目标，个别辅导软件提供的交互方式也有所不同，体现了不同的教学（或学习）方法，从而形成了不同子模式的个别辅导软件，反映了利用计算机进行学习时的交互方式，包括：操练和练习、对话、游戏、模拟、测试、问题解答等。 在这种模式，计算机软件实现了教师职能的部分代替，如：出题、评定等，因此，教学的发生对技术有较强的依赖性，此外，教学还能在一定程度上注意学生的个别差异，提高学生学习的投入性。主要应用技术有个别辅导软件以及教师与学生之间的交流工具。 主要采取的教学策略有个别辅导式教学和个别化学习等，虽然教学仍是封闭的、以“知识”为中心，但是，学生有丰富的和优秀软件相接触的机会，对学习有较高的积极性，当学习遇到问题时可以向教师或其他学生请教。教师要时刻关注学生的学习进展，在其遇到障碍或问题时，给予及时的辅导和帮助。最后的评价方式仍以测验为主。,信息技术提供资源环境,信息社会需要有信息能力的新型人才，而信息能力就是指获取、分析和加工信息的能力，随着网络技术的飞速发展，网络资源可以说是浩如烟海，如何在广袤的信息海洋中快速、准确的找到自己所需的资源，如何迅速的判断资源的价值并对其进行取舍，如何合理的将资源重新组合为己所用，这些都关系到个人和团队的成败。 用信息技术提供资源环境就是要突破书本是知识主要来源的限制，用各种相关资源来丰富封闭的、孤立的课堂教学，极大扩充教学知识量，使学生不再只是学习课本上的内容，而是能开阔思路，看到百家思想。 在此层次，主要培养学生信息能力中获取信息、分析信息的能力，让学生在对大量信息进行筛选的过程中，实现对事物的多层面了解。 教师可以在课前将所需的资源整理好，保存在某一特定文件夹下或做成内部网站，让学生访问该文件夹来选择有用信息；也可以为学生提供适当的参考信息，如网址、搜索引擎、相关人物等，由学生自己去Internet或资源库中去搜集素材。,信息技术作为信息加工工具,主要培养学生信息能力中分析信息、加工信息的能力，强调学生在对大量信息进行快速提取的过程中，对信息进行重整、加工和再应用。这种方式不能单独成立，必须依赖于“信息技术提供资源环境”如果没有可供探索的资源，无法实现对信息的获取，就根本无法进行信息的分析和加工。 在这种方式的教学中，重点培养学生的信息加工能力和思维的流畅表达能力，达到对大量知识的内化。 在教学过程中，教师要密切注意学生整个的信息加工处理过程，在其遇到困难的时候给予及时的辅导和帮助。,信息技术作为协作工具,和个别化学习相比，协作学习有利于促进学生高级认知能力的发展，有助于学生协作意识、技巧、能力、责任心等方面的素质的培养，因而受到广大教育工作者的普遍关注。 在传统的课堂教学中，由于人数、教学内容等种种因素的限制，常常使得教师有心无力。 计算机网络技术为信息技术和课程整合，实现协作式学习提供了良好的技术基础和支持环境。计算机网络环境大大扩充了协作的范围，减少了协作的非必要性精力的支出。 在基于Internet网络的协作学习过程中，基本的协作模式有四种：竞争、协同、伙伴和角色扮演。组织不同类型的协作学习对技术的要求程度不同。,作为情境探究和发现学习工具,一定的社会行为总是伴随行为发生所依赖的情境。如果要求学习者理解这种社会行为，最好的方法是创设同样的情境，让学生具有真实的情境体验，在特定的情境中理解事物本身。 根据一定的课程学习内容，利用多媒体集成工具或网页开发工具将需要呈现的课程学习内容以多媒体、超文本、友好交互等方式进行集成、加工处理转化为数字化学习资源，根据教学的需要，创设一定的情境，并让学习者在这些情境中进行探究、发现，有助于加强学习者对学习内容的理解和学习能力的提高。 