信息技术与课程整合的思考与实践_文库吧

2020-10-12 14:57:05 本页面

【导读】术进步和社会发展不断提出新目标向前发展的工程。这个工程里包括许多有着不同特点的课。所以我们不可能给它制定单一的框架或者某个统一的具体模式,只能通过长期的。探索、交流,使之逐步提高、完善,跟上社会快速发展对教育提出的需求。合”营造了很好的大环境,总的说是好事。但是,一些刚刚介入这个课题的文章,难免鱼龙。立地讨论和形而上学的倾向。纠正,防止理论脱离实际的倾向。改革及发展的关系。在中国共产党第十六次代表大会的报告里,提出要“从主观主义和形而上学的桎。表明我们在研究“信息技。术与课程整合”中提出这个理念是完全必要的。必要性和紧迫性,认识实现“整合”的基本途径。近年普遍用“信息”一词。涵虽有不同,但作为行为准则却都是贮存在大脑中的信息。要与这种信息加以比较决定取舍。‘解惑’则是采取补救措施,是一个双向的信息传输过程。的能力主要靠后天的教育、培养、锻炼和贮存足够数量的高质量的信息块。

文章介绍图

  

【正文】 “信息技术与课程整合”的思考与实践
“信息技术与课程整合”是一个包括理论、技术和教育实践的综合工程,是一个随着技
术进步和社会发展不断提出新目标向前发展的工程。这个工程里包括许多有着不同特点的课
题,例如不同学科、不同地区、学校,不同学生、不同年龄段,不同学习阶段里如何实现“整
合”等等。所以我们不可能给它制定单一的框架或者某个统一的具体模式,只能通过长期的
探索、交流,使之逐步提高、完善,跟上社会快速发展对教育提出的需求。近两年,由于教
育部在正式报告和文件里提出推进“信息技术与课程整合”的要求,对全国教育工作产生很
大推动作用,讨论“整合”的文章较以前增加了很多,许多原来曾以“上级主管部门没有文
件”为理由对现代信息技术注意较少的教育工作者也开始关注这个课题了,为全国推进“整
合”营造了很好的大环境,总的说是好事。但是,一些刚刚介入这个课题的文章,难免鱼龙
混杂,有些需要辨别和商榷之处,学术上不同理念的自由讨论和碰撞会有利于使“整合”健
康发展。本文所记载的一些思考是参与讨论、供点评参考的内容。在讨论中有两点原则是否
可以确定:一是坚持以历史的、普遍联系的、发展的、辨证的观点进行研究;防止静止、孤
立地讨论和形而上学的倾向。二是始终摆正理论与实践的关系:理论来源于实践,受实践的
推动而发展,既要在大量实践经验的基础上总结带有规律性的东西,上升为理论,“不唯书、
不唯上,只唯实”,同时要研究实践中提出的问题并寻找解决方案,供实践参考;理论要由
实践检验,未经过多次检验的只能称为“假设”,凡不符合实际的“理论”内容都应该予以
纠正,防止理论脱离实际的倾向。根据这两点原则,引伸出来的是注意正确处理传承与转变、
改革及发展的关系。
(一)坚持以历史的、普遍联系的、发展的、辨证的观点进行研究;防止静止、孤立地
讨论和形而上学的倾向。
主观主义、唯心主义与形而上学跟唯物主义与辩证法是数千年来人类关于认识论、关于
教育和学习的看法里的基本矛盾。历史以来,这对矛盾经常呈现为复杂的状态,经常有交叉,
还有发展。在中国共产党第十六次代表大会的报告里,提出要“从主观主义和形而上学的桎
梏里解放出来”,作为保证社会主义现代化的思想建设任务之一。表明我们在研究“信息技
术与课程整合”中提出这个理念是完全必要的。
我们不是根据形而上学与辩证法的概念推导出需要讨论的教育问题,而是从教育史的事
实中弄清楚“信息技术与课程整合”的来龙去脉,从而理解推进“信息技术与课程整合”的
必要性和紧迫性,认识实现“整合”的基本途径。首先要了解“信息”、“信息技术”与教育
之间在本质上的联系。
一、对于教育、教学本质的理解
1984年,我在给北京市教师进修大本班讲物理教学法课程里(根据讲义整理的论文《物
理学的研究方法、学习方法及对学生的学习能力的培养》1985年收入北京教育学会优秀教
育论文《教改之花》第一集出版),一开始就提出:“物理学的研究方法和学习方法,归根结
底是唯物的、辨证的方法。”“都是取得讯息和对讯息的正确处理。”(尊重原稿,当时是用“讯
息”一词表述。近年普遍用“信息”一词。)
“但是,正如辨证唯物主义的创始人之一恩格斯在1885年为《反杜林论》第二版写的
序言中所指出的:‘事情不在于把辨证法的规律从外部注入自然界,而在于从自然界中找出
这些规律并从自然界里加以阐发。’恩格斯讲的自然界的客观规律,对于研究客观规律应该
采用的科学方法,恩格斯的论述同样是正确的。”
“不应该从辨证唯物主义哲学的概念出发,去引出物理学的研究方法和学习方法,而应
该从物理学自身的发展和学习物理学的过程中,认识这条正确的线索。”
在介绍了亚里士多德、伽利略、牛顿和爱因斯坦的研究工作后,小结提出:“如果说亚
里士多德的研究方法是观察加思考,伽利略的研究方法是实验加思考,爱因斯坦的研究方法
可以称为讯息加思考。他提出相对论时,没有也不可能做大量实验,他是从大量讯息(包括
别人的实验成果和理论研究成果)中筛选出最有意义的讯息,加以处理,包括爱因斯坦称之
为“理想实验”的推理,提出新的理论。量子力学等近代物理学的发展也表明了,讯息加思
考是重要的研究方法,也是其它科学的重要研究方法。”
“讯息加思考,早已有之。恩格斯用这样一段话简述科学社会主义的产生:‘和任何新的
学说一样,它必须首先从已有的思想材料出发,虽然它的根源深藏在经济的事实之中。’”
“广义的讯息,包括从实验中得到的讯息。对物理学的研究来说,也是最基本、最重要
的讯息。广义的讯息当然也包括从观察中得到的讯息。但研究物理的人如果只限于自己亲自
做实验得到的讯息,其讯息量肯定较少,有时还避免不了所谓‘再创造’甚至重复他人失败
的教训,浪费宝贵的时间。随着讯息量的增加,讯息传播速度加快。讯息处理手段的发展,
现代科学包括物理学的发展速度明显加快了。”
接着讨论学习与研究工作的区别时提出:“就学习的特点来说,必定是在‘已有的思想材
料’的指导下,以‘已有的思想材料’为主要内容。”“学生在学习过程中大量接受的是已经
加工和集富的讯息,这样有利于提高讯息密度以提高教学效率。”我是以讯息的获取与加工
的理念阐述物理学的研究方法与学习方法。
1988年我出版的《计算机在教学中的应用》一书里,将这一理念推广到所有学科的教学。
提出:“从信息论的角度看,人的研究活动、学习活动以及教学过程,都是特殊的信息传输
与处理过程。”
“所谓研究,首先是根据课题的需要从外界收集信息,或者从大量信息中发现和提出课
题。其次是信息处理,包括对信息的筛选、取样,通过信息的比较建立概念,在对信息整理
分析的基础上建立经验公式,提出假说以至带有普遍性的理论等。这些都属于不同层次的信
息处理。”
“教师在教学过程中起什么作用,历来有不同的论述。我国古代有‘传道、授业、解惑’
的提法。从信息论的角度看,所谓‘道’,是指人的行为准则,不同历史阶段的‘道’,其内
涵虽有不同,但作为行为准则却都是贮存在大脑中的信息。每当人们考虑做某件事情时,都
要与这种信息加以比较决定取舍。所谓‘业’,其内涵也随历史阶段不同而有不同,但其共
性却都是指知识与能力。‘传’与‘授’显然是信息的传输。所谓‘惑’,是受教育者的反馈,
‘解惑’则是采取补救措施,是一个双向的信息传输过程。”
“不论是建立行为准则、传授知识还是培养能力,用自然科学的语言讲就是教给学生什
么?它不是给物质,也不是给能量,而是给学生以信息。信息要有载体,信息的传输要依靠
物质,依靠物质的一定的运动形式。例如通过书籍、文字、图片、声波、光波。而学生所获
得的、在大脑中贮存的却不是书籍、声波和光波这些载体,而是这些载体所带来的信息。”
“能力是以知识(不仅是书本知识)为基础的,是经过加工的具有一定功能的信息块。”
“能力是信息的高级形式。人的能力要有先天的物质基础(大脑)。在一定物质基础上,人
的能力主要靠后天的教育、培养、锻炼和贮存足够数量的高质量的信息块(包括产生式)。”
这些论述都是围绕一个主题:“教育教学过程是特殊的信息传输与处理过程”。讨论中用这个
主题含盖了获得知识、培养能力和做人的标准(德育)等教育目标。
我国古代教育家孔子就提出过:“君子务本,本立而道生。”以后,许多教育家的诠释是:
“育人为本”,也就是讲教育的根本目标首先是帮助学生“学会做人”,或者说“先学做人,
后学做事”。这是几千年来对教育的相同看法。但是,怎么才是“人”?做什么样的“人”?
