现代信息技术与学科教学整合研究

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.《现代信息技术与学科教学整合研究》课题方案                  一、问题的提出(一)信息技术对教育的影响信息技术能提供最理想的教学环境，它必将对教育、教学过程产生深刻的影响。这种影响表现为：(1)对教学观念的影响信息技术的迅速普及使新的教育观在此冲击下应运而生。它主要包括：(1)现代教学观；(2)现代师生观；(3)现代人才观；(4)学习时空观。(2)对教学内容的影响信息技术的发展使学生可以通过多种渠道接触到不同的信息。信息的来源不再只是教科书，大量的信息来源于计算机和网络，并以文字、图片、音频、视频、动画等多种形式展现。这种现象迫使教学内容尽快更新，并将多方面的知识加以综合与改良。(3)对教学环境的影响信息时代的教学要为学生主动意义建构创造最有利的“信息获取”环境，使其变为帮助学生探索、发现、学习的认知工具，幻灯、投影、计算机、网络等各种媒体的科学结合成为现代教学环境的强大技术支持。(4)对教学方式的影响随着信息技术的普及，教学的方式也发生了重大改变。由于信息技术的应用，学生主动地根据自己的实际情况，更快更好地学习，已经具备了以往没有的条件，个性化的教育成为可能。当因特网和虚拟现实进入课堂时，传统的课堂教学彻底变革是必然的。(5)对教育方法的影响信息技术的应用，使计算机技术的处理对象扩大到了声音和图像，而这正是教育中大量使用的，特别是以形象传播知识的中、小学，在这方面受到的鼓舞尤为突出。随着计算机网络向四面八方延伸，地域差别造成的障碍被突破，远程教育使教育平等的理想成为现实。(二)我校信息技术在课堂教学中的使用现状及加强整合的紧迫性与必要性我们就全校学科教学中信息技术应用情况作了专门的问卷调查：1．调查结果及分析(1)全校中小学信息技术应用的硬件环境我校中小学计算机配备数量逐年增加，我校信息技术使用的硬件环境有了显著的改变，为推进学科整合奠定了良好的基础，但仍存在一定问题：一是从电脑的分布情况看，有近50%~80%集中在机房统一管理，而在班级配备计算机数比较少，影响了硬件的充分使用。二是部分学校计算机的配置已满足通用教学软件的使用。三是数量分配已经基本满足老师们的需求。.. .   (2)全校学科教学中信息技术应用情况100%的教师会基本的Windows操作，能进行文字处理的占95%，表明已具备制作电子教案和使用课件的能力，但是具有编辑、开发教学资源技能的教师比例还比较低，如会用PHOTOSHOP的仅占80%，会用FRONTPAGE的仅占70%，会上网查找所看教学资料的占95%，会收发E-mail的仅占85%。同时年轻教师与中老年教师信息技术应用水平也存在明显差异，青年教师在操作系统、编程和网络技术方面占较大优势。从整个教师群体来看，约有25%的教师不用计算机进行教学，仅有50%的教师使用计算机进行教学，其中经常用的仅占50%左右。老师每周使用信息技术的平均时间仅为75分钟/周。从教学过程看，全校教师平均每人每周，仅有10分钟用于课堂演示，学生在除信息技术课外的学科教学中使用计算机的时间极少，让学生运用计算机进行自主探究开展交互式学习的机会每学期仅占15%。根据调查显示，仅有35%的教师所用的软件源于商品软件，且利用率不高。有15%的教师首选网上下载软件，有80%的老师首选自制课件，作为其使用的主要教学软件。这说明教学软件不足或质量水平很难满足实际教学要求，成为制约“整合”的瓶颈。教师使用计算机的主要用途是课件制作和课堂演示，而利用网络开展交互式教学较少。当前，各学科教学中信息技术的运用是以教师操作、学生观看大屏幕为主要形式，因而，其强大的网络功能和超文本功能和交互式功能还远未开发。从教学过程看，在形成概念和巩固知识阶段，使用信息技术较少。(3)从信息技术应用对学生学习方式的影响情况来看，自主学习，协作性学习、探究性学习在整个学科教学中所占的比例是很低的，利用信息技术进行这三类学习所占的比例较低，我校仅占25%左右。(4)信息技术对师生的互动方式的影响方面，利用信息技术开展师生互动式学习在整个教学过程中所占的比例还很低，表明了校园网络的利用率低下。2．基本结论　　我校信息技术的硬件环境建设已取得一定成绩，这为信息技术与学科教学整合打下了良好的基础。