第11章 信息技术与课程整合实施

第十一章信息技术与课程整合实施信息化教学设计流程信息技术与课程整合教学模式第一节信息化教学设计流程第一节信息化教学设计流程教学设计原理信息化教学设计一、教学设计原理教学设计概述教学设计理论是连接学习理论、教学理论和教学实践的桥梁，是一门用来指导实际教学过程、为“如何教”及“如何学”提供具体处方的理论。教学设计的理论基础是学习理论、教学理论和传播理论，教学设计的方法论基础是系统科学理论。教学设计模式“以教为主”的教学设计“以学为主”的教学设计“学教并重”的教学设计教学设计模式“以教为主”的教学设计有时又称为基于课堂教学的教学设计。20世纪90年代以前的教学设计基本上都是“以教为主”，其主要内容是研究如何帮助教师把课备好、教好，而很少考虑如何促进学生自主学习。教学设计模式“以学为主”的教学设计顺应建构主义学习环境的上要求而提出来的；建构主义的学习理论成为“以学为主”的教学设计的理论基础。创设情境分析教学目标（确定学习主题）设计与提供信息资源设计自主学习策略评价学习效果设计协作学习环境设计强化练习结束教学设计模式“学教并重”的教学设计根据教学目标、教学内容和教学对象的不同，将“以教为主”和“以学为主”二者结合起来并加以灵活运用。既发挥教师在教学过程中的主导作用，又要充分体现学生在学习过程中的主体地位。分析教学目标（确定教学内容、教学顺序或学习的主题）分析学习者特征（确定学习者的基础知识、认知能力和认知结构变量）确定教学起点根据教学内容和认知结构变量决定是否采用“传递—接受”教学方式确定“先行组织者”选择与设计教学媒体设计教学内容的组织策略形成性评价修改教学采用其他补充的教学策略创设情境设计协作学习策略设计和提供信息资源设计自主学习策略评价学习效果设计强化练习促进知识迁移结束二、信息化教学设计以多媒体和网络为基本媒介，以设计“问题”情境以及促进学生问题解决能力发展的教学策略为核心的教学规划与准备的系统化过程。目的是激励学生利用信息化环境协作进行探究、实践、思考、综合运用、问题解决等高级思维活动，以培养学生的创新精神和实践能力。主要基于建构主义理念，强调学生是认知过程的主体，是知识意义的主动建构者。二、信息化教学设计信息化教学设计以问题为核心，建立学习“定向点”，通过设计“学习情境”、“学习资源”、“学习策略”、“认知工具”、“管理和帮助”而展开。（一）分析教学目标在进行教学目标分析时，要区分学习目标与教学目标，允许不同学习者之间的多重目标。其次，分析教学目标还应尊重学习主题本身的内在体系特征。学习主题所涵盖的知识点之间的关系包含上下位和并列两类关系。学习主题总体上呈现多层次的网状结构。（二）学习者特征分析学习者特征分析涉及智力因素和非智力因素与智力因素有关的特征主要包括知识基础、认知能力和认知结构变量；与非智力因素有关的特征包括兴趣、动机、情感、意志和性格。学习者分析主要目的设计适合学生能力与知识水平的学习问题；提供适合的帮助和指导；设计适合学生个性的情景问题与学习资源。（三）学习内容特征分析明确所需学习的知识内容，知识内容的结构关系，知识内容的类型（陈述性、程序性、策略性知识）陈述性知识可以通过学习资源的方式提供；策略性的知识可通过设计自主学习活动来体现并展开。（四）设计学习任务构建学习任务时，应充分考虑如下原则“任务”设计要有明确的目标要求“任务”的解决要具有可操作性“任务”设计要符合学生特点“任务”设计要注重渗透方法，培养学生能力“任务”设计要注意个别学习与协作学习的统一要设计开放的、非良构的问题（五）学习情境设计明确学习类型与情境创设的关系不同学科对情境创设的要求不同学习情境的创设要符合学习者的特征学习情境是促进学习者主动建构知识意义的外因学习任务必须与真实学习情境相融合（六）学习资源设计学习资源按照媒体形式可划分为：文本、音频、图形图像、动画和视频等。名称特点格式处理工具文本以文字和专用符号表达信息，最为普遍。TXT；DOC；DOCX；RTF；WPS；WRI；PDF。WORD；windows记事本；WPS；windows写字板；AdobeAcrobatReader；FoxitReader（福昕阅读器）图形图像形象表达信息的形式，直观生动。BMP；JPEG；GIF；TIF；PSD；EPS；CDR；WMF；DWG；AIwindows画图；Photoshop；CorelDraw；AutoCAD；AdobeIllustrator音频清晰表达语义或产生意境，一般作为讲解示范、背景音乐或提供音效。WAV；PCM；TTA；FLAC；AU；APE；TAK；WV；MP3；WMA；OGG；AACWindows录音机；WindowsMovieMaker；CoolEditpro；GoldWave；会声会影；AdobeAudition动画直观生动表现运动过程，完全由计算机模拟。