信息技术与学科教学整合

信息技术与学科教学整合

“整合”一词，来源于英语Integrative，意思是指“综合的，一体化的”。整合是指一个系统内各要素的整体协调、相互渗透，使各要素发挥各自最大的效益。整合作为系统科学方法论的思想已逐渐为人们所接受。目前国内关于信息技术与学科教学整合的说法与定义很多，但核心内涵是一致的，那就是通过学科课程把信息技术与学科教学有机地结合起来，将信息技术与学科课程的教与学融为一体，有效提高教与学的质量。一般说来，理论基础、功能目标、实现条件、活动程序构成整合的要素，教学整合的要素应该具有不可或缺性，不可替代性。

一、从CA I到与学科教学整合

1普通意义上的计算机辅助教学

信息技术与学科教学整合的理念可以追溯到20世纪80年代传播到我国的西方CAI（即计算机辅助教学）理论。以计算机硬件的技术进步为标志，美国为代表的国外CAI发展过程可以分为三个阶段，即大型机阶段（包括中、小型机）、微型机阶段和网络阶段。

由于受到计算机技术的限制，传统意义上的提供大规模个别化学习的CA I系统在中国几乎就没有出现过。微型计算机引入我国大约在20世纪80年代初期，大量进入我国中小学为90年代中期，所以说我国的CAI是直接从微型计算机时代开始的。最早使用计算机进行辅助教学是出于“教”的需求，教师在课前根据教学需要来制作课件，在课堂上利用计算机来呈现预先设计好的教学内容，其目的是为了便于学生理解、记忆，起到分解教学难点的作用，而不是为学生提供个别化学习的环境。它有别于国外的传统意义的CAI初衷。所以有人曾经提出质疑，认为这种使用计算机辅助课堂教学的模式不能属于CAI。我认为，这是中国式的CAI，它也早已经被我国广大教师所认同。这种模式是目前在学校中使用最为普遍的一种，它可以分为以下三种类型：

（1）信息技术作为教学的演示工具

信息技术作为教学的演示工具是课堂教学运用信息技术的最初表现形式，是教师普遍接受的传统意义上的CAI。教师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。最为常见的是教师利用PPT制作演示文稿，用来辅助教学内容，或者用图形、表格、动画等，对某些理解困难的内容进行形象的演示。这样，计算机代替了幻灯、投影、粉笔、黑板等传统媒体，实现了新的教育功能。这种类型的教学是单向的，学生仍然只有听和看的任务，没有实际参与的机会。

（2）信息技术作为教学的交流工具

这是在“信息技术作为教学的演示工具”基础上衍生出来的一种形式。根据认知学习理论，人与人之间的交流是教学的重要环节之一，也是教学成败的主要原因之一，如果能将信息技术引入教学，在课堂教学中为师生、生生之间创造一定的交流机会，虽然没有直接改变教学方法和教学策略，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，增加学生发散性思维。基于这种理念，利用信息技术的交互特性，教师在课件中设计了提问、质疑等让学生思考和回答问题的形式，或在网站里建立聊天室、使用简单的BBS等工具，根据教学的需要或学生的兴趣在上述地方开设一些专题，使学生在课内课外有机会对课程进行再学习和交流。

（3）信息技术作为个别辅导的教与学的工具

这种类型要求学生在学习时每人拥有一台计算机。教师在教学中利用准备好的课件、学件（通常是网站）等教学资源，让学生在学习中练习、巩固、熟练所学的知识，并提出下一步的学习方向，实现自学式或称为计算机个别辅导式教学。通常这种形式适合阶段性复习和备考。其基本教学过程为：计算机呈现教学内容与提问——学生应答——计算机判别应答正确与否并提供反馈。软件设计有一种步步深入、循环往复的过程，在此种类型中，计算机软件实现了教师职能的部分代替，如提出问题、评定、反馈等。这种形式的教学仍是封闭的、以知识为中心的，不过，学生在任务驱动下，在学件即时评判的刺激下，会对学习产生一定的积极性。这种形式需要一定的课件和学件制作水平，目前我校的信息技术学科和历史学科已有过这方面的尝试，并取得了一定经验。

