探究教学与信息技术

第三节　探究教学与信息技术

一、探究式教学的物质保障

以电脑和网络为核心的信息技术，为探究式教学模式提供了重要的物质保障和基础。主要表现在：

1.教育信息资源极大丰富，学生可以十分方便且相对独立地查询和获取知识

与传统的纸介质信息载体相比，电子媒介有着惊人的高密度。一部百科全书的内容完全可以装入一张光盘，因此在信息时代，每个家庭拥有一座小型图书馆已经不是神话。因特网更是知识的汪洋大海，在网上搜寻、检索知识变得十分有效和容易。每个上网的学生都可以方便地进入这一超大型的图书馆，并可以获得各方面专家的指导和帮助，从而使全世界的教育资源为自己的学习服务。

2.多媒体、交互式以及虚拟现实技术的信息表达方式，大大提高了探究式学习中学生学习的效率和趣味性

多媒体技术的发展为计算机辅助教学增添了活力，因其文、图、声并茂且具有良好的交互性，使得各种教育信息的表达更加生动、直观和多样化。计算机领域里的虚拟现实技术正在快速发展，并开始在辅助教学中得到应用。虚拟技术以电子信息装置取代原有的感知对象，具有其他方法难以替代的优势。例如，计算机芯片的结构相当复杂，且体积小、密度高，难以观察和了解它的构造，更难以直观了解“数据是怎样在其中流动的”，虚拟技术可以在感觉上让学生“走进芯片内部”，亲自观察“数据流动”。

学生在现代教育技术营造的教育环境中学习，各种感官被充分调动起来，思维活跃，更能积极地参与到教学过程中，大大提高了学习的兴趣和效率。同时，计算机辅助教学有助于克服传统班级授课的“工业化”教学模式，为因材施教、实施教学个别化、突出学生的主体地位提供了较理想的技术手段。

3.远程教学与虚拟学校，使教育超越时空并具有开放性

随着计算机多媒体技术与网络通讯技术的发展，远程教学和虚拟学校已初露端倪，并在迅速发展。远程教学系统突破了师生必须在同一个教室空间里才能进行交互式教学的状况，教育空间的局限性不再存在。这一新技术，使教与学有了更大的灵活性：学生可以自由地选择教师，分布在世界不同地区的学生可以围绕同一课题组成小组进行讨论，位于不同国家或地区的几位教师可以协同授课，随时把多种信息资源带入虚拟课堂。

二、教师必须更新教育观念

1.把教育纳入知识经济的结构之中

知识经济是“以知识为基础的经济”。它是指以现代科学技术为核心的、建立在知识和信息的生产、储存、消费之上的经济。知识经济是人类社会继农业经济、工业经济之后的又一种新型经济形态。在这个社会中，推动社会发展的主要动力不是土地和资本，也不是劳动力，而是知识，是人的素质。

传统教育从来没有将教育视为社会再生产体系中的一个重要环节，而处于知识经济时代的现代教育则必须把教育纳入知识经济的结构之中，要像物质生产一样，从“投入？产出比”的角度来看待教育。现代化的教育观认为，教育能生产出人的劳动能力和创新能力，是知识经济社会结构的必要组成部分，因此教育投资是生产性投资，不是消费性投资。教育经费的来源除国家无偿性的财政拨款外，还应包括有偿教育服务的收费部分。多渠道的经费来源将能保证不断提高教育的现代化教育技术装备水平。同时，对教育的考核和评价也应从知识经济的角度讲求效率和社会效益。

2.现代化教育是在“大教育观”指导下的开放的大系统

在纵向上，现代化教育主张现代社会的公民应接受终身教育，教育应向全社会各年龄段的人群开放；在横向上，教育不再局限于校园的围墙之中，而是实行开放办学。开放办学有多层涵义，首先是“面向世界”，充分与外界交流信息，吸收古今中外一切优秀的成果与经验为教师所用。其次，应加强学校与社会、学校与学校之间、学科与学科之间的横向联系，这对于实施通识教育和创造教育，切实培养出为现代社会需求的人才十分必要。

