信息技术与学科教学方式的转变

                     ――信息技术在课程整合教学中的角色

北京市第八十中学  马丽英  成振生

论文摘要

文章从实际的教学改革和教学的需要入手，对信息技术与课程整合中信息技术的角色进行了详细的分析和探讨，根据信息技术与课程整合的不同程度和深度，将其角色分为三个方面，并对各个方面角色的特点、教学的指导思想、主要技术特点、注意事项等进行了详细的介绍。

【关键词】信息技术、课程整合

    信息技术与其他课程教学的整合，正在成为当前我国信息技术教育乃至整个教育信息化进程中的一个热点问题。那么，如何具体理解信息技术教育的课程整合，如何具体实现整合，如何定位信息技术在整合中的角色呢？还存在着不同的理解。

（一）理论

目前国内对课程整合比较主流的理解是“把计算机技术融入到各学科教学中，就像使用黑板、粉笔、纸和笔一样自然、流畅。这种观点将课程整合的重点放在CAI，即计算机辅助教学上，信息技术的角色是辅助工具。它突出计算机作为工具，去辅助各传统学科的教学。从整合的目标价值观看，这种观点看重的似乎是被辅助的其它各学科教育(包括突破难、重点，提高教学效率乃至改变教学模式)，而非信息技术教育本身。

　　另有一种对信息技术课程整合的理解主要指信息技术课程的内部整合。例如，可以让整体的信息技术课程由正规的学科课程(排入正规课表、教材)、活动课程(如网页制作、网络知识、电脑美术、编程等兴趣小组)和其他隐性课程(如学校与周边社会的信息环境)来组合而成，并协调这些环节来培养学生的信息意识、信息能力，这时信息技术的角色是主导工具。这一类课程整合有时也涵盖调整信息技术课程的教学内容、创新教学方法、改革评价方法等。总的来说，这一类整合从目标价值观看，主要着眼于达成信息技术教育的目标，即培养学生对信息技术的兴趣和意识，让学生了解并掌握信息技术基本知识和技能，使学生具有获取信息、传输信息、处理信息和应用信息技术手段的能力，形成良好的文化素养，为他们适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。

从教育信息化和教育教学改革的全局出发，信息技术的课程整合，无论是其自身的，还是与其他学科课程之间的，都有其必然性。这种必然性是由信息技术学科本身的特点以及它确已渗透到了社会的各个领域这样的事实所决定的。事实上，这一课程整合也确已成为各国信息技术教育乃至整个教育教学改革的研究热点和发展趋势。

因此，从目前来看，信息技术在教学中的角色是各不相同的，那接下来，我们就从信息技术在学科教学中所充当的角色结合实例来分别谈一谈。

一．信息技术在学科教学中的角色一：演示、交流、个别辅导

在传统教学和目前大多数教学中信息技术仅作为演示工具、交流工具、个别辅导工具：所有的教学都严格按照教学大纲，把学生封闭在教材或简单的课件内，使其和丰富的资源、现实完全隔离。

1．演示工具

这是信息技术用于学科教学的最初表现形式，是信息技术和课程整合的最低层次，也是目前大多数基础教育和高等教育都处于的层次。

教师可以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；也可以利用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。另外，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。

当然，我们这里指的信息技术作为演示工具并不是装样子的那一种。如果信息技术的使用达不到投影、幻灯、录像的教学效果，或者只是简单的代替了投影、幻灯、录像等媒体，成为教学的一种装饰或点缀，使用就毫无意义。因此，该层次的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。

2．交流工具

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。

　　“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。要实现上述目的，并不需要复杂的信息技术，只需在有互联网或局域网的硬件环境下，采用简单的BBS、聊天室等工具即可。教师可根据教学的需要或学生的兴趣开设一些专题或聊天室，如：我需要帮助、老师优劣之我见等，并赋予学生自由开辟专题和聊天室的权利，使他们在课后有机会对课程的形式、教师的优缺点、无法解决的问题等进行充分的交流。

　　讲授式教学仍然是此层次的主要教学策略，学生仍以个体作业形式完成学习任务，评价方式也与前一层次相同，教师的角色和学生的角色也基本没有变化，但是，教师多了一项工作：对交流的组织和管理，由于学生感情和学习兴趣的激起，使其对学习产生优于前一层的积极性。此外，此层次对信息技术提出了新的要求：互联网和局域网的使用。

3．个别辅导工具

随着计算机软件技术的飞速发展，出现了大量的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。在此层次，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。

　　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。

　　在此层次，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。

无论是演示也好、交流也好或者作为个别辅导的工具也好，整个教学都在以“知识”为中心的指导下进行，教学目标、教学内容、教学形式及教学组织都和传统课堂教学没有什么区别，整个教学过程仍以教师的讲授为主，学生仍然是被动的反应者、知识被灌输的对象。信息技术的引入，只是在帮助教师减轻教学工作量方面取得了一些进步，而对学生思维与能力的发展，与传统方式相比，并没有实质性的进步。