培养什么样的“人”?几千年里看法是很不相同的。孔子要培养“知书达礼”(指“周礼”)、
“述而不作”,不要“犯上”的“人”,所以后来很受历代封建统治者的赏识。历史上曾让遵
从“无才便是德”的母亲承担“相夫教子”的责任,造成我国社会进步缓慢甚至长期停滞。
今天,绝大多数人当然不会再同意去做“顺从的奴隶”,也不会同意去培养个辛亥革命就推
翻了的“万岁爷”或者“一人之下、万人之上的父母官”。
教育部陈至立部长2020年9月24日在中宣部等五部委联合举办的党的十三届四中全会
以来改革开放和现代化建设成就系列报告会上的报告中提出:“全面推进素质教育,核心是
提高学生思想道德水准,培养学生的创新精神和实践能力,解决在新的时代条件下培养什么
样的人和如何培养人的问题。”强调“现代教育理念”里要解决“在新的时代条件下培养什
么样的人”。
针对“先学做人,后学做事”等强调“做人”的讨论,除了1988年提出做人的“行为准
则”“都是贮存在大脑中的信息”之外,我在1999出版的《计算机辅助教学45例》里,进
一步阐述这个命题。提出:“根据近代对人体科学、特别是脑科学的研究,”人所掌握的知识、
能力以及修养等“都主要决定于大脑中形成的信息块的数量和质量。这里用‘形成’一词,
而不是用‘贮存’,是因为人的大脑不是简单的存储器,而是对外界的信息经过筛选、加工
才进入大脑皮层。所以,除了必须承认从外界直接获取信息的重要性之外,还强调了主体对
信息的加工过程。”“人的先天能力决定于遗传基因里的信息,它一方面在总体上决定于人类
数百万年发展史里变异和遗传所积淀下来的信息,使人这个物种总体上区别于其他物种;另
一方面又直接受近亲的遗传基因里的信息的决定性影响,表现为个体的差异。”“人类都属于
‘早产儿’,出生时发育并没有完成,‘先天’能力只是人的素质的尚未完善的基础、只是定
向发育的可能性,如果缺少后天的训练和发育则先天能力得不到继续发展成为真正的人的素
质。”“人的后天获得的能力完全决定于通过教育、训练所获得的信息。最有力的科学证据是
四十年代印度出现的狼孩和七十年代我国东北出现的猪娃。出生不久的婴儿由于特定的原因
没有获得人的信息,却长时间获得大量狼的信息或者猪的信息,其行为就以大脑中贮存的这
种信息块作为标准、做指挥,其道德修养也是狼或者猪的修养,不能成为真正意义上的‘人’。
1998年,又新增加了第三个证据。在7月14日的俄罗斯《劳动报》上,发表了加琳娜·马
什塔科娃写的文章《列乌托夫的‘狗孩’》,文章介绍了因家庭不幸,四岁离家出走与无家可
归的野狗生活在一起的万尼亚,当人们发现他并组织‘营救队’营救他的时候,遇到很大困
难。救援者靠近他,狼狗就会向人发动进攻。当人们想尽办法将他与狗群分开,不仅狗会‘纷
纷扑到门边’不断地大叫,万尼亚的‘表现也与狗群毫无二致’,咬人、挠人、像狗一样大
声号叫。这就是大脑中形成的信息块在发挥决定性的作用。所以人必须通过获得足够的‘人’
的信息(广义的接受教育)来学习做人,这是数百万年以来教育的古老主题。当代的新含义
就是通过获得现代化社会的信息来学会做现代化的人、信息时代的人、知识经济时代的人。”
以大量事实为基础,从理论上明确教育教学的本质是特殊的信息传输与加工过程,明确
教育与信息技术之间不可分割的联系,对于进一步研究“信息技术与课程整合”以及教育现
代化的各种问题都是有意义的。
二、信息手段的发展对教育教学的推动与制约作用
在《计算机在教学中的应用》一书里,进一步提出:“信息手段的发展必定会引起教学过
程的变革”,“这是上一个结论的合理外推。历史事实也证实了这个结论的正确性。”
我们要了解“传统”教育怎么发展到现代教育,需要简单回顾教育发展史里信息手段的
作用,确立全面的信息技术观。
1、“身教”。可以说是最早的师徒(包括父子)传承式教育体制所采用的教育手段。受教
育者主要通过视觉观察师傅的示范动作获得信息,在师傅带领下从自然界和生活现场获得信
息,并通过观察师傅的面部形象获得表情信息来进行情感交流,通过模仿来学习生产技艺。
其实,狮子就是这样“教育”幼狮逐渐学会捕捉猎物、掌握生存本领的。人类在还没有形成
语言的远古时代,身教可能是唯一的教育方法。在社会文盲率很高的阶段,师傅也“讲”不
出“道理”,身教仍是基本教育手段,只能在“做中学”。身教属于通过视觉获得和处理形象
信息,有直观、形象,对大脑的刺激深,产生的记忆持续时间长等优势,培养了初级的形象
思维能力。所以,民间通常讲有能力的人是有“见识”,是“见多识广”。
今天,这种教育方法还有重要意义,仍要重视教育工作者(包括父母,更广义地讲还包
括各级干部)的身教,特别是怎么“做人”上要以身作则,终身学习(包括学习和运用现代
信息技术)也要以身作则,一些操作性技能培训和在经验基础上的生产“诀窍”(隐性知识)
的传授还需要身教,有些地方甚至强调“言教不如身教”。忽视“身教”,“光说不练”,“言
辞上的巨人,行动上的矮子”,甚至“言行不一”是当前仍需注意的倾向。同时也要看到,
如果仅用“身教”,在时空上受到很大局限,也不利于人类经验和知识的积累,所以整个人
类历史的发展缓慢。
2、“言传”。语言的出现可能是远古人类部落狩猎活动中协作与交流的需要。语言的创
造、完善是历史上一次革命,也推动教育发生一次革命。这次革命的特点是在形象信息的基
础上,创造了一整套为群体内沟通所需要的抽象描述方法,用听觉信息对视觉(形象)信息
做深层次的说明、解释和补充,有利于受教育者在形象思维、直觉思维的基础上逐步形成和
完善抽象、逻辑思维的能力。通过语言传递信息,有利于信息的双向传输、实现交互(会话、
讨论式),有利于更准确、深入地理解和建构,提高教育的效率和质量;还可以在某些缺少
实物或图象资源的场合用语言来传递信息。“言传”要求受教育者经过必要的语言训练,掌
握用语言获得、交流和加工信息的基本能力。掌握语言是后天获得的能力,建立大脑中的语
言中心,是婴幼儿家庭教育和学前教育的重要内容,进一步提高运用语言的能力是语文和外
语课的基本任务。
用语言传输信息,受到每个人各种主观因素的影响,首先是一个人大脑中的记忆可能遗
忘,另外不同的个人对同一个事物、过程的理解不尽相同、表述用语也不尽相同,发音及听
觉能力也会有差异。同一件事情经过多个人的语言转述可能会产生很大误差,甚至完全颠倒。
舞台上有些这一类游戏节目能另人捧腹大笑,重要事情用这种方式传输就可能产生负效应。
在历史研究里,口头传说只能作为参考线索,不能作为正式的依据。国外有一种理论拿出一
个“故事”——“鱼牛”——来“证明”它的基本论点的正确性。我认为其解释(有关解释
可参看介绍这种“理论”的文章)不恰当。因为这个所谓“鱼牛”故事,尽管假设鱼跟牛之
间存在可以沟通的“语言”,也是表明仅仅依靠“语言”来传递信息是有很大的局限性的。
首先是“故事”里的青蛙就没有全面“看”清楚牛的特征,其描述语言也没有将牛的全部特
征表达出来,所以鱼“听到”这些很不全面的语言信息当然不能“建构”出比较准确的牛的
形象。借助很不丰富、很不全面的信息,就凭主观想象去“建构”,当然只能是些不伦不类
的笑料,这正是按照这种“理论”所导出的“正常”现象。如果(当然也是假设)鱼能亲自
“看”一下牛的形象,或者青蛙能画一张牛的画(也是假设)给鱼看,就不会出现这个“故
事”里的“笑话”了。
语言属于“串行”信息链,有容易在中间环节断开的缺点,只用“串行”信息链描述复
杂事物或过程,信息链需要很长,理解起来难度大。我国古代就有“百闻不如一见”的说法,
表明人们对“道听途说”的局限性早有认识。印度的谚语有:“告诉我的,我忘了;表演给
我看的,我记住了;我亲自动手做过的,我明白了。”二十世纪里许多国家的教育心理学家
通过大量实验调查,得到一致的看法是:单纯依赖语言进行教育、教学活动属于效率最低的
教育方法。
3、文字。文字体系的创造推动教育的第二次深刻的革命。用跟语言密切联系并逐渐完
善的抽象符号集描述事物和过程,是第一次实现跨越时间、空间传递和交流信息,克服仅依
靠“言传”所带来“误码”的影响,使得信息的记录和传输结果比较有确定性(较少“因人
而异”),用抽象符号记录积累的信息有利于人们鉴别、比较和多次再加工,成为人类文明得
以传承、后人可以“站在巨人的肩膀上”不断攀登的工具。天文学家第谷用一生精力观测行
星不同时刻的位置,留下客观、准确的记录,为下一代天文学家开普勒利用这些记录研究整
理分析,总结发现了(不是发明或主观建构)行星运动的开普勒三定律,是典型案例。紧随
