工作会议经验交流材料
深入进行信息技术与学科教学整合研究
大力推进北京市中小学信息化建设
北京教科院基础教育教学研究中心
2005年12月
随着现代信息技术的飞速发展及其在教育教学中的广泛应用,我国中小学基础教育正面临着有史以来最为深刻的变革――由于信息技术使教育媒体集文字、声音、图形、动画、影像为一体,出现了电子教科书、多媒体软件以及网上传输的影视节目、卫星节目和虚拟现实的学习环境……极大地提高了人们学习的兴趣、效率和主动性。正如江泽民主席在“亚太经合组织人力资源能力建设高峰会议”上讲话中指出的:“信息技术的发展,使人们的学习和交流打破了过去的时空界限,为人类能力的提高和发挥作用带来了新的时空。”因此,现代信息技术的发展既为教育现代化提供了有力的支持,也为我国基础教育实现跨越式发展提供了可靠的保障。
从20世纪80年代中后期开始,我国将计算机引入教育领域,并将其定义为计算机辅助教学。20世纪90年代以来,随着多媒体技术等的日益普及,尤其是因特网与校园网的接轨,为学校教育提供了更广阔的前景、更丰富的资源,产生了一种基于网络的教学形式。教育部部长陈至立在“全国中小学信息技术教育工作会议”上代表中国政府第一次明确提出的信息技术与学科教学整合思想,拉开了深化21世纪中国基础教育改革的序幕。
随着素质教育的不断深入以及基础教育课程改革实验不断扩大,课堂教学中所存在的教学方式单一,学生被动学习以及学生缺少自主探究、合作学习、亲身体验经历机会等问题日益凸显出来。因此转变这种教学方式势在必然。信息技术的迅速发展及其在教育教学领域的广泛使用则为课程教学改革提供了新的生长点,带来了教育教学领域一系列新的变化,变化的根本就在于信息技术与教学的整合为教学方式的改变提供了极为有利的环境和条件。信息技术以其强大的功能
――超强的交互性、参与性、信息资源的大量存储和共享等等特点将有利于学生形成新的学习方式。同时,从信息技术运用于教学的发展历程也可以看出当前提出信息技术促进教学方式变革的必要性和必然性。信息技术与教学的真正意义上的整合正如《基础教育课程改革纲要(试行)》所指,要:“逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革,充分发挥信息技术的优势,为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。”
正是在这种背景和形势下,由北京市教委统一部署,市教研部门组织指导全市各区县和学校开展了以“现代信息技术与中小学各学科教学整合”为主题的形式多样、内容丰富的研究和实践工作,取得了丰硕成果,促进了信息技术在学科课堂教学中的广泛应用,有利推动了新课程的顺利实施。
本文介绍了近年来全市开展信息技术与学科教学整合研究的基本情况,阐述了其研究和实践取得的阶段性成果,并对将要继续进行的工作提出了建议。
一、研究工作的基本情况
自2001年以来,市教研部门一直注重从北京市中小学教学改革入手,以课程改革的理念指导信息技术与学科教学整合研究的整个过程,坚持依据《北京市人民政府贯彻国务院关于基础教育改革和发展决定的意见》和《北京市中小学信息化建设指示意见》,以信息化带动教育现代化,高标准、高质量发展基础教育,把适应中小学教育信息化发展需要、大力推进信息技术在教学中的广泛应用作为研究工作的主要目的。为此,市教研部门及各区县在广泛、深入调查研究的基础上,根据我市信息技术与学科教学整合的现状,确定了信息技术与教师专业发展,信息技术与教学方式转变,信息技术与学生学习方式转变等年度研究专题,各学科、各区县和学校以此为基础开展了有针对性的研究,逐步深入地探讨了信息技术与学科教学整合的理论与实践问题。
(一)广泛开展全市性调查研究,确定研究专题和主要内容
为了了解全市中小学各学科应用信息技术的情况,市教研部门在市教委基教处支持下于2001年开展了大规模的调研工作。调研方法主要采用问卷调查法,从18个区县(含燕山地区)中,按三类不同学校抽取等量的中小学校,分22个学科,对这些学校的任课教师进行问卷调查。调查内容涉及软、硬件环境,教学中应用情况,信息技术应用对学生学习方式的影响,信息技术对师生互动方式的影响等四个方面。
1.了解了全市信息技术使用的基本状况
调查得出初步结论:北京市中小学应用信息技术的硬件环境建设已走在全国的前列,一些学校已达到国际先进水平,这为全市的信息技术与学科教学整合奠定了良好的基础。广大教师运用信息技术,提高教学质量的意识已深入人心,在市区校的研究课、公开课、示范课中广泛运用信息技术,这对传统的教学观念、教学方法产生了强大的冲击,为教学改革开辟了新天地。可以说,学科教学已经从信息技术的初级应用阶段走向学科教学整合的阶段。当然,现实中还存在计算机利用率不高;软件缺乏;教学内容局限于教材,缺乏开放性;教师观念陈旧,认识不到位;缺少有效的评价和管理机制等问题,并在一定程度上影响了改革的推进。
2.分析得出影响信息技术与学科教学整合的相关因素
结合对国内外文献及北京市中小学学科教学中应用信息技术的现状调查结果进行分析,我们认为在学科教学层面,影响信息技术与学科整合的主要因素包括:
第一,课程因素:即学科课程标准中涉及与信息技术整合的程度;学科教材中具体教学内容涉及与信息技术整合的程度;课堂教学目标中涉及与信息技术整合的程度。在现有学科课程体系中,很少涉及到信息技术的整合问题,因此教师和学生很难意识到在学科教学中信息技术的重要性和必要性。因此,课程因素直接影响着学科整合的启动。
