信息技术与课程整合是我国21世纪基础教育教学改革的一个新途径,与学科教学有着密切的联系,同时又是具有相对独立性特点的新型教学结构类型。信息技术与课程整合,不是把信息技术仅仅作为辅助教或辅助学习的工具,而是强调要把信息技术作为促进学生自主学习的认知工具和情感激励工具,利用信息技术所提供的自主探索、多重交互、合作学习、资源共享等学习环境,把学生的主动性、积极性充分调动起来,使学生的创新思维与实践能力在整合过程中得到有效锻炼,这正是创新人才培养所需要的。由此可见,信息技术与课程整合是改变传统教学结构、实施创新人才培养的一条有效途径,也是目前国际上基础教育改革的趋势与潮流。
1.基本概念
信息技术与课程整合的概念源于何处现已很难查明,但可以认为最初是源于课程整合的概念。“整合”一词,来源于英语的“integrative”,意为“使结合(with);使并入(into);使一体化;使其成为一体”。课程整合( curriculum integration)意味着对课程设置、各课程教育教学的目标、教学设计、评价等诸要素做系统的考虑与操作,也就是说要用整体的、联系的、辩证的观点,认识、研究教育过程中各种教育因素之间的关系。比较狭义的课程整合通常指的是,考虑到各门原来割裂课程之间的有机联系,将这些课程综合化。刘茂森教授在全国教育技术学校“十五”课题开题研讨会上说:“所谓信息技术与课程整合是指信息技术教育课程的目的、任务与学科课程教学的目的、任务整合在同一教学过程中。”这里明确地界定了信息技术与课程整合是信息技术课程与学科课程的整合,即课程的综合化。
信息技术与课程整合是指“信息技术”与“课程”的整合,而不是指“信息技术”与“课程整合”,这是我们理解其含义的关键。在系统科学方法论中,“整合”表示为由两个或两个以上较小部分的事物、现象、过程、物质属性、关系、信息、能量等在符合具体客观规律或一定条件的前提下,凝聚成较大整体的过程及结果。信息技术与课程整合的定义可以分为“大整合论”和“小整合论”两种。
“大整合论”所理解的课程是一个较大的概念。这种观点主要是将信息技术融入课程的整体中去,改变课程内容和结构,变革整个课程体系。
“小整合论”则将课程等同于教学。这种观点将信息技术与课程整合等同于信息技术与学科教学整合。
我国教育技术界权威专家李克东教授认为,信息技术与课程整合是指在教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合,共同完成课程教学任务的一种新型的教学方式。整合的三个基本点是:
第一,要在多媒体和网络为基础的信息化环境中实施课程教学活动;
第二,对课程教学内容进行信息化处理后成为学习者的学习资源;
第三,利用信息化加工工具让学生进行知识重构。
何克抗教授认为:所谓信息技术与学科课程的整合,就是通过将信息技术有效融合于各学科的教学过程来营造一种新型教学环境,实现一种既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的以自主、探究、合作为特征的教与学的方式,从而把学生的主动性、积极性、创造性充分地发挥出来,使传统的以教师为中心的课堂教学结构发生根本性变革,从而使学生的创造精神与实践能力的培养真正落到实处。整合的三个基本属性:营造新型教学环境、实现新的教与学方式、变革传统教学结构。
2.主要特征
(1)任务驱动式的教学过程。信息技术与课程整合以各种各样的主题任务进行驱动教学,有意识地开展信息技术与其他学科(甚至多学科)相联系的横向综合教学。比如目前的网络游戏,刚进去玩时,系统一般都会提供一系列的新手任务,当你完成这些新手任务后,该游戏的基本操作你也就基本会了,可以说这也是教育技术在游戏中的体现。
(2)信息技术作为教师、学生的基本认知工具。在信息技术与课程整合中,强调信息技术服务于学科的内在需求,服务于具体的任务。教师和学生都以一种自然的方式对待信息技术,把信息技术作为获取信息、探索问题、协作解决问题的认知工具,把各种技术手段完美、恰当地融到课程的教学与学习中去。