文字发展的还有抽象化的图形描述方法和特殊抽象符号集(如数学符号集)。仅用文字描述
事物也属于“串形”信息链,有其局限性。
4、印刷术,尤其是活字印刷术引起教育的第三次革命,我国古代这一伟大发明对世界
教育发展所产生推动作用在外国人写的教育史里普遍得到承认和尊重。文字是需要载体的。
在龟板(甲骨文)、金属(钟鼎文)或竹片上刻字,劳动量大、成本高,不利于传播、不利
于教育发展。在活字印刷术基础上相对廉价的信息载体——“书”有利于将教育(特别是自
主学习)推向大众化。印刷品主要用跟语言联系的通用文字符号集、专用数学符号集和静
态图形来记录和传递信息。所以,用语言只是区分正常人和“聋哑”人的标准;识字、会通
过读“书”来学习,才是区分“文盲”的标志,也是今天仍应该从传统教育里传承的好经验。
2020年1月,在回答记者关于给孩子和家长提出什么建议时,美国总统布什讲:“让孩子每
天晚上少看些电视,多用点时间读书。”这是在现代信息技术十分发达的国家里讲的,值得
我们重视。长期以来将学习称为“念书”,而将教育者的工作称为“教书”。“书”在一定程
度上突破时空局限。在基础教育里强调培养“读书”的本领,就是培养了学习者“自己”根
据需要进行学习、培养“终身学习”的习惯与能力。“书香人家”是表示对有知识、善于学
习的人的尊重,图书馆的规模成了现代学校水平的重要标志之一。大型公共图书馆是社会文
明的重要标志。马克思在英国国家图书馆里苦读钻研经济学文献达四十年,“整合”前人的
理念并写出有创造性的巨著《资本论》,成为历史佳话,也是自主研究性学习的典范。
由于书籍主要是以抽象符号集辅以静态图来传递信息,在描述复杂事物和过程的时候,
串型信息链又很长,所以,通过读书来学习深入的自然科学技术或者人文科学都是有相当难
度的,这也是有些文章将自主研究性学习描述为应用计算机网络之后才出现的原因。许多学
习者需要有教师辅导或者讲解才能够获得必要的知识。能够完全独立地利用书籍自主学习、
研究,特别是学习新知识、新技术的人,要求具备较高“文化”修养与坚韧的非智力因素品
质。这是自己能Learning或Studying和需要Training的区别。教育部师范司马立司长曾讲
过:引入现代信息技术对教师素质是一次考验。也是类似的道理。我们要培养自己能Learning
的人,就除了要消除文盲之外,还要培养克服困难的勇气和毅力,同时也要帮助学生解决“读
书难”的实际问题。
5、实验观测工具。从简单观察与目测到测量(包括制订标准和制作测量工具),从对自
然状态事物的观察到有目标的研究实验(包括实验仪器设计制作、实验方法和数据信息加
工),延伸了人的包括感觉能力在内的认识能力。《计算机在教学中的应用》一书里写到:“除
了靠感官直接获取信息外,社会物质生产不断地制作了实验观测工具,丰富提高了信息手段,
使人们获得更加丰富、更加准确的信息,对增长知识与能力很有价值。”我国古代用肉眼观
测星星,后来用“混天仪”,其记录信息对天文学也做出一定贡献。而第谷用望远镜观测,
就获得更精确的信息。生物学在显微镜的支持下,越过直观形象的“分类学”,开创细胞生
物学。这都是使用先进信息工具的范例。“从信息论的角度看,就是获得信息与处理信息的
方法有了变革。随着社会生产的发展,原来只供少数学者进行研究使用的昂贵的信息手段,
变为普及的为受教育者自己进行学习的手段。受教育者从教师、从书本间接获得信息变为自
己动手获得信息。这又一次引起教学内容、方法和理论的变革,体现了社会物质生产部门与
社会教育的良性循环。可以设想如果没有实验室,让自然科学的教师讨论教学改革将是毫无
意义的。”这是教育的第四次革命,尤其是有利于确立科学教育的地位、提高学习者的科学
素养、推动科学技术的高速发展,推动整个社会的进步。将实验与观测工具引进教育、教学,
推动了“实验教学法”、“研究性学习”和“发现法”等教学理念的研究,丰富和发展了教育
理论。“以实验为基础”进行自然科学教学,有真实性的品质,有培养学生热爱科学的情感
和科学态度的素养等功能,在学习过程中的心理作用是任何其它手段所不能替代的,是二十
世纪“传统教育”的优秀经验,也是研究“现代教育”时必须传承的。不断丰富、完善的科
学实验室是现代学校水准的重要标志,善于充分发挥实验室的教育功能是自然科学教师素质
的重要标志。能够使用各种仪器设备进行生产或科学实验研究,也是学习者应获得的重要能
力,是科学素养的重要内容。有些教师受到“考什么、讲什么”等片面应试教育的误导,完
全用“说”实验替代“做”实验,是完全错误的。
实验对于教育教学来说,有时也受客观条件的制约。有些实验需要的时间很长,例如对
天体的系列跟踪观测,又如对生物生长过程的观测,课堂上很难实现;有些实验有危险,不
宜在课堂上做;有些近代精确实验需要的设备昂贵,要求的条件也高,不可能配备到基础教
育阶段的学校。种种原因造成“传统教育”在一些课题里不能“做”实验,而是由教师“说”
实验,其教育效果差。
6、电化教育技术。二十世纪初开始,生产及社会“电气化”的发展给教育带来的“电
化教育技术”——从投影幻灯、录音到电影、录象,给教师增添了新的工具。特别是电影和
录象同时提供的视觉信息与听觉信息,使教育从简单的“可视化”发展到“声像同步”,使
时空局限得到一定程度的克服,无论人文科学教育还是自然科学教育,都受到很大推动,是
教育的第五次革命。著名发明家爱迪生将卷片放映机改装为电影放映机的时候曾预言:“电
影将是教育工具中最伟大的一个”,只是因为教育电影制作需要的投入大而回报率远不如故
事片,一些教师嫌电影教学“麻烦”,使各国电影教育的发展都不近人意。还特别值得提出
的是“语言实验室”所提供的多媒体教学环境(利用电影和录象资源)和在有线广播技术基
础上实现的语音通讯网络,实现了适应不同程度学生需求的多路同步教学、学生之间的分组
讨论研究、师生之间的个别语音交互等教学模式。“电化教室”、“电教组”曾是学校二十世
纪后期的新名词。“电教”给教育教学带来多种手段,在教学法理论上也就提出如何围绕教
学目标合理组合使用,使之“一体化”或“整体化”(integrate)等课题。
7、现代信息技术。以计算机和网络为代表的现代信息技术具有的有时将推动教育发生
新一次更深刻、更广泛的革命。
从技术的角度看,现代信息技术的特殊优势主要有三个:
⑴在对数字信息高速处理基础上,在彩色显示屏上连续动态输出的优势。
顾名思义,计算机的优势首先是“高速计算”。“计算”是对“数”这种抽象符号信息的
处理,是生活、生产,特别是科学技术研究都离不开的信息处理。仅仅依赖人动手直接完成
全部数据处理工作,受到个人能力有限的制约,在数学上称为“可计算性理论”的限制。人
们一直在研究如何以计算工具(算具)来提高计算速度,我国古代发明的“算盘”是优秀成
果之一,既有利于提高工作效率,也有利于帮助学习者快速理解和掌握基本运算能力,对小
学算术教学方法研究也有推动。后来,有计算尺,有手动和电动的机械计算机,都对学习、
生产和科学研究有所推动。计算尺是二十世纪60年代以前理工科大学生必备的工具。
二十世纪40年代,社会生产的发展,特别是军事上对远程炮弹的弹道与弹着点精确计算
的需求,推动了电子计算机的研究。物理学里关于脉冲电路的研究发展为数字电路研究,又
为电子计算机做好了理论和技术的准备。诸因素综合在一起,科学家发明了电子计算机,立
即以前所未有的计算速度推动生产和科学研究。但是最早的计算机用打孔纸带输出其计算结
果(这是从电报技术继承过来的),只有经过专门训练的技术人员能够快速“阅读”这种纸
带,所以很难直接应用与教育工作。但是,二十世纪五十年代,世界计算机专家在会议上提
出了,今后计算机应用发展的三个主要领域:“3C”(CAI计算机辅助教学、CAM计算机辅
助管理和CAD计算机辅助设计)。
随着电子技术与电视技术的发展,显示器武装了计算机,加上技术的进步,计算机能够
将计算结果以数字和文字输出到显示屏上。计算机图形学技术(将抽象的数字信息转化为形
象的图形信息)的发明和完善,显示屏上能够以形象信息输出信息处理的结果。计算机就基
本上具备了作为教与学的辅助工具的功能了。
除了实物、实验和模型,以往的其它形象信息是靠“画”出来的,靠电影片放出来的。
在对数字信息高速处理基础上,在彩色显示屏上连续动态输出的优势,使得从二十世纪20
年代到80年代,“视觉教育”、“声像同步”发展到“科学动态模拟”(ScientificDynamic
Simulation)和虚拟现实技术,更有利于克服时空局限性障碍。