2开放式的、以资源为中心的教与学的工具

传统的西方CAI关注“学”，是一种助学型CAI；我国的CAI主要关注“教”，是一种助教型CAI。多数人开始并没有注意到这种区别，但后来随着教育理念的不断更新，人们开始重新审视两种类型的CAI，并从我国国情出发，认识到不能把“助学”与“助教”对立，应该统一。特别是随着全国基础教育课程改革的开展和上海第二轮课程改革的实行，提出要利用信息技术促进教师的教学方式和学生的学习方式的转变，CAI理念也开始演变到“信息技术与学科教学整合”的概念，人们开始从教育学、教育心理学、教育价值观等出发，探索在信息技术支持下构建新型的课堂教学模式。

在这一阶段，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，学生成为学习的主体。信息技术在学科教学的利用上出现了开放式的、以资源为中心的工具化的阶段，按照学生主体对于信息技术的占有程度，课堂教学模式可细分为以下三种类型：

（1）信息技术作为教学的认知工具

教学的目的之一是要培养学生的探索能力，培养学生自己发现问题和解决问题的能力，以及创造性思维能力。信息技术是实现这个目的的有力工具，如几何画板、数理平台、程序设计、数学图形软件等教学软件都可以为此类型课堂教学模式提供很好的支持。学生通过观察、实验，利用计算机来验证自己的猜想，来发现和总结知识规律。

按此观点设计的课件和软件（目前有相当多的软件属此类）都是一种认知工具。用信息技术作为认知工具，可以较好地促进学生去建立日常体验知识与形式知识世界之间的意义关联。随着信息技术的不断发展与普及，电脑、网络已经成为学生学习手段之一，学生将完全可以自己通过各种现代化媒介获得信息，进行自主式的个性化的学习活动。

（2）信息技术作为协作式教学的工具

按照建构主义观点，协作学习比个别化学习更有利于促进人的认知能力的发展。信息技术作为协作学习的工具，强调利用计算机支持学生同伴之间的交互活动。在计算机网络的支持下，学生们可突破地域和时间上的限制，进行同伴互学互教、小组讨论小组练习、小组课题协作研究等合作性学习活动。这有助于学生协作意识、协作技巧、协作能力以及责任心等方面的素质培养，其形式有：通过“计算机的协作”（网上合作学习）、“在计算机面前的协作”（如小组作业）、“与计算机协作”（计算机扮演学生同伴角色）等。值得注意的是，这种协作关系也应体现在教师与计算机之间。教师必须从教学角度去了解计算机系统，就像了解班集体那样，充分体验计算机技术及教学意义，从教学一开始就要分析计算机的教学意义及功能，研究哪些知识内容可用计算机技术，它如何针对学习目标来起作用及教师如何与计算机进行交流等。

（3）信息技术为教学提供资源环境

信息技术为教学提供的资源环境突破了书本是知识主要来源的限制，用各种相关资源来丰富和连接相关的知识点，扩大知识量，使学生能开阔思路，看到教材以外的“百家思想”。

此类型主要是培养学生从资源中获取信息和分析信息、加工信息的能力，让学生在对大量信息进行筛选的过程中，实现对事物的多视角了解，达到对知识的深层次理解。教师一般应在课前将所需的资源整理好，保存在一个特定的文件夹下或做成内部网站，在课堂教学中，让学生在访问该文件夹时选择有用信息，加强与自己认知结构的同化和顺应。如有可能，教师最好为学生提供相关信息的来源，如网址、搜索引擎、相关人物等，包括数字化图书馆、电子阅览室、网上报刊、多媒体电子书等，由学生自己去因特网上搜集素材。此类型与前两种类型不同，它是开放式的，教师所授内容和学生所学知识不再囿于书本。需要指出的是，在教学过程中，教师作为学生学习的指导者和组织者，一是要提供尽可能多的资料，二是要注意学生信息加工处理的过程，在其遇到困难时给予及时的帮助。

3信息技术与学科教学整合阶段

“整合”是计算机用于教学的最佳状态。“整合”要求以信息技术为基础，进行整个教育教学体系的全面改革，使教学目标、内容、方法和形式，甚至连学习结构都发生根本性的变化。它不是作为一个明显的阶段而突然出现的，而是随着前面两阶段的实现而逐步发生的，是现阶段人们所认识的信息技术对教育影响最为理想的形式。全方位的课程整合类型要求对教学内容、教学目标、教学方法及教学组织结构进行全面的改革和信息化，课程整合并不等于汇合，也不是联合，而是“一体化”，实现系统性的教育观念、教育方法、教育目的的更新。“整合”的关键是使信息技术成为学习知识的重要组成部分。“整合”意味着更全面、更高效、更便利、更优秀地完成教学目标和教学任务。因此，信息技术与学科教学整合需要系统地处理教学的各个方面，以建立能满足学生需要的新的教学系统，并且根据学生的反馈进一步改进这个系统。