第二,教师因素:即教师对信息技术与学科整合的必要性和重要性的认识程度;教师对信息技术与学科教学如何整合,即作为一种新的教学工具的认识程度;教师掌握信息技术及其应用于教学的能力水平。
第三,学生因素:即学生对信息技术的兴趣、态度水平;学生掌握信息技术及其应用于学习过程的能力水平。
第四,设备因素:即学科教学中可使用的计算机及其外部设备的条件;学科教学中可使用的教学软件和网络资源条件。
3.确定了全市进行信息技术与学科教学整合的年度研究专题
根据以上调研结果、因素分析情况,市级教部门确定了信息技术与学科整合的年度研究专题,力图分重点、分步骤、分层次推进这项工作。
在新课程改革的背景下,教师成为决定信息技术与教学整合质量的关键因素。因此,首先确定了2003年的年度研究专题是“信息技术与教师专业发展”,将提高教师的信息素养及实施信息化教学的能力作为首要工作。
在此基础上,将信息技术与学科教学整合的重点放在课堂教学过程上,并以专题课例的方式进行以点带面的研究和推广。因此, 2004年的年度研究专题确定为“信息技术与教学方式转变转变”。
同时,我们认为信息技术与学科教学整合的出发点和目标都是为学生更有效地学习服务,而整合的最高层次是信息技术真正与学生学习过程融合在一起。因此,将2005年的年度研究专题确定的“信息技术与学生学习方式转变”。
(二)申报教育部重点课题,建立市、区、校多级课题研究网络
为了更好地推进信息技术与学科教学整合的研究与实践工作,市教研部门申请了教育部“十五”重点课题,通过课题研究的动作方式更有效地开展各项工作。
课题在立项过程中做了国内外文献研究,确定了研究方向和重点。综观国内外同类课题研究的现状,国外已经开始从整体上重构和设计基于信息技术环境的课堂教学过程,并在利用信息技术提高教师的教学效率及促进学生探究学习等方面积累了丰富的经验,基本上能将信息技术自然、流畅地渗透到学科教学整个过程中。我国中小学计算机教育研究中心的有关人员则于1998年引进了“课程整合”的思想,并成立了相关课题组,从改革信息技术教育的角度进行研究。随着近年来信息技术教育的发展,课程整合与校校通、信息技术必修课、网络教育等热点问题密切联系在一起,并取得了一定的进展。但如何科学、合理、高效、充分地将信息技术应用于学科教学之中,促进学科教学过程的变革,以实现培养学生基本能力和信息素养的综合教育目标,仍是我国基础教育研究亟待解决的现实课题。
为推动课程改革,充分发挥信息技术在各学科教学重的作用,市教研部门以“现代信息技术与中小学各学科教学整合的研究”为课题,采取专题研究引领、分学科依托实验校的形式开展信息技术与各学科教学整合的理论与实践研究。
该课题于2002年6月正式立项为全国教育科学“十五”规划重点课题。课题组共有中小学各学科29个子课题组,各子课题核心成员主要由市、区教研员,学科专家及市骨干教师组成,并有实验基地。到2003年底为止,据不完全统计,课题成立的其中16个学科子课题组中共包括1032名核心成员,主要来自教学一线,约200个实验基地,都是中小学校的学科教研组,参与研究的教师达到上万名,课题采用文献法、个案法及行动研究等方法,注重课题研究的实证性和实效性。
此外,在市教研部门的带动下,区县教研部门和一些学校也申报了相关内容的课题,共同开展信息技术与学科教学整合的研究。
(三)开展理论综述研究,构建信息技术整合的理论框架
随着现代信息技术的发展和基础教育改革的深化,人们对信息技术与学科教学整合的理解将会是一个不断变化、更新的过程。在当前阶段,结合中小学学科教学的实际情况,我们通过前期的文献分析和理论思辨初步提出了信息技术与学科教学整合的概念,并形成了一些基本的观点,初步搭建了信息技术与学科教学整合的理论平台。
1.提出信息技术与学科教学整合的概念
信息技术与学科教学整合是以信息技术为先导,以系统论和教育技术理论为指导,根据教育教学规律而进行的一场旨在深化学科教学改革的行动研究与实践。其目的之一是通过在各学科教学中有效地学习和使用信息技术,促进教学内容呈现方式、学生学习方式、教师教学方式和师生互动方式的变革,为学生的多样化学习创造环境,使信息技术真正成为学生认知、探究和解决问题的工具,培养学生的信息素养及利用信息技术自主探究、解决问题的能力,提高学生学习层次和效率。
2.理清信息技术与“四种方式变革”的关系
在促进“教学内容呈现方式的变革”方面,信息技术所提供的多种媒体刺激,有助于实现知识的获取和保持;信息技术所提供的超文本特性,有益于实现教学内容最有效的组织与管理;信息技术所提供的网络传递方式,有利于实现教学内容的实时开放……。
在促进“学生学习方式的变革”方面,信息技术可以拓展学生探究式学习的空间,有助于培养创新精神和实践能力;信息技术可以成为学生自主式学习的工具,有益于提高学习质量和学习效率;信息技术可以达成学生协作式学习的目的,有利于实现平等交流和广泛合作……。
在促进“教师教学方式的变革”方面,信息技术可以成为准备教学的工具,有助于制定教学方案、筹谋教学设计;信息技术可以成为实施教学的工具,有益于创设教学情境、实现预期目标;信息技术可以成为评估教学的工具,有利于总结教学经验、交流教学成果……。
在促进“师生互动方式的变革”方面,信息技术可以促成教师与学生的互动,有助于教师对学生的指导;信息技术可以促成学生与教师的互动,有益于学生与教师的沟通;信息技术可以促成学生与学生的互动,有利于学生与学生的启迪……。
3.建立信息素养教学目标体系
培养学生的信息素养是信息技术与学科教学整合的总体教学目标,我们先对信息素养作了阐述,即能够确定何时需要信息,具有检索、评价和有效使用所需信息的意识和能力,包括以下六个方面:
