“信息技术与课程整合”路在何方

“信息技术与课程整合”路在何方？——对当前国内外“整合”途径与方法的比较分析何克抗北京师范大学现代教育技术研究所2009年8月“信息技术与课程整合”路在何方？——对当前国内外“整合”途径与方法的比较分析一.当前教育信息化面临的严峻挑战二.世界各国应对严峻挑战的举措——对当前国内外“整合”途径与方法的比较分析一.当前教育信息化面临的严峻挑战自上世纪九十年代以来，世界各国（包括发达国家与发展中国家），无一不对教育信息化寄予厚望，并把教育信息化作为各级各类教育深化改革的重大战略举措，为此，各国不惜投入了巨大的财力与物力。尽管各国都对教育信息化寄予厚望，并且教育信息化在显著提升学科教学质量与学生能力素质方面，也确实从理论上为我们描绘了令人鼓舞的美好前景但是，多年来国内外教育信息化领域的应用实践，却与这种理想境界之间有很大的落差，这种现象在基础教育信息化领域显得尤为突出。仅以美国为例，早在1966年费城学校委员会就曾对计算机在费城公立学校教育中的作用做过评估。当时的结论是“计算机将提高学校教学质量，并引起学校教育的变革”。但是40多年过去了，人们看到的是，新技术并没有产生预期的效果。不仅早年的案例说明了这个问题，21世纪以来的新鲜事例更是让人记忆犹新：一.当前教育信息化面临的严峻挑战•“美国亚洲协会”(该机构宗旨是专门研究美国与亚洲关系)的教育专家在2006年上半年发表的一项关于美国中学生2001～2005年数学与理科学习情况的研究报告显示，美国学生的数学与理科分数大大落后于亚太地区韩国、新加坡和台湾等地的学生；为此“美国国内对美国中学的数学和理科教育水平深感担忧。”•200７年12月３日国际OECD（经济合作与发展组织）公布的PISA（国际学生评估项目）关于数学与阅读的测试结果则表明，美国在这两方面均低于经济合作组织国家的平均水平，阅读方面更糟糕，连阅读能力排名榜都没能进。•2009年5月美国教育部发表了其下属评估机构对全美各地2.1万名中学生所作的抽样测试结果，令人沮丧的是，该测试结果显示，“当前中学生的阅读能力与计算能力和30年前相比没有明显的差异”。一.当前教育信息化面临的严峻挑战这里应当指出的是，2001年是美国开始在全国中小学真正实现网络化的一年（在这一年美国中小学的网络化程度达到了99%）；到2003年美国中小学校的生/机比已达到5比1，从而为实现信息技术与学科教学的整合创造了非常有利的环境与条件，但是他们的基础教育质量并未因此有所提升。事实上，到目前为止，国际上确实还没有一个国家能够真正通过信息技术环境来实现教育质量的显著提升（即在质量方面实现蛙跳式或跨越式发展）；这就难免会在广大教师中、乃至在部分学者中出现一些悲观论调。例如，近年来，美国教育界有一些学者提出了一种新观点：“信息技术对于学科教学起不了多大作用”；甚至有些来自西方名牌大学的著名教授还提出了一种更为极端的主张：“不应该让小学生过早使用电脑和上网，以免产生负面影响”。由于网络本身是把“双刃剑”，所以这种极端的主张也并非全无道理，但总是给人一种“因噎废食”的感觉。一.当前教育信息化面临的严峻挑战国际上的悲观论调，不可能不影响到国内。例如，近年来国内学术界也开始流行这样一种看法：“技术作为一种新的教学手段整合于传统的课程似乎已走到了尽头”。这种看法本身并没有错，甚至在很大程度上还反映了国内的客观现实。凡此种种，说明当前国内外在大力推进教育信息化的进程中，确实面临一场极为艰巨而严峻的挑战，这场挑战的实质就是要求我们对“教育信息化能否显著提升学科教学质量与学生的能力素质”这一问题作出明确的回答；并要为此找到相关的对策（即有效的解决途径与方法）。由于教育信息化的核心与关键是“信息技术与课程整合”,可见，能否找到通过信息技术与课程的整合来显著提升学科教学质量与学生能力素质的有效途径与方法——是当前教育信息化能否健康、深入、持续地开展下去的命脉所在。下面我们就来着重探讨这方面的问题。二.