以往使用的信息技术对于认识相当多的“物”和“过程”,以及在此基础上形成的教学逻
辑是可行的。但对于许多复杂过程,特别是近代科学(学习领域扩展到微观、巨观和隐性知
识的显性化)就显示出明显不足,表现为时空局限性。尤其部分教师受到忽视形象思维倾向
的误导,以为只有抽象思维才是高级思维能力,以为但凭“讲”就可以达到教学目标的教师
才算“本事”,将“教学法”局限为“教授法”。单纯依赖文字、语言讲“生动”、“形象”,
却往往是枯燥、难懂。受到某些教育行政部门“片面应试教育”理念的误导,更产生“题海
战术”等错误方法。实际上,形象思维与抽象思维的统一和互译(或称为“转化”)才是高
级思维、创造性思维能力。科学动态模拟(Simulation)不同于一般“动画”,特别是娱乐性、
广告性“动画”,它是用以往任何技术所实现不了的高速科学计算为基础,突破了“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,使得以往学科教育里的许多难点得到克服,另教育过程更符合人的认知
规律,教学效率明显提高,适应新世纪提高全民族科技素质的需求。例如,我在1984年的
教学法讲义里就介绍了:“两列波相遇增强似乎是天经地义,为什么有相消干涉。除了用水
槽做演示之外,用两个喇叭接在同一个音频震荡器的输出端作为相干波源,让学生在教室中
不同位置上体验干涉的效果,再结合必要的理论分析。最近还在APPLE-II上编制了教学软
件,用微型电子计算机模拟波的叠加的物理过程。多种手段、多个方面的刺激,有助于学生
打破日常‘经验’中的不正确成分的束缚,理解新的物理知识。”这是用科学动态模拟辅助
物理实验教学,克服以往教学遇到的难点,提高了教学效率。
⑵在逻辑信息高速处理基础上的交互性和智能化优势。
高智能的教师与学生之间、学生与学生之间,用语言实现交互的功能,特别在情感交互
方面有突出的优势。在“现代教育”研究里,仍要十分重视利用这种优势,而且要培养和发
展这种优势,就是学会交流、“学会合作”。但以往其他各种信息技术所传输的信息,基本上
缺乏交互功能。它们作为教师的工具,多用于信息的单向传输。当教学过程里需要的交互功
能,包括测试、反馈与补救等都必须依靠教师来实现。以计算机网络为代表的现代信息技术
本身具备交互能力,有一定的智能性,就可能在没有教师在场的条件下也实现信息的双向传
输,更有利于形成具有反馈补救功能的学习系统(当然,这种计算机智能化系统是由“电子
教师”设计建构的),更有利于实现“自主学习”。
⑶各种信息资源的数字化和对数字化信息的高速传输和整合的功能。从质和量两个方面
为教与学提供丰富的教育资源,有利于扩展学习者的知识领域,推动课堂形式教学活动的改
革,也有利于支持研究性学习和个别性的自主学习。信息资源的数字化和智能化管理,使以
往的图书馆将发生根本性变化,成为“多媒体电子图书馆”,这是图书馆的一次革命性变革。
这三个优势经常是整合在一起发挥作用的。整合后,会表现出许多具体的优势。例如:
激发和提高学习兴趣,有利于突破和克服学习难点,有利于减轻学生过重的负担、提高教育
质量,有利于培养学生全面的信息素养,培养自主学习和研究性学习的能力等。
所以,将现代教育技术引进到教育教学中,进一步推动了教育教学实践与理论的发展。
现代信息技术还有一个重要优势,是将计算机网络与实验观测手段整合,将传感器获取
的信息直接输入到计算机进行处理,将处理结果输出到侍服设备,实现高水平、智能化的科
学实验与生产过程控制管理系统。由于原理和设备复杂,成本昂贵,至少目前还不能普及到
基础教育。
与上面的“历史观”不同,有些地方把信息技术进入教学领域说成是最近才提出的“新”
概念,典型的说法有:“以往的教学是三要素——教师、学生和课本;现代教学是四要素—
—教师、学生、课本和信息(或信息技术)。”这种表述首先忽视了“课本”就是以文字符号
和静态图存贮和传递信息的手段的事实,更忽略了以往教育体系里有物理、化学和生物实验
室所包含的重要信息手段。似乎以前就没有“信息技术”甚至没有“信息”。宣传这样的理
念会造成一种误解:“信息技术本来与学科教育无关,是个外来户!”。这类论述的用意可能
是为了强调“现代信息技术”的重要性,但效果却会使得一些教师对使用现代信息技术的必
要性产生怀疑。究其原因是没有注意今天有些地方讲的“信息技术”,实际是讲“以计算机
和网络为代表的现代信息技术”。而教育教学本来就是“特殊的信息传输与处理过程”,进行
教育活动从来就必须利用各种信息手段或者说信息技术,而以往教育存在不足的主要原因之
一是所使用的信息手段相对落后,给教育教学活动带来困难,特别是给教学改革带来困难。
以往曾经提出的一些好的教育理念和教育改革设想不能付诸实现,包括许多教学法、教育体
制和教育理论所存在的问题,其根源也跟这个原因有密切关系。许多以往教学的“难点”,
究其原因也是教学信息手段落后、教学方法不当和教育观念陈旧。一些研究人员“历史观”
不正确的重要原因之一是不了解教育的历史,因而对教育的了解也不够深入,因而不能以辨
证的、发展的观点来认识教育。如果还历史以本来面目,现代信息技术与以往的信息技术就
没有什么绝对的根本分界,只是各有优势和局限性。运用具有许多优势的现代信息手段与原
有“传统”信息手段实现优势互补、优化组合,以克服以往教育工作遇到的困难、推动教育
改革就是顺理成章的事情。
三、“信息技术与课程整合”的雏形与发展
1、“整合”的雏形与发展
“整合”一词不仅应用于教育,而是可以广泛应用于许多领域。一般意义的“整合”的
内涵,是围绕某个目标将相关各因素有机地融合为一个整体。不同时期,对这个内涵的表述
用词不一定相同。
从内涵理解,对于教育过程来说,即使只有“身教”和“语言”两种信息手段的古代,
人们也是围绕教育具体目标将它们“有机地结合”在一起来提高教育的效果,称为“言传身
教”,这可以说是“整合”理念的雏形。发明活字印刷术之后,在“书籍”上要采用“插图”
来达到“图文并茂”,实现抽象文字信息与静态形象图形信息的“有机结合”。著名教育家夸
美纽斯提出:“让一切教学用书充满图象”,1658年出版《世界图解》有150辐插图,被誉
为“直观教学之父”。我国古代名著《三国演义》、《水浒传》等也有大量精美插图。这些都
属于“整合”的雏形。
针对“言传身教”的局限性,《计算机在教学中的应用》一书里指出:“只有简单的信息
手段使教学内容和教学方法受到一定制约。首先是教育者所掌握的信息量有局限性,由于多
种原因还往往丢失信息,需要‘再创造’。反馈于社会则造成低水平的重复,其结果是造成
社会发展缓慢。”
关于多种教育资源的“整合”和信息手段与课程的“整合”,1984年,我在北京市教师
继续教育的教学法课里以“波的干涉”为案例,讲了传统实验手段与计算机科学模拟的优势
互补;1986年,我在北京市西城区举办的教师暑期研修班关于物理教学法的讲义里,我提
出:“计算机的优势在于讯息的快速处理,同时也包括讯息的快速输入和输出,也就是人机
对话的智能性优势,适合于对客观存在的过程做一定精度之内的科学模拟,采用人机对话方
式进行各种必要的讨论、分析,这正是教学过程、学习过程所需要的。”“必将成为今后不可
缺少的教学手段。”“教学过程中,教师应善于组织和应用多种教学手段,发挥它们各自的长
处,”“多样化不等于简单的堆积,要用系统论的观点去组织适合每一节课的教学手段。”当
时讲多种教学手段优势互补或者用“系统论”组织适合每一节课的包括计算机在内的教学手
段,就是围绕教育目标将它们有机地融合为一个整体。用这两年喜欢用的词表述,就是“整
合”。在《计算机在教学中的应用》一书里对“整合”的内涵做过初步分析:“以往的教学过
程,是用多种信息手段组合的方法,也就是辅以观察、思考,辅以图片、电影等各种形象资
料,辅以个人之间的讨论,更重要的是通过教师做必要的引导、讲解,使学生在学习知识过
程中学会通过使用信息手段获取知识信息、学会学习方法,提高自学能力。”引用这些“历
史”资料是为了说明“整合”(integration)在某种意义上属于“老”理念而且随着信息技术
的发展不断发展。任何一个有经验的优秀教师使用多种信息技术(以往称为教学手段)时,
都是根据教育目标和教学设计将它们有机融合在一起的。以往常用“优化”、“组合”、“适当
出示时机”或者“一体化”、“整体化”等词语来表述。在这个意义上,“原来”有丰富经验
的优秀教师只要克服对现代信息技术的恐惧感,注意了解和学习,就完全可以将原有的“整
合”理念和经验迁移到计算机网络应用上面,因而理解和进入新的“整合”研究是不会有很