――运用工具的能力。能熟练使用网络等信息工具。
――获取信息的能力。能根据自己的学习目标有效地收集各种学习资料和信息,能熟练运用阅读、访问、讨论、参观、实验、检索等获取信息的方法。
――处理信息的能力。能对收集的信息进行归纳、分类、存储、鉴别、分析、综合、抽象、概括、表达。
――生成信息的能力。在信息收集的基础上,能准确加工信息,使之简洁明了、通俗流畅、富有个性,从而创造新信息,用信息解决问题,让信息发挥效益,达到收集信息的目的。
――信息协作的能力。使信息和信息工具作为交往和合作的中介,与外界建立多种和谐的协作关系。
――信息免疫的能力。浩瀚的信息良莠不齐,需要科学的甄别能力和自控、自律、自我调节能力,能消除垃圾信息和有害信息的干扰和侵蚀。
信息素养的教育注重知识的创新,而知识的更新是通过对信息的加工得以实现的。因此,把纷杂无序的信息转化为有许的知识,是教育适应现代社会发展需求的当务之急。
各学科再结合各自的教学特点,与具体课堂教学过程相适应,制定出更具体的、操作性更强的教学目标。
(四)创设“空中课堂”,为信息技术整合的研究搭建实践平台
2003年春天,北京市中小学的正常教学秩序受到了非典型肺炎疫情的严重影响。百万中小学生停课,却没有停止接受正规的学科教学,“空中课堂”从网络、电视、广播、报纸等多种渠道为学生、教师们提供了各年级、各学科的教学内容和交流机会。同时,空中课堂是对北京市教育信息化建设、新课程下教与学方式转变的一次综合检验,对全市信息技术与教学整合研究的实践进行了一次飞跃性的推进和超常的促进,也是对广大一线教师信息化教学能力的提升。空中课堂中应用信息技术主要有以下三种形式。
1.基于互联网的学习――“课堂在线”
2003年4月中旬,在北京市教育委员会网站(http://wwww.bjedu.gov.cn)上开辟专题学习网页“课堂在线”。
“课堂在线”的开通使用,一方面使广大中小学生认识到网络除了娱乐作用外,也是辅助学习的一项重要工具,另一方面使教师体会到网络用在与学生交流方面的潜力是无限的,对于及时、全面了解学生学习情况、学习心理具有很大的帮助作用,也是教师及时改进教学方式、方法的重要依据。因而,增强了教师应用信息技术的信心和意识,也提高了教师利用网络技术进行教学的能力。更重要的是,为今后利用网络变革师生互动方式,拓展师生交流空间提供了有益的经验。
2.传统媒体的作用――电视教学、现场答疑
在“空中课堂”开通期间,传统的电视、广播媒体发挥了重要作用,它们普及率高、播出量大、成本较低的优势是以网络技术为代表的现代媒体所不能替代的。广播电台的工作是从
电视、广播这些传统媒体的应用,提示我们在重视现代信息技术的使用外,也不要忽略传统教育手段的开发。广大教师在参与节目录制过程中,也深刻体会到以讲授、演示为主的教学技能仍需要巩固和提高,并且要学习一些节目录制、编辑的基本技术,提高使用传统电教设备的能力。
3.现代信息技术与传统媒体的结合――计算机辅助电视教学
“空中课堂”的电视教学多以教师个人讲授为主,几乎所有教师都使用了计算机辅助教学,呈现文字提纲、图片、多媒体动画、视频、音频等教学内容。大部分教师使用PowerPoint制作演示文稿,个别教师使用Authorware、Flash、FrontPage等进行素材的集成。将现代多媒体技术与传统电视教学相结合,很好地弥补了教师讲授的局限性。同时,这种结合为广大一线教师提供了实践信息技术与学科教学整合的机会,虽然以演示型教学为主要形式,但集中锻炼了教师利用计算机平台设计、编辑、制作教学课件的能力。在现阶段,我们并不强调教师从积件(教学素材)自制起,但鼓励、提倡教师要学会收集积件、选择使用积件、编辑集成课件,并应用到个性化教学过程中。在这个实践过程中,也反映出部分教师信息化教学能力较低,尤其是实践能力较低的问题,也为今后的教师培训和课题研究提出了新的参考建议。
(五)扩大和加强教师培训,普遍提高中小学教师的信息素养
2003年以后,为了更广泛地推动信息技术与学科教学整合,围绕该年度研究专题,市、区县各级部门开展了大量教师培训工作,尤其在推荐使用一些新硬件、新软件,使用新教学资源和接受新观念等方面。以下是市教研部门组织进行的几次较大型教师培训活动。
1.与国外专业机构合作,引进新理念和新技术
信息技术在西方国家应用发展比较快,在市教委的大力支持下,市教研部门与境外专业机构进行了合作,引进先进的教学理念、技术及教学资源,为教师们搭设了与国外交流的平台。
2.广大教师接受具有学科特点的新技术培训
向各学科教师推荐新的信息技术硬件和软件产品,有利地促进了与教学的深入整合。一些学科结合自身优势,在一些公司的支持下,开发和推选了一批较先进的信息技术产品,并开展了教师培训。
多年以来,市级教研部门以专家讲座和教师互动交流为主要培训形式,主要内容是围绕新技术,开展技术学习和新教材、教法研究,帮助了部分教师增加了对新技术、新课程理念的了解和认识,可以说这是信息技术与学科教学整合的必要环节,更重要的工作是让教师带着新技术和新观念进入实践状态,将其内化成行动。当然,教师培训不是一次性的,而且根据教学实践和课题研究的需要随时进行的。
(六)进行信息技术整合专题课例研究,提出整合模式和教学策略