GIF；FLC；FLI；AVI；SWF；MOVAnimator；Flash；UleadCOOL3D；3DStudioMAX视频信息内涵丰富，容易引起共鸣。需拍摄后进行后期编制加工。AVI；DTA；MOV；QT；MPEG；RM；ASF；WMV；FLVWindowsMovieMaker；会声会影；AdobePremiere;暴风影音；WindowsMediaPlayer；超级解霸（七）提供认知工具和会话协作工具认知工具概念认知工具就是在学习中降低学生认知难度的智力方法和帮助学生进行认知处理的计算机支持技术。认知工具类型问题/任务表征工具、静态/动态知识建模工具、绩效支持工具、信息搜集工具、协同工作工具、管理与评价工具。常见的认知工具数据库；概念图；电子表格；Flash、Photoshop、Painter等知识建构工具；QQ、公告板等交流合作工具。（八）自主学习策略设计自主学习策略为了支持和促进学生有效学习而安排学习环境中各个元素的模式和方法其核心是要发挥学生学习的主动性、积极性，充分体现学生的认知主体作用。学习策略主动性策略、社会性策略、协作式策略和情景性策略。自主学习策略教练策略、建模策略、支架与淡出策略、反思策略、支架策略、启发式策略、自我反馈策略、探索式策略；讨论策略、角色扮演策略、竞争策略、协同策略、伙伴策略；抛锚策略、学徒策略、随机进入策略等。设计自主学习策略主要考虑主客观两方面因素客观是指知识内容的特征，它决定学习策略的选择，主观方面则指作为认知主体的学生所具有的认知能力、认知结构和学生的学习风格。学习者的智力因素（知识基础、认知能力和认知结构变量）和非智力因素（兴趣、动机、情感、意志和性格）尤其是与智力因素有关的特征对学习策略的选择至关重要。（九）管理与帮助设计教师需要在学习环境中确定学习任务，组织学习活动，提供帮助和指导，引导学生正确使用认知工具。教师应在可能的条件下组织协作学习，并对协作学习过程进行引导，使之朝有利于意义建构的方向发展。引导的方法包括：提出适当的问题以引起学生的思考和讨论；在讨论中设法把问题一步步引向深入，以加深学生对所学内容的理解；要启发诱导学生自己去发现规律、自己去纠正和补充错误或片面的认识。（十）总结与强化练习适时地进行教学总结可有效地帮助学生将自学的、零散的知识系统化。教师总结之后，应为学生设计出一套可供选择并有一定针对性的补充学习材料和强化练习，检测、巩固、拓展所学知识。（十一）教学评价设计源于建构观的评价应该较少使用强化和行为控制工具，而较多使用自我分析和元认知工具。评价要依据客观的教学目标，应该包括学习任务的整体性评价、学习参与度的评价等。评价包括形成性评价和总结性评价。第二节信息技术与课程整合教学模式第二节信息技术与课程整合教学模式教学模式内涵信息技术环境下的教学模式一、教学模式内涵教学模式含义教学模式特征教学模式的构成（一）教学模式含义教学模式是在一定的教学理论或学习理论的指导下，在某种学习环境中展开的教学活动进程的稳定结构形式，是开展教学活动的一套方法论体系；基于一定教与学理论而建立起来的较稳定的教学活动的框架和程序。教学模式是教与学理论的具体化，同时又直接面向和指导教学实践，具有可操作性。它是教学理论与教学实践之间的桥梁。（二）教学模式特征教学活动的抽象概括教学要素的关系表达实施步骤可借鉴模仿（三）教学模式的构成理论基础教学模式所依据的哲学、心理学、文化学、教育学、技术学等方面的基础目标导向教学模式是以促进学习者高阶能力为目标的，但具体到各不同的教学模式，其侧重的目标必然有所不同实现条件促使教学模式发挥功效的各种条件(教师、学习者、内容、技术、策略、方法、时间和空间等)的优化组合结构操作程序指特定的教学活动程序或逻辑步骤。操作程序可以根据实际的教学情境而灵活变通效果评价因目标、程序、条件等方面的不同，各种教学模式有不同的评价标准和方法（四）教学模式的分类从教学系统的结构关系的不同来分有：“以教师为中心”、“以学生为中心”和“以教师为主导，学生为主体的双中心”三种教学模式。从教学组织形式的不同来分有：班级教学、小组教学、个别化教学三种教学模式。从教学目标的不同来分有，基于做的教学、基于思维的教学、基于事实的教学。从课堂教学模式分有：赫尔巴特的四段（或五段）教学过程模式、凯洛夫的课堂教学过程模式、加涅的课堂教学过程模式、“五段”课堂教学过程模式、“六步三段两分支”课堂教学过程模式等。从学习形态分有：自主学习模式和协作学习模式。从教学环境分有：课堂教学模式、网络教学模式和混合式教学模式。从学习理论分有：行为修正模式、社会互动模式、人格发展的个人模式、信息加工模式、建构主义模式。（四）教学模式的分类我国学者祝智庭教授提出了—个教学模式分类框架，并且认为教学模式的差别本质上是一种文化差别。教学模式的文化差别可以从认识论与价值观两个维度来考察从认识论角度来看，存在：客观主义与建构主义；从价值观角度来看，存在：个体主义与集体主义。