新课程理念下谈信息技术与学科间的“整合”

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新课程理念下谈信息技术与学科间的“整合”

[摘  要] 随着素质教育的发展和教育信息现代化的要求，以计算机技术、计算机网络技术、多媒体技术为基础的信息技术（IT）已经在中小学教育战线上普及开来。而信息技术与其他学科进行教学整合，是普及信息技术的关键，是信息技术与其他学科教学双赢的一种教学模式。本文主要例举了信息技术与学科整合的现状，如何在课程教学中实现整合以及本人在物理教学中的一些实践。
[关键词]  信息技术    学科    整合

引  言
随着经济的发展，现代信息技术设备逐步走入了学校校园，同时随着我国近年来大面积铺开的新一轮课程改革，以及随着信息技术在教育中应用的迅速发展，许多专家与教学一线人士都认识到，信息技术与学科课程的整合是改革传统教育模式、教学方式和教学手段的重要途径，这已成为21世纪我国这轮素质教育改革的一个热点问题。
一、当前信息技术与学科整合的现状
我国某著名教育家说过这样的一席话：“我一直在思考，到底什么叫创新？近年来改革与发展大潮中形式主义与浮躁的现象相当严重，我们称之为“浮肿病”和“多动症”，口号不断翻新、模式层出不穷，仔细去检查一下，除了向你展现那一点形象工程之外，大都是文字游戏，其实一切照旧。从教育行政部门到学校，信息技术实际不受重视。信息技术只是停留在表面的作秀，而没有将信息技术应用到日常的一切教学活动中去。用起来重要,说起来次要,忙起来不要。”
现状1：对信息技术与学科课程整合的认识不足
部分教师认为信息技术与学科课程整合就是将信息技术引入课堂，增加知识传授密度，就可以提高课堂效率，全面培养学生能力，甚至将其等同于计算机辅助教学；还有些教师使用的目的不明确，在教学中过多重视现代信息技术的运用，忽视传统手段的运用，动动鼠标、敲敲键盘代替了传统的手势，课件代替黑板，屏幕主宰课堂，电脑成了课本，课堂成了影院，教师成了“放映员”，学生成了“观众”，把原先低效的“人灌”，变成高速的“机灌”；也有的教师不能很好地把握信息技术运用的时机，本可以借助实物进行操作，却过多利用动画模拟和软件验证功能，出现小题大作的现象，结果是事倍功半；还有部分教师把课件界面搞得五彩缤纷，喧宾夺主，学生注意力反而被鲜艳的色彩所吸引，忘记了听课，忽略了课堂教学中应掌握的知识；等等问题说明，教师对信息技术和学科课程整合的认识存在不足。
现状2：只重视硬件，轻视软件，忽视人才培养
硬件设备是以外在的物质形态存在的，易使人在感觉上立即得到一种投入上的满足，软件是知识形态的技术，是人类思维程序的外化，软件建设是一个长期的、高投入的过程，不能使人在感觉上立即得到投入上的满足，“潜件”主要是指教师的信息化素质，“潜件”水平的提高也是一项复杂的工程。所以，各级教育部门对硬件设备建设的投入很大，很多学校购买先进的多媒体设备、建起了校园网络和网络教室，再加上原有的录音机，电视机等常规媒体，学校的信息技术硬件装备达到了较高水平。但忽视了对学科课程整合的发展起决定作用的教育软件资源的建设和教师的信息化素质的提高。致使很少教师能真正地懂信息技术、会用信息技术，不了解它们的长处、短处何在，在教学中有什么特长等，因此这些设备和技术教学利用程度较低，无法发挥其最大效用。即使少数教师使用这些设备，也只是迫于上公开课需要、或为了运筹教研活动，从而先进的设备最后成了面子工程，甚至有些校园网的功能还没有得到充分利用，就出现设备闲置及老化等问题。
现状3：传统的课堂教学模式还达不到整合要求
传统的教学模式是由教师通过讲授、板书及其他教学媒体的辅助，把教学内容传递给学生。教师是整个教学过程的主宰，学生则处于被动接受老师灌输知识的地位。它重视知识的传授，重视智力的培养而轻视能力、情感的培养，忽视学生在教学过程中的主体作用，忽视学生在学习过程中内在心理的发展变化，把学生当作外部刺激的被动接受者。目前很多学校还都是处在这种传统教学模式中，往往都是由教师预先设计好教学过程，学生按照教师的思路来进行学习，学生在学习过程中仍处于被动接受知识的地位，加之教师提供的教学信息资源有限，所以在教学过程中的就很难发挥学生的主动性、积极性和创造性。而在学科课程整合的教学模式中，强调学生是学习过程的主体和知识建构过程的积极参与者，学习的许多目标和任务都要求学生主动地、有目的地获取材料来实现，从而培养学生信息素养和创新能力。显然，当前的这种传统教学模式还不能达到整合要求。