通过信息技术来对呈现的社会、文化、自然情境的观察、分析、思考，激发学习兴趣、提高观察和思考能力；通过信息技术对设置的问题情境的思考、探索，利用数字化资源具有多媒体、超文本和友好交互界面的特点，从中学会发现问题、解决问题的能力，通过利用节点之间所具有的语义关系，培养学生进行知识意义建构的能力；通过信息技术创设的虚拟实验环境，让学生在虚拟实验环境中实际操作、观察现象、读取数据、科学分析，培养科学研究的态度和能力，掌握科学探索的方法与途径。这些都是信息技术作为情境探究工具的主要表现。,信息技术作为研发工具,虽然我们强调对信息的加工、处理，以及协作能力的培养，但最重要的还是要培养学生的探索能力、自己发现问题和解决问题的能力，以及创造性思维能力，这才是教育的最终目标。在实现这种目标的教学中，信息技术扮演着“研发工具”的角色。 很多工具型教学软件都可以为这种模式的教学和学习提供很好的支持。如在中学数学教学中，几何画板可为学生提供自我动手、探索问题的机会：当面对问题时，学生可以通过思考和协作，提出自己的假设和推理，然后用几何画板进行验证；此外，学生还可以使用几何画板自己做实验来发现、总结一些数学规律和数学现象，如：三角形的内角和为180度、圆周率的存在及计算等。随着信息技术的飞速发展，新技术在教学中的应用更为学生的探索和学习提供了强有力的支持，如在经济学课程中，虚拟现实技术可以模拟真实的商业情境，让学生在各种真实、复杂条件下做出决策和选择，提高学生对真实问题的解决能力。 探索式教学和问题解决式教学等都是将信息技术作为研发工具的教学模式，而且也取得了一定的成果。但是，如何更好的发挥信息技术的作用，设计能更好的培养学生创造性思维能力的模式仍是国内外所有教育人员奋斗的方向之一。,整合的推进与实施,整合的基本方法策略,利用信息化学习环境和资源创设情境，（包括自然、社会、文化、各种问题情境以及虚拟实验环境）培养学生观察、思维能力； 利用信息化学习环境和资源，借助其内容丰富，多媒体呈现，具有联想结构的特点，培养学生自主发现、探索学习能力。 利用信息化学习环境和资源，借助人机交互技术和参数处理技术，建立虚拟学习环境，培养学生积极参与、不断探索精神和科学的研究的方法； 利用信息化学习环境和资源，组织协商活动，培养合作学习精神。 利用信息化学习环境和资源，创造机会让学生运用语言、文字表述观点思想，形成个性化的知识结构； 利用信息化学习环境和资源，借助信息工具平台，尝试创造性实践。培养学生信息加工处理和表达交流能力； 利用信息化学习环境和资源，提供学习者自我评价反馈的机会。通过形成性练习、作品评价方式获得学习反馈，调整学习的起点和路径。,如何实施信息技术与各学科的整合,要注意运用先进的教育思想、教与学理论（特别是建构主义理论）为指导 要调整师、生、媒体、教材之间的关系，变革现在“以教为中心的”教学结构，要注意结合各门学科的特点建构易于实现学科课程整合的新型教学模式 要注意运用“主导主体相结合”的教学设计理论来进行课程整合的教学设计 要高度重视各学科的教学资源建设，这是实现课程整合的必要前提 要对学科教师实施全面的理论、技术、教学设计方法、整合模式的培训,信息技术与课程整合,1、数字化硬件环境建设：数字教室、数字校园、城域教育网 2、应用平台建设：教学平台、管理平台、通讯平台、资源平台 3、教育资源建设：管理信息资源、教学资源 4、师资培训：思想理论、方法、技术、模式 5、政策与机构建设：出台相关鼓励政策、现代信息技术的应用，会促进管理机构的逐步转变 6、建立应用（教学应用为主）示范区，通过示范学校带动周边地区，推动整个地区的教育信息化深入发展 7、推进信息技术与课程全面整合，将信息技术作为教学与管理的必备工具。 