信息技术与高中课程整合的策略研究.doc

信息技术与高中课程整合的策略研究南海市第一中学 郑兰桢【摘要】 本文以探究基于网络环境下现代教育信息技术与学科课程整合的策略、途径、及方法为前提，提出了该科研课题的设计方案，试图构建网络环境下主体式创新教学模式，实现课堂教学效率的最优化；构建以“iT”作为认知工具的学习模式和自主开放式评价模式，实现网络教学评价内容多样化和评价方式的多元化，并提出了中学多媒体信息资源开发和建设的途径。【关键词】 课程整合 网络环境 模式 优化一 、课题的提出随着21世纪知识经济时代的到来，“多媒体”和“信息高速公路”两大技术成为工业时代向信息时代转变的两个重要杠杆，人类进入了生态文明的新时期。知识经济条件下，信息技术的发展和普及、信息量的海量，使知识的载体、超时空、超文体、并以瞬时速度贮存、选择、处理、传递、显示和创造知识信息，并正以惊人的速度改变着人们的工作方式、学习方式、思维方式、乃至生活方式。在科学与技术不断革命和知识信息激增的冲击下，教育内容在量、质、结构和形式上也发生着重大变化。教育内容将以磁盘、光盘、互联网等为载体不断地扩大，光盘、磁盘、网络将逐步取代课本在学校教育中所占的主导地位，使人流、物流、信息流等教育资源获得空前的节约与优化，从而使教学形态、教学形式和学习方式等发生极大而深刻的变化。然而，由于我国中小学教育体制、结构和内容的不开放性，没有形成一个容纳新知识，鼓励创新精神，鼓励动手创新能力的机制，造成现在的基础教育的基本体系对现代教育信息技术的天然排斥，人们仍然沉湎于应试教育的环境中，教育观念僵化，教学内容陈旧，教学方式落后，致使信息技术在中学教育中使用率低，开机率低，功能效益低。同时，由于多媒体教育软件开发在设计理念、方式及应用、评价等方面又严重滞后，网上教育资源发育迟缓等诸多原因，致使现代信息技术在教育过程中的运用遇到了极大障碍，已成为教育现代化发展的一个重要瓶颈。为此，依据国内外现代教育信息技术应用与发展的趋势和自身探索的经验教训，我们将着力探究“现代教育信息技术与学科课程整合的策略、途径、及方法”，期望用三年时间，取得突破性进展。二、实验研究的假说我们拟从四个方面研究信息技术与学科课程整合问题：1、信息技术与课堂教学构建网络环境下主体式创新教学模式，实现课堂教学效率的最优化。在高中多学科课堂教学中充分利用校园网（局域网）、城（区）域网、国际互联网上的网络教学资源，构建多媒体电子备课流程，创造交互式的网络课堂环境，实现以学生为主体，引导学生发现问题、质疑、探究问题，通过合作学习、交流讨论，感悟、反馈等自主实践活动，使学生初步获得解决问题的能力，进而使学生学会学习，形成扎实的基础学力和良好的信息素养，培养学生的问题意识、个性思维品质和创新能力，促进课堂教学多维关系生成，争取师生花费最少必要时间，取得最大可能的教学效果。 2、信息技术与学习方式构建以“IT”作为认知工具的学习模式，使学生具有良好的信息适应能力和信息活用能力。可以预见，基于因特网为基础载体的各种信息将成为未来知识的主体，而信息存储，信息交换，创造电子商务等各种活动均逐渐网络化。而信息社会化的发展促使我们培养学生的信息适应能力，信息活用能力，提高学生的信息素养，使学生初步具有信息判断、选择、整理、处理、创造、传递的能力。3、信息技术与课程资源开发建设学科多媒体教材、校本专题网络课程和各类学习网站。树立现代教材的观念，通过开发多媒体课件或利用积件原理，编辑多媒体教学模块，逐步构建学科多媒体教材和校本网络专题课程，使其具有多媒体技术的交互性，图文、音频、影像、动画、虚拟现实等功能，促进教育时空的多维组合，培养学生的形象思维能力，加强情感教育，促进非智力因素培养和左右脑功能的协调发展，使学生在网上能进行自然科学综合课程和社会科学综合课程学习，创建各类学习网站，适应不同学生学习需求，同时为学生网上自主探究学习奠定信息基础。