Transcript 信息技术与学科课程整合
信息技术与学科课程整合 教学设计 湖南省电化教育馆 邹淑萍 2011.3.26 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。 ------《基础教育课程改革纲要》 信息技术与课程整合的目标 针对学生的整合目标： ------提高学习的效果和效率。如：促进学生对课程知识的深度 理解和灵活运用，促进学生解决问题以及创造能力的发展。 ------培养学生良好的信息素养。如：培养学生应用信息技术的 能力、对信息内容的理解与批判能力以及处理并以及运用信 息的能力。 ------培养学生终生学习的能力。如：指导学生在数字化环境中， 利用数字化资源和学习工具，进行探究学习；利用网络通讯 工具进行协商交流、合作、讨论与学习；利用信息加工工具 和创作平台，进行实践和创造性学习。 信息技术与学科教学整合课例：是指教师在 学科教学中应用信息技术，把信息技术作为内容、 方法与手段融合在学科教学过程中，培养学生的 创新精神和实践能力，促进教学过程整体优化的 课例。 多媒体教育软件大奖赛 “信息技术与课程整合课例评价指标” 评价 指标 评价要素 教学 目标 体现新课标的理念；学科教学目标明确；提高学生信息技能 和素养。（15分） 教学 设计 教学情境符合教学目标和对象的要求；注重学科特点，将信 息技术与学科教学整合；适当采用符合教学要求的学习模式。 （25分） 教学 行为 面向全体学生，关注个性差异；能利用信息技术的功能优势 调控教学活动；围绕学科教学，促进学生学习能力发展。 （25分） 教学 效果 学科教学和信息素养目标达成度高；学生思维活跃、积极参 与，创新精神和实践能力培养得到充分体现。（25分） 教学 反思 有及时的反馈和课后反思。（10分） 针对教师的整合目标： ------革新课程内容。如：根据社会发展、学生需要以及信息 技术的发展现状，革新课程内容。 ------扩充课程资源。如：在教材和参考资料等纸质资源的基 础上，引入网络以及音像制品等信息技术手段；还可以通 过信息技术的通讯功能与专家、学者等交流，扩大课程资 源的范围。 ------探索新的教学方式。如：利用信息技术改造传统的灌输 式教学方法，创造新型的自主学习、合作学习、探究学习 以及研究性学习等方式。 ------改进教学评价手段。如：利用信息技术帮助设计、实施 教学测评，处理测评结果以及帮助学生进行自我测评等。 ------发展教师的信息素养。如：利用信息技术进行信息的收 集、处理、评价与应用，提高备课、学习以及科研等活动 的效果与效率。 教学设计的内容 社会 学生 课程 情境 教师 教学设计 教学 目标 教学 内容 学习 资源 教学 活动 教学 支架 组织 形式 教学 环境 教学 评价 设置教学目标 教学目标是选择教学方法和教学模式的依据， 是开展教学评价和提高教学效率的保证。 教学理念是影响教学目标设置的重要因素。 要准确把握新课程标准“三维目标”的要求； 要注重学科教学目标和信息技术能力目标的整合； 要按照不同的目标水平进行恰当的表述。 应用举例：《周长与面积》教学目标 知识与技能：证明周长一定时圆形面积最大；推导 出周长一定时同一种多边形种正多边形面积最大；操作几 何画板中的点、动作按钮、线等元素。 过程与方法：设计出比较多种图形的某种变量数值大 小的程序；比较多种图形的周长和面积数值；记录多种图 形变量的数值；应用提出假设、验证假设的探究过程。 情感、态度和价值观：认识到周长与面积关系问题在 实际生活中的实践价值；增强自主探索数学知识的态度； 体验到信息技术在数学探究中的优越感。 资料来源：郴州市桂阳县蔡伦中学“十一五”现代教育技术课题研究 资料 确定教学内容 变“教教材”为“用教材”，构建生态课程，体 现课程的生成特性。 注意信息技术对学科内容的影响而导致学习内容 的变化。（信息技术应用于学科课程带来的是整 个学科课程的变革。） 找到信息技术与学科课程的整合点。 合理分析学习任务，寻找学生完成学习任务的知 识起点和逻辑序列。 