大困难的,完全可以在21世纪的教育研究中成为优秀的学科带头人。《计算机在教学中的应
用》一书里,对现代信息技术的应用有这样的描述:“像一个演示实验一样,仪器没有故障
意味着实验员的工作完成了,不意味着教师的教学准备工作已经完成。一个使用仪器多年,
对它已经了解得非常透彻的教师,准备实验的时间可能很短,但考虑的问题同样是很多的。
辅助教学软件的使用一同此理。特别是第一次接触它的教师需要用一定时间去了解它、研究
它。研究内容包括了解计算机及软件的操作,但研究的重点仍应放在教学改革上。研究多种
信息手段的优化组合、研究学生的思维活动的特点、特别是学生接触到教学软件这种新的信
息手段时可能出现的新的心理活动及其对教学过程的影响。总之,辅助教学软件的应用对教
学方法、教学理论提出一些新问题,促使教师去探索,从而推动教学改革。”
如此看来,之所以在一些文章里将“整合”介绍为“新”的理念甚至“全新”的战略,
原因在于一些以计算机技术为主的人员对教育缺少长期的实践研究,他们在关心将计算机技
术应用于教学的时候,跟教学改革需求的联系不够密切,也比较生硬,一些产品往往被一线
教师评价为“没用”(当然,这种研究中的“失败”是可以理解的)。另一方面,各国教育界
多数人的思想不同程度滞后,部分教师对新技术有些恐惧感,相当长时间里没有将现代信息
技术“整合”到自己的教育“工具库”。这两部分人员自然对“整合”理念有新鲜感,认为
从“辅助工具”到“整合”,现代信息技术的应用地位从“可有可无”上升到“不可或缺”
了。这种认识过程可以理解,而且对推动更多教育工作者投入“整合”研究也有些好处。其
实,自“从猿到人”的远古以来,工具的创造与应用就是“不可或缺”的,否则就不会有人。
轻视使用工具的“技艺”,不学习、不应用先进工具来提高工作效率是落后甚至愚昧的表现。
而既有长期从事一线教育教学工作多年经验,又对计算机软件技术有比较深入理解的教师,
开始进入计算机辅助教学就是“研究多种信息手段的优化组合”,研究“辅助教学软件的应
用对教学方法、教学理论提出一些新问题”,所以对这部分教师来说,“整合”只是换了一个
更多人愿意接受的词来表述已经在进行并需要进一步发展和提高的工作。或者说,今天讲“信
息技术与课程整合”是包括以计算机网络为代表的现代技术信息在内的所有适用的信息技术
与课程改革的全面整合,一定程度上是有新意的。国外的资料也是这样。例如英国公开大学
(OpenUniversity)的DavidHawkridge教授1983年编写的《NewInformationTechnologyin
Education》一书里,有这样的内容:“Teachersarestillgivingdifficultiesinintegratingthese
methodsintotheirclassroomroutines.”书里提到教师感到困难而需要“整合”到课堂教学常
规手段里的不仅是计算机,还包括原有的电化教育手段,统称为“新信息技术”。最近国外
的有关资料也是把“整合”(Integration)作为ICTinEducation的一种要达到的状态。
比较早实际上提出现代“整合”思想的是美国“2061计划”。这是美国在1985年启动的
一项旨在提高全体美国人民科学文化素质的宏伟计划。1985年是哈雷慧星最接近地球的年
份,这时人们可以用肉眼看到它。对于1985年入学的儿童来说,经过76年以后,即到了
2061年将能再次看到这颗彗星。美国提出:今天的教育应当如何为他们的一生作好准备,
使他们能更具有批判性思维、创造性思维,更加热爱、对于社会更加有责任感,对周围世界
有更深刻的了解与认识,从而使他们生活得更有意义、更丰富多彩呢?为了能对这类问题作
出更令人满意的回答,美国决定实施上述“2061计划”。这项计划的目标是要大力提升全体
美国人民的科学文化素质。按照该项计划说明所给出的定义,这里所说的科学文化素质特别
强调应具有善于将自然科学、社会科学与信息技术三者结合在一起的思想,并按照这种培养
这类素质的要求将现行中小学12年应学会的科学文化知识重新归纳为“科学本质”、“技术
本质”、“自然环境”、“生活环境”、“人的生理结构”、“人类社会”、“技术世界”„„等12
类。在这每一种新的学科分类中,都力图渗透上述将自然科学、社会科学与信息技术三者结
合的思想,因而在这样的分类中,你难以看到纯粹的物理学、化学、计算机科学以及地理和
历史这类传统学科。例如,关于“能源”的子课题,就包括功、动能和势能等概念的学习,
包括能量的储存、热力学和熵,包括水轮、风车和太阳能等。在教学手段上,提出对热量的
保存可以通过绝热实验来显示,矿物的燃烧是化学实验,还用录象和计算机模拟等。2061
计划指出:计算机在教学中的应用“能扩大这种从经验出发的学习”,“打破现存教育体制中
的一些限制”。在“整合模式”里,2061计划并不是孤立地讲现代教育技术的应用,而是在
每个课题里都强调了“建议学生应获得亲身体验”,主要是实验和社会调查,还特别强调了
“观察、测量和分析”在技术应用里的重要性。所以“整合模式”的思想可追溯到现代教育
技术出现之前使用传统信息技术的年代。2061计划里并没有使用“整合模式”这个词,所
以前面我使用“实际上提出现代‘整合’思想”的表述。影响我国提出教育信息化的直接
动因是前美国总统克林顿提出信息教育的规划和美国总统科技顾问委员会教育技术专家组
1997年提出的报告。该报告里指出:“教育信息化(这是我国通用的翻译用语,美国用语如
果直接翻译应是“在教育中应用现代信息技术”)是实现教育现代化所必须的。”具体有六个
要点:1)以计算机辅助学习为中心,不是以学习计算机为中心。2)教学内容与方法的改革。
以学生为中心;重视高级推理与问题解决的能力。3)师资培训:使教师懂得如何在教学中
有效地使用教育技术。4)保证投资。5)平等使用。6)实验研究。
我国政府正式提出“信息技术与课程整合”,最早是2020年10月25日教育部部长陈至
立在信息技术教育工作会议上的报告。这具体体现了我国政府将这一研究课题摆到重要日
程,对整个教育界认识和重视将现代信息技术应用于教育教学有很大的推动作用。
除了2020年陈至立部长讲话之外,我国有关教育信息化的主要资料还有:
《全国教育事业九五计划和2020年发展规划》里提出:“要从三个面向出发,深入改革
教育体系、课程体系、教学内容和教学方法”,“克服学校教育不同程度存在的脱离经济建设
和社会发展实际的现象,按照现代化建设的需求调整课程结构,用现代科学文化发展的新成
果充实和更新教育内容,加强基本知识、基础理论和基本技能训练。提高学生分析问题和解
决问题能力,减轻学生过重的学习负担,使学生在德、智、体等方面全面发展。”
1998年12月24日,教育部《面向21实际教育振兴行动计划》中提出了“充分利用现
代信息技术,在原有远程教育的基础上,实施现代远程教育工程。”和“改变落后、低水平
重复的远程教育软件开发制作模式”。
2020年10月,教育部基教司李连宁司长讲话里指出:“提倡大家来改革教学模式、提高
教育质量来减轻学生负担”。“进一步强调基础教育课程教材的基础性,也就是要适应未来社
会信息技术的要求和信息技术的发展,以及现代文明的发展。”“信息技术就是在未来社会人
们生存的最基本要求之一。”“我们要重新确定一下哪些是我们的新双基。”“在考虑到课程发
展时,我们要把信息技术教育与课程整合起来。”(以美国的“南北战争”和“天文知识”教
材为例)“整合的思想涉及到了我们教学模式的根本性变革,教学过程再不是老师讲、学生
听;教材再不是一本书,而是多方面的广泛的资源;学习场所再不仅仅圉于教室,他可以在
家,在任何一个场所收集信息;学习方式不是被动的,而是主动的。”“无论怎样强调信息技
术教育,都不过分。”“要从原来仅仅把信息技术作为一个辅助教学的手段转化到信息技术与
课程的整合上来。从CAI的观念转变成integration的观念,”
2020年教育部发布《基础教育课程改革纲要》。提出“处理好知识传授与培养能力的关
系,促进学生在教师指导下主动地、富有个性地学习。”“加强信息技术教育,培养学生利用
信息技术的意识和能力,”和“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,逐步改变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。”但高中阶段仍以“分科课程为主,使学生在普遍达到基本要求的前
