信息技术环境下探究式学习的理论与实践

信息技术环境下探究式学习的理论与实践山西省实验小学——郝华杰1课题的研究背景【课题的来源】“九五”期间，我校出色地完成了中央电教馆课题《利用多媒体优化学科教学过程》；“十五”期间，我校又圆满地完成了中央电教馆“十五”教育技术立项课题《运用现代教育技术构建新型教学模式》并受到中央电教馆结题优秀表彰荣获二等奖，在此基础上，我校积极向山西省电化教育馆组织的全国教育技术研究规划“十一五”课题提出申报，于2005年10月申报成功，我校承担的课题是《信息技术环境下探究式学习的理论与实践》。【课题研究的背景】21世纪是知识经济的世纪，基于全球教育体制模式与现代网络技术的有机结合，备受世界各国尤其是发达国家的高度重视。美国总统克林顿在1996年初就向全体美国公民提出一个挑战：要求在2000年以前把每一间教室和每一个图书馆（包括所有中小学的教室和农村的图书馆）都联到Internet上。1997年2月4日，在他向国会提交的国情咨文中又进一步提出：将于98年投入510亿美元的巨额预算用于实施一项称之为“美国教育行动”的宏伟计划；英国在这方面采取的行动也非常令人瞩目。它从1989年开始，在全国范围的所有高等学校中实施一项称之为“计算机用于教学创新”（ComputersinTeachingInitiative，简称CTI）的宠大项目，其目标是要通过计算机、多媒体与远程通讯技术的结合（在当前是通过Internet），实现对高等院校所有学科从教学模式、教学内容到教学组织形式的彻底变革。在我国尽管信息技术在教学过程中的应用不断深入，但到目前为止，这一领域尚没有产生成熟的实践模式，国内外对于该领域的研究仍在探索之中。美国于2000年6月推出了“全国教师教育科技标准”，该标准对教师提出了科技辅教的要求，限定了教师培训的科技环境，指导开发评估科技辅教的工具、创造和推广科技辅教的教学模式。我国目前还没有类似的标准，亟待研究。国家《基础教育课程改革纲要（试行）》中明确提出：“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，…”。信息技术在学科教学中的普遍应用已成为当前教育教学改革的重点领域之一，成为教育理论和实践研究必须回答的问题。信息技术的发展与变革将改革我们的时空观念，改变我们的生活方式和工作方式。信息已成为继物质和能源之后的人类第三大资源。当前世界各国发展的过程就是一个信息化的过程，一个信息化的现代社会正在来临。所以，在多媒体与网络技术为核心的信息环境下，我们必须更新教育理念，依托现代教育技术的支持，进行教育教学改革，尤其要改革传统教学结构，实施素质教育，培养创新人才。这就是信息技术与课程的真正整合，使学校的教学活动更能充分体现学生的主体地位。我校课题试图站在知识经济时代社会对人才提出新需求的高度，为教育在课堂教学中的落实提供了一个新的舞台，让学生掌握系统知识的同时，把基本知识与网络技术结合起来，让学生经历体验知识产生、发展的整个过程。不仅要使学生掌握知识的本身，更要习得网络技术在知识中的运用，学会运用网络学习，学会发现问题、解决问题，学会触类旁通。最终达到自学的目的，这一教学理念是针对以教师为中心，以言语、传授和板书为手段向学生单向灌输式地传授知识、学生被动授受的传统教学模式，“盛行多年”这种“一统天下”单一的教学模式提出的。信息技术以软件的多方位、立体化的开发和利用，人机交互的优越性，以及存贮量大、画面丰富等特点，在教学过程中，为学生建立起一个学生自己控制的发现式教学环境，开阔了的视野，解放了学生的想象力，调动了学生的学习积极性。可以比较容易地解决在传统教学中学生的被动地位，变“要我研究”为“我要研究”，从而在研究性学习中发挥出不可替代的作用。在信息时代里，学校课程以及课程内容的载体（教材）已经不是学生学习的唯一渠道-或者说，课程、教材的内涵与外延将发生越来越大的变化。