二、如何实现信息技术与学科课程的整合
1、领悟“整合”内涵
信息技术与学科课程整合的本质内涵是：在先进的教育思想、理论指导下，把计算机及网络为核心的信息技术作为促进学生学习的认识工具与情感激励工具，丰富的教学环境的创设工具，并将这些工具全面应用到各科教学过程中，使各种教学资源、各种教学要素和教学环节经整理、组合，相互融合，在整体优化的基础上产生聚焦效应，从而促进传统教学结构与教学模式的根本变革，达到培养学生的创新精神和实践能力的目标。具体包含下几层含义：
（1） 整合的主体是课程，以实现课程目标为最根本的出发点，以改善学习者的学习为目的，变被动学习为自主学习。整合要让信息技术服务于学科教学，既应用于教师的教，又适用于学生的学，让学生充分接触、使用信息技术，通过信息技术改善学生学习的方法与效率。
（2）整合是有机的融合。信息技术既是教学内容的有机组成部分，又发挥着教学环境的作用。通过创设数字化、网络化的学习环境，让学生自主学习，从而最大限度的接触信息技术，并使信息技术逐步成为学习者强大的认知工具。

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2、在物理实验中，充分发挥信息技术的特长
物理是一门以实验为基础的学科，实验教学和演示实验是中学物理教学的重要一环。在普通物理课堂的演示实验中，由于受到常规实验仪器本身的限制，有一些实验效果不如人意，而通过多媒体技术模拟实验的过程，可以弥补常规实验仪器的不足，提高物理实验的演示效果。如在做凸透镜成像规律实验时，先用常规仪器按传统实验方法进行演示，由于常规实验仪器的限制蜡烛在光屏上所形成的像随着物距的变化而变化的这一现象不是很明显，致使学生对凸透镜成像的特点理解不够深刻。此时若改为采用多媒体技术进行凸透镜成像规律模拟演示实验，演示物距从无穷远至小于焦距的整个实验过程中物距、像距和像的变化情况，整个模拟演示实验过程流畅、直观，而且使结合常规实验共同完成的，从而使学生对该实验有了一个清晰完整的认识，很容易记住凸透镜成像的规律和特点。由此可知通过信息技术与物理实验整合，可以突破常规实验仪器的局限性，所以我们应当充分发挥信息技术的特长，对那些难以观察到的、复杂、困难的实验进行模拟和提供帮助，成为常规实验的辅助，并把两者结合起来，使实验教学上升到一个新的层次，从而有助于学生发现规律、获得知识，提高学生的科学文化素质和实验技能水平。
3、利用网络技术，培养学生自主探讨性学习
在物理实验室，一方面由于怕发生意外和造成实验仪器的损失，有许多实验室规章制度，对学生提出较多的限制；另一方面由于实验环境和实验条件的限制，实验结果往往和物理理论不一致，甚至出现相反的数据，这一切暴露出了传统实验室的许多弊端。让学生在网络环境下进行虚拟实验室操作，以自主模拟实验为基础进行多媒体教学，则可以解决这一难题。如我们在上电学实验课时，通常会告诉学生,电流表的接线柱不能接错、电压表不能超过量程、电池组不能短路。很多实验不允许学生自己操作，这些规定无形中扼杀了学生的创造性思维，而有些学生自主意识很强，常常会进行一些“地下操作”，最终损坏了仪器。然而，从另一方面看这些“破坏性”强的学生实际上也是动手能力、创造能力强的学生。在网络环境下，倡导学生自主探讨性实验，既可保护仪器又能培养学生的创新能力，并能把很多传统实验做不到的效果再现。如在网络环境下采用“仿真物理实验室2.0”虚拟电学实验，学生可以根据自己的需要随意组合实验器材，如果组装的过程出项错误，实验现象会告诉学生实验的结果，从而加深学生对物理实验的探索兴趣，培养学生的实践精神，实现网络与物理学科教学的整合。学生在网络技术环境进行多媒体实验操作，通过网上人机对话，学生可以一边操作一边在网上畅游，获取新知识，或与其他同学交流。如果学生在网络虚拟实验室遇到问题，就可以通过网络从其他同学那里获取相关信息，进行讨论，让学生自主学习，并自主观察模拟实验，从而掌握学习成果和学习方法。这种虚拟实验室为学生提供了全方位的开放性的操作环境，使学生在课堂上实现了在虚拟世界的真实体验。信息技术与物理实验教学整合，能够培养学生自主模拟实验、观察实验，并归纳、总结，抽象成所需知识的能力，从而学会学习，使学生主动地获取物理知识，发展能力，并促使他们建立科学的世界观。