提下实现个性发展”“开设技术类课程。设置综合实践活动(内包括研究性学习课程)为必
修课。”
国务院2020年21号文件:《国务院关于基础教育改革与发展的决定》里提出:“大力普
及信息技术教育,以信息化带动教育现代化。要科学规划,全面推进,因地制宜,注重实效,
以各种方式逐步实施中小学“校校通”工程。努力为学校配备多媒体教学设备、教育软件和
接收我国卫星传送的教育节目的设备。”“实现学校与互联网的连接,开设信息技术课程,推
进信息技术在教育教学中的应用。开发、建设共享的中小学教育资源库。”“国家将重点支持
中西部贫困地区开展信息技术教育。”“建设一支高素质的教师队伍是扎实推进素质教育的关
键。”
2020年教育工作会议上陈至立部长讲话:“大力推进教育信息化,努力实现跨越式发展。”
“教育信息化则是推进国家信息化战略的重要基础。”“信息技术人才的短缺和国民信息技术
素质低下是制约国家信息化进程的核心问题,”“信息技术的进步和广泛应用也在深刻地改变
着传统的教育模式,以信息化带动教育的现代化,成为实现教育跨越式发展的重要途径,”
“也是加快教育发展的重要途径。”
教育部2020年工作要点:“加快教育信息化步伐,构建终身教育体系,提高教育现代化
水平。”“启动‘校校通’工程,加强中小学教师的信息技术培训,推进以多媒体技术为重点
的现代教育技术的运用。”
全国教育事业第十个五年计划:“高度重视信息技术对教育产生的革命性影响,大力推进
教育信息化,已经成为当今世界教育发展的主流。”“面向未来的挑战,努力在构建终身教育
体系、教育手段现代化和教育信息化等方面实现重大突破。”“教育信息化工程。”“积极开发、
共享教育信息资源,”“建设一支适应教育信息化需要的师资队伍,推进各级各类学校充分利
用现代信息技术,改进教学手段和方法,改进教育管理方式,提高教育教学和管理水平。”
教育部2020年工作要点里提出:“继续实施‘校校通’工程,推进现代信息技术在教学
中的应用。”“加快推进基础教育课程改革,推进素质教育。”
2020年9月24日,陈至立部长在报告中提出:“必须大力推进教育教学改革,借鉴和吸
收国外教育的先进经验,充分利用现代科学技术推动教育创新,实现跨越式发展。”
应该注意2020年1月8日美国总统布什签署了新教育改革法案《不让一个孩子落后》,
这是1964年美国《基础教育法案》实施以来对此法案最广泛的改革,被称为“美国教育改
革的里程碑”。这个法案指出:美国学校在教授基础知识和技能方面有很大欠缺,“我们有许
多孩子深受低要求、不识字和自我怀疑之害”。因此提出:“现在,是让我们的学校为学生制
定更高的知识与能力标准,并为学校提供帮助以确保学生达到这些标准的时候了。”法案要
求2020年提供亿美圆用于提高教师的水平,增加公立学校中高水平教师的数量。要求
教师广泛采用经研究证明为有效的教学方法。这个法案和布什总统讲话很直率地指出美国教
育、尤其是美国基础教育仍存在的严重问题,同时法案也没有专门提出“教育信息化”或者
“整合”,而是提出“用经研究证明为有效的教学方法”以确保学生达到“更高的知识与能
力标准”。
可见,美国的一系列文件里更不是每个文件都采用“信息技术与课程整合”(Integration),
而采用通常的在教育工作中“应用现代信息技术”(ICTinEducation)等用词。我理解,没
有使用“整合”(Integration)这个提法的有关资料,不等于反对“整合”,因为“应用现代
信息技术”当然要用得好、用得有效,也就是达到“有机地融合”——“整合”;使用了“整
合”这个词的,不等于否定其它类似的表述方法,因为推进“整合”首先就是要在学科课程
中“广泛应用”或者“普遍应用”“现代信息技术”。因此,我们不必在用词上考究过多,重
要的是理解其内涵——研究在各学科课程教育中如何广泛应用现代教育技术,以达到推进课
程改革和教育改革,提高教育质量的目标。用“信息技术与课程整合”表述,更能体现出在
学科教育改革中广泛使用现代信息技术的必要性。另外,最为常用的《现代汉语词典》里
没有收入“整合”一词,而有“集大成”一词。所以,大陆多数英汉词典将integration翻
译为“集成”。最近日本三菱电机的广告里也是将“Weintegrate”翻译为“我们集大成”。“集
成”有将各个元素有机组合成为达到某种目标的整体的含义。例如“集成电路”就是根据目
标将许多电子元器件组合成为新的功能强大的组件。这也是一些教育工作者觉得“整合”是
个“新词”甚至有的年轻人认为是个新的“创造”的另一个原因。前面已经用历史事实说明
从“整合”内涵的探究表明是个“老词”,而且《词海》里有“整合”一词,解释为“整理、
组合”,只是许多人没有注意。大陆的“英汉林业词典”、台湾省出版的英汉词典和香港出版
的“牛津英汉双解词典”是将integration翻译为“整合”。近年来,大陆与台湾省和香港特
区的交流增多,词句使用方面也互相影响,对“integration”的翻译,在许多地方也开始用
“整合”一词,例如“企业各种资源的重新整合”等。
2、引入现代教育技术与课程改革陈至立部长在2020年的报告中指出:“信息技术与课
程的整合,就是通过课程把信息技术与学科教学有机地结合起来,从根本上改变传统教与学
的观念以及相应的学习目标、方法和评价手段”。在陈至立部长的讲话里,信息技术与课程
整合有双向含义:一个是“在其他学科的教学中广泛应用信息技术手段”,以达到推动学科
教学改革的目标;另一个是“把信息技术教育融合在其他学科的学习中”,用这种模式来达
到提高学生信息素养的目标。培养学生的信息素养不仅是计算机教育和信息技术教育的任
务,而是所有学科教师的共同任务,通过教师在教学中使用信息技术来引导学生积极掌握信
息技术。两者结合起来,根本目标是提高教育质量,而“教育质量”是按照二十一世纪的标
准理解的。
“整合”,“就是通过课程把信息技术与学科教学有机地结合起来”。首先需要从课程改革和
培养信息素养两个方面认识其必要性。
⑴课程改革、教育改革需要现代信息技术。
邓小平同志1983年给景山学校题词里首先是“教育要面向现代化”。对于教育的现代化,
《计算机在教学中的应用》一书里这样叙述:“已经开始的新技术革命正在发展、深化,其
主要特征之一是科学技术的高速度发展和新技术成果迅速推广并应用于社会生产及其管理
过程,从而促使整个社会生产及社会的各个领域以前所未有的速度向前发展。在这场新的技
术革命中,最有代表性的科学技术是计算机和现代信息技术,社会生产的最大变化是计算机
在各个领域中的应用。可以说,没有计算机的推广应用及发展就没有现代化。”
具体来说,考察“传统”教育存在的不足与二十一世纪对教育提出的要求,教育的内容、
方法以至教育观念、体制上存在的问题,都跟教育所应用的信息技术的局限性有重要关系。
曾经提出过好的教育理念,如“因材施教”、“研究性学习”等,实施起来有很大困难,也跟
“传统”信息技术的局限性有密切关系。而前面已经指出过以计算机和网络为代表的现代信
息技术有特殊优势,正切合教育改革的需求。教育部文件《基础教育课程改革纲要(试行)》
里提出:“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参
与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解
决问题的能力以及交流与合作的能力。”“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。”“在课程的实施过程中,加强信息技术教育,培养学生利用
信息技术的意识和能力。”表明课程改革与“整合”研究是紧密联系在一起的。
以往的教育教学里,的确有许多不足和不当之处。《学记》里就指出:“今之教者,„„
教人不尽其材;其施之也悖,„„苦其难而不知其益,虽终其业,其去之必速。”批评了没
有根据不同学生的个性进行教育,教学方法不当,造成学习者遇到许多“难点”,学习之后
很快就忘了。这是两千年前就提出改革教学的需求。以往有些地方的确存在“过于强调接
受学习、死记硬背、机械训练的现状”。但也不要认为“都是”这样而一概否定以往教育工
作中许多教师进行改革的研究。《学记》里就提出过:“记问之学,不足以为人师。”在1984
年的教学法讲义里,我就提出过:“不能满足于把结论告诉学生,而在适当的地方让学生自
己去观察、思考、实验和推理,体会并学到获得讯息和处理讯息的能力。”“教学改革的重要