行动研究是教学研究的主要方法,参与的一线教师既是行动者,又是研究者,通过大量研究课、研讨会、教学实验等方式,探索信息技术与学科教学整合的教学模式、教学策略。各学科通过各种形式的研究活动,总结出一批信息技术与教学整合的教学组织形式及相关策略。如果按信息技术类型及主要使用者分类,可将各学科教学方式大致分成4类:教师演示为主型、学生应用工具软件为主型、学生应用网络学习为主型、学生在虚拟环境中学习为主型。还可再根据学习方式的不同,继续进行细化,如网络学习型再分成应用网络自主学习型、应用网络协作学习型等。
2004年至2005年,市教研部门特别开展了专题课例的研究,信息技术与学科教学整合作为专题中的重要一类成为各学科及各学校教师研究的热点。这些课例都带有学科特色,突出信息技术的操作性和实效性。2005年下半年,市教研部门组织全市教师参加了主题为信息技术与学科教学整合的“教学设计评比”,仅中学化学学科就征集教学设计近400篇,参加人数之多和稿件水平之高是近年来教学评比活动中不多见的。这些教学设计评比活动是近年来各学科信息技术整合研究的集中检验和总结,可以看出很多学科整体上有了长足的进步,涌现出大量的优秀课例。
(七)注重教学资源的开发,不断推进信息技术与学科教学的整合
要达到促进信息技术与学科教学深入整合的目的,建设配套的学科教学资源库是不容忽视的环节。这个资源库是基于因特网技术环境下的,由学科教师共同建设和维护的,包括学科教学内容(如多媒体电子教材、相关网络资源、教师课件、学生作品等)、学科教研经验库(如师生论文、录像课资料)、教师BBS、师生BBS、课题研究新闻等多方面内容。资源库建设可分为资源积累、资源整理、资源电子化、资源存储(光盘或服务器)、资源库发布(出版光盘或发布于因特网上)、资源库维护几个阶段。资源库的建设是一项长期、艰巨的工作,需要全市教师的通力协作,实现真正意义的资源共享。
很多学科通过组织全市教学评比来收集相关教学资源,据不完全统计,市教研部门15个子课题组于2002年9月―2003年10月共组织有关评比21次,其中教师论文622篇、教师自制课件531件、录像课170节、现场课20节、学生论文80篇、学生制作软件10件、教师教学设计200件。这些教学资源有的已经整理完毕,并记录成光盘进行推广。此外,与公司合作的高中英语教学素材库、小学社会资源库、计算物理基础光盘版等都已完成。部分学科正在进行学科教学网页的建设和完善,例如,中学地理、体育、小学数学和小德育学科建设了相关网站。这种基于网络的新型教研方式实现了即时、高效、互动的教学研究,为教学实践提供了丰富的资料,对课堂教学质量加以指导、监控和评价。
此外,各区县也组织教师与专业人员合作建设教学资源库,服务于新课程实施。例如,密云县建立的乡土教材资源库就使用在地理学科的地方教材教学中。还有很多硬件条件比较好的学校依托校园网,为教师建设备课系统,为学生建立研究性学习的资源网站,方便师生共同使用。
二、信息技术与学科教学整合研究工作取得的成效
近年来,北京市开展的信息技术与中小学各学科教学整合的研究在推进基础教育现代化、信息化的建设,改变教与学的方式,提高教师专业化素质和资源开发等方面取得了突出成效,有力地推动了基础教育教学质量的提高。
(一)信息技术与学科教学整合促进了教师专业发展
通过几年信息技术与学科整合的推进,促进了教师角色的转变,即教师的角色已从传播者、权威者转换为学生学习的辅导者、支持者,信息技术成为教师辅助学生学习的重要工具。
1. 教师由知识的提供者转变为学习的指导者
在传统的以教为中心的学校教育中,教师几乎就是知识的代言人,权威和智慧的源泉,学生只能复制教师传授的知识。随着信息技术的迅猛发展,特别是多媒体教学系统、计算机网络教学系统的开发和应用,可使学生获得广泛的知识信息,信息资源超时空的传递交流,消除了地域沟通的时滞,生动的同步交流和灵活的异步交流均成为可能。信息技术对教学方式的影响,表现在教师不能再单凭一张嘴、一支粉笔、一块黑板就可以进行教学。而是要综合运用多种教学方式和手段,构建适应信息社会的新型教学模式。在信息化教学中,教师不再是教学的主宰者,而是一个平等的参与者。学生在教师指导下,在信息空间中,自主地选择适合自己水平、兴趣、特长、个性的信息,以个人或小组的形式,将从校园网平台资源库或因特网上获取的信息整合成一个一个相互关联,又不断加深拓展的课程,通过学习和训练,拓展认知领域;在问题的探究中增进科学素养和人文素养;培养独立性、选择性、自主性、创造性,养成平等对话、主动参与、敏于探索、协调合作的沟通的社会能力。实践表明,信息整合教学条件下的教师正以新的角色发挥着新的作用,成为学生进行探索和发现的伙伴,知识援助者和引导者;师生通过平等的对话、合作,共同创造和体验,达成彼此的共识、共享、共进,形成学习共同体,获得共同的发展。
2. 教师由课程教材的执行者转变为课程教材的研究者
在传统的教学论中,“课程”被理解为规范性的教学内容,它们是按学科编制的,因此我们常常认为课程就是学科或各门学科的总和。在这里隐喻着这样的观念,即课程是封闭的、自足的。在这种观念的支配下,教师成为课程实施的中心,进行着一场“教―学”游戏,游戏的规则是先定的,内容是固化的,中心是知识的传输。在信息化社会,我们是从更广阔的视野理解课程,它应该是一个开放的学习环境,是时间上的不断延伸,空间上的持续扩展和内容上的无限包容。可以说,课程不再是静止的、陈旧的,而是活动的、不断更新的;课程不再是死板的、封闭的、狭隘的,而是生动的、综合的;课程不再单纯是有形的教科书,而是一种自由的、可供选择的由声音、图像、文本等构成的动态教材。学生还可以利用互联网,汲取所需的信息,构建自己的信息体系。教师在课程运作过程中的权力也不再停留在教材的执行者这个单一的角色上,而是参与到课程决策、课程设计、课程实施和课程评价等各环节之中,在课程实施过程中学生是与教师平等的对话者,都成为课程的主体,共同创造和开发课程。在这种观念指导下的教学过程便成为课程内容持续生成与转化、课程意义不断建构与提升的过程,课程亦变成一种动态的、生长性的“生态系统”和完整文化。