4、信息技术与学科评价构建自主开放式评价模式，实现网上学科评价内容多样化和评价方式的多元化，并建立规范的数据库管理系统，培养学生的创新意识和创新能力。素质教育环境下，各学科采取统一的闭卷考试方法，不适应所有学科的特点，不适应对学生所有素质的评价。我们设想对学科教学中的某些内容测试,实施自主的开放性的考试，以适应学生素质差异发展的需要。而开放的网络环境为学科评价的开放性、自主性、个别性、选择性提供了实施的条件。三、实验研究的理论基础建构主义学习理论建构主义学习理论把教学视为学生主动建构知识的过程，这种建构是学生在自身的经验，信念和背景知识基础上，通过与他人的相互作用而实现，并且受社会环境因素的影响，教学过程是教师与学生以及学生个体之间的多边互动作用过程。建构主义教学观更加关注如何在教学过程中培养学生分析问题，解决问题的能力，进而培养他们的创造精神。这种教育理论对多媒体技术以及网络技术在教育领域的发展及其所提供的学习环境的开发起到了推动和指导作用，对创新型人才的培养也深具指导意义。教学过程最优化理论巴班斯基认为，所谓教学过程最优化是指在全面考虑规律原则，现代教学形式和方法的情况下，在全面考虑教学系统的特征及其内外部条件的基础上，组织对教学过程控制，以保证过程发挥从一定标准来看最有效的作用。教学过程最优化也可具体理解为教师有目的选择组织教学过程的最佳方案，这一方案能保证在规定时间内，使教学和教育任务的解决达到可能范围内的最佳效果。教学过程最优化提出了效果，质量和时间、精力的双重标准，即一看效果，二看效率（即时间消耗率），他认为在基本相同的教学效果下，如果师生实际所用的教学时间tT，则教学效率就低。最优化理论对教育信息技术运用的效果检验具有重要指导意义。积件思想我国教育理论界基于当今世界先进的计算机软硬件技术，并从我国古代易经中的哲学理念得到启发，提出了“以不变（积件）应万变（教学实际）”的思想。积件理论认为“积件是由教师和学生根据教学需要自己组合运用多媒体教学信息资源的教学软件系统。”它不只是在技术上把教学资源素材库和多媒体著作平台简单叠加，而是积件库与积件组合平台的有机结合，积件思想是对多媒体教学信息资源和教学过程进行准备，检索、设计、组合、使用，管理、评价的理论与实践的高度概括，是新一代教学软件系统模式和教学媒体的理论。脑科学理论从现代生理解剖学和心理学的角度来说，传统教材编重左脑教育只重视抽象思维训练，而人脑左右两个半球分工不同，左脑主管抽象思维，右脑主管开象思维，人的左右脑协调发展，人的个性才智才能全面发展。多媒体网络教学从根本上弥补传统教材的不足，创造了生动活泼、形象直观的教学环境，促进了左右脑功能协调发展，使人的个性全面发展。其二、人脑具有近乎无限的可开发性，这为培养人的创新潜能提供了重要启示。教育技术学的理论与实践教育技术学作为一门新兴的交叉学科，它所研究的教育教学系统的设计、实施和评价，教学资源的开发，配置、成果与效益等的理论和技术实践经验，都可做为本课题的理论基础。四、概念界定1、教育信息技术：是一种采用多媒体网络技术来传递教育内容的新的教育方式，是对学习过程和学习资源进行设计、开发、使用、管理、和评价的技术实践系统。2、整合：指各环节及要素之间、主客体之间，形式与内容之间等有机融合，密不可分。英语意指 integration(combine parts into a whole, complete something that is imperfect or incomplete by adding parts.)