课题是使学生爱学,自己会学,自己能学,在较少的时间里取得较好的学习效果。在这一课
题中,计算机教学软件将是一支重要的力量。”
在“课程”里,需要不需要现代信息技术?是一些教育工作者的疑问。《计算机在教学中
的应用》一书里记载:“1986年全国物理特级教师会议期间,不少特级教师都从来没有接触
过CAI因而抱疑问或者怀疑的态度,在我介绍并表演了当时已经完成的四个物理教学软件
之后,他们的反应立即改变,主要反映是‘软件解决了原来教学手段没解决的问题’”。看来,
能不能以辨证的理念认识到传统教育里还存在不足,还存在未能解决或解决得不好的问题,
是能否理解应用现代教育技术必要性的关键。而这种辨证的理念和迅速理解应用现代教育技
术的必要性和责任感,正是特级教师所具备的素质。书里还提出:“随着微型计算机的普及,
计算机网络系统的建立,各种教学信息库的建立和完善,计算机辅助教学系统的系列化,很
可能引起整个教学体系新的变化,这将有利于我国义务教育的普及与提高,有利于整个教育
的全面提高。”“未来学生可以更有效地利用在家里的时间进行学习。家庭计算机作为职能终
端,使青少年可以通过网络系统在多学科、多层次的教学计划中进行学习,得到教师的指导
和帮助。教育更加体现面对社会的、开放式的,而不是局限在校园之内的模式。这可能需要
一种新的教学体制,需要许多专家、许多教育工作者对着重新体制进行设计和试验。在这种
新体制中,作为执行社会教育只能的特殊机构——学校,还是需要的,但与现在的学校将会
不一样。在这种新体制中,教师的社会职能仍是十分重要的,但是具体的职能会有所变化。
以教师讲解为主会更多地让位给学生自己动手、动脑、思考、练习为主。教师将更加名副其
实地成为‘导师’,指导学生选择和使用各种信息手段,指导学生做信息处理,教师更多的
时间不是进行重复性劳动而是进行创造性劳动。”《计算机辅助教学45例》一书里记载了,
“在我向人民教育出版社物理编辑室介绍计算机辅助物理教学后,是我国中学物理教学研究
的老前辈雷树人同志向在场的大学物理教学法教授提出,这个内容应该进入教学法课程”。
就是说,将现代信息技术整合到各个学科课程教育之中,才能促进并实现课程改革或者创设
新型教育体制的目标。
《计算机辅助教学45例》一书里还提出:“一些近年曾被传媒宣传为‘新事物’的电脑
屋或者电脑咖啡厅、网吧向青少年学生提供的是内容不健康的电子游戏,使经常进入这些场
所的学生学习成绩下降,精神萎靡,被家长称为‘电脑毒品’。(以上内容引自中央电视台和
北京电视台的有关报道)这种形式与内容不统一的现象,首先应该引起教育研究人员的重
视。”“为甚么不能将对青少年很有吸引力的电子计算机作为提高全民族文化和科技素质的有
效手段呢?”这是从另一个角度讨论“整合”的必要性和社会意义。面对社会所面临的严峻
形势,在善良的教育工作者队伍里却还有一些人还在观望或者空议论、纸上谈兵,反映了什
么问题呢?
⑵培养全面的信息素养的需要。
“信息素养”或者“信息能力”是人的最重要的基本能力,所以教育工作历来重视提高
学生“全面的信息素养”。孔子讲“礼、乐、射、御、书、数”,后世讲“读、写、算”,都
包含着不同时代对“全面信息素养”的理解。
在以往的教学里,培养读和写的信息能力首先是语文课的任务。但是,仅靠语文课是不
够全面的,常识、数学、物理、化学、生物、历史、地理和英语等课程,也担负着扩展学生
读写能力的任务。培养算(特殊的信息处理)的信息能力,首先是数学课的任务,而物理、
化学,以至地理、政治等课程里应用了数学知识,也扩展了数学理念,加强了学生的数学意
识。就是说,培养“全面信息素养”,在传统教学里从来是所有教师共同完成的任务。
在1984年的教学法讲义里,我曾提出:“要求学生掌握比较科学的学习方法,能够主动
地获得更多的有用讯息,具有较高级的讯息处理能力,”“从面向现代化、面向未来的角度看,
从伽利略的历史贡献看,会学,即掌握比较科学的学习方法甚至比获得具体知识、记住具体
知识更为重要。”
《计算机在教学中的应用》一书里提出:“随着人类知识积累速度加快,信息量增加,对
信息传输的速度方面的要求也随之提高。这是‘信息社会’的特点之一。通过计算机信息网
络系统获得信息,在未来社会里,可能上升为获得信息的主要途径。不善于通过计算机网络
获得和交流信息就像今天不会用语言、文字获得、交流信息一样,成为未来社会的新‘文盲’。
因此面向未来的教育应逐步把培养学生使用计算机作为一种必须掌握的技能纳入教学目标,
作为‘双基’的一项内容。如有条件可让学生在多学科的学习过程中使用计算机辅助教学,
这样既有利于解决各科学习的难点,形成各学科所要求的能力,同时又熟悉了计算机这种信
息手段,提高独立获取知识的能力。”《计算机辅助教学45例》一书里,进一步提出:“CAI
研究的意义不仅是推动某学科课堂教学的改革,还有更深层次的素质教育意义。应该问一句:
是不是每个教师都具备这样的‘继续学习’的能力呢?是不是都注意培养自己的学生具备这
样‘继续学习’的能力呢?如果还没有这样做,就谈不上实施全面的素质教育。”将掌握计
算机网络的现代信息素养摆到非常重要的位置,这是二十一世纪的社会生产和科技发展对劳
动力的需求,是二十一世纪终身学习的需求,这不仅是信息技术课教师的职责。离开现代信
息技术在教育中的广泛应用是绝不可能培养现代信息素养的,这同样是所有学科教师和所有
学科教育的共同任务。当然不是要各学科教师在学科教学里都增加“信息科学”的课程内容,
而是在学科教学里都广泛应用现代信息技术,让学生在应用中理解其重要作用并学会如何应
用它。
讲“全面的信息素养”,既包括“读、写、算”,也包括使用计算机网络;既包括获得信
息的能力,还包括加工和创造信息的能力。它们是同等重要。如果缺乏基本的读写算能力,
也就谈不上使用计算机网络的能力;反过来,学科教学中正确应用计算机网络又能帮助学习
者更好地掌握基本读写能力。当前突出讲现代信息技术是因为原来重视、理解不够,不是只
要计算机网络,而否定“传统”的读写能力。这方面,美国的教训值得注意。
(二)“不唯书、不唯上,只唯实”,从实际出发,防止理论脱离实际的倾向。
研究“信息技术与课程整合”不能以抽象的定义为出发点。例如,从《词海》里查到“整
合”一词解释为“整理、组合”,就从怎么“整理”、怎么“组合”,去推论进一步的工作。
我们不必做这种“学究式”讨论。需要根据“整合”的内涵着重研究教育改革的需求,研究
可操作的实际问题。一、实现“信息技术与课程整合”的充分必要条件
《计算机在教学中的应用》一书里曾提出:“我们讲以计算机为代表的现代教育技术一定
会推动教育的大变革,只是可能性。可能性当然包含必然性,而可能性转化为现实是需要一
定条件的。”“计算机在教学中的应用将会推动教育改革,但这是一项非常艰巨的事业。不仅
需要社会物质生产部门为学校、为家庭提供足够数量和适用的硬件设备,还需要在软件开发
和应用的研究方面做更大量的工作,后一点容易被忽视。”“重硬件、轻软件的倾向,轻视应
用研究的倾向,使宝贵的设备未得到充分利用,未能发挥其社会效益。”“围绕计算机辅助教
学软件的开发与应用研究,必须同步地进行教学方法和教学理论方面的研究,还要在培养未
来的师资队伍,提高整个师资队伍的现代化素质方面做大量工作。”这里提出“转化”的思
想和“转化”的条件都是辩证法的重要理念,研究并创造转化所需要的条件,是实践转化的
重要工作。研究“充分必要条件”也就是研究实现由“可能性”到“现实性”的转化条件。
全面准备好“充分必要条件”,转化也就得以实现。
1、必要的硬件设备是物质基础。
回顾1986年,在全国物理特级教师会议上和华东师范大学物理系组织的上海市骨干教师
培训班上,我作了“计算机在物理教学中的应用”的报告。少部分有条件的学校的特级教师
立即投入探究,而包括上海市的相当多的教师表示新的教育技术手段很好,能解决原来教学
中没有解决的问题,但学校还没有计算机,暂时不能参与研究是非常遗憾。随着经济建设的
飞速发展,到21世纪初,全国情况已经发生变化,除了少数贫困地区,这个问题不需要更
多讨论。
2、重视教育资源库建设是“信息技术与课程整合”的关键。
《计算机在教学中的应用》一书里有这样的记载:我国“有些中小学已经有了十几台甚
至几十台计算机,有的学校拥有两、三个条件相当好的计算机房,在设备条件上与国外多数
学校相比较,也可算是相当好的了。可是,在应用研究上,在社会效益上,却普遍存在一定
的差距。原因是多方面的。为此,迅速扭转这种局面,应是我们当前的重要任务。”这段文