二．信息技术在学科教学中的角色二：提供资源、信息加工、协作

以上信息技术在学科教学中的角色是有限的、封闭的，因此学科教学也就成为以个别化学习和讲授为主的传统的学科教学。

以资源为中心的学科教学中，教师的角色和学生的角色等都会发生较大的变化。教育者日益重视学生对所学知识的意义建构，教学设计从以知识为中心转变为以资源为中心、以学为中心，整个教学对资源是开放的，学生在学习某一学科内的知识时可以获得许多其他学科的知识，学生在占有丰富资源的基础上完成各种能力的培养，学生成为学习的主体，教师成为学生学习的指导者、帮助者、组织者。着重培养学生信息获取和分析能力?D?D信息分析和加工能力?D?D协作能力?D?D探索和创新能力。

1、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。

　　在此方面，主要培养学生获取信息、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。相比较来说，后者比前者更能培养学生获取信息、分析信息的能力。但是，由于现实环境的限制，如：上网速度慢、学生信息处理能力低、无法上Internet等原因，也可以采用第一种方式，不过要求教师提供尽可能多的资源，让学生有对信息进行“筛选”的可能。

该方面是所有后续教学的基础，在信息社会里，学生只有找到资源才有创作、发明所言。

2、信息技术作为信息加工工具

　　上一方面主要培养学生信息能力中获取信息和分析信息的能力，强调学生在对大量信息进行筛选过程中对事物综合的了解和学习。该方面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。该方面不能单独成立，必须依赖于“信息技术提供资源环境”?D?D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。

　　在该方面的教学中，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。该方面可采用任务式教学策略，而且适合于从小学高年级以上的所有年级，如：让初中二年级的学生写一篇你最向往的地方的作文，学生可以在网上自由遨游，选择祖国山河的壮丽一景，然后将文本、图形等进行重新加工，用word写出一篇精美、感人的作文等。

　　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。

3、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。但是，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。

　　竞争是指两个或多个学习者针对同一学习内容或学习情景，也通过Internet进行竞争性学习，看谁能够首先达到教学目标的要求，在培养学生技巧和能力的同时，培养学生的竞争意识和能力。基于竞争模式的网络协作学习，一般是由学习系统先提出一个问题或目标，并提供学生解决问题或达到目标的相关信息。学习者在开始学习时，先从网上在线学习者名单中选择一位竞争对手（也可选择计算机作为竞争对手），并协商好竞争协议，然后开始各自独立的解决学习问题。在学习过程中，学习者可看到竞争对手所处的状态以及自己所处的状态，学习者可根据自己和对方的状态调整自己的学习策略。竞争一般在智能性较强的网络教学软件支持下进行。

　　协同是指多个学习者共同完成某个学习任务，在共同完成任务的过程中，学习者发挥各自的认知特点，相互争论、相互帮助、相互提示或者是进行分工合作。学习者对学习内容的深刻理解和领悟就在这种和同伴紧密沟通与协调合作的过程中逐渐形成。协同需要多种网络技术的支持，如：聊天室、BBS等。

　　伙伴就是在网络环境下找到与现实环境中的伙伴相类似的学生，然后共同协作、共同进步的过程。另一种伙伴形式是由智能计算机扮演伙伴角色，和学生共同学习、共同玩耍，在必要时给予忠告等。

　　角色扮演指在用网络技术创设的与现实或历史相类似的情境中，学生扮演其中的某一角色，在角色中互相学习的过程。要实现角色扮演一般采用实时交互的网络工具，如：多功能聊天室等。

　　可以发现，以上四种学习模式中，学习和教学基本都在网络技术的支持下发生，而且，学生绝大部分时间都处于一种投入状态。

三．信息技术在学科教学中的角色三：认知、研发

最终信息技术将成为辅助学生学习的高级认知工具，并带动教育的全面改革。   

信息技术作为认知、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该方面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，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。

那么从演示工具到认知工具，到最终的改革，信息技术在课程整合中所充当的角色是不同的，老师们都在不断的探索和实践，他们在自己的工作岗位上积累了宝贵的经验和财富，但是，信息技术与课程整合是一个漫长的、历尽艰辛的过程，需要我们教育工作人员的全体努力和不懈追求。

（二）实践?D?D信息技术与物理整合

运用Flash动画完成物理中“牛顿第一定律”和“惯性”的实验

                                            ?D?D教学设计

课    题：运用Flash动画完成物理中“牛顿第一定律”和“惯性”的实验

授课时间：2004.4

教    师：马丽英（信息）  成振生（物理）

课    时：4课时

教学目标

知识目标：熟练运用Flash基本动画的创作并通过实践熟练三种基本动画的实现过程。

技能目标：熟练Flash制作的技巧以及网络操作的基本方法，灵活运用三种动画形式来验证牛顿第一定律和惯性实验的动画制作，使知识和操作内化为自身技能。

能力目标：通过单元学习活动，培养学生检索信息、整理信息、互相协作、综合应用以及分析问题、解决问题的能力，使学生意识到信息技术是帮助学习的一种极有效的工具。

情感目标：提高学生运用网络和信息技术完成学习活动的意识，重视学生的亲身体验，加强生生、师生之间合作学习的情感交流，增强自主探究学习的精神和解决问题的能力；在利用Flash等形式表达学生本人完成成果的基础上，培养学生对生活的热爱并提高学生在学习方面的积极性；