但也从中看到许多问题：　　1）调查中发现，计算机采用集中管理，学生上机很少，计算机在教学利用率较低。　　2）调查中反映出软件总量不足，自制软件成本高、费时多、低水平重复，不能资源共享，而购买学习软件，往往不适用教学。可供学生使用的软件更少。　　3）调查中显示，信息系统的超文本特性没有得到很好的利用和开发，阻碍了教学内容的最有效的组织与管理，网络特征的低利用率影响了学生的创新精神和以高级认知能力发展为标志的发现式学习。4）部分教师观念陈旧，师资培训缺少从“整合”角度出发，编写的教材缺少与教学实践的结合，一些教师的信息素养亟待提高。　　5）关于信息技术与课堂教学整合的推动，缺少评价管理的机制支撑。.. .(三)实施新课程的需要新一轮课程改革强调突出信息技术与学科课程的整合。建构在网络环境下学生自主学习的方式，是信息技术与课程整合所追求的目标，实现信息技术与课程的整合，意味着信息技术不再只是一种学习手段，而是一种学习方式的变革。(四)当前国内相关研究的主要情况1.北京教科院基础教育研究中心课题组从课程改革、教学模式改革、教师培训、信息技术硬件、软件及评价五方面提出进一步开展中小学信息技术与学科教学整合的建议。并在现存课程标准和教材情况下，制定有关信息技术的教学要求和建立新的课程标准，引入信息技术的有关课程目标，以及开发新的学科教材，教学内容引入信息技术的要求方面已取得一定的研究成果。2.被教育部基础教育课程教材发展中心列为该中心“中小学信息技术教育实验区教育信息化发展研究”的子课题的深圳宝安中学的课题，就信息技术在课堂教学中的运用、利用网络资源指导学生学习、利用网络布置作业、利用网络建立教师个人网页、教师利用网络开展研究性学习、利用网络做好班级管理工作、利用网络开发家庭教育资源、校园网资源库建设和应用等方面也已有一定进展，但还没有最后结题。信息技术与课堂教学整合这一课题既是热点又是难点。许多课题组正在涉足在这一领域但并未进入实质性的研究。不难看出，对于我们的研究既是挑战又是机遇。二、课题界定及其创新性(一)课题界定1．信息技术：信息技术是应用信息科学的原理和方法对信息进行获取处理和运用的技术，主要指计算机技术、多媒体技术、网络技术、通讯技术等。2．学科：主要是指目前学校在课堂教学中所开设的课程。3．整合：就是通过学科课程把信息技术与学科教学有机地结合起来，将信息技术与学科课程的教与学融为一体，将技术作为一种工具，提高教与学的效率，改善教与学的效果，改变传统的教学模式。整合的关键是把信息技术当作学生获取信息、运用信息、探索问题、解决问题和构建知识的认知工具，促使学习能力的提高。4．信息技术与学科课程的整合：课堂教学主要指体现教师为主导、学生为主体的关系特定环境下的各学科具体教学过程。信息技术与课堂教学整合的本质内涵是：将以计算机技术为核心的信息技术作为促进学生自主学习的认知工具，根据学科教学规律，通过信息技术与各学科课堂教学有机的结合，促进教学内容及教学内容呈现方式、学生学习方式、教师教学方式和师生互动方式的变革，为学生的多样化学习创造环境，培养学生的信息素养及自主探究、解决问题的能力，提高学生学习的层次和效率，进而提高学校办学水平与办学效益。 (二)课题特色及创新之处1．示范性：本课题涉及的内容为教育教学改革的热点、难点，是推进以信息化带动教育现代化的重要举措，具有很好的示范作用和推广价值。.. .2．创新性：学生利用信息技术解决问题的过程，是一个充满想象、不断创新的过程，同时又是一个科学严谨、有计划的动手实践过程，它有助于培养学生的创新精神和实践能力。3．渗透性：把信息技术作为学生的基本认知工具，在整合中，强调信息技术服务于课堂教学与学科课程，教师和学生以一种自然的方式应用信息技术，把信息技术作为获取信息、探索问题、协作解决问题的认知工具，并且对这种工具的使用要像粉笔、铅笔那样得心应手。4．主体性：建构“教师为主导、学生为主体”的教学结构的重要突破口之一是信息技术与各学科课程整合。在整合的教学模式中，强调学生的主体性，要求充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性和创造性。同时，在整合中，教师是教学过程的组织者、指导者、促进者和咨询者，教师的主导作用可以使教学过程更加优化，是教学活动中重要的一环。