信息技术与教育技术(上).ppt

信息技术与教育技术(上),郑州师专:勾占锋,课程简介:,信息技术与教育技术是全国电大教育学类小学教育专业的专业基础课和必修课，本课程7个学分，计划课内学时126，分为两个学期。 信息技术与教育技术是一门综合性课程，包含了信息、信息科学、信息技术、教育技术基本理论、方法和教学设计等的主要内容。上册内容着重涉及信息技术。,信息技术（IT）：是指用以采集、存储和交流信息的电子技术，它以扩展人类信息功能为目的。涉及感测技术、通信技术、信息处理技术和控制技术为典型代表的科学技术。,引论,1. 我国在中小学普及信息技术教育的主要目标,第一，开设信息技术必修课，加快课程整合。 2001年底；2003年底；2005年底,第二，全面实施中小学“校校通” 2005年底前，东部地区县以上、中西部地区中等以上城市中小学都能上网，2010年以前争取全国90以上独立建制的中小学校都能上网。,2. 教师素质提高的3个方面和9条标准,（1）五种能力: 支配资源的能力 使用信息的能力 掌握新技术的能力 系统思维的能力 与人合作的能力,九条标准可归纳为三个方面：那就是信息处理、独立学习和社会责任。,3. 教育技术与信息技术的关系,从历史看，教育技术与新科技对于教育的影响和运用密切相关。例如，始于20世纪30年的视听教育技术就是围绕着当时新兴的电影、幻灯等技术的教育运用发展起来的。后来20世纪中叶兴起的计算机辅助教学则是与个人计算机的普及与技术完善紧密联系的。 今天，教育技术与信息技术的发展密切相关。例如，计算机技术、卫星通信技术、音视频技术、网络技术等多种科学技术的新近发展在教育上的应用。未来，能够用于促进和支持人类学习的新科技，都将是教育技术研究与关注的重要对象之一。 信息技术的发展极大的丰富和深化了教育技术的研究和实践内容。同时，信息技术本身不能提高教育效果，开展信息技术教育和实现教育信息化需要教育技术才能实现。,信息、信息科学和信息技术,信息是事物运动的状态与（状态改变的）方式,1.消息是信息的外壳，信息则是消息的内核。 2.信号只是信息的载体，信息则是信号所载荷的内容。同一个信息即可以用这种信号载荷，也可以用那种信号载荷。 3.数据只是记录信息的一种形式，而且不是唯一的形式。 4.情报在汉语中只是一类专门的信息。,信息的分类、层次和体系,信息一般划分为本体论信息和认识论信息两种最基本的类型。,本体论信息，就是这个事物的运动状态及其变化方式。从本体论意义上讲，信息是事物运动的状态和方式，它与物质紧相联系又互有区别。,认识论信息，就是认识主体对事物运动的状态及其变化方式所能感受到的内容，包括这种状态和方式的形式、内容和效用。从认识论意义上来理解，信息是认识主体所感受或所表述的事物运动的状态和方式。,本体论信息是第一位的，认识论信息是第二位的。,语法信息，即主体所感知或表述的事物运动状态和方式的形式化关系，这是最低层次的认识论信息； 语义信息，即主体所感知或表述的事物运动状态和方式的逻辑含义，这是较高层次的认识论信息； 语用信息，即主体所感知或表述的事物运动状态与方式相对于某种目的的效用，这是最高层次的认识论信息。,一般说来，语法信息、语义信息和语用信息是密切相关的，当认识和研究一个事物时，人们多是遵循从语法、语义到语用的认识顺序。,先验信息，是认识主体在观察之前通过某种途径所感知的事物运动状态和方式(认识主体具有记忆能力)； 实得信息，是认识主体在观察过程中实际得到的关于事物运动的状态与方式(认识主体具有学习能力)； 实在信息，是认识主体在理想观察条件下所获得的关于事物的全部信息，即事物实际的运动状态与方式。,再生信息，认识主体所表述的事物运动状态与方式，是主体向外部世界(包括向其它主体)输出的信息。,信息的属性,主要包括：普遍性、客观性、无限性、相对性、抽象性、依附性、动态性、异步性、共享性、可传递性、可变换性、可转化性、可伪性等。,信息的功能,首先，信息是宇宙万物有序运行的内在依据。 其次，信息是人类认识世界和改造世界的中介。 第三，信息是维系社会生存与发展的动因。 