教学重点：

    熟练Flash制作动画的技巧方法；能够正确应用网络环境搜索信息资料；能够对信息资源合理进行整理并应用到所制作的动画主题中；能够利用Flash去完整的模拟一个物理实验过程。

教学难点：

1、通过实践对所学的知识进行归纳总结；合理应用Flash制作技巧使之恰当的服务于主题内容，学生真正学会利用信息技术表达自己观点，并能综合运用所学的知识，将Flash作为学习物理的好帮手。

2、对网络的正确有效的利用；对所搜集信息资源的整理；对主题内容的整体设计。

一．教学思想设计?D?D开展信息技术与物理整合的课堂教学

以学科整合的思想为中心,运用Flash去完成“牛顿第一定律”和“惯性现象”验证实验的动画制作。通过Flash在其他学科中的运用来激发学生的兴趣，在这个动画的制作的过程中熟练和提高Flash的基本操作，体会运用Flash所产生的特殊效果,培养他们学为所用的意识。使学生从被动接受式学习真正转变为自主探究学习和有意义学习，尤其要构建基于信息技术与初中物理课程整合的探究式教学模式，以更好地培养学生的创新意识、创新精神、创新能力和解决实际问题的能力。

二．教学设计

《运用Flash去完成“牛顿第一定律”和“惯性现象”验证实验的动画制作》这课内容的教学目标重点是让学生在正确地掌握Flash动画制作技巧后，掌握怎样用Flash动画去准确地模拟一个物理实验过程，不仅培养学生正确的Flash操作技巧，而且让学生认识到信息技术可以作为提高物理学习的一种极有效工具。但这节课在学生的信息素养方面，也是教学的重点，特别是培养学生正确在网上查找资料，并有目的地进行筛选，整理的能力作为本节课教学的发展目标。因此，本课计划用四课时来完成。第一课时，联系物理学科，提出整合的任务，让学生按照小组自主探索，协作学习共同讨论任务的内容要求，大任务可以分为几个子任务去完成，即完成任务的步骤，确定完成任务的一个整体计划书。第二课时，收集资料，小组按照共同研究的主题，快速查找、下载，并进行有效信息的整理。利用Flash完成小组作品的一个简单框架。第三课时，完成作品，小组中的每一成员按照自己的任务分工，分别完成自己的任务要求，并进行小组内的作品综合。第四课时，最终作品的完成，并进行作品的评价和总结，提出下一步的学习任务内容。

三．课堂教学的整体思路

由于学生在初二物理课上已学过“牛顿第一定律”和“惯性”知识。因此，在教学中我结合综合应用学习目标，与物理学科整合，先提出整合的任务，整个教学过程如下：

1、联系物理学科，提出整合的任务，并将大任务划分为几个子任务；

2、为完成任务，收集相关的物理资料与Flash制作技巧资料；

3、从任务中引出信息技术Flash知识目标；

4、学生利用掌握的信息技术知识完成任务；

5、任务评价，突出信息技术目标。

四．教学过程设计

1、进入第一学习过程与资源1平台

?D?D回忆物理知识，确定主题

2、进入第二学习过程和要求2的平台

?D?D收集整理物理资料，Flash技巧资料完成简单的动画制作

3、进入第三学习过程和要求3的平台

?D?D完成作品，并进行组内的作品评价

4、进入第四学习过程和要求4的平台

?D?D完善作品，并进行组间的作品评价与教师评价

5、进入第五学习过程和要求5的平台

?D?D巩固练习并提出下一步整合应用的内容要求

五．教学方法

将学生置于问题环境，学生自主地发现问题?D决定主题、制定计划?D探究学习、解决问题?D评价?D主题再构成、再探究?D总结、展示、交流、应用。

首先，将学生置于实际的环境中，让学生在实际环境中与环境相互作用，发现问题。根据问题，学生自主地决定应解决的主题，并基于所决定的主题，自主地研究制定解决该主题的计划。该计划应包括所完成主题的内容、步骤、过程、人员、分工等。

通过学生自主地探究，进行主题完成，并对完成任务的内容、方法、结果进行组内、组间、教师评价。

在探究、评价的基础上，学生对主题及其完成有了一定的认识，基于这种认识，应对主题进行再认识、再探究。如此反复，最后对主题完全的展现。

主题任务完成后，应进行总结、展示、交流、应用。一方面可对主题及其解决有更深入的认识、理解，同时，让学生有一种成就感。这个过程也是培养学生信息表现能力、协同工作能力的一个过程。主题解决后，应注重成果的交流、应用，使主题及其作品又返回到实践中（即物理学习过程中）。在整个综合学习的过程中，始终应让学生与实践紧紧地连接在一起。达到信息技术与物理学科的整合的目的。