3. 教师由教育教学的管理者转变为学生学习及生活的设计者、情感的沟通者
在师生教学交往中,教师已经开始从传统教学的传道、授业位置上退下来,教师和学生以各自的知识、经验、情感、个性投入教育活动,相互影响,相互交融,相互促进。交流、对话、感染成为教育活动发生发展的基本方式。教师不再是至高的权威,而是以自己的学识、能力、人格魅力等去感染学生,建立起自己的崇高威信,以“随风潜入夜,润物细无声”的奇特效果影响学生,与学生建立民主、平等、普遍交往的关系。但也要看到,现代开放教育在突破了学习的时空界限的同时,也带来了教师和学习者之间感情上的分离状态。这一“师生分离”状态虽然提供了相对宽松、自由和开放的学习环境,却使学习者在进行个别化自主学习时减少了学习者之间的交流,更减少了学习者和教师之间的交流。因此,在开放式教育模式下,教师要重视与学习者建立良好的人际关系,用一副善于倾听的耳朵和极具亲和力的语言帮助学习者释放不良情绪,增强心理承载力,使之成为心智健康的人;同时还要重视师生之间必要的直接接触,开通师生情感交流的渠道,设法弥合师生的感情隔阂,提高学习者对教师及其课程的认同感。因为人类感情的需要非虚拟接触所能满足,信息技术化的教学是难以取代传统教学中师生的情感交流、人格感染和精神激励的;教师还要在多媒体教学设计中注入人文关怀,在具体教学环节的设计和管理中引入赏识教育。教师这一角色的“扮演”涉及学习者学习过程中非智力因素的开掘,对学习者心智的健康、学业的完成、终身学习能力的获取而言都是不可缺少的。
概括起来,在信息技术与教学整合的教学环境中,教师角色开始转换的趋势为:
――教师已从一味强调知识的传授转向重视组织学生学习,并最大限度地开发新的课程资源,加强对这些资源的管理与分类,使之井然有序,为学生进入资源库这一大型“超市”,开展研究学习提供最大的方便。
――教师已开始注重学习的个性化和自主化,通过计算机来实现教师的指导性教学行为,对学生实施个别化教学。
――教师间开始实现更为广泛的合作,建设信息化教学与研究的团队,促进基于网络的学习文化的形成与发展。
――教师已经注意一方面更广泛地利用现代教育技术, 具有对技术进步的敏感性,在弥补传统教育不足上下功夫,另一方面也开始对信息技术的片面使用进行深刻的反思,避免“只重技术,忽视人文”、“只见机器,不见师生交流”的倾向,在充分发挥网络教育优势的同时,努力实现教师与学生之间在教学上的两个零距离,即在教学时间与空间上的零距离,在心理与心灵交流上的零距离。
总之,教育信息化为我们展示了未来教育的美好前景,但我们必须清醒地认识到,信息技术的应用不会自然而然地创造教育奇迹,它可能促进教育改革,也可能会对教育改革产生负面影响,因为任何技术的社会作用都取决于它的使用者。
(二)信息技术与学科教学整合促进教与学方式的转变
1.信息技术与学科教学整合促进教与学方式转变的特征
信息技术与学科教学整合促进教与学方式转变的特征,概括起来主要有以下几个方面:
(1)教学个性化
信息技术与学科教学整合中的教学个性化,并非指一般意义上的教师个人在教学实践活动中逐渐形成的特色性的教学能力,而是指通过计算机来实现教师的指导性教学行为,对学生实施个别化教学。实际上存在两种不同性质的个别指导方法,一是程序式个别指导,二是对话式个别指导,或称“苏格拉底法”。一般情况下,教学个性化大多指前者。后者需借助人工智能技术来实现,因此又称为智能导师系统。在多媒体方式下,个别指导型CAI的教学内容图文并茂、声色俱全,交互形式更为生动活泼。自从计算机应用于教育领域,辅助学生学习的最理想目标,就是实现智能导师系统来辅助学习。这种智能导师系统(简称ITS)是利用人工智能技术来模拟“家教”的行为,允许学生与计算机进行双向问答式对话。一个理想的智能导师系统不仅要具有学科领域知识,而且要知道他所教的学生的学习风格,还能理解学生用自然语言表达的提问。
(2)学习自主化
由于以学生为主体的教育思想日益得到认同,利用信息技术支持自主学习成为必然发展趋向,其真谛和实质就在于实现人文交互环境下的个性化自主学习。“自主”即做学习的主人,主动积极地学,充分体现学习的自我控制性。事实上,超文本、超媒体之类的电子教材已经为自主学习提供了极其便利的条件,比如,学生学习历史除了课上听讲,课外阅读、参观外,又多了新途径,就是利用网上资源学习历史,这逐渐成为历史学习的一种非常重要的补充手段。网络的“非线性结构”决定师生获得信息的机会几乎是均等的。在有些方面,学生甚至超过老师,比如有的学生对第二次世界大战感兴趣,下载并购买了大量的资料存储起来。他们思想十分活跃。面对这样的学生,如果老师上课还是就本宣科,不改变传统的教学设计,显然就不能满足学生的需求。在网络化教学中,教师不再是教学的主宰者,而是一个平等的参与者。学习者在教师指导下,在信息空间中,自主地选择适合自己水平、兴趣、特长、个性的信息,以个人或小组的形式,将从校园网平台资源库或因特网上获取的信息整合成一个一个相互关联、又不断加深拓展的课程,通过学习和训练,拓展认知领域;在问题的探究中加深对历史与现实的理解,培养与他人合作和交流;培养独立性、选择性、自主性、创造性,养成平等对话、主动参与、敏于探索、协调合作的沟通的社会能力。