第四，信息是智慧的源泉，是人类的精神食粮。 第五，信息是管理的灵魂。,信息资源的构成,信息资源是由信息内容、人、符号、载体四种最基本的要素构成的，其中，信息内容是信息资源的基本核心，人作为认识主体是信息资源的生产者和利者，符号是人生产和利用信息资源的媒介和手段，载体则是储存和利用信息资源的物质工具。换言之，信息资源是人通过一系列的认知和创造过程之后以符号形式储存在一定载体(包括人的大脑)上可供利用的全部信息。,信息资源的特征,智能型；有限性；不均衡性；整体性,潜在的信息资源是指个人在认知和创造过程中储存在大脑中的信息资源，它们虽能为个人所利用，但一方面易于随忘却过程而消失，另一方面又无法为他人直接利用，因此是一种有限再生的信息资源。 现实的信息资源则是指潜在信息资源经个人表述之后能够为他人所利用的信息资源，它们最主要的特征是具有社会性，通过特定的符号表述和传递，可以在特定的社会条件下广泛地连续往复地为人类所利用，因此是一种无限再生的信息资源。,信息科学,信息科学是以信息为基本研究对象，以信息的运动规律和应用方法为主要研究内容，以扩展人类的信息功能为中心研究目标的一门新兴的、横断的综合性学科群体。,信息论到信息科学经过了三个发展阶段： 第一个阶段是狭义信息论。即申农创立的信息论。 第二个阶段是一般信息论。 第三个阶段是广义信息论。,信息科学的研究范畴包括以下几个方面：（1）探讨信息的本质并创立信息的基本概念；（2）建立信息的数值度量方法，包括语法信息、语义信息和语用信息的度量方法；（3）研究信息运动的一般规律，包括信息的感知、识别、变换、传递、存储、检索、处理、再生、表示、检测、施效（“信息施效“可以理解为是指认识主体对客体的运动状态和运动方式所进行的控制和调整。这种作用称为施效）等过程的原理和方法；（4）揭示利用信息进行有效控制的手段和开发利用信息资源实现系统优化的方法；（5）寻求通过加工信息来生成智能和发展智能的动态机制与具体途径。,信息方法，就是运用信息的观点，把系统的运动过程看作信息传递和信息转换的过程，通过对信息流程的分析和处理，获得对某一复杂系统运动过程的规律性认识的一种研究方法。,信息方法的作用三个方面： 第一，信息方法揭示了机器、生命有机体和社会各类事物运动形态之间的信息联系。 第二，信息方法揭示了事物运动的新的规律，对过去难以理解的现象做出了科学的说明。随着信息科学研究的进展及其在各个领域的推广，人们可以用信息的观点对某些现象做出科学的说明。 第三，信息方法为实现科学技术、生产经营和其他一切社会活动管理的现代化提供了有力的手段。,信息技术的社会作用： 推动社会生产力的变革 提高人类社会开发利用信息资源的能力,信息技术发展的规律： 1、辅人律-以满足人类需要为中心 2、共生律-以人类信息运动规律为依据 3、倍增律-以摩尔定律为标志,人工智能技术AI (artificial intelligence)的研究目的就是要使计算机逐步具有类似人脑的某些智能，即能理解外部环境，提出概念，建立方法，进行演绎、归纳、推理，做出科学的判断和决策，具备自学习、自适应功能等。AI技术代表着未来信息处理技术的发展方向。,专家系统(expert system)，是一个能在特定领域内以人类专家水平去解决困难问题的计算机程序。人类专家之所以成为专家，其主要原因在于他们拥有大量的专门知识，特别是那些从实践中长期摸索出来的、鲜为人知的经验性知识。就是说，要想使计算机工作得像人类那样好，首先必须为它提供人类专家所具的那些专门知识。,多媒体技术就是将文字、声音、图形、静态图像、动态图像等信息媒体与计算集成在一起，使计算机应用由单纯的文字处理进入文、图、声、影集成处理的技，其核心特性是信息媒体的多样性、集成性和交互性。,信息技术使学习产生的变革：阅读方式的变革、写作方式的变革、计算方式的变革、教育时间的变革、参加制定学习计划与自主学习和教师变为学生顾问。