二、“信息技术与学科教学整合”的积极作用

教育部在《基础教育课程改革纲要（试行）》中提出：“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。”通过大量的实践研究，信息技术与学科教学整合的意义主要有如下几个方面：

1“整合”改变了教师教的方式和行为，改变了学生的知识源和学习方式

传统的教学内容呈现方式主要是教材、讲授、板书。信息技术作为呈现教学内容的重要方式，可依据学科特点，利用多媒体教学软件的优势呈现更为精彩丰富的教学内容，有助于教师创设更加生动、更富情趣的问题情境，调动学生学习的内驱力。教师从知识的传授者变为学生学习的指导者、辅导者，从而促进教师教学方式的改变。此外，信息技术以其特有的快速、隐蔽、灵活的特点，大大丰富了师生间的互动方式，可以实现一师与多生之间的互动，学生可以随时向教师进行公开的或是悄悄的提问，教师可以实现针对每位学生的特点进行有效的个别指导。“整合”改变了教师的备课方式、教学内容的呈现形式，乃至教学模式。“整合”可以使学生利用信息技术创设和模拟情境，自己构建知识，实现自主式学习，这对学生的终身学习和长远发展具有难以估量的积极的意义。

2“整合”有利于培养学生的创新精神和学习能力

中国的基础教育，在对前人知识经验的继承、系统科学知识的传授等方面具有自己的优势。但也要看到不足，多年来我们培养出的大多是知识应用型人才，而缺乏创新型人才。江泽民同志在1999年6月15日第三次全国教育工作会议上的讲话指出：“面对世界科技飞速发展的挑战，我们必须把增强民族的创新能力提到关系中华民族兴衰存亡的高度来认识”，可见培养学生的创新精神的迫切性和重要性。信息技术为学生提供了极丰富的学习资源，在网络世界里学生可以吸纳最新的科学技术，在网络中有足够的信息支持学生的探索和设想。在广阔的知识海洋中学生的能力和创造力可以得到更好的发挥和提高。

3“整合”改变了教育模式、教学方法和教学手段

信息技术与学科教学的整合，既可以构建个别化的学习环境，也可以营造协作式学习氛围，使每个学生都能参与到学习的全过程之中，使学生最大限度地实现认知过程与感悟、体验过程的统一，最大限度地跨越师生之间对教学内容的理解及认知过程体验上存在的鸿沟。信息技术与学科教学的整合，将极大地丰富教育资源和及时更新各类知识，有利于扩大课堂教学信息的开放性、调动学生的学习积极性和主动性，提高学生学习的质量。网络环境下的学习不仅提高了学生搜集信息、筛选信息、加工信息的能力，而且为学生的个性发展提供了时空；网络环境使各种教学资源、各个教学要素和教学环节融为一体，能使每一位受教育者都获得自己需要的学习要素，都可以享受终身的和最好的教育，实现人类按需学习的教育最高境界。

4“整合”改变了教学评价内容和评价体系

信息技术与学科教学的整合，促进了新的评价体系的建立。包括对单元教学设计的评价、对学生合作能力的评价、对学生自主参与程度的评价、对教师指导调控能力的评价、对学生学习过程的累积性评价等。使得学校和教师开始从过去那种单一评价方式向多元化的综合评价方式转变。

三、应对“信息技术与学科教学整合”挑战的策略

1学校应对策略

为了积极推进信息技术与学科教学的整合，学校要努力构建良好的信息化环境。所谓良好的教育信息化环境，并非一味追求高标准、高要求的硬件配置，而是要根据教育的实际需求和现有基础等情况，综合人才（教师队伍）培养、软硬件建设、制度等因素，制订相应的发展计划，落实措施。本着实用、够用、用好、用足的原则，在实施中不断完善，使教育信息化环境趋于更佳的状态。

为把构建良好的学校信息化环境作为实现教育信息化的策略和促进信息技术与学科教学整合的措施，十年来学校注重以下几个方面建设：

（1）师资队伍的信息化建设与培训

首先，从学校信息化建设的需要出发，重视学校信息化师资队伍的建设和培养。历年来，通过招聘引进等途径，学校组建了一支高素质的稳定的信息化专职队伍，他们既是学校信息科技教育的承担者，也是学校信息化建设和推广的中坚力量。此外，在各学科教师的招聘引进中，亦重视考察应聘者的信息技术素养。

