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信息技术与学科教学有效整合模式及应用方法研究发布日期:2013-11-22 访问人数:3078 新闻来源:www.699.netwww.699.net

一、教育信息化现状、问题及发展趋势
(一)现状
1、硬件建设投入越来越大,但设备经费主要用于建设机房。
2、计算机机房主要用于开设信息技术课。
3、大部分多媒体教学设备使用率低,即使使用,多数作为电子黑板。部分采用多媒体手段,多数也集中在内容展示方面。
4、绝大部分教师对于利用信息化设备开展学科教学活动尚处在摸索阶段,比较混沌。
5、在学生自主学习方面应用较少。
6、在教学反馈、教学测评、交流研讨方面应用较少。
7、在学科教学上缺乏可持续性的应用。
8、有相当数量教师存在厌烦情绪。
(二)主要问题
1、缺乏信息技术与学科教学有效整合的方法,对教育信息化的核心问题信息技术与课程整合研究不够深入,多数教师主要集中在一节课或某一专题思考应用问题,缺乏对学科整体的把握,缺乏系统性、科学性,没有形成系统的信息技术与学科教学整合模式、应用方法以及有效的体系化支撑资源及软件。
2、信息技术优势发挥不充分,缺乏对信息技术核心理论及方法的了解,资源和软件往往仅使用了信息技术浅层次的优势。对于网络环境下教学设计缺乏从整体考虑,缺乏系统性,网络的优势发挥不够充分。
3、资源与软件设计方法不够科学,资源与软件建设缺乏系统设计,缺乏面向不同使用者的有针对性的资源和软件,过于注重网络形式,缺乏从教学实际出发的网络环境下教与学理论的研究,教与学的关键困难解决不够理想,网络环境下的教学设计多数集中在利用网络为学生提供资料性的信息,缺乏对于问题解决过程的交流途径。
4、缺乏有效的应用支撑体系。
5、缺乏科学的有引导性的评价体系,缺乏资源和软件正确性、有效性、完备性等的评价标准,如什么样的课是好的整合课。
(三)发展趋势
1、计算机普及到绝大部分家庭,移动电子设备将成为学习的有效支撑设备。
2、校园网络架设到大部分校园,多媒体教学设备装备到绝大部分教室。
3、信息技术手段将为教与学各环节提供必要的支撑。
4、学校教学将有效引导网络环境下学生家庭学习。
5、智能导学、个性化学习支撑系统将为学生自主与协作学习提供可用的环境。
6、数字化学习支撑中心将成为学校、教育局的必要设施。
(四)十五期间课题研究情况
缺乏整体性、系统性、科学性,缺乏区域整体优势发挥的途径;
二、开展教育信息化应采取的方法
n     明确定位、整体规划
n     形成系统的整合模式与方法;
n     建设体系化的资源和软件;
n     建立数字化学习支撑中心;
n     整体推进区域信息化工作
n     建立有效评价体系;
n     建立有效的应用支撑体系
n     整合的途径(2个途径)
n     从学科出发:系统研究学科课程类型、合适的教与学模式、有效的教与学过程、科学的策略与方法、利用传统教学手段所存在困难、信息技术的优势及能够解决的学科困难及方法、相应的资源与软件及其应用方法。
n     从信息技术出发:系统构思不同信息化环境下可能的教与学模式。1 ,2 ,3 ,4,5 ,6 ,7,8
n     整合的方法(5个步骤)
n     规范教与学过程,形成系统的模式分类;
n     寻找传统教学手段所存在的困难;
n     充分挖掘信息技术手段的优势;
n     系统研究信息化环境下教与学的模式;
n     最大限度地营造有效的教与学环境;
1、如何规范教与学的过程
(1)系统研究影响学习质量和效率的因素
n     学习动力
–  为什么学,原动力来自于生存本能的需要和好奇心。
n     学习目标
–  形成能力和素质,要与学习动力吻合。
–  学习目标不是知识,是能力。知识是能力中所涵盖的规律和方法,事实及概念。知识体系直接传授给学生,学生可能没有兴趣。
n     学习内容的组织体系
–  按照处理问题的能力体系学。
n     学习方式
–  年龄不同,基因不同,学习方式区别很大。
–  小学要通过直观感知规律,初中是学有背景的逻辑,高中则主要是学习符号逻辑。
n     学习内容呈现形式
–  人的信息获取渠道:五大感官系统,视觉 83%,听觉 11%,其他 6%。