世界各国应对严峻挑战的举措——对当前国内外“整合”途径与方法的比较分析1、联合国教科文组织的对策2、美国学者的对策3、日本学者的对策4、我国学者的对策5、对上述各种对策的分析比较1、联合国教科文组织的对策联合国教科文组织认为，要迎接基础教育信息化所面临的上述挑战，需要广大教师掌握信息化教学环境下的必要素养与能力。在联合国教科文组织制定并于2008年1月正式发布的《教师信息技术能力标准（ICT-CST）》中，为了使教师能将信息技术融入课堂，成功地实现信息技术与学科教学的整合，规定教师必须具备四个方面的素养与能力：即构建学习环境能力、信息技术素养、知识深化能力和知识创造能力。在ICT-CST文本的概述部分，提到并强调了这四种素养与能力；并指出：所谓构建学习环境能力——是要通过培训使教师达到这样的目标：能以一种非传统的方式构建学习环境，将信息技术与新型教学方式相融合，从而形成既有利于学习者自主学习、主动探究又便于学习群体开展协作交流、小组活动的社会化互动课堂。关于其他三种素养与能力的内涵及其应达到的目标则给出在该标准的实施指南中（由于第一种能力——“构建学习环境的能力”要在教与学的过程中才能体现出来，所以对于第一种能力的实施指南并未在ICT-CST文本中单独列出，而是把它融合到第三和第四两种能力标准模块的实施指南中一块表述）下面我们对后三种能力素养的培训目标及培训途径作进一步的介绍。1、联合国教科文组织的对策（1）信息技术素养信息技术素养的培训目标是：①教师能够把信息技术作为基本工具融入学校的课程——即教师能够将信息技术用来支持新型的教与学方式、支持新的课堂教学结构；②教师知道什么时间、什么场合该用哪种信息技术开展哪种教学活动（也知道什么时间、什么场合不该用某种信息技术）；③教师懂得对于自已所教的学科来说，需要有哪一类信息技术能力才能支持自身的专业发展。信息技术素养的培训途径是：①先让教师学习文字处理能力（如文字的录入、编辑、排版和打印）；②再让教师了解、认识各种数字化教学资源的特征、用途及其使用方法（如了解、认识各种演示性软件、操练性软件和用于个别辅导的课件，了解因特网上的浏览器如何操作、知道如何通过URL访问网站，如何利用搜索引擎通过关键词进行文本检索，以及学会设立一个电子邮箱帐户用于日常的邮件通信等等）；③在此基础上，进一步让教师掌握将信息技术应用于优化教与学的方式、教学评价和教学管理的各种手段与方法。1、联合国教科文组织的对策（2）知识深化能力知识深化能力的培训目标是：①使教师具有进行教学方式变革的意识，并能够进行教学方式的变革；②要让教师了解如何开展“以学生为中心”的教学，并使教师认识到自已在教学中承担的角色是：让学生明确学习的任务及要求；引导学生理解；支持学生彼此协同努力；帮助学生实施学习活动计划并监控该活动计划的实施及完成。知识深化能力的培训途径是：①先让教师学会运用适合本学科教学内容需求的开放式技术工具及手段（如物理、化学等科学课中的可视化工具、数学课中的数据分析工具以及人文与社会科学中的角色模拟与扮演等）；②要让教师认识到：为使学生深入理解所学概念及知识并能运用这些概念及知识去解决较复杂的问题，应采用“以学生为中心”的教学与合作学习的方式；③使教师能够利用开放式教学资源用于支持课堂内外的基于问题或基于项目的合作学习（如利用网络搜索引擎、在线数据库和电子邮件等手段，组织学生开展各种课堂内外的基于问题或项目的合作学习活动）；④使教师能利用信息技术来促进自身的专业能力发展。1、联合国教科文组织的对策（3）知识创造能力知识创造能力的培训目标是：①使教师能自觉更新教学观念，即教师应认识到，课程应超越以学科教材为中心的惯例，要关注能创造新知识的21世纪技能（21世纪技能是指问题解决、沟通、合作、实验探究、批判性思维和创造性表达等能力）；②要让教师认识到，学会评价自已和他人所取得学业成就的能力是学生学习过程的重要组成部分。