其次，借“外脑”进行师资队伍的信息化建设与培训。近三年来请了一批专家、教授来校，先后为全体教师作“关于上海二期课改、新课程标准和学习评价问题”、“深化课程与教学改革，积极推进素质教育”、“学校校本课程的设计和实施的策略”、“国内外信息技术与学科整合动态”等有关课改的讲座和专题报告。使教师及时了解课程改革动态、学习先进的教育理念、思想和方法。

再次，积极开展以信息技术为学习内容的校本培训。除选派教师参加区Intel未来教师培训外，以本校为单位开展了两期Intel未来教师培训，共有61位教师参加了培训并通过了相关考核。此外，还开展了基于学校近年来购买的教育软件的应用培训。

（2）学校信息化硬件建设

学校自1997年购置第一台多媒体液晶投影仪开始，目前学校所有办公室，教室，理、化、生实验室，音、体、美、机房等专用教室都装有固定的多媒体投影设备，可以方便地开展信息技术与多媒体技术支持下的各学科教学。三个计算机房和一个电子阅览室连接因特网，适合网络教学。四座大楼主干网用光纤互连，学校装有信息节点总数为三百二十个，遍及学校所有教室和办公室、大礼堂、专用教室。全校教师人手一台高性能的计算机，可访问学校局域网资源并可以通过区信息中心访问因特网资源。

学校近年来根据数、理、化、生学科的需要出发，构建多方位的信息化环境设施，先后建立了PASCO和GQY数字化信息系统（Digital Information System，简称DIS）实验室；建立了TI图形计数器实验班等。

（3）学校信息化软件建设

学校网络中心装有：金科华公司开发的“仿真物理实验室”、“仿真化学实验室”、“数理平台”、“轻松教师助手”，清华同方开发的“多媒体教育教学素材库”网络版（含高、初中所有学科），武汉自然软件有限公司的“自然英语语音软件”，速龙易之课件制作系统V6．5（网络版）等教学备课软件资源。目前，学校开始关注学科资源库的建设和学校教学资源库的开发应用研究。

（4）以科研引领“整合”实践

结合学校承担的信息技术与学科教学整合的上海市教育科学研究课题，近三年每年举行以“整合”为主题的教学评优活动，并对优胜者给以奖励。在信息技术与学科教学整合的市级教育科学研究课题的引领带动下，发动各学科教研组建立了15个相关的子课题，多数子课题成功地申报了区级课题，实现了以科研促进教学实践，以科研引领教学实践。

2教师应对策略

（1）要有扎实的学科理论

扎实的学科基础是作为现代教师的基本要求，这里除了包括本学科的教学内容以外，还涉及本学科的新理论、新动态、新发展，还需了解本学科与其他学科的综合与应用，还要关注学科与社会实际的结合、理论与实践的结合。

在新课程改革中，教师要不断学习现代教育理论、更新教育观念、改变教育思想，紧跟教育形势，积极地投身于教育改革的实践与研究，提升自己的研究能力，做一名专家型的、研究型的教师。为改变传统的以教师为中心的教学模式，实现学生“自主、探究、合作”的教学模式而努力。

（2）树立终身学习观

教师作为“整合”的实施者和组织者，应具有“整合”方面的综合素养，它包括信息素养、信息技术教育价值观、教学设计能力、教学实践和教学研究能力等。

从国外CAI理论到国内“整合”的演变过程中，曾经出现过教师应该“用”课件还是“做”课件的争论。随着时间的推移、认识的深入，计算机应用技术的提升与普及，我以为做课件将成为现代教师备课环节的一个组成部分，因为课件的设计源自教师对教学内容的组织和针对教学对象的设计，很难想象简单拿来的课件可以十分贴切地为己所用，至少拿来的课件难以体现自己的教学思路和自己面向的学生。所以我们的教师除了能熟练应用常用的Office软件外，还应该掌握1—2个适合本学科的课件制作软件，例如：适合所有学科的Flash、Authorware等，适合理科学科的几何画板，有条件的理科教师还应该掌握使用VB等程序设计语言。

这就要求教师要不断学习现代教育理论，并努力学习教育技术理论和技术媒体的操作技能，自觉应用信息技术，养成终身学习信息技术的习惯。2005年教育部颁布的“全国中小学教师教育技术能力建设计划”已经开始实施，作为现代教师要有强烈的需求意识并自觉执行。

2006年1月稿

（本文原刊于中国教育学会素质教育研究丛书《信息技术与中学学科教学的整合》，北京教育出版社2006年9月版。这次结集出版时，做了较大修改）