本课题的创新之处在于不仅仅将信息技术作为学科课程的工具，而是将信息技术有机地融入课堂教学与学科课程之中，通过信息技术掌握学科课程的内容，学科课程内容中又蕴涵信息技术，如数学课程包含对各种计算软件的运用，部分物理、化学实验通过自制软件在计算机上进行，语文课程掌握各种文字处理软件等等。使信息技术不再游离于课堂教学与学科课程之外，而是真正地与课堂教学融为一体。三、研究的理论依据(一)近代教育理论认为：学生在接受知识的过程中，易受教育环境、教育手段、教育信息的刺激程度的影响。因此，教师在课堂教学中，应走出传统的“黑板+粉笔+教材”的传统模式，应该采用多种教育教学手段，拓展与优化教育环境，以此激发学生深厚的学习兴趣和欲望，使课堂由封闭走向开放。(二)现代教育理论认为：教育要实现跨越式发展必须要教育技术现代化。教育技术现代化的实质就是不断地用科学技术发展的最新成就武装教育信息的传播媒体，以实现教育手段的最优化。四、研究的政策依据(一)邓小平同志早在1983年就曾提出：“教育要面向现代化，面向世界，面向未来。”“教育现代化”所包含的内容是极其广泛的，其主要要素有以下五个层面的内涵：教育思想、教育内容的现代化，教育发展水平的现代化，教育主体行为的现代化，教育制度的现代化和教育设备、教育手段、教育技术的现代化。(二)教育部2001年9月颁布的《关于加快中小学信息技术课程建设的指导意见》中指出：信息社会已经来临，初见端倪的知识经济预示着人类经济、社会生活将发生新的巨大变化，信息的获取、传输、处理和应用能力将作为人们最基本的能力和文化水平的标准。在中小学积极推进信息技术的应用与实践，是落实《面向21世纪教育振兴行动计划》，深化基础教育改革，全面实施素质教育的需要，是培养具有创新精神和实践能力的新型人才的需要。.. .（三）《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》中也指出：“大力提高教育技术手段的现代化水平和教育信息技术教育水平，使教育科研网进入全部高等学校和骨干中等职业学校，逐步进入中小学。”(四)国务院颁布的《基础教育课程改革纲要》中明确指出：“要大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式，学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。”五、课题研究的意义（一）理论意义：构建《信息技术与学科课程的整合模式》，丰富和发展富有中国特色的现代教学论。（二）实践意义1．探索在中学以信息技术为基础，实现教育跨越式发展的新途径。2．促进学生的全面发展，培养学生的实践与创新能力、让信息技术为培养出一代符合时代要求的新型人才发挥应有的作用。3．全面提高教师的信息素养，促进教师教育观念的转变，教育思想的更新，提高教师个人素质与教学能力。4．为进一步提高教学质量、科研水平、办学效益与办学水平开辟新的途径，寻求学校发展的新路子。六、课题的研究原则(一)主体性原则教育教学过程是认识与交往相统一的师生共同活动的过程，这种实现共同目标的认识和交往活动，必须依据于师生都具有鲜明的主体意识，信息技术的应用，必须要师生的共同参与才能有效地辅助教学。(二)实践性原则要求师生通过亲身实践获取直接经验，养成科学精神和素质，掌握基本方法，提高综合运用能力。(三)开放性原则研究时间是开放的，师生随时都可以去学习、操作、研究；途径也是开放的，师生可以通过自学、探究、实践、询问等多种方式获取知识。(四)主动性原则师生主动参与实验，主动上机操作、学习、探索，将信息技术融入到整个教与学中去。七、课题的研究设计(一)研究目标1．通过研究，建立校园信息网络系统，营造全新的信息化育人环境。2．建构信息技术与学科课程的整合模式。包括信息技术与语文、数学、英语、自然科学、艺术和综合实践等学科整合而成的各学科教学模式或教学法。.. .3．培养具有信息素养的新型教师队伍，在信息技术与学科教学整合中，寻求提高学生学习能力的方法、经验和管理机制，优化学生的学习资源，合理配置现代化教学设备，提高学习资源的利用率，从而促进学校整体的教育质量、科研水平与办学效益大幅度提高。（二）研究内容本研究将总课题分为3个子课题实施研究1.