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“信息技术与课程整合”能“整”出什么“新”教育理念和模            【字体:
“信息技术与课程整合”能“整”出什么“新”教育理念和模
作者:小草    论文来源:小草    点击数:    更新时间:2005-10-12

这个有些怪异的“题目”是2000年一些教育工作者“第一次”接触到“信息技术与课程整合”时点的题,近几年仍陆续有提出类似问题。我觉得这里包括不少需要澄清才利于开展教育改革研究的问题。试图用本文与读者一起以历史的眼光来探讨“信息技术与课程整合”的过去、现在和未来。

一、“信息技术与课程整合”是不是“新”理念?
    提出上面的问题,重要原因是一些教师和研究人员曾以为2000年遇到一个“全新”的理念,个别学者的论述也推动这种“全新”之说。所以,有必要从“是不是新理念?”入手探讨。

    综观教育史,无论教与学的过程,对学习者来说都是获得信息、辨别和加工信息;教师所提供的都是“信息服务”——“传道、授业、解惑”、“授人以渔”等。不同时期的“课程”设置与内容(如三字经还是细胞学)有所不同,但都属于某类“信息”的集合。所以,无论教与学都离不开信息技术的应用(以往曾称为教学手段或信息媒体的应用),只不过每个时期使用的都是当时科学技术发展和社会生产所能够提供的“信息技术”(如活字印刷术——课本、挂图和显微镜)。信息技术不是到各学科的课堂上“展示”自己,它总是为课程服务的,当然就不能让“信息技术”与课程内容、目标分离、脱节,也就是需要与课程“整合”。

    有些学者提出:“以往并没有见到‘整合’一词。”就词语学来说,我们更应该关心的是词语所表述的事物、活动或过程,而同一个事物、活动或过程在不同时期或者不同地域是可能用不同的词语表述的,这时候就要认识它们在内容上的同一性或近似性,中外文之间的翻译工作就是根据这个原则(例如“human” 与“人类”)。我国《现代汉语词典》里,没有收入“整合”一词,是用“集成”“集大成”来表述这类事物,例如“集成电路”英语表述为“integrate circuit”(缩写为IC),显然也可以称为“整合电路”。有学者提出“整合是Integration,是外国的发明。”国外的教育研究,是在计算机大规模进入教育之前,在一些“电化教育技术”应用研究著作里,描述合理、有效地使用它们的时候用Integration一词。在研究以计算机和网络技术合理使用于教育的时候,偶尔也使用Integration一词,但更常用的描述用语是ICT in Education,用得好就用“Integrate”表述。

    Integration一词在我国大陆的多数英汉词典里翻译为“结合;综合;集成;整体。”我国大陆少数英汉词典和香港、台湾出版的英汉词典有译为“整合”,所以在台湾和香港地区较早就常用“整合”一词,所表述的内容与大陆用“集成”所表述相同。改革开放以后,大陆与香港、台湾的经济、文化交往增多,在词语上也相互引用。八十年代跟台湾软件业交流时,他们就常用“整合”一词。

    就教学研究来说,许多自然科学教师、“电教”教师和英语教师,较早而且较多地在教学中使用多种信息技术,在教学研究里早就提出过要在教学过程中“合理、恰当地使用”、要跟教学过程“整体化”、多种信息技术要“优化组合”,这些都是与“整合”的含义基本一致的。所以,这些教师对“信息技术与课程整合”并没有“全新”的感觉。只是原来过分崇尚使用语言、习惯于仅靠“一本书、一张嘴”进行教学的部分教师感到“根本性”“触动”。
二、新一轮教育改革里提出和研究“信息技术与课程整合”有什么新的特点?
    原来能够认识教育教学工作受信息手段的推动或制约的教师,必然从计算机的应用推动科学研究发生变革、接着使生产过程发生变革、推动社会生产力高速发展的社会事实,进而理解计算机将进入并引起教育新变革的必然性,自然地成为研究现代信息技术应用于教育的先驱者。国内外先驱者的成功经验事实成为帮助暂时不理解这个课题的教育研究人员提高认识的案例,一些并不成功的教训也成为而后研究教育改革时可以避免的曲折。我理解,这就是我国教育部到1996年决定在国内九个省进行调查研究,1998年又组织了对世界上有代表性的国家进行对比调查研究的动因之一。大规模调查研究的成果,就是促进了“新课程标准”的制订和提出“信息技术与课程整合”。
    用历史发展的眼光看“整合”,除了要了解它的“过去”,更要研究其“现在”,研究“现在”与“过去”比较有什么发展、变化。这就要了解以计算机和网络为代表的现代信息技术的主要优势和这些优势怎么有利于解决教育改革的需求。从技术层面看,现代信息技术的优势可以分四个方面:

    1、在对数字信息高速处理基础上,利用彩色显示屏连续动态输出的优势。
顾名思义,计算机的优势首先是“高速计算”。“计算”是对“数”这种抽象符号信息的处理,是生活、生产,特别是科学技术研究都需要的基本素质。仅仅依赖人动手直接完成全部数据处理工作,受到个人能力有限的制约,在数学上称为“可计算性理论”的限制。人们一直在研究如何以计算工具(算具)来提高计算速度,我国古代发明的“算盘”是优秀成果之一,既有利于提高工作效率,也有利于帮助学习者快速理解和掌握基本运算能力,对小学算术教学方法研究也有推动。后来,有计算尺,有手动和电动的机械计算机,都对学习、生产和科学研究有所推动。
二十世纪40年代,社会生产的发展,特别是军事上对远程炮弹的弹道与弹着点精确计算的需求,推动了电子计算机的研究。物理学里关于脉冲电路的研究发展为数字电路研究,又为电子计算机做好了理论和技术的准备。诸因素综合在一起,科学家发明了电子计算机,立即以前所未有的计算速度推动生产和科学研究。但是最早的计算机用打孔纸带输出其计算结果(这是从电报技术继承过来的),只有经过专门训练的技术人员能够快速“阅读”这种纸带,所以很难直接应用于教育工作。表明只有高速信息处理功能是不够的。
    随着半导体材料、电子技术与电视技术的发展,到二十世纪80年代,彩色显示器武装了计算机,加上其它技术进步,计算机能够将计算结果以数字和文字输出到显示屏上,计算机图形学技术(将抽象的数字信息转化为形象的图形信息)的发明和完善,显示屏上能够以形象信息输出信息处理的结果。计算机就基本上具备了作为教与学的辅助工具的功能,让二十世纪20年代提倡的“视觉教育”、50年代的“声像同步”发展到80年代的“科学动态模拟”(Scientific Dynamic Simulation)和虚拟现实技术,更有利于克服时空局限性障碍,适应现代科学素质教育的需求。“科学动态模拟”是以过去任何信息技术所实现不了的高速科学计算为基础,突破了“可计算性理论”限制,实现了用“生动的形象信息来揭示复杂的过程”。而且在科学动态模拟基础上,让实际看不到的分析性信息和某些思考过程以形象方式呈现,“在感觉与思维之间架起了桥”(有些地方称之为“思维过程的可视化”),解决学生理解、思考的难点,解决了以往学生仅依靠阅读课本进行“自学”的困难,培养学生理解和掌握形象思维与抽象逻辑思维统一的学习方法,推进了“自主学习”模式的研究,令教育过程更符合人的认知规律,教学效率明显提高,适应新世纪提高全民族科技素质的需求。例如,我在1984年的教学法讲义里就介绍了:用“微型电子计算机模拟波的叠加的物理过程。多种手段、多个方面的刺激,有助于学生打破日常‘经验’中的不正确成分的束缚,理解新的物理知识。”这是用科学动态模拟辅助物理实验教学,克服以往教学遇到的难点,提高了教学效率。这就是新课程标准里提出的:“提倡利用信息技术来呈现以往……难以呈现的课程内容。”(有兴趣的“读者”可以从清华同方教育资源库里调出“波的迭加”等素材。)
    数学新课程标准里指出:“20世纪中叶以来,数学自身发生了巨大的变化,特别是与计算机的结合,使得数学在研究领域、研究方式和应用范围等方面得到了空前的拓展。”半个世纪以来的这种变化当然会反映到数学教育的目标、内容和方法的变化,在1987年中日数学教育研讨会到1998年数学教育国际研讨会上,明显地表现出现代数学教育的发展趋势。
    有些数学教师暂时没有跟上这个变化,停留在“一张纸、一支笔”的模式,长期陷入被华罗庚教授批评为“得义忘形”的倾向。其原因,一方面是在认识论上过分偏重于抽象思维和逻辑思维,将必要的“形式化”绝对化,将数学从“形”的角度和“数”的角度对事物进行研究绝对地分割;另一方面是当时还没有很好的技术手段来支持将“形”与“数”紧密结合地进行数学教育。十年前,我开发了多个课题的数学教育软件并帮助一位有三十多年数学教学经验而原来对现代信息技术不够理解的教师,用新的技术手段和现代数学教育理念上公开研究课,取得很好的改革效果。他在总结论文(获北京市一等奖)里深有体会地写上“计算机是实现‘形数结合’思想的最好手段”。正是集中了许多研究人员的成功经验,在数学新课程标准里提出:要“帮助学生不断体会‘形数结合’的思想方法。”(有兴趣的“读者”可以从清华同方教育资源库里调出有关不等式、函数及立体几何的素材。)