(3)能力培养和知识学习相结合的教学目标。信息技术与课程整合要求学生学习的重心不再仅仅放在学会知识上,而是转到学会学习、掌握方法和培养能力上,包括培养学生的信息素养。强调能力的培养也是我国新课改的重中之重,现在的中学课改,其实关键就是要求教师在教会学生知识的同时注重学生能力的培养,所以,当你看到现在新课改的教材和示范课时,总会觉得有些内容或程序总有点多此一举,但其实这都是学生能力培养所必需的,这也需要广大教育工作者的认真落实。当然,这样也在无形中加重了教师的负担。
(4)“教师为主导、学生为主体”的教学结构。在信息技术与课程整合的教学结构中,强调学生的主体性,要求充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性和创造性。
(5)个别化学习和协作学习的和谐统一。信息技术能够为我们提供一个开放性的实践平台,使每一位学生在这个平台上可以采用不同的方法、工具来完成同一个任务。这种个别化教学策略对于发挥学生的主动性、引导学生进行个性化的学习是很有帮助的。
3.主要种类
(1)信息技术与学科教学的整合。这一层面的整合结果包括CAI、Web -based CAI、CMI、校内闭路电视、卫星传输教学节目、电影、幻灯片等用信息媒体展示教学信息而开展教学的模式。
(2)信息技术与学习活动的整合。这一层面整合结果包括CAL、CSCL、利用计算机网络开展的讨论、在线会议、利用视频会议开展网上讨论学习、在线答疑等模式。与(1)不同的是,这一层面的整合体现了信息技术不只是作为展示教学信息和抽象知识的载体,它更多的是作为教与学的互动,学生之间的交流与沟通的工具特点。
(3)学科教学与学生学习活动的整合。上述两方面共同构成了目前大多数学者和中学教师认为的“信息技术与课程整合”的概念。同时,学科课程与活动课程“这两种课程形态由截然分开和彼此对立走向相互融合和趋向统一、熔于一炉,从而形成了以建构主义课程观为基础的‘学生本位课程’”。结合活动开展学科教学,在我国一些学校也有所实施。
(4)教育的信息化。信息技术与学科以及实践活动的整合即“ ITE与学科整合”显示,信息技术教育(ITE)学科与其他学科(如语文、数学)以及活动课程的整合,既反映了整合后的综合课程的特征,又指明了在真实活动或学习共同体中体验性学习知识和技能的必要性,同时把信息技术作为工具,支持这一学习的信息技术教育课程、学科课程,实现活动课程之间的整合,其结果是信息技术环境下基于真实活动的系统化知识技能的主体学习活动。可是,知识是无穷尽的,就目前情况来看,还没有一个理想方法使得学生通过实践活动建构结构化的知识。学科技能是有限的,可以通过分析学科专家的活动行为使之结构化。
根据上述的讨论,我们认为,信息技术与课程整合的结果即信息技术课程与学科课程以及综合实践活动的整合,也就是信息技术环境下的综合学习。比如,将信息技术与语文学科以及学生的实践活动进行整合,首先我们要考虑语文学科的目的和任务是什么。语文学科的主要目的是培养语言能力,任务是通过演练使学生学会利用语言进行表达、交流。而信息技术学科的主要目的是培养学生灵活运用信息的能力,任务是在信息技术环境下开展信息教育,如通过e-mail与远离自己的其他学校学生交换信息,获取解决问题的方法。如果将两者在综合实践活动中进行整合,其结果就变成,利用信息技术工具开展校际交流,获取所需的信息。这一过程中既需要信息工具,又需要熟练的语言文字的交流、表达的技能。
4.主要原则
信息技术与课程整合,是将信息技术有机地融合在各学科教学过程中。但整合不等于混合,在利用信息技术之前,教师要清楚信息技术的优势和不足,并了解学科教学的需求。在整合过程中,教师要设法找出信息技术在哪些地方能提高学习的效果,从而使学生用信息技术来完成那些用其他方法做不到或效果不好的学习任务。