我们只要查一下首都在线、搜狐、新浪、雅虎中国、网易五大网站,就可以发现关于历史的网站或网页很多,“首都在线”上有1000多个网站、10000多个网页;“搜狐”上有3000多个;“新浪”上有1400多个网站;“雅虎中国”上有近900个网站;“网易”上则有近700个网站。此外,还可以利用“google”(www.gogle.com)、百度(www.baidu.com)等搜索引擎等找到所需要的材料。这些都为学生进行自主学习提供了条件。
(3)活动合作化
传统的观点认为学习是完全是个人头脑发生的事。现代教学论则认为,工具、信念、练习、态度和其他人都对学习有着重要的作用,学校、教师和学生构成了学习共同体。通过合作方式进行学习活动也是当前国际教育的发展方向。信息技术在支持合作学习方面可以起重要作用,其形式包括计算机交互平台的网上合作学习、多人一机完成小组作业、计算机扮演学生同伴角色等。网络可以作为有力的合作学习工具。这是因为,学生以计算机为媒介的通讯大大扩展了参与沟通的成员的范围,扩展了理解与思想的广度。另外,对于那些比较内向和高焦虑的学生而言,网络提供了一种更为适宜的沟通工具,可以减少面对面对话时的压力和尴尬。而且,网络既可以支持生动的同步交互,让学生能够与身处远方的学生或教师、专家实时交流;同时又可以实现灵活的异步交互。研究表明,在异步交互中,学生可以在发出自己的发言之前对自己的想法进行更深入的反思和完善,因而有利于实现更为深入的讨论、研讨。1
(4)评价管理自动化
利用计算机管理教学过程的系统叫做CMI(计算机管理教学)系统,包括计算机化测试与评分、学习问题诊断、学习任务分配等功能。最近的发展趋向是在网络上建立电子学档(Learning Portfolio),其中包含学生身份信息、活动记录、评价信息、电子作品等。利用电子学档可以支持教学评价的改革,实现面向学习过程的评价。
2.信息技术与学科教学整合促进教与学方式转变的实践探索
信息技术与教学方式、学习方式的整合有多种模式,在各种模式中教师引导学生综合应用信息技术的以上功能,进行接受学习、探究学习、体验学习和合作学习,在落实各学科学习目标的基础上,促进学生的发展。
(1)教师演示讲解辅助学生接受学习
以教师使用信息技术为主的演示型学习方式是在传统学习方式基础上,把计算机作为教学媒体使用,主要用于课堂学习中的演示,学生一般通过大屏幕进行观看。教师为此花费的时间和所需的新技能相对较少,所需硬件较少,对软件的个性化和交互性要求不高,能为全体学生的充分感知创造条件,也可以重新组织情景,突出事物的本质特征,帮助学生对重、难点知识的理解。这种使用方式适合硬件配备不足的学校和计算机操作技能一般的教师和学生选用,可以应用于目前中小学教学中最常见的新授课、复习课和习题课。
教师演示为主型是各学科都经常使用的一种教学组织形式。例如,中学历史学科就提出要进一步完善以教师使用信息技术为主的演示型教学模式。中学语文学科利用多媒体技术将相关资料集成在一起,帮助学生从中查找更精华的信息用在写作训练中。由于主要采用接受学习方式,教师演示、讲解的内容多为学生难理解、比较抽象的知识,如化学学习中的晶体结构。
(2)教师引导学生应用工具软件进行探究学习
以学生使用信息技术工具软件为主的学习方式是信息技术与教学整合后的新“亮点”,也是各学科教学改革的重点,是正在研究和实践的主要教学方式。信息技术作为辅助学生学习的重要工具,支持学生主动、深入的思考,提供解决问题的方法和思路,为学生个性化的学习创设了广阔空间。这种教学方式一般在计算机教室内进行,学生个体(或3人以内小组)操作计算机,教师提供工具软件和适当的指导,主要用于问题解决式的教学。
(3)基于网络环境下的自主学习和探究学习
网络化教学方式是指充分利用现代信息网,通过实时传递文字、声音、图形、动画、影象、电子课件和教师板书等教学要素,使师生进行双向视听、问答,实现远程跨时空交互的教学方式。这种教学方式使师生之间、生生之间协作学习、共同探究,充分共享教育资源,真正作到了充分满足个性化的学习要求。网络化教学方式的特点在于它可以让学生在学习过程中获取多层次、全方位的信息资源;可以使教学活动实施开放,学生可根据自己的实际情况确定学习的时间、内容和进度;可以随时与教师、同学探讨问题,进行交流。因此,这种教学方式极大地增强了师生和生生之间的交互性,能引导学生由被动式学习向主动式学习转变,突出了学生的主体性地位。
基于网络环境下的学习基本分为两大类,一是异地学习,即教师、学生等学习主体身处不同时空,完全通过网络联系,也称为基于网络环境教学或网络课程,这多在高等教学和成人教育中使用,与电视教学等构成远程教育。二是仍以课堂教学为主要时间和地点,教师利用校园网或教室局域网开展教学,教师和学生同在电子教室中,教学内容多以网页形式呈现,师生交流除了面对面以外,还可利用网上BBS或播放系统。我们先讨论第二类利用网络的学习,这是各学科开展信息技术与教学整合的重要内容,研究出很多优秀的典型案例,并总结出不同的应用形式。例如,中学政治学科根据教学组织形式不同,将其分为辅导型、讨论型、探究学习型和协作学习型。
基础教育课程中的自主学习,多需要教师预先建立一个课程资源网站,以贴近课程标准和教材的学习内容为核心部分,进行适当的拓展和延伸。在利用多媒体手段呈现学习内容的同时;辅助学生自练、自测的评价部分以监控学生的学习效果;还可以设置问题讨论社区,进行生生交流和师生交流。