2、在逻辑信息高速处理基础上的交互性和智能化优势。
    高智能的教师与学生之间、学生与学生之间,用语言实现交互的功能,特别在情感交互方面有突出的优势。在“现代教育”研究里,仍要十分重视利用这种优势,而且要培养和发展这种优势,就是学会交流、“学会合作”。但以往其他各种信息技术所传输的信息,基本上缺乏交互功能,它们作为教师的工具,多用于信息的单向传输。当教学过程里需要的交互功能,包括测试、反馈与补救等都必须依靠教师来实现。以计算机网络为代表的现代信息技术的逻辑信息高速处理系统本身具备交互能力,有一定的智能性,就可能在没有教师在场的条件下也实现信息的双向传输,更有利于实现学习者“参与”的探究式学习和形成具有反馈补救功能的学习系统(当然,这种计算机智能化系统是由“电子教师”设计建构的),更有利于实现“自主学习”和个别化学习。

3、各种信息资源的数字化和对数字化信息的高速传输和整合的功能。
    引进计算机和网络技术之前,教师要将多种信息资源应用于教与学的活动,是在专门的“电化教室”里配备上录象机、电影机、幻灯机、录音机和语音网络等设备,再加上各种配套的教育资源(如录象带等),使得教师忙于应付多种设备,即使加上辅助人员,也很难达到很好的“整合”效果。基于计算机高速信息处理能力,采用一定的编码和解码技术,就可以将文字、语言和其它声频、图片、视频、动画和科学模拟等各种形式教育资源都以数字化形式存贮在大容量介质里,组成丰富的教育资源库,由智能化系统平台组织和调用,从质和量两个方面为教与学提供丰富的资源,有利于扩展学习者的知识领域,推动课堂形式教学活动的改革,也有利于支持研究性、探究性学习和个别性的自主学习。掌握了计算机网络应用基本技能的教师,一个人就可以顺利地管理和应用丰富的信息源,有利于教师创造性地开展教育改革研究。(有兴趣的“读者”可以从清华同方教育资源库里调出“光合作用”、“DNA”、和“沙尘暴”等资源)
    图书馆是“传统”信息手段里倍受赞誉的知识库,信息资源的数字化和智能化管理,使以往的图书馆将发生根本性变化,成为“多媒体电子图书馆”,知识的呈现形式变得生动活泼了,内容极大地丰富了,占用的空间却小了,在关系数据库技术支持下的检索、选择应用方便了,单向传输改变为交互的、网络型讨论式的,……这是图书馆的一次革命性变革,在教育改革中所发挥的作用与以往的图书馆相比有很大的飞跃。
   “任务”(Activity)在著名美语教材《Family Album, U.S.A.》(走遍美国)里翻译为“练习”。在幼儿的母语学习里,从来是在练习、应用过程中学习的。“Activity”的含义更多的是“活跃、行动”是英语新课程标准里也倡导的教学方法。英语学习中,学生的个别差异比较明显,更需要打破“一刀切”的弊病,实行个别化学习。现代信息技术能够提供丰富的资源和适应多种学习模式的功能正符合英语教育改革的需求。(有兴趣的“读者”可以从清华同方教育资源库里调出“Fire”、“Olympic games”和“Nobel prize”等Activity类型的资源)