分析学生的先前经验，建立适应学生发展的“最 近发展区”。 选择学习资源 学习资源层次、特点及表现形式： 预设资源 相关资源 泛在资源 层次 特点 网络资源 表现形式 预设学习 资源 根据研究性学习的专 题或项目要求，由教 师预先制作或设定的 资源。 相关学习 资源 围绕研究专题或项目， 相关资源网站。 有确定搜索范围的相 如科学探索网、 关资源。 虚拟博物馆等 有关博物馆、图 书馆、科技馆和 书籍、报刊、广 播、电视节目等。 泛在学习 资源 广泛存在的各种资源 把整个社会和自 然界作为学习资 源。 预先制作的专题 网站（页）。 整个互联网所拥 有的信息资源。 常规资源 表现形式 围绕研究专题或 项目预先手机和 编撰的文本、图 片、视频剪辑和 多媒体课件等。 专题学习网站：指在互联网络环境下，围绕某门 课程并与多门课程密切相关的某一项或多项学习 专题的资源型网站。 专题学习网站 结构化 知识展示 扩展性 学习资源 网上协商 讨论空间 网上自我 评价系统 WebQuset WebQuest是以网络探究为取向的一种学习模式。 主要方法是在网络环境下，由教师引导，以一定 任务驱动学生进行自主探究学习。WebQuest 要求 教师依据这种方法建立了自己的WebQuest 课程网 页，并应用在课堂教学中。 每一个WebQuest的核心都是一个开放性问题。 这个问题设定了WebQuest的清晰目标，鼓励学生 在探索问题的过程中应用所学的知识，进而在更 高的水平上思考。 设计教学活动 选择合适教学模式 教学模式是在一定教育思想、教育理论和学习理论指导下 建立起来的、教学要素之间相对稳定的活动进程和结构形 式。 教学模式决定教学内容的顺序和教学活动的类型、顺序和 结构。 如：采用探究学习模式教“太阳系”一课，就可以先呈 现多种资源，然后提供必要的信息工具或情境，再让学生 自己提出问题并解决问题。采用有意义接受式学习模式， 教师就应该先从上位概念开始，教学生了解“各行星的质 量、半径以及它们与太阳间的距离”，然后呈现一些组织 良好的材料组织学生学习。 选择合适的教学模式应结合学科特点，根据教学目标和教 学内容而定。 信息技术与学科课程整合教学模式 合作学习 合作学习 协作学习 同伴辅导 交互式教学 接受学习 探究学习 有意义接受学习 直接教学 模仿学习 发现学习 基于问题的学习 webquest 资源型学习 个体学习 程序教学 掌握学习 计算机辅助教学 个别化学习 信息技术整合于接受学习 有意义接受学习 有意义接受学习是著名教育心理学家奥苏贝尔提出来。有 意义学习的实质不在于学习的形式是接受还是发现，而在于 新材料与学生头脑中已有观念之间是否产生了实质的、非人 为的联系，也就是非字面的、逻辑的联系。 先行组织者 先行组织者是指先于学习任务本身呈现的一种引导性材料， 它比学习任务本身有较高的抽象、概括和综合水平， 并且能清晰地与学生认知结构中原有的观念和新的学习任务 关联。包括陈述性组织者和比较行组织者。 教学流程 教学环节 教学活动 与信息技术可能的整合 呈现先行 组织者 让学生回忆已学内容、个人经验，告知学生 先前经验与新学内容的相似之处；告知学生 新学内容的目标、方向以及基本信息。 利用ppt、word、网页、课 件等呈现文字、表格、关 系图；提供多媒体录像、 动画、互动实验、问题等。 提供学习 任务和学 习材料 通过讲解、讨论、看影片、实验或者阅读等 方式介绍学习材料。明确说明学习内容的组 织结构、逻辑顺序。引导学生认识这一组织 结构与先行组织者的关系。 提供多媒体信息、多媒体 网络材料、模拟情境、实 验程序等。 增强认知 结构 引导学生整合新材料与原有认知结构，如总 呈现操练或练习、网上讨 结新内容的主要特征、新内容各部分的区别、 论、问题解决等 。 与先行组织者的具体关系；要求学生积极理 解新内容，如让学生陈述新内容与先行组织 者的联系，举例说明新内容中的概念或原理， 用自己的语言解释、说明内容的实质，从不 同角度检验新内容；引导学生批判性思考新 内容及其学习过程，如让学生认识自己做出 的假设、推理，判断和挑战这些假设或推理， 协调其中的矛盾，澄清自己的疑惑。 