–  视觉:最有效的信息形式是生动鲜活的画面;
(2)教与学模式选择及过程安排的原则
n     从心理学和教育的角度
–  要安排合适的学习内容,使之与学生的生存本能需要或好奇心吻合;
–  要重视学科内容体系的系统性、连续性,使学生明白为什么学、如何学、学什么。
n     从生理学和教育的角度
–  要营造有效的环境,最大限度调动学生的信息获取渠道;
–  要安排合理的教与学过程及方式,使之符合学生的年龄特征;
(3)教与学可能的模式分类;
(3)在教学当中应注意的一些问题
–  每个学科到底帮助学生在大脑中建立一个什么样的体系。
–  中高考训练及测试到底测什么,应该如何出题。
–  内容的来龙去脉,逻辑性。
–  系统、连续、变化、多学科交*思想。
»       语文春雨、祝福,数学圆公切线,三角形 ;
–  运用学科知识准确解释问题。
学科教与学的模式
n     完成确定性内容学习的教学模式分类
–  学生获得学习内容的形式:认知方式、探究方式。
–  教学模式具体分为:
»       认知讲授式、探究讲授式;
»       独立认知式、独立探究式;
»       独立协作认知式、独立协作探究式;
»       主体认知式、主体探究式;
»       主体协作认知式、主体协作探究式;
»       以上方式的组合方式。
–  在探究式中,根据内容不同,可以采用归纳法、类比法、演绎法、计算法、对比分析法、实验法等。
–  有些模式在传统教学条件下是很难完成的,如独立探究、主体探究等。信息技术为这些教与学的模式提供了有效支撑。
n     未知信息的获得,新的规律、方法的总结等学习任务的完成模式---研究性学习:研究方法的学习、运用研究方法获得新的未知内容。
–  研究方法学习:教师研究、学生观摩;
–  运用研究方法获得未知:
»       学生独立研究
»       学生协作独立研究
»       教师引导下的学生独立研究
»       教师引导下的学生协作研究
–  研究性学习模式
»       验证式研究:确定主题、提出假设、搜集信息、验证假设、交流质疑、成果评价、成果共享
»       推导式研究:确定主题、搜集信息、分析归纳、得出结论、交流质疑、提炼升华、成果评价、成果共享
2、教学中传统手段普遍存在的一些困难
n     帮助学生形成学科体系及系统解决问题能力的支撑体系
n     系统的训练体系
n     抽象问题形象讲解
n     建立学科内容体系及学科间的动态交*
n     动态实时获得学生、家长及社会各界的反馈
3、充分挖掘信息技术手段的优势
–  交互性;              独立使用性;
–  变静为动;            变抽象为形象;
–  变微观为正常;        虚拟、模拟性;
–  展现过程;            零距离性;
–  快速传播性;          记录性;
–  实时性;              丰富性;
–  调动积极性;          激发兴趣;       
–  传承方法;            整合智慧;
在整合过程中,要从多个角度发挥信息技术的作用:
–  教和学的支撑工具(函数、不等式、几何);;
–  教和学内容的有效载体及动态呈现手段;
–  教与学理论、思想及方法的传承手段;
–  教学效果动态获得的有效手段;
–  交流研讨的有效途径;
–  教师自身能力提高的途径和手段;
–  拓展学习空间、实现个性化学习的有效途径;
解不等式平台      解方程组平台
化学编辑平台      四则运算平台
化学知识平台      动画工具 
数学函数训练      几何讲解
化学实验训练      物理光学平台
物理电学平台      历史活动地图
4、信息化环境下整合的模式
n     研究不同信息化环境下可能的教与学模式
(1)多媒体教室
–  比较适合的学习内容:知识认知学习,方法及过程的讲解。
–  比较适合的教与学模式:教师利用多媒体引导学生学习为主要模式,媒体作为学习内容的有效呈现手段,在部分问题上,教师可以让个别学生参与媒体互动式教学。
–  能够有效支持的学习步骤:情景创设、讲解、引发思考及讨论、归纳总结、拓展思维、学科间交*、学科体系化、系统训练、中高考模拟。