知识创造能力的培训途径是：①要想让学生具有知识创造能力，教师自身须具有以下几种专业能力：能建构信息化学习环境；能设计并开发信息化学习资源；能运用信息技术去发展学生的创造能力和批判性思维能力；能引导学生进行反思性学习；②在具有上述几种专业能力的基础上，教师应进一步致力于“课堂学习共同体”的营造——不仅要创设合理的学习情境，以帮助学生掌握相关技能，使学生能在学习过程中互相取长补短，能在参与过程中共享协作交流成果，教师还要以共同体的领导者角色参与其中，并要为实现有信息技术环境支持的、可持续的学习共同体提出具有创新意义的发展愿景；③使教师能通过参与网上的专业学习社区进一步促进自身的专业能力发展。2、美国学者的对策美国国家科学基金会于2003年秋建立了一个称之为“运用技术加强理科学习（TechnologyEnhancedLearninginScience,简称TELS）”研究中心。该研究中心的任务是要通过理科课程设计、教师专业培训、评估和信息技术支持等四个环节的研究与实践，来促进信息技术与理科教学的有效整合，从而显著提高学生的理科学习成绩，最终达到“运用技术加强理科学习”的目的。TELS研究项目迄今已吸纳了28所学校的14000多名中学生和200多名中学教师参与试验研究。经过实际的测试与评估结果证实，在理解复杂科学概念（如化学反应、地质变化过程等）方面，参与TELS项目的所有学生都有较大的提高。（1）TELS的理科课程设计TELS项目已形成了有信息技术环境支持的18个中学理科主题课程模块，其中初中和高中各有8个主题模块(TELS项目的课程模块之所以设计成若干主题,其目的是要把类似WebQuest的、基于网络的探究性学习引入课堂教学)，如下表所示。2、美国学者的对策初级中学高级中学地球科学主题1——全球变暖：地球；；主题2——火成岩(IgneousRocks)；生物学主题1——鸟翅膀的进化；主题2——改善社区哮喘问题；主题3——减数分裂(Meiosis)——下一代：多样化生存；生命科学主题1——减数分裂(Meiosis)与细胞形成过程；主题2——探索海底世界；主题3——简单遗传；化学主题1——化学反应；主题2——我们如何循环利用旧轮胎；主题3——事件的阶段与阶段的变化；主题4——汽车使用汽油会成为历史吗？物理科学主题1——体验速度；主题2——氢燃料小汽车；主题3——热力学：探索身边环境；主题4——狼的生态学与人口管理。物理学主题1——安全气曩；主题2——模拟静电。表1TELS项目的中学理科主题课程模块2、美国学者的对策（2）TELS的教师培训为了实施TELS项目，需对参与项目的教师进行专业培训，以帮助教师理解和把握TELS的课程方案。培训任务由TELS项目的设计者和研究者承担；培训内容主要是如何运用信息化环境下的技术工具与教学资源来支持、促进中学生的理科学习，以达到有效提高中学理科教学质量的目标；培训方式是举办讲习班和个别辅导相结合。想要成为TELS项目成员的理科教师可以通过以下步骤参与进来：①先对自已授课班级学生的知识水平进行基准测试（前测）；②在一年内至少实施一个TELS项目的课程计划；③参加TELS项目的课程设计小组；④最终成为一名TELS项目的导师（能胜任讲习班的指导工作）。在项目实施的第一年，TELS项目组举办了第一个讲习班。培训人员在讲习班上通过与教师们的互动交流，对课程方案中的教学问题进行深入指导，并对信息化教学环境下所需技术工具的使用与教学资源的搜集、开发提供培训及支持。到2009年初为止，已有200多名教师对其所教班级的学生进行了基准测试（前测和后测），并且这些教师都至少实施了一个课程计划；其中超过25名教师还参加了课程设计小组；还有20多位教师已经成为导师。2、美国学者的对策（3）TELS的评估TELS项目的评估目的是想检验通过该项目的课程计划和信息化环境下技术工具与教学资源的支持，能否有效实现信息技术与理科教学的整合，从而提高中学生的理科学习成绩。为了检验信息技术与理科教学整合的有效性，TELS项目组结合各学科的主题制定了应达到的知识能力标准，在此