4、现代信息技术还有一个重要优势,是将计算机网络与实验观测手段整合,将传感器获取的信息直接输入到计算机进行处理,将处理结果输出到侍服设备,实现高水平、智能化的科学实验与生产过程自动化控制管理系统。由于原理和设备复杂,成本昂贵,至少目前还不能普及到基础教育。
     这四个优势经常是整合(有机地融合)在一起发挥作用的。整合后,会表现出许多具体的优势。例如:激发和提高学习兴趣,有利于突破和克服学习难点,有利于减轻学生过重的负担、提高教育质量,有利于培养学生全面的信息素养,培养自主学习和研究性学习的能力等。有助于进一步推动教育教学实践与理论的发展,使以往曾经提出的优秀教育理念(例如“因材施教”和研究性学习)能够得到实现,使以往提出的“双基”发展为包括现代信息素养的新“双基”。
    在各学科新课程标准里,都对广泛应用现代信息技术提出建议和要求,表明理解和贯彻新课程标准是必须研究并逐步实现“信息技术与课程整合”的。
    但是,“振兴民族的希望在教育,振兴教育的希望在教师。”“信息技术与课程整合”是必须在教师的指导、操作下才能最终实现的。如果教师不理解教育改革的需求,不了解和掌握现代信息技术的应用技能,不投身于实践来逐步理解“整合”,任何技术都会只是“硅谷假药”(美国出版的一本反对ICT in Education的书)。因此,在推进“信息技术与课程整合”的工作里,最重要的是帮助暂时还不理解的教师转变观念,按照辨证唯物论的“实践第一”理念,迅速投入教育改革中去,而不必在“能整出什么新理念”等“理论”思考上论来论去,做“言辞上的巨人,行动上的矮子”。
    如果真的需要了解“信息技术与课程整合”会对教育改革有什么推动作用,可以从清华同方教育资源库里或《信息技术与课程整合》多媒体电子杂志里调出各学科的“案例”来进行研究。还欢迎读者将自己的具体问题传过来,我们一起进行探讨。

三、“做完了‘整合’我们下一步做什么?”
    这也是来自一些教师或“开发人员”的咨询。
    先从字面讨论:“课程”定型了吗?代表新一论教育改革的新课程标准还只是“讨论稿”,今年对义务教育阶段的课程标准就要根据实验的反馈做一定修改。高中是今年9月才开始在四个省进行实验,就是说没有“最后”“定型”。即使新课程标准“定型”了、也贯彻了,我们可能要开始根据社会的新发展需求研究下一轮课程改革了。
    “信息技术”是不是发展到头了?现代信息技术的最大特点之一,就是发展、更新极快,没有一个人敢于预言五年后会是什么样。所以,掌握和应用今天的信息技术了,我们会面对更加先进、有更多优点的信息技术,需要继续学习。
    结论:“信息技术与课程整合”是不断发展的。前面写了信息技术的过去和现在,其伏笔就是理解其未来。
问题在于有些地方将“整合”仅看作一个具体事物,一个“产品”,而不能正确认识“整合”是个随“课程”和“技术”不断发展的过程。思想根源是因为陷入了形而上学,缺少唯物辨证的世界观。在新课程标准里很突出地提出要培养学生形成辨证唯物主义的世界观。看来教师首先要树立辨证唯物主义的世界观,以这种世界观做指导来认识和推进“信息技术与课程整合”的全部工作。

 
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