显然，为了建设开放的现代化教育系统，一方面必须充分利用广播、电视等现代传播技术，尤其应该重视使用具有交互功能的计算机网络，积极建设网络学校，实施远程教学；另一方面则必须修正教学目标。传统教育将学生视为“知识容器”，其教学目标片面强调知识的积累，因而导致只重结果，不讲过程，一味强调死记硬背的错误做法。现代基础教育以全面发展学生素质为目标，这就要求教师的教学必须重视能力，特别是学习能力和学习习惯的培养，以适应现代信息社会的需求，而探究式教学模式是培养学生学习能力和创新能力的有效方式。

探究式教学模式是以学生为主体的教学模式，其宗旨是培养创造性人才。在教与学的关系上，正确处理“教师主导”与“学生主体”的辩证关系，重视发挥教师和学生双方的主动性，并强调学生的主体地位；在教学组织上，应适当突破单一的班级授课制，辅之以分组教学和个别教学，以发展学生的个性，做到因材施教；在课程结构上，强调学科之间的相互渗透与综合，以培养通才；在教学内容上，处理好传统与现代、继承与创新的关系，力求教材建设适应当代科技发展的新潮流，及时吸收当今科技发展的新成果；在教学方法上，主张应用建构主义教学理论，强调使用“任务驱动”法、研究法、发现法等教学方法，并根据不同的教学内容和教学目标，重视多种教学方法的优化组合。

但是，传统教育的教学手段简单落后，信息载体主要是纸介质的印刷品，导致教材更新滞后，且只能以线性方式组织教学内容。如果不引进现代教育技术，上述先进的教学模式和方法显然难以真正实现。

3.计算机是教学工具，更是学习工具

从以学生为主体的教育观出发，计算机更应以学具的“角色”在教育中发挥作用。基于这种认识，应允许和提倡有条件的中小学学生自备计算机的硬软件到校使用。这样，将能有效地促进现代教育技术在中小学的普及应用，并大大减轻国家财政负担，同时为扩大内需，发展民族信息产业起到良好的推动作用。

教育思想现代化和教育技术现代化是推进教育现代化之两翼，它们相互影响，相互制约。实现先进的教学思想、教学模式和教学方法必须有先进的现代教育技术的支持；反之，为了引进和更好地应用现代教育技术，教育工作者必须更新观念，努力学习现代教育理论，大胆探索和改革教学模式。只有这样，才能积极引进和学习现代教育技术，并使之发挥应有的作用。

三、现代教育技术下探究式教学模式

“任务驱动”是实施探究式教学模式的一种教学方法，并由此形成了一种教材的编写体例或风格。

从学习者的角度说，“任务驱动”是一种学习方法，适用于学习操作类的知识和技能，尤其适用于学习计算机应用方面的知识和技能。教师也把它称之为“单刀直入法”或“黑箱方法”。

“黑箱”（Black Box）是只知其输入和输出不知其内部结构的系统，或者说“黑箱”是内部结构一时无法直接观测，只能从外部去认识的系统。从外部观测那些具有某种功能而内部结构不清楚的系统，通过输入变化所引起的输出响应，分析系统的状态过程，推断系统的行为，这就是“黑箱方法”。

计算机科学技术内容十分丰富，名词术语很多，各知识点之间联系密切，常常是牵一发而动全身。这往往使得初学者在入门阶段，感到陌生的名词多、难点集中、头绪繁杂，甚至产生畏难情绪，失去学好电脑的信心。利用“黑箱方法”，可以将计算机科学由表及里分成若干个层次。在学习的不同阶段，特别是在学习某种应用软件的使用方法时，可以把深层次的系统视为“黑箱”，可以先知其然，而暂不深究其所以然。

“任务驱动法”使学习目标十分明确。在某个学习阶段，紧紧围绕这一既定的目标，了解相关的知识和操作方法，其他的可以先不涉及。这样做可以大大提高学习的效率和兴趣。当然，一个“任务”完成了，一个目标达到了，会产生新的任务，新的目标。例如，能在电脑上输入汉字了，接着就要提出新的问题：怎样改变字体、字号，怎样把输入的文章存盘，怎样打印，怎样在文本中插入表格或图形，等等。随着一个个任务的完成，初学者将逐步消除对电脑的神秘感，而且会不断地体会到使用电脑的乐趣。

“任务驱动”学习法，符合计算机系统的层次性和实用性，提出了由表及里、逐层深入、逐步求精的学习途径，便于学生由浅入深、循序渐进地学好计算机的知识和技能。而且，采用这种学习方法，伴随着学生的是一个跟着一个的成就感，不再是那种片面追求所谓“系统”而导致的“只见树木，不见森林”的教学法给初学者带来的满头雾水和一脸茫然。