网络探究(web-quest)是一种探究定向的活动,学生要和网上的信息进行互动。至少有两种形式的网络探究:短期的网络探究和长期的网络探究。短期网络探究的目标是知识的获得和整合;而长期的网络探究的目标则是对知识的扩展和精细加工。网络探究应包括以下因素:对背景信息进行介绍;包含一项有趣并可行的任务;解决某一任务所需的信息资源;对完成任务的过程进行描述;对如何合理利用学生们的时间进行指导;对学生的探索进行总结。网络探究不同于实验探究,它是基于对海量相关信息的获取、加工和处理,学生对信息的判断、识别、转化、组合的过程就是探究学习的过程。
(4)虚拟环境中的体验学习
虚拟现实技术(Virtual Reality) 是利用三维图形生成技术、多传感交互技术以及高分辨显示技术,生成三维逼真的虚拟环境,使用者利用传感设备,或键盘、鼠标等输入设备进入虚拟空间,成为虚拟环境的一员,进行实时交互,感知和操作虚拟世界中的各种对象,从而获得身临其境的感受和体会。目前虚拟现实技术已广泛应用于航空航天、医学实习、建筑设计、军事训练、体育训练、娱乐等许多领域。将虚拟现实技术应用于教育领域,就形成了“基于虚拟情境的教学模式”。它是指运用虚拟现实的技术,在电脑上创建各种虚拟情境(如虚拟课堂、虚拟实验室、虚拟社区等),使学生在一种身临其境的环境中进行学习、研究、探索、体验的教学结构形式。
在现有PC机系统上,很多公司开发出专门为学科学习使用的虚拟软件,正逐步在课堂教学中尝试使用。例如,中学政治学科教学中就使用了经济学模拟软件,及虚拟法庭、虚拟企业、虚拟出国考察等教学研究课。地理学科教师了经常让学生使用环境虚拟软件,解决某个地质、地理问题。科学课教学常用的是实验模拟软件,如物理学科的MATLAB等。
(三)信息技术与学科教学整合的研究促进了教研创新
1.网络教研工作格局逐步形成
信息技术与学科教学整合研究的深入,影响和改变了教研工作的方式,利用信息技术的支撑使市――区(县)――学校三级教研网得以真正实现,学科教研网快速、便捷、共享、实用等特点促进了教研创新。如中学地理学科建设并维护了“北京地理教学资源网”,设置了“最新信息”、“市教研活动”、“区教研活动”、“教学资源”、“教改动态”、“继续教育”、“学会工作”等栏目,设置了直接与市地理教研室联系的“
2.开展网上备课,实现全市优质教育资源的共享
利用北京市教育信息网上建立特级教师工作室,基教研中心建立“网上教研”平台,利用现代远程教育网对边远地区教师启动了“网上教师备课指导”,使更多的农村教师通过信息技术手段,学习特级教师及其他优秀教师先进的教育理念和教学方法,共享优质的教育资源。
小学语文、数学、中学英语等学科试运行“网上备课”,将其纳入基教研中心各学科的常规教研工作。经过一段时间的试验和不断完善改进的基础上,利用“网上备课”积累起的经验,在现有基教研中心网站和各学科教研网站的基础上,将逐步建立起涉及中小学各学科,覆盖全市各区县教研室,辐射全国各省市教研部门,联接其他教育部门和网站的北京市基础教育教学网。
三、今后研究的问题
经过几年的努力,北京市关于信息技术与学科教学整合的研究取得了阶段性成果,加快了基础教育信息化的步伐。与此同时,我们也看到全市各区县、学校及各学科之间信息化的发展水平还不均衡,对信息技术影响学生学习过程的研究还不够深入,还要继续加强应用信息技术提高课堂教学的实效性的研究。因此,这项工作还将在“十一五”期间延续下去,进一步推动北京市中小学信息化建设。
(一)进一步加强信息技术与学科教学整合的研究
1.开展针对性强、层次性突出的研究,提高全市信息技术与学科与学科教学整合的整体水平
信息技术与学科教学整合的发展基本需要经历三个过程:第一,基本层次:计算机辅助教师教学,以教师操作计算机为主要形式,以帮助学生理解学科知识为主要目的;第二,较高层次:计算机辅助学生学习,以学生操作计算机为主要形式,以帮助学生获取学科知识为主要目的;第三,理想层次:信息技术与学科课程整合,以信息技术为重要的、必备的教和学的手段,以提高学生应用信息技术探究学科问题为主要目的。
从整体上看,北京市的整合研究同时并存着以上三个层次,说明发展的不平衡。因此,今后的研究要特别针对不同地区、不同学科特点、不同学校条件、不同学习水平学生的情况进行更有针对性的、操作性更强的指导和引领。同时,为了减少地区和学科差异,要加强广泛的交流、研讨及经验推广,对薄弱地区和学科进行特别的指导。
2.研究过程要实证性和行动研究相结合,理论研究和实践探索并重
作为教育部“十五”重点课题,在市教研部门的统一组织下比较顺利地推进了北京市信息技术整合的研究工作。今后,还应以课题研究的范式继续进行,并加强实证研究,注重教学实验数据的收集和分析,将实证研究方法运用在行动研究过程中,提高研究过程的规范性和整体水平。
此外,虽然信息技术整合的课题主要属于应用性研究范畴,重在教学实践,但也不能忽视理论的指导和提升,尤其是对新课程理念的深入理解和落实。只要做到理论研究与实践探索并重,才能全方位推进信息技术与学科教学整合的发展。
(二)深入研究学生的学习特点,加强信息技术应用的实效性,提高学生的信息素养
1.要加强研究学生学习的规律,促进学生的有效学习
目前,北京市中小学教师在使用信息技术,多数能够考虑从学生的学习需求,设计教学,但仍有一部分教师还将信息技术仅作为教学演示工具。虽然北京市很多学校都做到了班班通,每个教室教至少有一台电脑及投影设备,但多用于教师演示,学生应用这些设备进行学习的还仅限少数。因此首先要进一步明确信息技术与学科教学整合的目的。在教学中应用信息技术是为了更好地促进学生的发展,促进学生的有效学习,而不仅仅是教学演示工具;其二,要认真研究学生的学习规律,包括各年龄阶段各学科学习特点等,遵循这些规律,在实践中探索应用信息技术促进学生学习的最佳教学内容、最佳使用时间及方式等;其三,在使用信息技术时要加强与学生的语言交流和对学生的情感投入。通过多媒体的介入,使课堂更具有活力。