(1)运用教育理论指导课程整合的实践
现代学习理论为信息技术与课程整合奠定了坚实的理论基础,在教与学的层面上,每一种理论都具有正确性的一面。但是,在教学实践中,没有一种理论具有普适性,无论哪一个理论都不能替代其他理论而成为唯一的指导理论。
行为主义学习理论,要在对需要机械地记忆知识或具有操练和训练教学目标的学习中凸显出来。
认知主义学习理论的指导作用,则主要体现在激发学生的学习兴趣、控制和维持学生的学习动机。
建构主义学习理论,提倡给学生提供建构理解所需要的环境和广阔的建构空间,让学生自主、发现式地学习。如利用信息技术进行适当的内容重复,帮助学生记忆知识。通过信息技术设置情景,让学生便于意义建构。
(2)根据学科特点构建整合的教学模式
每个学科都有固有的知识结构和学科特点,它们对学生的要求也是不同的。
语言教学是培养学生应用语言的能力,主要训练学生在不同的场合,正确、流利地表达自己的思想,培养学生与别人交流的能力。
数学属于逻辑经验学科,主要由概念、公式、定理、法则以及应用问题组成,教学的重点应该放在开发学生的认知潜能上。
物理和化学则是与人们的生产、生活密切相关的学科。在教学中,应注意培养学生的观察能力、解决问题的能力和做实验的能力。
如果需要培养学生的操作能力,那么用计算机的模拟实验全部代替学生的亲手实验,将会违背学科的特点,背离教学目标中对学生动手能力的培养。
(3)根据教学内容选择整合策略
信息技术与课程的整合应该根据不同的教学对象,实施多样性、多元化和多层次的整合策略。对于学习类型和思维类型不同的人来说,他们所处的学习环境和所选择的学习方法将直接影响他们的学习效果。如有的学生不能主动地对外来信息进行加工,喜欢有人际交流的学习环境,需要明确的指导和讲授等。而有的学生在认知活动中,则更愿意独立学习、进行个人钻研,更能适应结构松散的教学方法或个别化的学习环境。
(4)“学教并重”的教学设计理论来进行课程整合的教学设计
目前,流行的教学设计理论主要有“以教为主”的教学设计和“以学为主”的教学设计两大类。理想的方法是将二者结合起来,取长补短、优势互补,形成“学教并重”的教学设计理论。而且,这种理论也正好能适应“既要发挥教师主导作用,又要充分体现学生主体作用的新型教学结构”的要求。将信息技术作为促进学生自主学习的认知工具与情感激励工具。
(5)个别化学习和协作学习的和谐统一
信息技术给我们提供了一个开放性的实践平台,对于同一任务,不同的学生也可以采用不同的方法和选择不同的工具来完成。这种个别化的教学策略,对于发挥学生的主动性,进行个性化的学习是很有帮助的,既要为学生提供个别化的学习机会,又要组织学生开展协作学习。
5.目标介绍
信息技术与课程整合要达到宏观目标,建设数字化教育环境,推进教育信息化进程,促进学校教学方式的根本性变革,培养学生的创新精神和实践能力,实现信息技术环境下的素质教育与创新教育。
(1)优化教学过程,提高教学质量和效益
信息技术与课程整合的本质是在先进的教育思想、教育理论的指导下,把以计算机及网络为核心的信息技术作为教学环境的创设工具和促进学生学习的认知工具,应用到各学科教学过程中。将各种教学资源、各个教学要素和教学环节,经过组合、重构,相互融合,提高教学质量,促进传统教学方法的变革。
(2)培养学生的信息素养
培养学生获取(包括信息发现、信息采集与信息优选)、分析(包括信息分类、信息综合、信息查错与信息评价)、加工(包括如何有效地利用信息来解决学习、工作和生活中的各种问题)和利用(包括信息的排序与检索、信息的组织与表达、信息的存储与变换以及信息的控制与传输等)信息的知识与能力,为学生打好全面、扎实的信息文化基础,同时具备对信息内容的批判与理解能力,并能在虚拟的环境中形成良好的伦理道德和法律意识。
(3)培养学生掌握信息时代的学习方式