从教师的角度说，“任务驱动”是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学方法，符合探究式教学模式，适用于培养学生的自学能力和相对独立地分析问题、解决问题的能力。提倡在计算机应用知识和技能的教学中采用这种教学方法。

电脑软硬件的发展十分迅猛，更新的周期越来越短。学生现在学到的一些具体的知识不用多久可能就会过时。这就要求教师必须注意培养和提高学生自学计算机学科知识和技能的能力。

运用“任务驱动”教学法，教师应首先向学生明确布置本阶段、本单元或本课时的学习任务，并给予学生学习方法的指导：

1.要求学生带着要完成的任务，或者说带着要解决的问题认真读书，掌握基本概念和原理

要让学生知道，虽然计算机科学技术的发展十分迅猛，令人目不暇接，但是它的基本概念和原理是相对稳定的，只有掌握了某个学科的基本结构、基本概念和原理，才能无往而不胜，才能以不变应万变，才具备进一步深入学习或自学该学科的能力。

2.要求学生敢于动手，勤于实践

计算机是工具，使用工具是技能，技能的掌握与熟练只能靠实践。应提倡学生自己上机实践获取知识和经验，这样做不仅知识掌握得牢固，而且可以培养学生的探索精神和自学能力。在学习使用电脑的过程中，读书和上机实践都重要，但比较而言，实践更重要。很多知识和技能必须通过多次上机才能学会。“在游泳中学会游泳”，在完成“任务”的过程中，增长知识和才干。

3.要向学生讲清楚，掌握计算机的知识和技能需要一个过程，不可能一次完成，需要有锲而不舍的精神

教师要鼓励学生以顽强的意志去钻研教材和上机实践，同时应该向他们指出，学习不是直线式的前进过程，而是“螺旋式”上升的过程，真正全面深刻地理解掌握知识和技能需要反复，因此，在接触一个新领域或一个新的知识点时，可以先知其然，而暂时不深究其所以然，但应该注意在学过后面相关的知识后及时复习前面学过的内容，这样不仅能前后联系，加深认识和理解，而且可收到事半功倍之效果。

总之，教师不仅要向学生讲明采用“任务驱动”学习方法的意义，而且要培养他们采用这种方法进行自学的能力，只有这样才能真正发挥“任务驱动”教学法的优势。

为了便于教师和学生采用“任务驱动”的方式进行教和学，教师主编或参与编写的计算机教材逐步形成了“任务驱动”的编写体例或风格。这些教材的主要特点是：

1.兼顾两个结构

教材是教学过程的脚本。教材的编排不仅要考虑学科内容的体系结构，而且要充分考虑学生的认知结构和学习特点。一般的教材更多强调的是知识内容的系统性，较少重视研究学生的认知结构和学习特点。这样的教材往往单纯以线性方式展开教学内容。例如，先以大量篇幅全面介绍计算机的发展、特点与应用，再以一章甚至两章讲解某个操作系统。这样一来，十几个课时过去了，学生还不能在计算机上做一件具体的事情，完成一个具体的任务。难怪学生反映计算机难学，枯燥乏味。应该看到，人的思维过程和认识过程未必都是线性的，而常常是跳跃式的和“超链接”式的。按“任务驱动”思想编写的中小学计算机教材较好地克服了这一弊端。学生使用这样的教材，学习伊始就可以上机操作，很快就能看到自己的学习成果。当然，教学效果也就大不相同了。

2.适当“留白”

所谓“留白”，就是教材不要面面俱到，要给学生的思考和尝试留有余地。计算机有较强的人机交互功能，许多应用软件都有帮助功能，应该鼓励和指导学生充分利用这些功能。同时，应注意启发学生通过尝试和探究去发现，举一反三、触类旁通。教材编排的风格与体例应该能为重视培养学生能力和创新精神的探究式教学模式提供素材和依据。

3.前后呼应，循序渐进

为了适应探究式教学模式的需要，以“任务驱动”方式编排计算机教材，某些单元知识常常被分开介绍。例如，信息与计算机的基础知识，可能在第一章作初步介绍，在最后一章再做较深入的讲解；操作系统的知识与使用在讲应用软件前做一点铺垫，在学习过几个应用软件后再做较系统的讲述和练习。这样就基本做到了前后呼应，循序渐进。