教师信息技能的培训研究，通过培训与研究，使实验教师切实掌握开展实验应具备的信息技能；2.信息技术与学科课程的整合研究通过研究，构建信息技术与语文、数学、英语、计算机、艺术、综合实践和自然科学学科相整合而成的各学科教学模式或教学法。3．利用信息技术与学科教学整合，优化各学科教学过程，提高学生获取信息、运用信息的能力，促使学习能力的提高。（三）研究方法本研究以行动研究法、经验总结法为主，以调查法、文献法为辅。1．研究假设运用“信息技术与学科教学整合”，能构建出《信息技术与学科课程的整合模式》，促进教师素质与教学质量的大幅度提高。2．信息技术与学科课程的整合措施(1)配置高效实用的硬件与软件设备根据条件和能力的要求，本着积极、慎重、稳妥的原则，采取统筹规划、分步实施的策略，来建起以全面应用、教学为主为基本特征的校园网。建校园网的基本思想应该是：面向教师、面向学生、面向信息资源和面向管理。而四个面向的核心是面向学生。(2)利用网络教育资源，加强对教师的培训和指导，提高信息技术在课堂教学中的使用水平和效率主要培训设计及实施：①各学科《课程标准》的通识性及学科性培训。培训目的：深入掌握《课程标准》的理念，转变教育思想。承担部门：教导处培训时间：10月上旬通识性培训10月下旬学科性培训培训地点：多媒体教室、计算机教室。②各学科教师集中备课。培训目的：提高参与研究人员理解教材编写的思想、体系构架及各类教学内容的目标以及完成目标的契入口。承担部门：教导处。培训时间：11月培训地点：多媒体教室。③计算算机理论及技术培训。培训目标：提高参与研究实验人员的信息技术理论及操作技能。.. .承担部门：信息技术组培训时间：12月下旬[第一轮：各学科教师；第二轮：参与实验班全体学生。]培训地点：网络教室。④优秀CAI课件设计交流及观摩“2008年全国多媒体教学研究大赛”录象。培训目的：扩大视野，相互学习，提高CAI课件制作水平。承担部门：各课题组。培训时间：3月上旬培训地点：各教研组⑤信息技术与学科课程整合理论培训及研讨。培训目的：在理论上提高认识，在实践上把握方法，在成果上勇于探索，实现在教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容的有机结合。承担部门：课题组培训时间：4各课题组(3)实施信息技术整合学科教学，在课堂教学中充分而科学的应用信息资源信息技术与各学科课程整合分两个层面：1、多媒体辅助教学；2、信息技术与学科课程的整合。据此我们把本阶段实验分为两个阶段。①多媒体辅助教学阶段。（2009·4—2010·4）A.学习制作CAI课件并辅助教学；B.各学科教师要普遍运用多媒体辅助教学。②信息技术与各学科课程整合研究阶段（2010·7—2011·4）A.信息技术环境下的学科教学，是信息技术整合学科知识的课堂教学，课内教学向课外延伸，教学目标更注重如何培养学生获取和整理信息的能力。B.充分体现信息技术整合课堂教学的下列优势：体现学生的主体性、体现学生学习自主性、体现学生的个性发展、学习资源的共享性、学习资源的选择性、教与学的互补性。C.逐步探索运用信息技术整合学科教学的中学课堂教学模式。　 a进一步完善以教师使用信息技术为主的演示型教学模式　　b积极发展以学生使用信息技术为主的自主学习型教学模式Ⅰ.网络化教学模式。　Ⅱ.计算机辅助科学实验的模式。　Ⅲ.以学生使用软件为主在开放式学习环境中的自主学习模式。D.努力优化教育教学过程优化课堂教学结构，不断提高教育教学质量。a.利用展示型手段设置情景激发动机；b.利用模拟型手段训练思维指导探索；c.利用操作型手段培养学生自主学习能力；d.利用创作型手段培养能力增长才干。e.重视和加强对信息技术与学科教学整合的评价及管理。.. .根据信息技术与课堂教学整合的特点，可以从课程评价、设备条件评价、实施过程评价、教学效果评价四个方面和阶段构建信息技术与学科教学整合的评价体系。评价的主要功能是判断信息技术与学科教学整合这项教学改革是否成功，并为如何改进实施方案和实践策略提供依据。课程评价学科课程标准学科教学材料，判断信息技术与学科教学内容整合的合理性和可行性；提供改进的方向，信息技术是否与学科课程标准、教材相适应，为判断教学结果提供依据设备条件评价信息技术硬件，信息技术软件，判断学科教学整合中使用信息技术硬件和软件条件的基本情况及其可用性；提供改进的建议，了解设备的基本情况，为设计、教学过程提供参考。