信息技术与课程整合的模型和方法

信息技术与课程整合的模型和方法钟绍春东北师大理想信息技术研究院东北师大软件学院，130024姜雁秋，吉林省教育厅基础教育处摘要本文分析了当前国内外教育信息化的发展状况，信息技术与课程整合的进展，中小学教育信息化的关键问题。提出了信息技术与课程整合的一种模型，讨论了资源设计的原则与方法。最后讨论了信息技术与课程整合研究应注意的一些问题。一、中小学教育信息化的现状随着计算机、网络通讯、卫星等信息技术的快速发展，其在各行各业的应用也越来越广泛。信息技术的普遍应用，为人类社会带来了翻天覆地的变化。以美国为代表的西方发达国家首先提出了建设信息高速公路的计划[1]，近年来我国也投入巨大财力物力建设信息高速公路。其目的非常明确，就是为人们提供信息交流、共享的有效手段，为人们提供处理各类业务的有效的辅助工具，即所谓的实现信息化。因此，各行业的信息化就应运而生了。信息化的关键是运用信息技术手段，最大程度地解决领域问题处理过程中存在的各种可能利用信息技术解决的困难。因此，针对领域问题处理的不同步骤中的不同困难，其信息化的方法就可能有所不同。信息化是对过程而言的，它涉及到几个方面的工作。具体包括在不同步骤当中所需要的硬件设备、业务处理辅助软件、使用人员的培训及工作中的全面应用等。使用人员利用信息技术手段获取信息、加工信息、应用信息的能力（即信息素养能力）是至关重要，这种能力的培养应该结合具体的领域完成。伴随着信息技术在各行各业的广泛和有效的应用，中小学教育信息化也得到了快速发展[2]。中小学教育信息化是指在中小学校教学、管理、与外界交流，以及区域性教育系统与中小学校之间的管理、交流等各项业务全过程中，最大程度地应用信息技术手段提高工作质量和效率。与其他行业相同之处是，中小学教育信息化同样需要针对教育各项业务过程建设必要合理的硬件设备、支撑软件，系统培训使用人员并在各项具体业务中全面应用起来。不同之处是，教育各项业务有自己的业务流程，涉及的人员是教师、学生，各级管理、教研及辅助人员。最大的不同，也是他比其他行业难度大的多的是，教育信息化过程中所涉及的最关键核心的信息--教育资源。它本身既可能是软件，又是量最多的信息，且这些资源之间又存在着各种各样纵横交错的复杂关联关系。信息技术在欧洲和美国的教育中已经成为变革的推动力，在过去十年中尤为如此。目前，美国所有的中小学学校均与Internet相连。在美国、加拿大、英国等发达国家，由于中小学只有课程标准，没有固定的教材，在开展信息化教学时，都是由中小学教师来组织相关的教学资源。市场上大量销售的软件多数是学生就某一个具体问题学习或训练的软件，尤其是以游戏形式的软件居多。可共用的往往是公共素材。由于这些国家的教师素质高，学生基础好，因此，个性化教学开展得非常好。各种教学支撑软件居于领先水平。但是，由于文化差异、课程标准的差异、教材的差异，导致绝大多数国外教学软件不能直接应用到我国中小学课堂教学。我国有20%以上的中小学生所在学校能够与Internet网络互连，建立了相应的信息化教育环境，并以每年30%的速度递增，为教育信息化奠定了基础。中小学校实现信息化的关键是必要的资源及支撑软件。目前，各种多媒体软件种类繁多，形式多样。多为多媒体课件、光盘等形式，已有媒体化教学资源主要包括公共类素材、围绕教材内容的素材等方面素材，主要集中在讲授环节。部分公司/研究单位，针对部分学科开展了有特色的工具软件研发工作，取得了较好的效果，但仅局限在局部问题，从整体上不够系统。