2.进一步提高学生信息素养,使信息技术真正成为学生自主学习的工具
信息技术使学生的学习过程更具有开放性,可选择性,同时也要求学生具有更高的自主性、自律性,而目前不少学生缺少应用信息技术进行学习的意识和有效方法。调查结果表明,我国有相当比例的上网成瘾者是在校中小学生,他们上网不是学习新知识,而是沉溺于网络游戏或聊天,严重损害了他们的身心健康,大部分学生虽然没有达到成瘾的程度,但也认为信息技术的主要用途是娱乐而很少部分才是学习。由此看出引导学生应用信息技术主动学习的重要性和紧迫性。因此教师要引导学生应用信息技术进行学习。不论是课前预习,课上学习和课下复习都要加以引导。另外,教师们为教学所制作的网站(页),除了课上进行使用外,还要引导学生上网继续学习,有些作业就可以采取通过上网搜集资料撰写专题小论文的形式,不断培养学生应用信息技术有效学习的意识和能力。
教育教学过程中要创设适当的软硬件环境,为学生提供使用信息技术自主学习的机会,使信息技术真正成为学生认知、探究和解决问题的工具,教师还要加强管理和指导,从而培养学生的信息素养及利用信息技术自主探究、解决问题的能力,提高学生学习的效益。
3.充分发挥信息技术的优势,促进学生的个性化学习
在没有信息技术支持的情况下,要想获得个别化教育的实际效果,一般要通过课外的补充措施才能奏效,而研究资料却表明,在教师将主要精力放在课堂讲授的情况下,平均每个学生每天和教师个别交流的时间不到2分钟,对学生的个别指导无从谈起。因此,从程序教学运动至今,利用教育技术实现个别化教育和充分个性化的学习一直是教育追求的目标。
随着信息技术的迅猛发展,个性化和终身化学习的观念深入人心,学生的个别化学习成为可能。当前,信息技术在促进学生个别化学习方面的作用还远远没有发挥出来。为了充分发挥信息技术在促进个别化学习方面的优势,在课堂教学信息的流通与传播方式,要由过去的单向流动方式变为互动式、团队合作式等新的方式,在教学资源的设计方面,要由过去的统一标准变为多样化,以适应不同学生的认知水平和学习方格;进一步的发展就是使每一个学生都可以不受时间和空间的限制,根据自己的兴趣、需要和能力,选择相应的学习内容、学习方式和学习进度,使每个学生都有机会运用信息技术亲身体验个性化和终身化学习的境界,个性化和终身化的教育理念将在更深、更广的层面上得到发扬光大,这是学习社会最为重要的特点,它标志着教育由发展的手段转变为不仅仅是发展手段,同时也是发展的基本内容和目标。
(三)进一步提高教师信息化素质,创设更丰富的数字化学习环境
1.围绕“促进教师专业发展,丰富学生学习方式”加强数字化学习资源的建设
数字化学习资源是信息技术促进学习方式多样化的重要因素之一。虽然目前教育界自身和社会均在数字化学习资源建设方面做了大量的工作,取得可喜成绩,但仍不能满足广大中小学学生的需求,存在结构性短缺的问题,还不能有效支持学生的自主学习、探究学习、合作学习等新的学习方式。因此围绕“促进教师专业发展,丰富学生学习方式”加强数字化学习资源的建设的工作已迫在眉睫。加强数字化学习资源的建设要把师生教学活动本身作为数字化学习资源的重要组成部分,这样的学习资源具有动态生成性,可以改变学生在教学中的地位,从被动的知识接受者转变成为知识的共同建构者,从而激发学生的学习积极性和主动性。同时,还可以开阔教师的教育视野,激发教师的创造性智慧。加强数字化学习资源的建设要发挥数字化学习资源在个别化和交互性方面的特长,重视对学生自主学习环境的创造,从而更好地发挥数字化学习资源的作用。
2.以学生学习为本,提高现有硬件设备的利用率
目前,北京市已基本实现中小学教育信息化“十五”计划主要建设目标,即:全面实现学校、区县教委、市教委三级网络系统联通;全市中小学建成不同标准的校园网,联网计算机进入每一所中小学的教室;全市小学、初中学生平均10人拥有一台计算机,高中学生平均8人拥有一台计算机。但绝大多数学校的计算机实行集中管理并且没有实现校内联网,学生使用计算机自主学习的机会很少、很不方便,有的学校甚至不让学生使用计算机学习。因此,提高计算机利用率和方便程度的潜力很大。应通过改革管理方式,合理规划计算机的分布,提高教师和学生课内、课外使用计算机的方便程度,使信息技术成为学生的学习工具,真正变为信息技术为学生的学习服务。
3.重视和加强对信息技术与学科教学整合的评价及管理
信息技术与学科教学整合是全面实施素质教育,深化学科课堂教学改革的重要举措,从开始的教学实践到全市范围的推广每个环节都需要重视和加强评价和管理,保证此项教育改革始终朝着正确的方向发展。要继续坚持以建设为基础,以应用为导向,以提高中小学教育质量为目标的工作策略,进一步强化信息技术与教育教学的结合,与中小学管理的结合。要不断改进对教育信息化的管理方式,研究建立北京市中小学教育信息化工作评价指标体系,不断提高全市、各区县、各学校教育信息化建设的质量和利用水平。
总之,在“十五”期间,在北京市各级领导的指导支持下,全市的信息技术与学科教学整合研究取得了较为丰硕的成果,在应用信息技术促进中小学生有效学习方面取得了显著的成效。在“十一五”期间一方面要大力宣传推广已经取得的成功经验外,还要继续进行研究,使信息技术真正融入于学生的有效学习中,以促进北京市教育教学水平的不断提高。