直接教学 定义：直接教学是教师直接教授教学内容的一种教学模式，是典型的 接受学习。在这种教学模式中，教师向全班学生讲解新概念或新技能， 指导学生进行练习，通过练习测试学生的理解程度。这一模式在结构 化知识和基本技能的教学活动中被普遍应用。 教学流程 教学环节 教学活动 与信息技术可能的整合 定向 教师建立学习任务框架，提出学习目标。 陈述课程内容和以前学过内容的关系，复 习学过的知识。 利用ppt、word、网页、课 件等呈现文字、表格、关 系图、复习题。 讲解 教师开始讲解新的概念或技能并进行演示、 呈现多媒体信息。 举例。 有组织的 练习 教师引导学生进行一些集体性的练习。 呈现练习题及其反馈。 有指导的 练习 教师给学生自己练习的机会，监控学生的 学习并随时反馈。 提供操练和练习程序，监 控练习过程并记录结果。 独立练习 学生独立完成练习，教师的反馈延迟到全 部练习完成甚至课后。 用电子邮件收发作业。 信息技术整合于探究学习 探究学习 探究学习是指学生仿照科学研究的过程来学习课程内容， 体验、理解和应用科学研究方法，获得科学研究能力的一种 学习方式。其核心步骤就是提出假设、获取数据、验证假设。 信息技术整合于探究学习，学生既可以从网络上获取大 量数据，还可以十分方便地处理数据、制作图表，撰写文章， 通过电子邮件、网上论坛、博客来交流自己探究的成果。 教学流程 教学环节 教学活动 与信息技术可能的整合 形成问题 提出假设 提出问题，分析、理解问题，做出假设及 利用ppt、word、网页、 其预测，设计探究思路和程序。 多媒体课件、模拟等创设 问题情境。 收集数据 整理数据 获取、整理、分析数据。 形成解释 验证假设 解释数据结果，验证假设，形成规则、原 利用word、制图软件表述 理。 数据结果。 组织结论 展示交流 阐述、撰写、组织结论，进行展示、交流。利用实物投影仪、ppt、 word、网页、电子邮件、 网上论坛、博客交流。 评价结果 反思过程 与其他解释进行比较，总结学习结果及相 利用word、ppt、网页、 关知识，反思探究过程和方法。 概念关系图等表述学习结 果。 互动模拟实验，网上查找 资料，利用电子表格、 excel、spss登录、统计、 分析数据。 应用举例 高中语文网络探究课《民居文化》（长沙市稻田中学 张慧） 环节一：由电视剧《乔家大院》课文《胡同文化》导入。学生前阶段 成果汇报。老师简要地评价。思考：以上的介绍分别侧重从哪个角度 来体现民居文化特点？ 环节二：看学生实地调查的照片，激趣。说说你最想了解长沙地区民 居的什么特点？利用网络资源查找长沙民居的相关资料。（先将控制 权交给学生，老师边看边指点学生，要实行对学生的有效管理。 环节三：从你所了解的长沙民居中，确定一个对象（一所房子、一种 房子）选定一个角度，既可以是房子的整体结构，也可以是局部（一 扇门、一扇窗、屋内的摆设……），进行介绍，可以先讨论，然后再 把讨论的结果发贴到论坛中，请注意突出民居的文化内涵。 环节四：请按照自己的研究兴趣自由地组合成学习小组，完成一份关 于长沙地区民居学习的汇报，发到老师的邮箱中。阅读《语文读本》 中的《西安这座城》和《上海的弄堂.》两篇文章，写出读书笔记。 环节五：老师请学生说一说，再点开论坛，读两～三位同学的帖子， 也可以读读自己的帖子。 发现学习 发现学习是由布鲁纳提出来的，布鲁纳认为：学生的学 习应该是一个主动发现的过程，而不是被动接受知识的过 程；在教学过程中，学生是一个积极的探究者，教师的作 用是形成一种学生能够独立探究的情境，而不是提供现成 的知识。 特点：a、强调学习过程；b、强调直觉思维；c、强调内在 动机；d、强调信息提取。 要求：a、在发现学习的教学中，教师要对材料进行良好的 组织，以保证学生所发现的知识的系统性；b、在学习过程 中，为避免学生盲目“试误”，教师要告诉学生一些基本 的学习策略和方法；c、教师运用教学软件教学时，要熟悉 软件的具体内容，仔细进行教学设计，以帮助学生获得自 己想要学的原理和抽象概念。 