海量的网络信息,改变了人类的学习方式,学习方式从接受式学习转变为自主学习、探究学习、研究性学习和协作学习。新的学习方式要求学习者必须能够利用资源进行学习,学会在数字化情境中进行自主发现,学会利用网络通信工具进行协商交流、合作讨论式的学习,学会利用信息加工工具和创作平台,进行实践创造的学习。
(4)培养学生终身学习的态度和能力
在信息时代,知识的更新率加快,各学科间相互渗透,出现了更多的新兴学科和交叉学科。在这种科学技术、社会结构发生剧变的大背景下,要求学习者能够具有主动汲取知识的愿望并能付诸日常生活实践,要能够独立自主的学习、自我组织,并能控制整个学习过程,对学习进行自我评估。
1.系统论
(1)系统论定义
信息技术与课程整合不是简单的结合,而是要将信息技术融入到学科课程中去,将技术与学科融为一体,形成一个系统,并能由此引发学科课程的变革,使信息技术与学科教学有机结合在一起,而系统论为信息技术与课程整合提供了理论指导。
系统论是研究系统的一般模式、结构和规律的理论,它研究各种系统的共同特征,用数学方法定量地描述其功能,寻求并确立适用于一切系统的原理、原则和教学模型,是具有逻辑和数学性质的一门科学。
(2)系统论对信息技术与课程整合的指导意义
教学系统一般由教师、学生、内容和教学手段四部分组成,四部分之间绝不能孤立、简单地组合在一起,而是相互联系、相互作用构成一个有机整体。在系统论的指导下进行信息技术与课程整合,把信息技术和课程作为一个系统进行研究,而不是把组成系统的各要素孤立起来。要充分利用信息技术与课程的相关性,充分利用当前的教育教学环境,在动态和整体上,使信息技术与课程的整合达到一种有序的、全面的融合,从而更好地为高中数学教学服务,提高我们的教学效率,为培养出具有发散思维,适应社会发展需要的创新人才服务。
2.信息论
(1)信息论定义
信息论是关于信息的本质和传输规律的科学理论,是研究信息的计量、发送、传递、交换和储存的一门学科。人类社会生活离不开信息,人类的社会实践活动不仅需要对周围世界的情况有所了解,而且还要与周围的人群沟通才能协调地交换行动。这就是说,人类不仅需要从自然界获得信息,而且人与人之间也需要信息交流。为了正确地认识并有效地控制系统,必须了解和掌握系统的各种信息的流动与交换,信息论为此提供了一般的方法论指导。所谓信息论,就是运用信息的观点,把系统看作借助于信息的获取、传递、加工、处理而实现其有目的运动的一种研究方法。它的特点是,把信息概念作为分析和处理问题的基础;完全撇开对象的具体运动形态,把系统有目的地运动抽象为一个信息交换的过程。
(2)信息论对信息技术和课程整合的指导意义
要想做到信息技术与课程的更好整合,必须按照新的观点对信息技术有一个比较全面的掌握,包括信息技术的应用环境、使用特点等。只有对当前的信息技术有一个比较全面和详细的了解,包括其优势和劣势,才能更好地将信息技术融合到教与学过程中,才能真正发挥信息技术与课程整合的优势。我们要充分分析信息技术在信息的获取、传递、处理和加工的整个过程中的作用和特点,看其是否与我们的教育教学目的相适应,而不应该仅仅用“是否先进”来判断和选择要使用的信息技术。只有对当前的信息技术有一个比较全面和详细的了解,包括其优势和劣势,才能更好地将信息技术融合到教与学过程中,才能真正发挥信息技术与课程整合的优势。
3.传播理论
信息与传播有着内在的天然联系,二者相辅相成,因此有人称信息技术为传播技术。“传统的传播理论建构在传播的线性关系上,强调传播者将信息传送给受传播者,如果受传播者要反馈,再将受播者(此时成为传播者)的反馈信息传送给传播者(此时成为受播者),这样就完成了‘传播’工作。” 这一理论蕴涵了时间、空间的延迟意义,信息的反馈是间接的。“表面上看,受播者‘要什么’传播者就‘给什么’,但受播者在线性传播过程中,受制于时空延迟的先天限制,在接受信息时往往处于被动、不平衡的地位。”就教学来说,传播学的观点认为,教育的实质就是教育者运用一定的教育媒体向受教育者传播知识技能和情感的活动。在传统数学教学中,教师作为知识的传播者,为了避免不必要的干扰,往往略去与教学内容关系很大的、非常有价值的信息;而学生作为受播者,被动地接受教师传递的信息并简单地反馈,这种线性的传播,阻碍了学生获得信息的主动性和质量。大量教学实践表明:学生获得的教学信息并不完全取决于教师信息的输出量。信息技术的普及,势必改变传播者与受播者及信息间的关系。