。策略：指为实现预定目的而采用的方法系统和程序系统，和在此基础上形成的方法论。3、多体媒教育网络：就是运用计算机综合处理各类媒体信息，并自如分解组合。如文本、图像、声音、视频、动画、图形，在屏幕上随即机编辑，控制各类信息，完成交互式操作的技术。整体优化：就我校而言，教师运用多体媒教育网络技术对教学过程各环节、教学媒体和方法、教学评价的标准等因素进行有机结合，运用整体性的观念进行合理分析和优化设计，发挥系统的整体功能，达到效能最优化。网络环境：就我校而言，是指由因特网、城域网、校园网、数字音频传播等组成的网络教育环境，使教学环境信息化，多媒体化，多维化。五、实验的预期目标1、教育信息技术与学科课堂教学，实现教学过程、效果的最优化。2、学生形成网络环境下以“IT”为认知工具的学习模式。3、构建网络教育资源的开发、使用、评价和管理的机制。4、较充分实现信息技术与学科评价的有机融合。5、通过本课题实验，撰写实验报告，研究论著或研究论文，出版信息技术与学科程整合论文专辑，并创建该课题实验的网站。六、实验研究的变量与研究对象本课题研究涉及内容较多，研究变量也比较复杂。1、实验研究的自变量。基于教育网络资源的教学模式，学生以“IT”作为认知工具的学习模式，课程教材的开发模式及学科教学评价模式。2、实验研究的因变量。课堂教学优化，学生的学习能力、创新能力、创新个性、信息活用能力、信息素养。3、实验研究的控制变量。为了“纯化”实验研究过程，有效地验证理论假设，从而实现充分科学的归因分析，要对无关变量进行适当控制, 主要是 应试教育环境。 教师传统教育观念。 教师信息技术应用水准。 学生的学习方式思维定势。4、实验研究的主试 ：教育科研人员、南海一中各级课题研究组的实验教师。5、实验研究的被试 ：南海一中全体学生及实验对照学校师生。七、实验变量的操作定义构造本实验依据实验假说，构建实验变量的操作规范和活动程序，以便对研究对象作出比较稳定的观测。1、信息技术与课堂教学整合机制建构1）建立规范的电了备课操作规程。由各学科备课组长主持，提前一周备课，研讨教学目标、教学内容、教学重点、难点、易混点和教法、学法、信息技术组合设计及练习设计；各备课组成员分章节，负责设计电子教案，充分利用校园网，城域网和国际互联网上的网站教育资源、素材资源或多媒体课件资源，借助手提电脑和课室电教平台，实现超文本链接或下载加工，编辑成为课堂教学共享课件；各备课组成员下载、修改、补充、完善，最后形成个性化电子教案，如图所示：2）综合运用模式，整体优化过程。形成在网络环境下以突出学生主体性、差异性，创造性为基本特征的多维互动课堂教学模式。主要参与模型如下：问题探究式教学参考模型新授课课堂教学结构：A、问题的感知（创设问境，激活思维）问题寻解（质疑探究、交流）总结升华引伸拓展，深入探讨。 B、复习导入创设问题情景学探质疑识辨（交流成果、相互批判）创见（归纳升华）巩固训练总结转化。复习课的教学结构：学案导学自主梳理分组探究代表发言总结归纳、整理补偿练习。讲评课教学结构：问题汇集综合讲评（教师讲解、典型发言、分组讨论）归纳整理补偿练习。实时在线式教学参考模型主体实践式教学参考模型课内活动式教学参考模型课题研究式教学参考模型2、信息技术与网络学习模式我们拟以网络为工具从以下几方面培养学生的信息化治学方式。1）网上讨论式： 在网络课室开展在线教学讨论交流课下学生利用校园网、互联网、留言薄、学科BBS论坛或发帖子等手段进行多维互动讨论，作业网上测试练习，教学意见调查与反馈等。2）网上自学式：学生充分利用课件资源、网站资源，多媒体电子教材等，在虚拟课堂上自我学习、自我辅导课堂教学内容、解决疑难问题，并进行拓展控索。