8、走出与引进，加强交流，跟踪发展潮流,Step By Step,经典实例,典型课例：身边的行程问题,分析探讨,师生角色：教师主导、学生主体，教师是学习过程的组织者、辅助者、帮助者、教学环境的创设者 学习方式：基于问题的探究式与协作式学习 信息技术的作用：资源环境、交流工具、知识表达与加工工具、情景创设工具 课程内容：知识性内容有机地还原到丰富的生活细节中 知识能力的培养：学科知识（深刻理解）、搜集/加工信息的能力、分析解决问题的能力、交流合作表达的能力 学习氛围：学生有积极的情感体验和深层次的认知参与,信息课程整合实例,虚拟果蝇（遗传实验室）,信息课程整合实例,美国一位小学六年级的教师为了教授地理方面的知识，选择了伙伴式教学模式。他要求学生基本上每3个人组成一组，每个组都充当不同国家、不同地区的见习大使，要求他们共同学习，找出国家的名称、首都名称、政权类型、进出口情况、国家的特征、货币兑换的内容等等。然后，所有的小组组在一起，就成了一个小型的联合国。学生可以以网页、PowerPoint等形式展示他们的“国家”。在观看完大家的成果后，教师和学生共同进行讨论，提出一些疑惑的问题，如：埃塞俄比亚和乍得要有什么样的气候类型才能种植花生？马里国的一半面积都是撒哈拉沙漠，而且没有大湖，怎样才能出口鲜鱼？西部非洲是否具有跟西欧一样发达的工业？从而促进伙伴之间更好的协作和交流。,地理教学,信息课程整合实例,在美国的达顿私立学校中，该校建立了快速校园网络，并建成了数字图书馆，收集了大量的电子书籍，并建立了大量实景模拟场景。在上小学六年级古代中东亚述国的历史课时，老师给学生布置任务：在数字图书馆中的虚拟亚述国的遗址中发掘文化，然后写一篇有关亚述人生活方式和生存环境的文章。学生们通过电脑进入了虚拟的中东，开始了挖掘工作。一切都像真的一样，那些珍珠、象牙等文化被学生一个个挖掘了出来。挖掘的时候，甚至还可以听到沙沙的挖掘声。孩子们俨然成为考古学家了，个个激动得像伟大的发现者。老师在学生挖掘的同时，适时启迪学生提出自己的观点，鼓励学生在自己的挖掘中表达自己的观点，并在网络上寻找图书资料来证明自己的观点。这是一堂典型的有教师引导的基于网络的探索式课程，它真正充分发挥了学生的积极性、主动性和创造精神。这种教学效果在知识上可能与课堂教学效果差不多，但在培养创新精神、调动学生积极性、形成个性与学习方法等方面，传统教学是无法与之相提并论的。,虚拟世界中发现历史,探索学习实例,美国宇航局（NASA）加利略项目组（Galileo）为美国的高中生设立了一个有关木星的邮件列表，任何订阅了该邮件列表的学生都可以得到该组专家们关于木星的最新观测记录和权威专家有关木星的介绍。阅读这些材料后，学生或教师可以向这些专家请教任何问题，专家还给学生一些实际的数据，要求他们计算将要发生的天文现象的时间。这种学习方式极大地促进了学生对木星的兴趣，并破除了对科学研究的神秘感。而要参加这个学习，无需任何费用和手续，只需发送一个邮件给Listmanager ,便可参加该学习小组。,木星邮件列表,认知工具 用Inspiration造概念“地图”,叶绿素和酶系统,水分子,吸收,虚拟实验: 酸碱度教学,.sgslnphfactorph0.html,AT&T虚拟教室：全球水质研究,“全球水质研究”的参与者必须在一年时间内收集来自不同地区的水质样本进行化验，然后利用网上的资料库进行整理和分析。,“AT&T虚拟教室：全球水质研究”是一个基于互联网的全球100多所学校之间的合作研究。“全球水质研究”计划是1999年“AT&T 网上虚拟教室”最新推出的一项活动计划，该项研究活动由香港中文大学化学系和AT&T亚太地区集团虚拟教室共同策划，由AT&T基金会提供赞助。,“全球水质研究”提供了四个网上活动专栏：1、水样测试；2、研究问题与探索要点；3、讨论；4、全球环境数据库。参与学校可以从这些栏目中获得资料数据、得到指导帮助、发布研究数据和报告或参与讨论。,该活动为全球的中小学生提供免费的网上教育和合作研究。所有设有互连网络的学校都克报名参与研究。该项合作研究活动