,1946年2月15日举行了计算机的正式揭幕典礼,计算机概述,计算机的发展： 第一代计算机是电子管计算机； 第二代计算机是晶体管计算机； 第三代计算机是集成电路计算机： 第四代计算机是大规模集成电路计算机； 第五代计算机属于正在发展和尚未完全定型的一代计算机,计算机文化的概念： 广义上，计算机文化是对计算机在人类文化领域中反映出的种种现象的概括和计算机在科学技术、经济生产、社会文明、以及人类未来发展中的深刻影响和重要地位的表述。狭义上，它属于在计算机学科教育知识领域，指普及性的计算机知识和技能，具有全民素质教育的内容特征。 计算机文化概念的初期形成是在1981年召开的第三次世界计算机教育会议上。计算机文化的教育是一种素质教育。计算机文化都将以作为一种文化的内涵而存在，作为对人们的素质要求，为所有的教师、每一位知识分子、乃至社会公民所必须具备的。,计算机的分类： 按计算机处理的信息分类：分为数字式电子计算机和模拟式电子计算机。 2、按用途分类：分为通用计算机和专用计算机两大类。 3. 按处理能力、运算速度、存贮容量等指标分：巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机五大类。,计算机的应用领域： 1、信息处理是计算机应用的最重要方面。 2、实时控制也称过程控制，是指用计算机实时检测，按最佳值实时对控制对象进行自动控制或自动调节。 3、计算机辅助系统指利用计算机帮助人们完成各种任务的系统。 4、计算机辅助设计(Computer Aided Design，简称CAD) 5、计算机辅助制造(Computer Aided Manufacture，简称CAM) 6、人工智能(Artificial Intelligence，简称AI),计算机硬件系统基本结构模式由五个部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。,实际计算机硬件系统分两大部分：主机和外部设备。主机主要包括中央处理器、内存储器、系统总线等。外部设备主要包括输入设备、输出设备、外存储器等。个人使用的微型计算机系统的基本配置由主机、显示器、键盘、打印机等构成，如果需要，还可以连接其它设备。,中央处理器(CPU) 控制器和运算器合称中央处理器，英文缩写为CPU,内存储器 一般，把在计算机主机中起记忆作用的部件叫内存储器，简称内存。内存储器是CPU可以直接访问的存储器，也称为半导体内存。内存根据其功能分为只读存储器ROM和随机内存RAM两种。,总线 (Bus) 计算机硬件各组成部件之间采用总线相连，用作计算机各部件之间传送信息的公共信道，允许各部件共同使用它传送数据、指令、地址及控制信号等信息。微型计算机的总线安装在称为计算机主板的装置上，分为外部总线和内部总线。 外部总线是指CPU和其它部件之间的连接，有三种：地址总线、数据总线、控制总线。内部总线用于CPU内部各部件之间的连接。,软盘和软盘驱动器; 硬盘存储器; 光盘; 显示器; 打印机; 键盘的操作与使用; 鼠标;,计算机的软件(Software)系统指计算机中实现资料信息处理的程序以及开发、使用和维护程序所需的有关文档资料的集合。计算机的软件系统主要有两种类型：系统软件、应用软件。,系统软件分为计算机的操作系统和计算机的程序设计与语言翻译系统两部分。,操作系统通常具有五个方面的功能：CPU管理、内存管理、设备管理、作业管理、文件管理。,编写计算机程序所用的语言称为程序设计语言，分为机器语言、汇编语言和高级语言三类。,机器语言是最低级的语言，计算机硬件系统能直接识别，而不需要翻译。由于机器码指令是用许多二进制数表示的，编程人员需要费很大精力去熟悉记忆数字代码。编程时，程序员需要自己处理每条指令，并且必须清楚地记住编程过程中每步所使用的工作单元处于何种状态。,“高级语言”。高级语言基本上摆脱了语言对机器的依靠，相对独立于机器，由面向机器改为面向过程、面向对象，其中所用的符号、标记更接近人们的日常习惯，便于理解、掌握和记忆。如BASIC、FORTRAN等。,汇编语言仍然是一种面向机器的语言，它比较接近机器语言，保留了机器语言的每一条指令由操作码和操作数两部分组成的形式。