–  需要的支持条件:教学资源库、备课及讲课平台。
(2)计算机教室
比较适合的学习内容:知识认知、探究学习,方法及过程的讲解与探究、运用与实践,研究能力的培养等。
比较适合的教与学模式:教师利用网络引导学生利用网络自主、协作、研究性学习为主要模式,网络既作为学习内容的有效呈现手段及来源,又作为学生自主学习、协作学习、交流研讨、动态测评等的有效手段。
能够有效支持的学习步骤:学生间的交流研讨、教师与学生间的交流研讨、动态实时测评与反馈、学生间的评价、教师对学生的评价、情景创设、讲解、引发思考及讨论、归纳总结、拓展思维、学科间交*、学科体系化、系统训练、中高考模拟。
需要的支持条件:网络教学资源库,备课及讲课平台,学生自主学习平台、协作学习平台,教学测评、评价及反馈平台,教学管理平台,研究性学习平台,主题性学习网站等。
(3)校园网络
比较适合的学习内容:知识认知、复习、巩固与拓展、知识的探究学习,方法及过程的巩固、探究与拓展、运用与实践,研究能力的培养,学生综合素质的形成等。
比较适合的教与学模式:教师利用网络引导学生利用网络拓展学习空间,巩固学习内容,完善学科体系,开拓视野。
能够有效支持的学习步骤:学生间的交流研讨、教师与学生间的交流研讨、反馈、巩固提高、拓展思维、学科间交*、学科体系化、系统训练。
需要的支持条件:网络教学资源库,学生自主学习平台、协作学习平台,教学测评、评价及反馈平台,研究性学习平台,主题性学习网站等。
(4)互联网络
比较适合的学习内容:知识认知、复习、巩固与拓展、知识的探究学习,方法及过程的巩固、探究与拓展、运用与实践,研究能力的培养,学生综合素质的形成等。
比较适合的教与学模式:学生利用网络拓展学习空间,巩固学习内容,完善学科体系,开拓视野。
能够有效支持的学习步骤:开放的学生间交流研讨、教师与学生间的交流研讨、巩固提高、拓展思维、学科间交*、学科体系化、系统训练等。
需要的支持条件:互联网络主题性学习网站、论坛、交流研讨的支持工具等。
5、最大限度地营造有效的教与学环境
–  学生自主学习、研究性、探究型学习;
–  教师与学生间交流讨论;
–  建立共享的环境:资源中心、信息中心;
–  建立让全社会了解、参与学校管理的平台;
–  建立教师培训、教科研平台;
–  建立家长、教师、学生、管理者互动环境;
–  
四、信息技术与学科教学有效整合模式及应用方法研究课题介绍
(一)研究目标
1、系统归纳、总结、提炼:
   ①信息技术与学科不同类型教学内容有效整合的模式体系;
   ②相应每种模式的资源与软件结构与建设方法;
   ③各类模式及资源软件在教学上应用的方法;
   ④形成系统的分类体系,为区域其他中小学教师开展整合提供系统有效的具有引领性的可操作的模式和方法,尤其是为农村中小学教师有效利用远程教育资源推进新课改、实现教育均衡发展提供有效的、容易接受的可操作规程。
2、建立有效整合的教学效果评价体系。
3、丰富资源和软件。
4、提高参加研究中小学教师的整合能力。
5、建立教师之间有效交流、研讨及信息共享平台。
(二)研究内容
1、有效整合模式体系的研究
–  学科课程类型系统分类研究;
–  每种课程类型可能的教与学模式系统分类及常规教学手段存在的困难分类研究;
–  信息技术环境下每种课程类型不同教与学模式的实现方式及教与学困难解决模式及方法研究。
2、资源、软件、学习资源网站及案例的研究
l       资源架构、设计方法及应用模式研究;
l       软件体系、功能及应用模式研究;
l       无编码资源制作工具软件研究;
l       学习资源网站的建设及应用模式研究;
l       案例分类、设计及应用模式研究。
3、信息技术与学科教学有效整合的评价方法研究
l       学科教学效果定位、评价基本方法、指标体系、数据采集方法研究;
l       教师整合能力有效评价体系研究;
l       资源、软件、学习资源网站及应用模式有效评价体系及方法研究。
4、区域推进模式、方法、组织与实施体系的研究
l       整体推进模式及方法研究;
l       整体推进支撑资源及软件体系、运行模式研究;
l       整体推进组织体系、管理及实施方法研究。
(三)组织形式