4、有效的利用网络信息资源库为教学服务
进入网络时代后，网络环境为学生提供了丰富的知识库、信息库、资源库，网上的资源开发和利用已成为一个教育工作者必备的信息素质。网上资源具有信息量大、更新快等特点，例如：中国中小学教育教学网等一些网站可以说是一套完整的中小学数字信息资源库，它为我们提供了同步教学、优秀课件等多种资源，而且处于不断的更新之中。通过下载这些优秀课件、优秀习题，在原有的基础上再作进一步的组织、开发就能设计出适合自己的优秀课件来。
同时，通过Internet在权威网站上可以查看有关物理发展的动态，做到在时事政策上紧跟形势，在物理学科教学时作出及时调整。我们还可以充分利用Internet这一信息资源，从网络上的物理试题中心和其他一些重点中学网站试题库上下载最新的试卷、搜集物理相关试题，用来给学生作为测试题和平时练习。实际情况证明：这些题目题型新颖、信息准确，对于启发学生的思维，开阔学生的视野有着很大的帮助。
另外，网络的交互性也给物理教师互相学习交流提供了机会。教师可以一方面利用电子邮件与有关专家进行交流，学习前沿的理论知识，获取名教师的经典教案；另一方面还可以参与网上的教师继续教育和参与一系列教育门户网站的教育论坛，我们可以与各地的同行探讨物理教学中遇到的问题以及对物理教学改革的看法，通过网上学习交流，实现资源共享，达到提高教学水平的目的。
四、结束语
信息技术与学科课程整合是信息时代实现教与学最优化的根本途径，在整合过程中要用先进的理论作指导，充分发挥信息技术和信息资源的作用，合理地进行信息化教学设计，以实现课堂教与学方式的根本变革，同时随着信息技术和学科教学整合的发展，将信息技术的方方面面引进教育领域将给学生、教师、学校带来一个新的教学模式和新的契机，但我们也应看到，信息技术和学科教学整合是一个新兴事物，还有许多问题需要我们去研究、探索，大家一同共勉！

[参考文献]
1、《学习的革命》[美国]珍尼特•沃斯  [新西兰]戈登•德莱顿 上海三联书店 1998年12月第2版
2、何克抗　《关于信息技术与课程整合的理论思考》《中小学电教》2001.(1、2)
3、陈至立在中小学信息技术教育会议上的报告　　2000年
4、刘向永　《解读信息技术与课程整合》《中小学信息技术教育》2002.3.
5、李克东　《信息技术与课程整合的目标与方法》
6、余胜全　《基于Internet的学习模式》《中国电化教育》1998.4.

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当所呈现的学习内容抽象、虚拟、复杂时可选择信息技术，信息技术便可突破“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”，解决了学生思考、理解的难点，也有助于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，教育过程也更符合人的认知规律，但信息技术的选用，必以激发学生学习兴趣、适应学科特点为前提，要以有利于学生达到学习目标、体现以人为本，培养学生健康情感和创新精神、实践能力为原则，当其他手段无法达到其效果时才选用现代信息技术手段。
现代教学手段有其突出的特点，但传统教学手段也有自身的长处，当传统教学手段或信息技术都不能取得理想效果时，便可将传统教学手段与信息技术有机结合。只有将现代多媒体技术与传统教学方法有机结合,使多媒体手段与传统教法浑然一体,恰到好处地运用现代多媒体技术,才能充分体现多媒体辅助教学的优越性。发展信息技术，并不能抛弃一切传统的教学技术，而应信息技术和传统教学手段结合起来，努力挖掘所有教学技术手段的使用价值，积极促进各种技术手段之间的协同互补，从而促进教学技术体系整体协调发展。
5、重视教学资源库建设
    信息技术和学科课程的整合，强调学生是学习过程的主体和知识建构过程的积极参与者，要求学生自主地从丰富的信息资源库中获取有效的教学信息，从而达到培养学生的信息素养和创新能力的目的。因此，没有丰富的高质量的教学资源库，就谈不上学生自主学习，更不可能让学生进行自主发现、自主探索。因此教学资源库是实现信息技术与学科课程良好整合的前提，所以要高度重视教学资源库建设。各级教育部门要加大对教育软件投入，坚持“购买引进为主，自制补充为辅”的原则，搜索和引进国内外教育资源，整理学校现有资源，实现网上教育资源共享，并积极组织各方面力量开发和建设教育资源，逐步形成较为完善的教育信息资源体系。