3）风上冲浪式：学生在网络课室进行网上漫游、查找所需的信息资源、扩大知识面，并进行超媒体阅读。4）网上研究式：学生利用网站资源开展各类学科专题或课题的研究。5）网页创意式：学生利用网站资源、素材资源，创意设计网页，创造、传递信息。3、信息技术与课程资源的开发模式1）制作课件模块，构建学科积件库，形成组合平台。2）建设多媒体电子教材、电子图书库、课件和素材系列化、目录化。3）开发校本自然或社科专题网络课程、各类学习网站。4、信息技术与学科评价模式主要是构建基于网络环境下学科教学评价的机制，以培养学生的创新意识和创新能力。1）网上开放式评价：确定弹性考试时间或规定考试时间，网上发布测试内容，学生独立完成， 通过e-mail方式，传给教师，教师网上评价反馈。2）网上自主选择式评价：教师根据不同学生的学习状况，命制不同的测试内容，进行网上测试，学生自主选择考试，教师实时在线评价反馈。3）网上研究性评价：教师网上发布学科专题或课题指南（也可以自主选题），学生自组研究小组，进行研究探索，撰写研究报告，网上结题答辩，评价反馈。4）网页创意设计评价：对学生依据主题或自主命题设计的网页作业或比赛，进行评估，确立评价标准。八、实验因变量的检测实验因变量的检测，在实验方案中，以形成性评价、定性与定量评价相结合的方式进行，强调对过程评价及实验的内外效度评价。评价原则：真实性、创新性、有效性、可操作性、推广性。评价主体：主体多元化、上级有关领导、专家、教授、参试教师、对比学校等。评价内容：1、课堂教学整体优化效果、时间消耗tT。 2、课堂教学环境多媒体化、网络化。3、教学方式 多维互动、突出学生主体性、差异性和创造性。4、学科评价网络化、素质化，网上考评规范化。5、教师教育科研水平、教育技术素质，有显著提高。6、学生形成良好的问题意识，自主质疑、探究、协作学习成为学习习惯。7、学生具有较强的信息活用能力如信息判断、选择、整理、处理、创造、传递得到较充分发展。8、形成学科积件组合平台，初步建成系列多媒体教材，课件和素材系列化、目录化，学习网站多样化，传统教材内容多媒体化，并适度开发专题网络课程。九、实验研究的条件论证1、 学校的教育信息技术背景学校教育信息化的发展取决于先进的硬件设施，我校领导审时度势，认准了信息化创优的方向，从1998年开始下决心，全身心投入信息化硬件设施的建设。1999年初学校投资96.6万元，为各办公室配齐电脑设备，并用资金补助的方式，为教工配备了138台台式电脑，电脑迅速走进了每一个教工家庭，继而又投资10.6万元，为教师配置了打印机，开创了现代化办公的新局面。同年9月又花了70万元建成了拥有70台电脑的电脑室，电脑技术作为中学的一门必修课在我校开设。1999年年底学校贷款投资近200万元建成了校园网，在办公大楼、实验大楼、课室、教师宿舍之分布了461个信息点，实现千兆光纤到楼，布点落户，百兆到桌面。所有的教学工作地点都被网线连成了一个整体，办公现代化实现了一次质的飞跃，教育教学资源得以大面积的共享，加上原有的音、视频广播系统，形成了南海一中比较完整的信息化教育网络，从而实现了学校办公自动化、教师备课电子化、育人手段信息化。 2000年，投资70万元拥有80台电脑的第二个学生电脑室建成，2001年九月，投资500多万元新实验大楼竣工交付使用，该大楼安装了10间学科多媒体综合电教室，从而实现了每一个学科都拥有一个网络教室的愿望。与此同时，再投资330万元，为35间课室装上了液晶投影仪，为教师配了104台手提电脑，实现了手提电脑入课室。随后、学校又投资6.4万元为教师配齐了扫描仪，至此，该校学科教师拥有了一台PC电脑，一台手提电脑，一台打印机，一台扫描仪的“全副武装”。 