实施过程评价学科教学整合教学过程，详细观察和记录教学实施的实际过程；了解学科教学整合的实施程度；发现教学实践中存在的缺陷，指导课程的实施；提供教学实践的详细记录，为判断和解释实践结果提供依据。教学效果评价教师、学生测量、解释和判断学科教学整合的效果和价值，决定学科教学整合改革方案的继续、中止或修改。本课题研究的重点是信息技术与课程整合，提高学生学习能力；难点是，在信息技术的运用与学生学习能力的提高之间的联系纽带。(4)利用网络系统营建一个生动活泼、充满生机的信息化育人环境，课内与课外相结合①改革课堂教学模式，使学生的学习活动成为一种自主愉快、探索创造的过程。②利用网络环境开展丰富多彩的课外活动。③利用网络环境开展因材施教，为每个学生都提供适合各自发展的空间。(5)提高信息技术在课堂教学中有机应用的水平，推进新课程的实施①运用多媒体教学演示，调动学生多种感官的运用。②利用多媒体教学软件中图形、图象或动画等手段能形象地帮助学生理解教师难以讲解的内容。充分调动学生的感官，激发学生学习的兴趣，活跃课堂教学的情绪，提高课堂教学的效率。③发挥多媒体教学网络优势，着力实现个别化教学。充分利用多媒体计算机友好、方便的人机交互界面和图、文、声、像并茂的特点，为学习者提供一个优良的个别化学习环境。教学软件采用超文本结构，呈现的教学内容要系统、全面，教学方法要灵活、多样，使学习者既能全面掌握教学内容又有充分的选择空间。3．实验设计采用单组前后测设计：Y1XY2上述设计模式中，X为实验处理，即运用“信息与学科课程的整合措施”Y为因变量的观测数据，Y1为施行处理前被试的观测结果，Y2为施行处理后的观察结果。4．样本将思源学校2009级的任课教师和学生作为样本。(1)任课教师共48人。(2)学生共615人。5．实验处理在2009级采用“信息技术与学科课程的整合措施”。.. .6．因变量及其测定，因变量有3个—《信息技术与学科课程的整合模式》、教师素质、教学质量。（1）《信息技术与学科课程的整合模式》（2）教师素质这里指该校2009级任课教师的整体素质，包括师德修养、学识水平、专业能力（指教学能力、教育能力、反思能力、科研能力、创新能力、管理能力）。运用《苏州市教师素质测评体系》实施测评，以测评的人均分作为衡量2009级教师整体素质的依据。（3）教学质量本项研究中是指：A优生率、合格率、特长率；B学生整体素质。前者的测定方法是学业成就测验与特长率统计；后者的测定方法是运用《苏州市小学生素质发展水平评价体系》实施测评，以测评的人均分作为衡量学生整体素质高低的依据。八、课题的研究程序本研究分为三个阶段：第一阶段（2009年9月-2010年7月）查阅文献、调查研究、撰写研究方案，并装备好信息技术功能室和操作系统。装备由许建锋负责，其余由钱宇红、钱维娜、徐娟、潘洁、彭玉金、张华负责。第二阶段（2009年9月-2010年12月）实施方案，实践验证，搜集资料，归类存档。第三阶段（2010年1月-2010年9月）分析、整理研究资料，观察实验结果，进行因果论证，获得研究结论，撰写测查报告，查新研究报告、研究报告及研究工作报告。由卓启新、高振华、黄清波、王娇妹、王海霞、张尊文、黎勇聪、 吴松、王国壮、赵森、唐丽、张丽丽、 王杰东负责。九、课题研究领导小组组长：胡广印（校长）副组长：王海东（教导主任）组员：高振华 信息技术组长  黄清波语文组组长  卓启新教研室主任王娇妹 英语组组长   吴松  美术组组长  王杰东 音乐组组长王海霞 物理组组长   王国壮化学组组长  张丽丽数学组组长张尊文 体育组组长   赵森  政治组组长  唐丽  历史组组长黎勇聪 生物组组长          地理组组长十、预期成果1．探索出信息技术与语文、数学、英语、物理、化学、生物、地理、政治、历史、音乐、美术、体育和信息技术学科相整合而成的各学科教学模式或教学法。2．学校教师素质与教学质量的大幅度提高，学生获取信息、运用信息的能力，学习能力有明显的提高3．形成《信息技术与学科程的整合研究》研究报告。4．课题研究经验论文集。5．建立信息资源库。.. .6．信息技术与学科课程整合的教学模式课例录像集锦。..