应用举例 高中物理《多普勒效应》教学设计（郴州市一中 傅岸新） 目标设计： (1)通过音频播放、观察演示实验、实验操作、网络多媒体演示观察，提 高生活物理观察探究能力和正确表述生活物理现象的能力。 (2)通过控制变量探究多普勒效应规律的过程，培养学生利用变量控制法 分析问题的能力。 (3)熟悉和适应课堂教学中运用现代网络信息技术的环境，培养自主合理 利用网络资源为学习服务的能力。 过程设计： 引言 学习任务 知识准备 现象质疑 模拟动画探究 学 习 效 果 深 入 探 究 交 流 讨 论 操作实验探究 模拟实验探究 现 象 规 律 基于问题学习 这种模式强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情 境中，通过学生合作解决真实性问题，学习隐含于问题背 后的科学知识和解决问题的技能，形成自主学习能力。 教学流程 教学环节 教学活动 与信息技术可能的整合 创设问题 包括创设情境和确定问题两个环节。 情境 应创设一个安全、自主并能使学生积 极投入其中的学习情境。问题可以通 过教师讲述、播放视频材料、多媒体 动画、课件演示、讨论等形式实现。 利用ppt、word、网页、 多媒体课件、模拟等创 设问题情境。 研究问题 包括确定议题、研究议题、考察问题 和重新确定议题等，直至问题解决。 网上查找资料。 成果展示 采取多种形式展示、交流研究成果。 利用投影、ppt、word、 网页、邮件、论坛交流。 评价反思 既反思评价学习表现和成果，也评价 反思教师提出的问题和提供的支持。 利用投影、ppt、word、 网页、概念关系图表述。 应用举例 《元素周期律的发现》教学设计（株洲市二中 匡传荣） 教学环节 教师活动 学生活动 引 入 情 境 从18世纪中叶到19世纪中叶，新的元素不断地被发现。 登录网站，了解学习 明确问题 化学家们很自然地产生了一种寻求元素之间内在联系并对 任务，进入学习情境。 元素作一科学分类的要求。假设你是一名生活在19世纪中 叶的化学家，你面对的是日愈丰富的各种元素及其性质的 资料，但他们是纷繁杂乱的。你的课题是在整理这些资料， 概括这些感性知识，从中探索总结出规律，最终“发现” 元素周期律。 分析资料 研究问题 验证并形 成概念 指导学生阅读分析网站上的资料、完成任务。 查阅资料，并分析整 理。通过小组协作， 运用软件工具排出自 己的元素周期表。 指导学生查阅元素周期律的发现史。引导学生揭示门捷列 在网站上查问资料， 夫元素周期律的意义与不足。组织讨论。 分析思考，小组讨论 总结发言。 总结评价 展示学生作品，组织学生互相讨论评价，进行点评。 理论拓展 展示各种现代元素周期表，提出问题：元素种类到底是否 网上浏览，收集信息， 有限？周期表有否终点？未来的元素周期表会是怎样的等 课外设计创作，相互 问题给出一些网址让学生课后浏览。激发学生的想象力和 交流 创新欲望，要求学生课余制作各种形式、各种用途的个性 化的元素周期表或撰写小论文。 提交作品，发言辩论， 矫正总结，内化科学 探究的方法。 信息技术整合于合作学习 合作学习 合作学习是指多个学习者对同一问题用多种不同的观点， 进行观察、比较、分析、综合等互动活动。这些活动有助于 深化问题的理解、知识的掌握应用、人际关系技能和高级认 知能力的获得等。 帮助学生转变被动学习的旧习惯，树立学生是认知主体的意 识。要鼓励学生在信息化学习环境中主动搜集并分析有关信 息和资料，对学习问题敢于提出各种假设并努力验证，要采 用探索法、发现法、协商法去建构知识。 帮助学生掌握在信息化环境下学习工具的应用。 以学习专题形式引导学生开展自主学习和合作学习。 教学流程 教学环节 教学活动 与信息技术可能的整合 面临困境 （计划中或 计划外） 学生面临一个感兴趣的问题开始，这个 利用信息技术创设问题情 问题可以是预设的，也可以是现场自然 境。 产生的。当学生意识到这个问题的重要 性以及合作的意义时，开始学习的时机 就到来了。 分析任务 （问题的定 义、作用、 任务等） 教师指导学生对所面临的问题进行任务 利用文字处理工具记录分 分析。