6、处理好“人、机、教、学”之间的关系
新课程理念倡导：课堂教学是教师和学生共同的生命历程，应当焕发生命的无穷活力。信息技术与学科整合过程也应是教师、学生、教学内容、教学媒体4个要素之间的动态过程，在具体实施整合的过程中，要处理好以下几点：
（1）确立教师的主导地位。教师是使用、选择和控制信息技术内容、方式、时机、限度的决策者、组织者、管理者，更是参与者、合作者、促进者。
（2）确立学生主体地位，学生在这过程中应成为信息加工的主体、是意义的主动建构者，而不是外部刺激的被动接受者和被灌输的对象，取消以机代生，强化生、机交流，使学生的主体性、主动性、自主性的体现与合作、探究能力的培养协调统一。
（3）体现师与生的民主平等关系。处理好人机关系，做到合理地使用现代媒体，机为人所用，而不是人“役”于机。
（4）强化生与机的交流、培养生与生的合作以及信息的共享、开发意识。在生与生的协作学习中，共同探索、发现，共享知识信息，共同商讨、论证、设计问题的解决方法，相互配合、相互帮助、相互促进、分工协作等，共同达到自定的学习目标；逐渐养成相互尊重、相互沟通、戒骄戒躁的优良品德；同时在生生互动中，可利用多媒体技术提供一些形象化手段，如手势、表情、声音、动画、文体、图形、图像等，直接扶持生生之间的交流、讨论等，使学生的知识、情感、品德以及学法得以全面升华。
三、信息技术与物理学科的整合
上文笔者谈到对于信息技术与学科课程整合的一些认识，笔者作为一名中学物理教师，结合自己物理教学的实践谈几点看法：
1、提高自身素质，把握自身角色
从教师的自身修养来说，教师应成为物理课程的设计者、开发者和利于学生全面发展的研究者，注意适时转变教育思想和观念，不断接受新知识，同化、顺应、重组教师个体的知识结构，只有这样，教师才能永远立于不败之地。所以说，应该利用一切机会来提高教师素质，培养和提高自身的信息技术和信息素养，为21世纪的教育教学做好充分准备，以担当起教育信息化任务。
在物理教学中使用多媒体辅助教学的效果，已为教师所叹服，这是基本形成共识。但应当看到，没有一种媒体在所有场合都是最优的，任何教学模式并不是十全十美的。这就要求在物理教学过程中，教育技术理论与教学实践的结合，加强动手能力和创新能力的培养。物理教师要注意课件只能起辅导教学的作用不能代替具体的物理实验；在课堂教学中，教师始终居于主导地位，不能让课件喧宾夺主。同时，在教学过程中应强调师生交流。精心设计教学过程，通过教学的层层分析和深入讲解，帮助学生在头脑中逐步形成物理模型，引导学生用科学的思维方式去发现问题，分析问题，解决问题。

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（3）整合是具有革命性的一种教学模式，它使信息技术既是辅助教学的工具，又是学生学习的认知工具、研究工具。整合将引起学习方式的改变，改善传授式、接受式的学习，加强指导性、探究式学习。
（4）整合将以辨正的观点综合应用传统教学与信息技术，使两者各展所长、互为补充。
（5）整合的最终目的是追求教学效果的最优化，培养学生自主学习、研究性学习的能力及培养学生的信息素养与创新精神，提高学生的综合素质。
2、走出“整合”误区
（1）必要的硬件设备是“整合”的物质基础，但教育资源库建设才是“整合”的关键，且教师素质是能否发挥现代教育设备效益、实现“信息技术与学科课程整合”的灵魂。要实现信息技术与学科课程的良好整合，就需要在硬件建设、软件建设和“潜件” 建设三个方面同时努力。我们讲“科学技术是第一生产力”，不能仅理解为“先进设备”，其灵魂在于掌握现代科学技术的人，在于高水平的人才。如果只重视新设备而轻视软件和忽视人才培养，那么“第一生产力”就必将会成为一句空话。教育的现代化，依赖于提高全体教师的科技素质。因此必须加强教师的培训，提高教师的能力，造就高素质的教师队伍，否则向学校投入的任何现代化设备都只会是浪费，只会犯“见物不见人”的错误倾向；信息手段再新，总需要有人去操作和管理、需要有人做开发和应用，以机代师、临嫁裹脚的认识和做法都是错误的；