1、研究思路
①系统研究学科课程类型。
②每种类型的可能教与学模式、教与学环节、常规教学手段存在的困难。
③信息技术手段能够营造的环境及有效支撑方式。
④利用信息技术手段解决每种模式不同教学环节困难的模式及方法。
⑤相应资源和软件的体系架构。
⑥并研究在教学上应用的模式和方法。
⑦形成系统的、中小学教师很容易就能掌握的模式及方法体系。
2、技术路线及实施步骤
A、对学科内容进行系统分类,明确课程类型。
B、确定教学效果评价指标体系、数据采集方法。
C、针对每种课程类型,分步骤逐个开展实验研究。
(1)系统分析可能的教与学模式,假定为N种。
(2)对于每一种模式,从参加课题研究的学校中选择至少3所学校的教师,同步开展下列研究:
  ①系统分析应采取的教与学步骤,常规教学手段存在的困难,利用信息技术解决困难的模式、资源软件及应用的方法。
  ②同步开展教学活动,分别采集反映教学效果的指标数据;
  ③分析影响教学效果的因素:困难把握的准确程度、信息技术解决困难的有效性、资源与软件的支撑度、应用的科学性等,并提出修正意见。转②。
(3)系统分析对比N中模式的优劣、适应情况,建立分类体系。
D、总结并形成系统的整合方法体系。
(五)研究计划
第一阶段课题立项 2006年2月-5月
  (1)选题培训;(2)建立课题组;(3)选题及立项。
第二阶段课题实施 2006年6月-2007年12月
  (1)课程类型、教与学困难、整合模式及方法、资源与软件架构及建设方法、教学应用方法研究;(2)支撑资源与软件丰富;(3)模式与方法实验;(4)模式与方法修正;(5)教师培训。
第三阶段课题验收 2008年1月-5月
  (1)研究报告撰写;(2)论文及教学设计整理;(3)教学资源及软件整理;(4)案例整理;(5)学习资源网站整理;(6)阶段交流研讨;(7)阶段成果出版。
第四阶段课题总结 2008年6月-2008年8月
  (1)验收会;(2)评奖会;(3)总结会;(4)成果出版。
(六)预期成果
1、信息技术与学科教学有效整合的模式、资源与软件架构、应用模式及方法,论文与报告;
2、对应学科不同课程类型整合模式的典型案例,包括教学设计、说课、课件、网站、教学录像、点评;
3、示范性支撑资源与软件;
4、系统的学科示范性学习资源网站;
整合的评价
n     整合课评价的关键指标
–       采取信息技术手段的必要性
–       学生学习效果改变程度
–       教学目标与内容、教学重点、课程类型把握的准确性
–       每种课程类型教与学模式选择、过程安排、策略与方法确定的科学性,常规教学手段存在的困难确定的准确性
–       信息技术手段优势挖掘的全面性及解决困难的模式和方法的合适性
–       资源与软件设计的系统性、有效性、可行性及应用时效性
–       资源与软件应用模式的有效性
–       教师的艺术性、亲和力、逻辑性、系统性
–       教学资源、软件、网站选择是否合适,运用是否有效,是否具有可操作性,是否较优化。
2、专题性学习网站的架构
 
n     目的与作用:围绕某一专题开展深入学习、交流研讨等活动
n     架构(分教师使用功能、学生使用功能、其他人参与功能)
–       专题学习内容体系(可以分级浏览)
–       自我测试(智能诊断)
–       学习过程引导、记录与管理(智能导学)
–       协作学习(小组、校际、随机组合等)
–       问题咨询(寻求帮助)
–       学习内容、相关信息管理(编辑、扩充、修改、删除等)
–       通知、学生发布信息、论坛
–       联系方式、群发信息
–       专题网站简介及使用指南
n     初期建设:教师先建设基本的学习内容
n     运行与维护:教师独立负责或组织学生共同负责
3、如何开发学科资源制作工具
动画工具:专向工具、二次开发工具,如:
      解不等式平台      解方程组平台
      化学编辑平台      四则运算平台
      化学知识平台      动画工具 
      数学函数训练      几何讲解
      化学实验训练      物理光学平台
      物理电学平台      历史活动地图