让学生明确要解决这个问题，必 析过程。 须先完成哪些任务？ 合作研究 教师按照某种合作形式组织学生进行学 利用word、ppt、绘图软 （专家学习、 习。比如简单的小组或专家组的形式. 件、数据软件、电子表格 小组讨论） 等工具处理信息。 交流成果与 各小组展示本组成果并讲解，其他小组 利用ppt、word、网页、 评价（展示、 提出问题并展开讨论，组织小组互评。 网上论坛等展示、交流。 讨论、评价） 信息技术整合于个体学习 个别化学习 非线性结构的网络资源和人机交互的特点充分体现了信 息技术整合于个别化学习的优势。在这种环境中，学生可以 进行个别化学习，真正享受到学习的“民主”和“自由”。 应用举例 利用excel设计“电子口算练习本”，应用于小学一、二年级 的口算题练习，学生练习的对错在答案完成后按回车键就能 立刻显示出来。 搭建教学支架 教学支架是指教师在学生自主完成学习任务的过程中提供的 适时、适当、适量的帮助和支持。 教学支架的类型：讲演和示范类、提示和反馈类、资料和工 具类。 教学支架的设置：1、按照学生的先前经验和认知水平构思 整体框架。2、学习任务要高于学生现有的认知水平，具有 挑战性。3、按照维果斯基“最近发展区”理论搭建有梯度 的概念框架。4、注意监控学生的学习过程，针对学生的学 习状态和个性差异给出相应的支架。 确立组织形式 全班活动 小组活动 个别活动 创设教学环境 教学环境通常分为物理环境和社会环境。物理环境 涉及课堂物理空间、教学硬件、软件资源的安排与 放置；社会环境则涉及课堂氛围、课堂管理及交流 合作形式。 诺顿和维贝格认为学习环境应包括物理、知识和情 感三个方面，即进行教学的物理空间（物理环境）、 支持学习目标的软件、工具（知识环境）和与学习 结果一致的体现适合学生的正确的价值氛围（情感 环境）。 建构主义学习环境包括强调情境、会话、协作和意 义建构。 2、D.H.Jonassen的建构主义学习环境模型 http://tiger.coe.missouri.edu/~jonassen/courses/CLE/index.html 问题 问题应该是结构不良的 问题应该有趣、有关、有吸引力 任何建构主义学习环境的中心都是学习 者试图解决的疑问、话题、案例、问题 或是项目 问题驱动了学习 相关的案例 当要求学生在建构主义学习环境中解决问题时， 必须给学生提供相关的案例作为支撑。 案例以两种方式支持学习： ①通过向学习者提供它们不具备的经验的 表征，来支持意义的形成 ②通过向学习者提供所探讨的问题的多种 观点和方法，帮助他们加强认知的灵活性 信息资源 学习者为了了解问题的背景与含义、建构自己的 问题模型和提出问题的假设，需要知道有关问题 的详细背景，并需要学习必要的预备知识，因此 丰富的学习资源是建构主义学习环境必不可少的 一个部分。 建构主义学习环境应该向学习者提供可供学习者 选择的、丰富的和随时可得的、与问题解决有关 的各种信息资源（包括文本、图形、声音、视频、 动画），以及从Web上获取的有关资源。 认知工具 认知工具是支持和扩充使用者思维过程的心智模式和 设备(Derry,1990) 认知工具可能是分析观点的组织工具、表征心智模型 的动态建模工具、用不同方法观察现象的视觉工具、 建立合作性知识库的对话工具、或者是计算工具。 认知工具的分类： 问题/任务表征工具 静态/动态知识建模工具 绩效支持工具 信息检索工具 会话与协作工具 建构主义学习环境提供共享信息和知识 建构工具，帮助学习者通过合作对知识 进行社会性的建构与共享，学习者可以 相互交流、讨论、协商。 设计教学评价 1、以教学目标为依据，从不同维度（知识与技能， 过程与方法，情感、态度与价值观）评价学习过程 和学习效果。 2、具体评价内容要涉及学科课程和信息技术两个方 面。 3、对过程与方法的评价涉及解决问题的方法以及学 习策略的评价，包括提出问题和假设的思路、运用 信息技术的熟练程度、搜索资料的方法、问题解决 的策略及合作技能。 4、运用多种评价方法实施多元评价。