目前，由于从事这方面研究与开发的单位/学校自身经济、人员、硬件、合作单位等各方面条件的限制，很难从系统工程的角度对于整个中小学（小学、初中、高中）各学科，从不同教学阶段/步骤，不同用途，不同角色，不同层次，不同使用环境，进行系统研究需求，系统开发，系统应用。因此，按照中小学校的教育业务流程思想，建设基本的资源及软件环境构件工具往往都是局部的研究。中小学校大力推进教育信息化工作，很多学校几乎是全员制作课件。主要集中在课堂讲授和学生考试练习方面，缺乏教师与学生交流、学生自主与协作学习、测评等所需要的资源及软件工具。主要原因是由于信息技术刚刚普及到中小学校，信息技术发展异常迅速，从事中小学信息技术工作的多数是公司和中小学教师，公司往往只注重产品销售，而教师不擅长信息技术，制作一节课往往需其他教师配合，花一周甚至更长的时间，造成了较大的浪费。下面将讨论信息技术与课程整合的关键问题，给出我们所研究的一种教学资源及支撑工具软件模型（DSD），并讨论教学资源分类及设计的方法。二、信息技术与课程整合的关键问题信息技术与课程整合研究的目的是为运用信息化手段提高学科教学质量和效率提供必要的网络化境下的资源及配套的工具软件。整合的关键是信息技术应用到教学过程当中，因此，整合的过程是革命的过程[3]。因此，信息技术与课程整合研究的关键问题应该包括：（1）根据新课标的教学目标和要求，系统分析学科教学的全过程，如语文学科从一个学期开学到期末都有哪些教学安排，系统分析每一次课的全过程，从中找出传统教学手段在实现新课标过程中存在的困难；（2）充分了解信息技术手段的能力，针对传统教学手段在实现新课标过程中存在的困难，研究那些困难可以利用信息技术手段解决；（3）针对信息技术有可能解决的各种教学困难的不同特点，以及信息技术手段的不同特点，系统研究利用信息技术解决这些困难的方法、模式及实现途径。系统研究学科具有全部或局部规律的学科资源制作工具；（4）如何激发学生的学习兴趣，如何充分考虑学科与信息技术、教育学、心理学、环境及其他学科的整合；（5）如何针对讲授、交流、实践、巩固等环节教师和学生德不同需要研究教学资源；（6）如何兼顾多种版本教材；（7）如何针对不同层次、不同地域学校的不同需要研究教学资源；（8）如何针对不同使用环境，如校园网络、电子教室、远程网络等的不同需要，研究教学资源；（9）研究针对不同教与学过程、不同使用环境、不同使用对象所需要的合适的支撑软件工具。信息技术与课程整合的结果是符合新课程标准要求的，满足教师和学生在不同环境、不同过程、不同阶段需要的教学资源及配套支撑软件工具，并有一批骨干教师能够将这些资源及软件工具应用到教学当中。三、教学资源及支撑工具软件模型DSD学科教学资源及支撑工具软件模型要考虑到下列关键因素：学段、学科、使用环境、使用角色、层次、地域等。下面给出我们所研究的教学资源及支撑工具软件模型系统DSD。资源管理系统备课讲授自主学习协作学习教学资源库教学规律数据库学习过程数据库动画资源开发工具教师学生学生教师教师教师其它途径该模型系统建立在三大基本信息库--教学资源数据库、教学规律数据库、学习过程信息数据库基础上，包含备课系统、讲授系统、资源管理系统、自主学习系统、协作学习系统以及学科动画资源开发工具等六个核心功能子系统。资源库管理系统主要进行两个方面的管理，一是对资源数据库中各学科、各种媒体类型和素材类型的教学资源进行组织、增、删、改、检索、评审等管理，二是进行系统管理（如安全管理、性能管理、计费管理、故障管理等）。备课系统、讲授系统用来帮助教师利用信息化手段实现电子备课、电子讲授。学科动画资源开发工具用来帮助教师快速开发符合教学实际要求的各类动画。