网络传播中并不存在固定的传播者的概念,传播者和受播者完全处于平等的地位。每一个人都可以是主动传递信息的传播者,同时也是受播者,可以主动选取信息。多媒体计算机和互联网技术融入学科教学后,教学信息的传播方式从根本上发生了变化,即从单向到双向及交互式方式转变,学生不再是被动的信息接受者,他们可以主动收集自己感兴趣的信息,并根据自己的需求选择信息的内容。“媒体的特性将直接制约教学的形态和结果,在人类发展历史上,信息技术的每一次突破都大大改善了教育形态,提高了教育效率,给人类带来无限的创造力。” 由于现代信息技术为课堂教学提供了即时、多向获取信息的可能性和巨大的发展空间,因此二者的融合又将有利于学科的教与学。
信息技术与课程整合需要先进的教育教学理论的指导,现代教育思想是进行先进技术与课程整合的灵魂,下列各种学习理论都对信息技术与课程整合有着不同程度的影响。
1.行为主义理论
行为主义是美国现代心理学的主要流派之一,在整个西方心理学界有很大的影响。作为现代心理学体系中的一个重要流派,在20世纪二三十年代曾震撼了整个美国心理学界,被称为“西方心理学的第一势力”。它的根本特点是排斥意识,主张把行为作为心理学的研究对象。
图尔曼自称为“目的行为主义者”。他强调:
(1)行为的目的性和整体性
动物的行为总是指向一定的目的,比如获得食物等,而不是胡乱尝试错误。所以,他不研究反应的细节,而是分析动物整体的、指向目的的动作。
(2)中介变量
他认为,从刺激到做出反应,这之间需要通过一些中介变量,动物需要形成对某个情境的预期,把某些事件(如铃响)当成最终事件(如食物的出现)的信号线索。实际上,行为主义学派已经把认知因素引到学习过程中,便把S—R发展到了S—O—R。
(3)潜伏学习
他认为,不能完全以外显的行为来判断学习的发生与否,有时学习并不直接反映在行为中,它只是导致学习者对某个情境的理解。强化并不是学习的前提条件,它影响的只是学习的外在表现。
可见,图尔曼研究学习者的整体动作,分析认知过程,乃至“认知地图”概念的使用,这都体现出了格式塔学派思想对其的影响。
班杜拉是20世纪五六十年代脱颖而出的学者,虽然他仍基本沿用行为主义的研究范式,但同时却又吸收了许多认知学习论的思想。他提出,行为不是单出环境或个体因素决定的,环境和个体的生理因素、心理因素、行为三者之间是交互决定的关系。另外,他提出了“观察学习”的理论,强调对行为的自我调节以及认知过程等。班杜拉认为,人类的许多行为都可以通过观察他人的行为及其结果而习得,个体可以通过观察到自己行为的后果来调节自己的行为。行为主义和认知主义学习理论在班杜拉身上融合得十分充分。
在进行信息技术与课程整合的过程中,也必然要考虑行为主义的影响。要从教育的目的出发,充分利用信息技术作为中介变量,但又要考虑到学习者学习能力的潜伏特性,不断利用适合当前教育教学环境的信息技术手段强化刺激,促进教育的现代化,实现信息技术与课程的全面融合。
2.认知主义学习理论
认知主义学习理论包括两种倾向:
(1)认知结构理论
这与原来的格式塔理论有着更为密切的联系,它把人的认知看成整体的结构,而学习是认知结构的发展过程,是认知结构的形成和改造过程。
(2)信息加工的学习理论
它主要是受计算机科学的启发,用计算机来类比人的认知加工过程,从信息的接受、存储和提取的流程来分析学习的认知过程。
按照认知主义学习理论,在进行信息技术与课程整合的过程中,不仅仅要强调信息技术的激励功效,还要充分考虑学习者的内在认知结构。只有全面了解学习者的内在认知结构,才能更好地利用当前的信息技术,传递教育信息,促进学习者的认知结构进一步完善,使信息技术与课程全面融合。