为此，我们利用信息技术提供的海量信息资源，开发“研究性学习”课程和教学资源，把网络巨大的、开放性的教学信息资源与课堂教学过程相结合，把学生收集加工处理信息能力的培养与创造意识、创造性思维的培养相结合，从而全面推进我校素质教育和教育现代化进程，培养具有创新素质的人才。2课题的研究目标在现代教育思想理论指导下探讨研究信息技术与小学学科教学的有效整合的途径、模式、方法和策略，为信息技术环境下教学活动的设计、实施和评价提供理论与实践依据；以优化“整合”教学活动促进学生的学科素养与信息素养的同步发展，为学生成长、为培养创新型人才打好基础，是本课题研究的的总体目标。为此，我们围绕下列子目标开展课题的研究：1、通过研究与实践，反思现今各学科传统教学中存在的与信息技术整合的弊端。2、通过研究与实践，探求信息技术与课程教学整合的本质和特点，发现把学生学科素养和信息素养的提高统一在同一教学过程中的基本规律，以完善和发展教学基本理论。3、通过研究与实践，提高教师的整合能力，探索总结教师教育信息化能力提高的模式、方法和有效途径。4、通过研究与实践，带动学与教质量和效率的提高，促进学校的信息化建设，加快学校现代化教育体系的形成，提高学校整体办学水平。5、通过本课题的研究，撰写实验报告、编辑论文、制作优秀课件集锦等。6、通过研究与实践，提高教师的信息素养，使教师具有信息技术环境下实施教学活动的知识和能力，以培养一批科研性教师。7、进行探究式教学模式下的考核、评价的研究。8、探究式教学模式下各学科教师的教学理念与方法的更新和培养的研究，以培养一批科研性教师。3课题的概念界定与理论依据【概念界定】1.信息光电化了的信息，能够通过光电设备进行传输、存储、编辑、显示。2.信息技术用于采集、存储、编辑、传播、显示、输出信息的设备以及相关处理方法。主要包括计算机技术、多媒体技术、网络技术和通讯技术。3.教学关于“教学”一词，早在我国商朝的甲骨文中就已经出现了“教”字，如“丁酉卜，其呼以多方小子小臣其教戒”；甲骨文中也有了“学”字，如“壬子卜，弗洒小求，学”。“教学”二字连用一词，最早见于《书经.商书.说命下》：“惟斆学半。”宋人蔡沈对“斆学半”的注释是：“斆，教也。……始之自学，学也；终之，教人，亦学也。”《学记》也据此作为教学相长思想的经典依据，“学然后知不足，教然后知困，知不足然后能自反，知困然后能自强也。故曰：教学相长。”这是教学一词的最早词义。不难看出，这里所说的教学，只指“教”的一方面活动，还没有包含教师教，学生学的双边活动。到20世纪初，由于“废科举，兴学校”和班级授课制的客观要求，以及赫尔巴特思想的影响，人们开始重视“教”，1912年教育部公布的《师范学校规程》和1913年公布的《高等师范学校规程》都规定教育学科包含“教学法”。1933年出版的《教育大辞典》把“教授学”释为“教授与学习之学”。新中国建立后，随着苏联教育家凯洛夫著作在我国的翻译介绍，教学内涵发生了变化，教学过程一方面包括教师的活动（教），同时也包括学生的活动（学）。教和学是同一过程的两个方面，彼此不可分割地联系着，教学是教师和学生的统一活动。王策三教授对“教学”作了如下阐述：“‘教’的基本含义是传授，‘学’的基本含义是仿效。教学的基本含义是传授和学习。”“教的工作就是不断增广学生的见识，学习就是认真思考老师教导的道理。”李秉德教授认为：“教学就是指教的人指导学的人进行学习的活动。进一步说，指的是教和学相结合相统一的活动。”王策三教授在其《教学论稿》一书中归纳总结了中外学者对教学的理解，包括如下几种：1.最广义教学，一切学习、自学、教育、科研、劳动以至生活本身，都是教学。2.广义的教学。与第一种相比较，教学不在是某些另行、自发、片面的影响，而是从内容到形式都体现出有目的、有领导、经常而全面的影响。这种意义上的教学与“教育”一词表示的含义没有什么区别。3.狭义的教学。教学已从教育的概念中分化出来了，是教育的一部分和基本途径，以传授和学习知识技能为主要内容。4.更狭义的教学。教学被理解为是学生学会各种活动方法和技能的过程。如教学生阅读、写字，有训练的意思。