虽然它比机器语言直观，容易查找错误，但用汇编语言编写的程序不能直接在计算机上运行，必须将汇编程序翻译成机器语言程序，才能在计算机上运行得出结果。翻译工作一般都由计算机厂家提供的汇编程序来完成，翻译的过程就叫做“汇编”，这也是汇编语言名称的由来。汇编语言和机器语言一样都依赖于具体的机器，所以被称作“低级语言”。,应用软件是为实现计算机的各种应用而编制的计算机程序软件，可以分为通用软件与专用软件。,1.通用软件：用于带有“共性”的一类计算机应用问题，涉及面很广。例如，Office2000和Wps2000都属于这种类型。 2.专用软件 专用软件：专为少数用户设计的、目的单一的应用软件。例如，专为学习某门课程而设计的计算机辅助教学课件。,计算机与教育的关系: 计算机技术与教育之间的关系，属于科学技术与教育的范畴。在人类教育的历史上，教育的发展总是和科学技术的发现、发明、创造相互联系的。纵观教育发展史上的四次革命，凡是科学技术有了新的进步，教育也或迟或早地会发生相应的变革。第一次教育革命是将教育的责任从家庭转移到专职教师和学校手中，它发生在原始生产方式解体、物质财富丰富到一些人足以离开物质生产过程之时期。第二次革命以文字和书写工具的出现为前提，采用文字和书写作为与语言口授同样重要的教育手段。第三次革命是普遍采用教科书作为教学的基本依据，发生于17、18世纪印刷技术和造纸技术兴起时期。第四次革命是信息技术应用于教育。在这种应用中，最重要的内容之一是计算机技术在教育中的应用。,计算机被引入到教育活动中，服务于教育、教学的历程大致可以分为四个阶段：,计算机进入教育教学活动: （1）计算机指导学习。 （2）计算机作为学习工具。 （3）计算机作为学习者。,计算机参与教育教学管理 计算机参与教育教学管理又称计算机管理教学(Computer Managed Instruction，简称CMI)。CMI是使用计算机对学校事务、教务、学生信息等进行管理，以帮助教师提高教学效果及辅助行政领导做出正确决策。计算机管理教学在学校中的主要应用： 学生成绩管理 计算机辅助测验系统 课堂信息处理系统 题库系统,计算机辅助教学CAI的基本特点 CAI具有如下特点： （1）大容量的非顺序式的信息呈现。 （2）学生可以控制学习内容和学习进度。 （3）实现因人施教的教学原则和及时反馈原则。 （4）学生在CAI活动中于一种主动的精神状态。 （5）对教师或软件开发者提供了教学决策支持。 （6）网络技术使CAI可获得群体的支持。 （7）CAI活动的效果受教师态度的影响。,CAI课件是计算机辅助教学系统中的核心，包括用于控制和进行教学活动的计算机程序，帮助开发维护和使用这些程序的文档资料以及与软件配合使用的课本课练习册等。 课件分为：固定型、生成型及智能型三种。,计算机辅助教学的模式可以采用三种方式进行分类：教学活动形式、信息结构形式、运行形式。 按照教学活动形式进行分类是最常用和比较成熟的方式。其主要模式有：训练与实习型、指导型、模拟型、游戏型、问题求解型。,计算机网络基础知识 1. 计算机网络 用通信线路把分布在不同地点的若干台计算机连接起来而形成的网络系统。,网络按地理位置分类:（1）局域网 （2）城域网 （3）广域网,按服务方式分类: （1）客户机/服务器网络（又称客户/服务器模式） （2）对等网,包交换技术 1960年，人们发明了一种包交换技术，并将每次传输的数据单元称为数据包，对数据包的大小也作了限制。计算机A、B先将数据分解成数据包，然后轮流传输。首先，A传输一个数据包AC1给计算机C，然后计算机B传输一个数据包BD1；接着再传输第二个，依次类推。如果计算机A传输的数据包比计算机B少的话，则当计算机A传输完数据后，计算机B就能连续地传输剩下的数据包了。,路由器 在Internet中使用特殊的计算机来连接不同类型的网络，通常该计算机必须安装TCP/IP协议，并设置为一旦接通电源后便自动地运行的模式，不需要人的介入。这个负责连接网络的计算机叫做路由器。,IP协议 IP协议定义了计算机通信的细节（Internet数据包的格式）。每一个在I