3.建构主义理论
建构主义理论(constructivism)主要是以皮亚杰、维果斯基等人的思想为基础而发展起来的。在当今的教育心理学界,建构主义日益引起了研究者的关注,甚至有人(R. E. Slavin)把它看作教育心理学的一场革命。
建构主义“学与教”理论强调要以学生为中心,把学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体,灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者;要求教师应在教学过程中采用全新的教育思想、教学结构(彻底摒弃以教师为中心、强调知识传授、把学生当作知识灌输对象的传统教育思想与教学结构)、教学方法和教学设计。
建构主义“学习环境”理论认为,学习者的知识是在一定情境下,借助于他人的帮助,如人与人之间的协作、交流、利用必要的信息等,通过意义的建构而获得的。理想的学习环境应当包括情境、协作、交流和意义建构四个部分。
(1)情境:学习环境中的情境必须有利于学习者对所学内容的意义建构
在教学设计中,创设有利于学习者建构意义的情境是最重要的环节或方面。
(2)协作:应该贯穿于整个学习活动过程中
教师与学生之间,学生与学生之间的协作,对学习资料的收集与分析、假设的提出与验证、学习进程的自我反馈和学习结果的评价以及意义的最终建构都有十分重要的作用。
(3)交流:协作过程中最基本的方式或环节
比如学习小组成员之间必须通过交流来商讨如何完成规定的学习任务达到意义建构的目标,怎样更多地获得教师或他人的指导帮助,等等。其实,协作学习的过程就是交流的过程,在这个过程中,每个学习者的想法都被整个学习群体共享。交流对于推进每个学习者的学习进程,都是十分重要的手段。
(4)意义建构:教学过程的最终目标
其建构的意义是指事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习内容所反映事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间的内在联系达到较深刻的理解。
信息技术与课程整合是对当前教育教学的新要求,要在适合当前社会发展的教育教学理论下进行。信息技术与课程整合绝不是一种简单机械的混合,它更应该是一种全面交融发展的过程。在这个过程中,我们充分分析研究学习者原有的认知结构,并在新的教育教学环境下,创建适合学习者学习的情境,充分利用各种信息技术,组织学习者进行协作、会话,从而形成新的更高层次的意义建构。
4.布鲁纳的发现学习理论
发现学习理论是美国著名心理学家布鲁纳首创的一种教学方法,他从青少年和儿童好奇、好问、好动的特点出发,提倡在教师的指导下围绕一定的问题,按教师和教材提供的材料,由学生自己通过观察、实验、思考、答问、讨论等方法去探索、研究和解决所提出的问题,得出应有的结论,从而使学生成为知识的“发现者”。在布鲁纳看来,学生的心智发展,虽然有些受环境的影响,并影响它的环境,但主要是独自遵循他自己特有的认识程序的。教学时,要帮助或形成学生智慧或认知的生长。他认为,教育工作者的任务是要把知识转化成一种适应学生的形式,而表征系统发展的顺序可作为教学设计的模式。由此,他提倡使用发现学习的方法,强调学习过程。布鲁纳认为,在教学过程中,学生是一个积极的探究者。教师的作用是要形成一种学生能够独立探究的情境,而不是提供现成的知识。我们教一门学科,不是要建造一个活着的小型藏书室,而是要让学生自己去思考,参与知识获得的过程。“认识是一个过程,而不是一种产品。”并且,学习的主要目的不是要记住教师和教科书上所讲的内容,而是要学生参与建立该学科知识体系的过程。所以,布鲁纳强调的是,学生不是被动的、消极的知识接受者,而是主动的、积极的知识探究者。