5.具体的教学。教学是与一定的实践、地点和具体条件相联系的。所谓教学，“乃是教师教、学生学的统一活动；在这个活动中，学生掌握一定的知识和技能，同时，身心获得一定的发展，形成一定的思想品德。”不可否认，教学实践确实包含了教和学两种活动。如果没有教师和学生的参与，也就无所谓教学了。但是，为了有针对性地探讨问题，以便更深入地认识统一的、整体的客观对象，本综述关注的是教的理论，梳理关于教师教的活动的相关研究，即本综述中以下部分所说的“教学”主要指的教师行为、教师活动。“教学（教）就是教师引起、维持与促进学生学习的所有行为”依据对教学的理解，推出对教学理论的理解，即教学理论是关于教学即教师行为的理论，它提供一般性的规定和处方，以指导课堂实践，其核心问题是怎样教才是有效的。4.整合整合是指将两个不同类型的概念、对象、手段、方法、效果或行为，根据需要，按照一定的原则、约束和规程形成一个新的概念、对象、手段、方法、效果或行为。5.信息技术与教学整合信息技术与教学整合是指利用信息技术手段的优势，提高教学实施的质量和效率。【核心概念界定】(一)通常意义上的“有效性”对于“有效性”这一概念，比较有代表性的解释是：1.足够实现某一目的；2.达成预期或所期望的结果；3.与某一事件或情况的成果有关；4.有实现目标的力量；5.反映某一行动的完成或获得结果。有效性首先是一个哲学层面的概念，其中包含着一定的逻辑推理和思辨得成分，与有效性相近的术语有以下一些：1.效果：效果是指投入后产出的有用成果，但有效果不一定产生效益；2.效率：效率是指单位时间内所取得的效果，反映时间的状况，与效益有一定联系；3.效益：效益指有效产出与其投入之间的一种比例关系，强调符合目标的有效产出。可见，“有效性”关注的重点是目标的达成，是衡量一切活动的标准，有效性是说既有效率、效果，又有效益。(二)教学情境中的“有效性”——教学有效性对于课堂教学的有效性，学术界现有这样几种有代表性的说法：“课堂教学的有效性主要反映在学生主动参与和进步与发展的程度。”（章伟节，2003）“教学有效性就是指教学要有效果、有效益、有效率。”（程红，1996）“课堂教学的有效性是教学效率、教学效果、教学效益三者的有机整合。”（孙亚玲，2004）根据对“有效性”的界定方式的说法，我们可以得出这样的结论，教学有效性主要表现在教学效果、教学效率和教学效益这三个层面上：（1）教学效果是指教学结果中与预期教学目标相符合的部分，它考察的重点是学生，是对教学活动结果与预期教学目标吻合程度的评价。（2）教学效率考虑的是获得教学效果所付出的成本的大小，体现的是教学投入和教学产出之间的比例关系。用公式表示就是教学效益=（教学产出/教学投入）×100%。（3）教学效益是指教学活动的收益、教学活动价值的实现。具体地说。是指教学目标与特定的社会和个人的教育需求是否吻合以及吻合程度的评价。“是否吻合”是教学效益质的规定，“吻合程度”是对教学效益量的把握。教学有效性的三重意蕴之间的关系可以用下面的图式来表示:需要强调的是以上的说法只是一个可以参考的体系，这种界定方式的出发点是把通常意义上“有效性”的界定推广教育教学的具体情景之中，这种认识方式符合逻辑推导的基本原理，具备一定的合理性。除此之外，人们提出了一些关于“教学有效性”的其他的观点，比如“教学有效性”还包含着一层这样的含义：教学有效性要求教学效果上的延续性，也有人称之为后效性，从这个角度来考虑“教学有效性”的内含主要是从时间发展和延续的角度来考虑的。(三)多媒体课堂应用有效性课堂教学中多媒体应用的有效性就是力图在“有效性”和“教学有效性”概念界定的基础上探索多媒体应用于课堂的具体情境下的有效性问题。多媒体应用有效性的两个层次：多媒体的应用有效性一方面是指由于课堂教学中多媒体应用，学生在学习投入与产出上的对比关系，这是一种数量化层次的含义，投入越少、产出越多，说明其在同等资源消耗下对学生学习和发展更多或达到同样的相应教学目标而消耗更少，从而表明多媒体应用越有效