字记载的是1986年我到一个发达城市的一所重点校所看到的情况。当时,那位校长向我们
展示了几个计算机房近一百台计算机,而所介绍应用的情况,都是向学生传授基本的计算机
知识和用于学校的管理工作。当我问及是否用到学科教学的时候,该校长觉得没有人提出过
这个问题,同时表示市场上只有管理软件,没有应用与学科教学的软件。当时,我用“形式
逻辑”的大小前提推论方法说服他:第一,计算机在各个行业中的应用都要推动行业的主要
工作(大前提);第二,学校工作以教学为中心(小前提);第三,结论是学校里计算机主要
应用在各学科教学,推进教学改革。解决认识与重视之后,再逐步解决教育软件问题。在《计
算机辅助教学45例》一书里这样写:“曾经有过将现代化教育信息技术仅仅理解为‘媒体’,
其影响表现为对‘媒体’或者‘传播手段’的注意与投资多,而忽视信息源的选择、组织和
优化。”一些地方注意“信息传播学”或者“教育技术学”的讨论,也是从“技术”角度或
者“传媒”角度研究问题较多,对“技术”为什么服务、怎么服务,对“传播”什么内容、
怎么开发和组织这些“内容”等问题关注不够。实际上,信息技术只是工具、载体,是“路
和车”,车上的“货物”质量——教育资源库的内容与内容的呈现方式才是关键。
各种信息手段都是需要有人做开发和应用的研究,也就是利用这些手段为载体、组织好
教育信息资源,才可能真正发挥出推动教育的作用。例如,印刷术需要有人编写优秀的课本,
电视设备要有人开发优秀的教育电视节目,更重要的是需要教师了解并善于利用课本和电视
教材。过去都明白不是只要有印刷厂或者电视机就能推动教育的;今天却还有认为买来计算
机就自然地会推动教育改革!最近,某个经济很发达的市向我介绍如何“理解和重视”“教
育信息化”,近几年已经投入了将近三个亿资金,很是“大方”。仔细询问,都是用于购买计
算机和网络设备。问及用于教育软件或者教育资源建设的经费,就十分“节约”,比例不到
百分之一。“理论”上,至少多数人都承认硬件和软件投入资金的比例应该达到一比一,实
际却没有一个教育单位这样做。这里有认识误区,实际上是没有理解教育软件或者教育资源
库的关键性作用。一些教育部门和教育研究部门是忙于做“道路工程”,很少做“教育工程”。
必须克服这种认识误区才能推进“信息技术与课程整合”。
这种认识误区的另一种表现,是认为“教育资源”简单,例如有的说“资源多的很,到
网上找吧。”有的说“资源就在群众之中”,“收集”一下就有了。不会有人反对利用互联网
上可能收集到的教育资源,问题是建了网不会“自然”就有资源,网上的教育资源还是要有
高水平的人开发再放上去。正如课本不仅是许多文字符号的“集合”(Rally),不仅是“收集”
(Collect)几十万或者几百万字符或者几十篇文章,从来没有人认为每个教师都能自己编写
出优秀教材。因为优秀的课本是“整合”(Integrate)的产品,以往人民教育出版社要集中很
多学科专家、教育专家进行认真的研究,将学科知识与能力要求、学习者年龄特征以及教学
逻辑设计等做全面的“整合”,多少人的艰辛劳动才编辑出课本来。教育软件也不仅是信息
或者资源的“集合”,仅局限于“收集”(Collect)是同样不能成为优秀教育资源库的。适应
现代信息技术和课程改革的教育资源库是比以往的“课本”更复杂、技术含量更高,工作量
更大的工程,完成如此复杂而巨大的工程是否需要一个比人民教育出版社更大、水平更高的
研发队伍和前期经费投入。
编写“课本”的关键是人才,建设适应现代信息技术和课程改革需要的教育资源库,关
键同样是人才。对于“怎样开发优秀教育软件”这个问题,在1991年召开的“CAI开发环
境研讨会”上,有两种意见:一种认为CAI开发应该学美国经验,由教师、计算机软件人
员和教育心理研究人员组成团队;另一种认为应该强调有同时兼备三方面素质的跨学科人
才。后一种意见跟后来王选院士提出的计算机应用人才观是一致的。正如《计算机在教学中
的应用》所指出:“计算机辅助教学软件这种信息手段所提供的信息,是经过教师精心研究
设计的,是经过优化组合后的知识信息。有利于学生自学,有利于逐渐提高学生的自学能力。”
教育软件或者教育资源库本身是信息技术与课程整合(以往采用“优化组合”描述)的产品,
所以,必须深入理解各个学科的知识与能力的结构与特点,深入理解课程改革、教育改革的
需求,深入理解计算机网络技术的特殊优势并善于恰当地发挥这些优势,才可能开发出优秀
的教育资源库。
九十年代初我曾经接待由北京师范大学何克抗教授和西城区计算机教研室吕品老师陪同
到北京十三中做CAI学术交流的国外(硬件生产很先进的发达国家)某著名大学计算机系
主任及其博士生,他们带来交流的是当时最先进的硬件设备386笔记本和在它上面新开发
的教学软件。我展示的是在档次较低的硬件设备Apple-II上开发的教学软件。结果是展示之
后,这位系主任表示所带来的新软件水平不够,“不好意思拿出来演示”。这个例子突出地反
映了硬件设备与教育软件开发之间的辨证关系。总的讲,高质量的设备为教育软件开发提供
更好的平台,但如果缺少先进教育理念和软件技术,还是做不出高质量的教育产品的。
1998年4月,在数学教育国际研讨会上,作为大会的总结发言,德国计算机专家指出:
“一个数学教学软件开发人员应该像个正四面体,其四个顶点分别是:数学教育专家,计算
机软件专家,教育心理学专家和在人文科学方面也有比较深入研究。”所要求的也是跨学科
综合人才。其实,跨学科综合人才已经是21世纪世界人才竞争的焦点。如果说原来没有重
视培养而缺少这种跨学科人才,就应该在教育资源的开发进程中注重培养这种人才;有志于
教育资源开发研究的教师,都应该以这种高标准作为自己的努力目标。应该欢迎和鼓励教师
自愿(不是领导要求、命令)参与教育资源开发研究,要帮助他们认识这项工作的艰巨性并
帮助他们逐步提高水平。
曾经有过一种“假设”(科学研究里,凡是没有经过实践验证的“论点”都只能称为假设):
认为既然“信息技术与课程整合”是意义重大的工程,就应该动员所有的、至少是多数的教
师都来自己开发自己所需要的教育素材。甚至有些自己都没有开发过教育软件的人员,却在
做“教育软件开发”的培训工作。十几年来,我总是反对这种不符合实际的“理论”(其实,
只能称为“假设”),曾将这种做法比喻为1958年的大炼钢铁。我接触过很多教师的反映:
他们教育工作的负担重,又没有足够时间系统学习和掌握软件开发理论和技术,某些领导让
他们自己开发“整合”所需要的教育素材(但没有给必要的条件)然后做教育实践,花了不
少时间做出来的教育素材多数效果又不好,连开发者自己都很不满意,形成精神压力大,另
他们十分苦恼。2020年全国德育工作会议上,教育部基教司李连宁司长将这种情况归纳为:
“让教师花很大精力去制作课件,实际上是一个事倍功半的事情,”所以“不再强调教师要
做课件作为他信息技术教育的主要任务。”根据教育部有关部门统计的数字,2020年征集的
5000多套教育软件(都属于各省市经过挑选推荐的“优秀”作品)中,经过审查可使用的
不足1/10。而“可使用”与优秀还有一定距离。这并不是中国教师都笨,根据我与美国教育
研究人员的交流讨论,美国的绝大多数教师也不具备自己开发教育软件的能力,他们中的绝
大多数的工作是usingputer而不是programmingputer。我们应该承认并尊重每个教
师的个性差异。
由于绝大多数教师受到各种条件制约而不可能自己开发适合教育改革需求的全部教育素
材,为了推动将现代信息技术迅速“广泛应用”于各个学科教育之中,推动“整合”,就必
须给教师提供优秀的教育资源库,让教师可以用较少的备课时间就能够方便地根据教育目标
调用所需要的教育资源组成自己的教育活动计划,实施信息技术与课程的整合。这是教育行
政部门和校长应该注意的。
3、教师素质是能否发挥现代教育设备效益、实现“信息技术与课程整合”的灵魂。
传统教育教学理论强调教师素质的重要作用,研究计算机辅助教学或者信息技术与课程
整合同样强调教师素质的重要作用,只是对教师素质提出了更高的标准。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。只重视新设备,轻视人才和忽视人才培养,“第一生产力”就会成为空话。国家的现
代化建设,依赖于培养出跨世纪的高水平人才和提高全民族的科技素质;教育的现代化,依
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