2002年投资19万元的校园数子音响广播系统和投资100万元的大型电子阅览室不久前投入使用，从1998到2001年不到三年的时间中，学校在信息化硬件设施的总投支达到了1600多万元。学校近年来坚持对教工进行每周两次的电脑实用技能培训，不搞形式主义和花架子，一切有利于提高教育教学质量的电脑技能，都想方设法对教工们进行培训，同时崇尚“先知者为师”，全校范围内掀起你追我赶学习电脑技能的热潮。 我校初步实现了网络环境下的办公自动化和备课电子化 。所有的处室、部门、级组、科组、备课组都拥有各自的共享文件夹，而每一个教工又拥有自己的个人文件夹，传输速度的快捷方便，资料的共享互动，大大缩短了传统办公方式的时间。所有的墙报资料、工作总结、教案、计划、学生评语等等都采用电脑打印的方式，校园文化的繁荣也取得了新的突破，自写自编自排的一中文摘、一中教育动态、一中家长通讯、奔流、春秋、等校园期刊成为师生学习练笔的园地，每一个宣传橱窗因为电脑排版和设计而更显得生动活泼，精彩纷呈，各个课室的文化建设更是体现的学生的创新和动手能力。 所有学科的教学都用上了手提电脑和网络资源，据统计，有100的学科、98的教师和70%的课时使用手提电脑上课，南海一中的信息化课堂已日趋成熟。校园主页的建立，为南海一中的对外宣传打开了一个窗口，校园主页建站近一年半时间里，访问量达到了50多万人次，有40位教师设计了自己的个人主页，是全市拥有教师个人主页最多的学校，其中校长邓兵，教研处主任袁小雄，及电教教师张伟林的个人主页还在中小学教育网，中国园丁网等各大网站的个人主页链接中名列榜首。一中主页上开设“校长信箱”“留言薄”让师生参与治校，发表见解，发扬民主，“留言薄”成了师生每日必去的地方， 从中进行交流，吐露心声，发现问题，被称之为“好旺角”，即为人气旺盛的地方。几年来学校开发制作的CAI课件和参加各种级别的电教说课、作课比赛，获得国家、省、市的奖项共计18个，在省级以上刊物发表电教论文6篇；同时，充分运用网络资源和电教手段，在教师当中广泛开展教研活动，一大批青年教师为学生奉献了一节节具有较高水平的本学科与信息化手段相结合的教研探讨课，成果喜人。，2、科研基础准备我校从2000年10月开始进行了主体式教学创新实验研究，经历了基础研究阶段，网络环境下主体式教学探究和问题探究式教学三个实验阶段，曾出版了主体式教学实践论。2001年我校又先后开展了课堂分层递进教学策略研究、研究性学习课程实验研究，审报的南海市级“十五”教育课题有11项并获准立项。通过开展以上课题研究，教师确立了现代教育观念，提高了教育理论水平和科研能力，更新了传统教学方法，培养了一批具有一定科研水平的年轻教师队伍。2001年我校还率先在南海市出台了南海一中教育科研管理暂行条例成立了南海一中学术指导委员会，为并制订了南海一中“十五”课题研究计划，为我校科学规范地开展教育科学研究提供了可靠保障。十、实验研究方法1、实验法：制定实验方案（实验设计），进行实验，记录有关现象、数据；分析实验现象，处理有关数据，得出实验结果。做好实验前、中、后期的检测工作或阶段性工作，并做好记录、录像。2、观察法：其核心是研究者对研究对象进行有目的、有计划的系统观察，积累原始资料，并加以理性分析与研究。3、比较研究法：对比较对象进行观察，调查、归因分析。4、行为研究法：对教师及学生参与课题实验的行为过程进行跟踪、观察，调查、分析。其要旨是反思。5、理论研究：在实践过程中总结，探讨该课题的一般教育理论与实践模式等。6、文献法：采用文献检索手段，从有关书籍、报刊、文献中收集有关资料，如事例、数据、图表、照片等。7、调查法：形式有问卷式、访谈式、采集数据式。8、数据统计法和理论研究法：检测实验结果。十一、组织实施过程1、准备阶段