（2）多媒体的运用能够把被感知的对象、形象直观地呈现出来，通过音响、色彩、动画等刺激学生的多种感官，不断激发学生的兴趣，使他们的注意力更为集中、稳定、持久，思维更为积极活跃，从而达到预期教学目的，但这不是说在教学中采用了多媒体就一定能改善教学，更不是说多媒体用得越多越好，多媒体功能的发挥是有赖于一定条件的，不顾教学和学生需要的用会恰得其反。因此我们必须从实际出发，注重实效，不要为了赶时髦，在教学中生搬课件、为运用而运用。笔者认为：在发挥多媒体作用的同时，还需考虑展示多媒体的最佳时机、呈现多媒体的最佳方式，同时教师在教学中还要潜心挖掘适合于学生的各科探究素材，并进行恰当地加工整合，设计有利于学生科学探究的平台，预设情景别开生面、疑窦丛生、诱而有法，以达帮助学生运用知识、解决问题的目的。切不可不加分辨、筛选和优化地“堆积”信息，把什么东西都往课件里装，也不研究怎么正确、恰当地应用，那样，信息技术对教育改革的推动作用就不大，甚至会将“传统”教育里存在的弊病扩大。
3、转变教学观念，重视教学设计
有一位的教师谈到，"我简直就是和学生在赛跑，他们在研究专题中涉及的内容我自己事先都不知道。网络使我不得不放下面子和孩子们一起研究，它的开放与便捷往往使我和学生处在同一个起跑线上。它使我的生活节奏一下子加快了，不敢对教学有一些懈怠。为了跟上学生学习的节奏，我总感觉自己不断的往前跑啊跑。"教师转变为课程的设计者、学习的指导者、活动的组织者和参与者及咨询者，更变成和学生一样的学习者。学生从传统的接受式学习转变为主动学习、探究学习和研究性学习，学生的主体地位被充分凸现出来，最佳的教学效果需要主体参与过程与活动过程同步，保证每个学生在教学中的最优发展，从而，教师由重教向重学转轨。在此过程中，不能仅仅局限于某一学科的基础课程所具备的知识和能力及素养，老师还应在多方面准备知识和能力及素养，能上天、下地、入海。老师应该是多维的、多方位的、多层次的、多视角的多能手。信息技术与学科课程的整合教学中，老师应是学生的助手，是学生的导航者，是虚拟的教育者，是学生的知识词典、能力词典、素养词典、做人词典、朋友词典、开心词典、心灵词典。
     同时，每个学科又都有特定的知识结构和学科特点，对学生的要求也不尽相同，例如，物理属于自然经验科学，教学过程中可以通过给学生创设认知情境，让他们经历由具体思维到抽象思维，再由抽象思维到具体思维的过程，从而完成对物理知识的建构。而信息技术与学科课程整合强调的是整合和融入，是基于全局观和系统观的，它考虑整节课或整个单元，甚至是整个科学知识体系，而不是孤立的知识点，强调的是采取信息化教学设计的方法来进行课程与教学设计。因此，在信息技术与课程整合的课堂教学过程中，教师要重视教学设计，立足教学目标，紧扣教材重点，突破教学难点，增强整合方略，激活感知效应，调动主动精神，根据教学培养目标和学科内容的特点，对学习者特征、教学策略的制定、教学媒体的选择和使用和教学信息资源的优化等进行系统化设计，以培养学生的信息素养和创新能力为核心，构建信息技术与学科课程良好的整合模式。
4、信息技术与传统教学相辅相成
信息技术与课程整合，其主体是课程，切勿为使用技术而使用技术，甚至不惜以牺牲课程目标的实现为代价，应以课程目标为最根本的出发点，选用合适的技术，避免在使用传统教学手段能够取得良好效果的时候，生硬地使用信息技术。黑板、粉笔、挂图和模型等传统教学工具，录音机、幻灯机、电视机和放映机等较为传统的教育技术，仍具有很强的生命力和纵深发展的价值，不能因为现代信息技术的应用就盲目淘汰或闲置原有教学技术。传统教学手段应是现代信息技术的互补，而不是排斥，教学中要扬弃传统教学手段、活用现代信息技术，做到传统教学手段与信息技术有效结合和兼用。
当教师教学的内在智慧、传统手段的功效远胜于信息技术手段时则不使用信息技术。如板书，传统的的板书能较完整、科学地展示知识的发生、形成过程，具有持久性、完整性、操作简便性等特点。好的板书不仅有利于学生对所学知识的理解、记忆和思维，同时还能给学生以美的享受，有助于学生知识的建构。而多媒体课件虽也具备“板书”的功能，但由于它的画面经常变动，“板书”具有短暂性与局部性，因而它无法完全取代传统板书的功能；又如物理、化学、生物中的探究性实验等是需要学生亲自动手来完成的，而在这些试验中的体会、经验是用多媒体无法替代的；