自主学习和协作学习分别包含有教师指导和无教师指导两种工作模式。但无论哪种工作模式下，都是要在建立自主和协作学习环境的基础上，通过动态获取学生的学习兴趣和学习纪录，并在学习过程库和教学规律库的支持下，从教学资源库中选择合适的学习内容供学生学习。为教学过程由知识传授向能力培养转变提供手段。这六个功能子系统相互之间不是孤立的，而是相辅相成的一个有机的整体。通过整个系统可以为教学的各个关键环节—讲授、交流、实践、测评和资源开发等环节提供全面的、系统的支持。它的使用示意图如下所示。四、教学资源分类及设计方法1、教学资源分类按照教师和学生在不同教学环节的不同使用要求，教学资源可以分为两大类：教师教学和学生学习所需要的素材；针对学科教学重点、难点，名校名师利用信息技术手段与学生共同完成示范性课的教学同步录像。具体分类如下：（1）素材分类教所需要资源学所需要资源测评所需要资源（2）课堂教学同步教师参考与观摩典型课学生学习与观摩典型课2、教学资源的设计原则激发学生的学习兴趣以重点难点为主能够媒体化的媒体化以营造培养创新精神和实践能力环境为目标以优化课堂教学为目的充分考虑学科、信息技术、教育学、心理学、环境、其他学科的整合使用方式标准化，风格多样化3、媒体技术的主要用途变微观、宏观为正常观变静为动变抽象思维为直观、形象思维变“不可见”为“可见”模拟现实等4、设计方法与步骤（1）系统分析学科教学过程，如高中数学，从一年级如学开始到高考结束，整个教学过程包括那些类型的课，对这些课进行系统分类，并确定它们之间的关系；（2）对与每一类课，找出教学的各种类型步骤，如讲授、交流、实践、巩固提高、测评等，研究每种类型步骤中，教师和学生在完成教学目标时存在的困难，哪些困难可以通过信息技术能够解决；（3）对于不同步骤中的可能利用信息技术解决的困难，系统研究哪些具有局部或全课规律，对于具有一定程度规律性的困难，系统研究通用资源构件工具；（4）对于学生巩固提高所需要的资源，系统研究有学生程度测评资源，针对学生不同程度训练、提高所需要的资源，以及根据测评情况动态选择合适训练、提高资源的模型；（5）针对学科教学重点、难点，与名校名师利用信息技术手段与学生共同完成示范性课的教学同步录像；（6）通过研究、应用相结合，不断完善资源模型。五、结束语本文讨论了中小学教育信息化的关键问题，信息技术与课程整合的模型与方法。分析了当前国内外教育信息化的发展状况，信息技术与课程整合的进展。讨论了针对不同层次、不同地域、不同学段、不同经济条件学校教育信息化建设的方法，提出了信息技术与课程整合的一种模型与方法。通过一段时间对信息技术与课程整合的研究与应用，我们认为，信息技术与课程整合不是一件简单的技术工作，它涉及到很多方面的问题。因此，在开展信息技术与课程整合的研究过程中，我们建议应注意以下问题：对教育过程的要系统研究，从中找做传统教学手段存在的困难，研究要有针对性和系统性，按照教育需求开展工作；要整合力量，要将研究机构、大学、公司、中小学校的力量有机联合；要重视培训和应用体系；要从系统工程角度开展研究和应用工作，不要仅将教育信息化看作建网、技术研究、产品研发、一般性软件服务；要与国际接轨、与国内其他领域信息化接轨。六、索引文献[1]南国农，“教育信息化建设的几个理论和实际问题”，电化教育研究，2002.年第11期，p3-6。[2]龙振华，“与时俱进，大力推进教育信息化”，电化教育研究，2002.年第11期，p26-30。[3]何克抗，“e-Learning的本质—信息技术与课程的整合”，电化教育研究，2002.年第1期，p3-6。