集成化教育系统个体主义集体主义客观主义建构主义学习监测模拟与游戏智能导学虚拟实验室个别授导问题解决操练与练习电子讲演课堂作业小组讨论虚拟教室情境演示课堂信息处理微世界案例研习查询学习认知工具基于资源的学习情境化学习虚拟学伴虚拟学社协同实验室计算机支持合作学习二、信息技术环境下的教学模式基于资源环境的主题教学模式基于任务驱动的教学模式基于问题的教学模式WebQuest教学模式基于网络的协作学习模式（一）基于资源环境的主题教学模式基于资源的主题教学（Resources-BasedThematicInstruction，RBTI），是指学习者围绕一个主题，通过充分发掘和利用各种不同的资源，并遵循科学研究的一般规范和步骤而进行的一系列探究活动，其目的是为了让学习者提高问题解决、探究、创新等能力，促使学习者的学科素养和信息素养同时得到提升。1、基于资源环境的主题教学模式的特点资源利用的广泛性具有主题性和主题的情境性跨学科性任务驱动性探究性反思递进性2、主题模式类型以学科为中心以社会为中心以自然为中心3、基于资源的主题教学模式基于资源的主题教学活动过程就是一个“电磁场”，主题是“碳棒”，绕在“碳棒”外的线圈就是活动探究过程，评价反思也在整个学习过程中。一旦这个过程接通，就可产生磁力作用。与主题有关的资源即是“铁屑”，整个磁场可以将“铁屑”（有关资源）从各种“屑”（所有资源）中筛选出来，为达到教学目标所用。3、基于资源的主题教学模式明确问题，阐述问题情境形成假设，确定探究方向实施、组织探究活动搜集、整理资料，找出资料的意义形成问题解决方案展开或交流探究结果4、基于资源的主题教学的基本组成单元主题教师学生资源活动（二）基于任务驱动的教学模式任务驱动教学模式，是在系统论、课程论和建构主义的指导下，围绕一定的任务而形成的稳定的教学结构框架。将所有学习的新知识隐含在任务中，学生通过对任务的分析、讨论，明确其大体涉及的知识。然后，在教师的指导、帮助下，找出解决问题的方法，最后通过任务的完成实现对所学知识的意义建构。在教学过程中，将所要学的新知识融入到具体的任务中，让学生通过对任务进行分析、讨论，由简到繁，由易到难，循序渐进地完成一系列任务。1、基于任务驱动的教学模式的特点创设情境，导向任务目标学生主体，老师主导信息化教学设计和课程整合思想是基础问题探究，自主学习是核心以总结评价实现学习意义的建构2、任务驱动的教学模式实施条件有一个驱动性的任务有一个或一系列最终成果强调合作学习活动需要运用多种认知工具和信息资源3、任务驱动教学模式任务驱动教学的一般模式3、任务驱动教学模式整体任务驱动课堂教学模式（三）基于问题的教学模式基于问题的学习（Problem-BasedLearning）是一种关注经验的学习，是围绕现实生活中一些结构不明确的问题所展开的调查和寻求解决方法而组织的。“基于问题的学习”课程能提供真实的体验，这些体验不但有助于各门学科知识的综合，而且能够培养学生学习的主体性，帮助学生构建知识的框架，使学生自然地把在学校习得的知识与现实生活相联系。1、基于问题的教学模式的特征以学生为中心的教学方法以小组为单位的学习形式教师是辅助者、引导者以问题为中心组织教学并作为学习的驱动力问题是真实的、劣构的问题是发展学生实际解决问题能力的手段在问题解决的过程中获得新的知识、发展能力真实的、基于绩效的评价2、基于问题的教学模式的一般步骤序列模块具体活动策略1创设情境，提出问题教师利用多媒体软件、网络资源等创设情境，学生感受情境、确定问题2界定问题、分析问题、组织分工教师引导学生分析问题情境3探究、解决问题将任务分解为新信息搜集，资源整理分析，信息整合等。教师指导学生查找搜集信息，对获取的信息进行筛选，课题组集体探讨，然后将信息整合，创建方案4展示成果、成果汇总班级交流会、网上答辩等5评价、反馈自我评价、互相评价或由老师进行点评3、关键因素设计问题设计学习目标设计信息技术与基于问题的教学模式的整合设计4、基于问题学习模式（PBL）的基本流程5、PBL的模式根据“学习锚”的不同，PBL在实践中主要有以问题为导向的学习（Problem-BasedLearning）模式；以项目为基础的学习（Project-BasedLearning）模式；以问题为导向，以项目为基础的学习（Problem-OrientedandProject-BasedLearning，简称：P0PBL）模式根据对学习者的支持方式不同，PBL模式可以分为医学院模式（medicalschoolmodel）；流动促进者模式（floatingfacilitatormodel）；同学导师模式（peertutormodel）；大班模式（largeclassmodel）根据学习目标与学习者主体地位不同，PBL模式可以分为问题刺激型（ProblemStimulatedPBL，简称PS-PBL)；学生主导型（StudentCenteredPBL，简称SC-PBL)根据学习方式的不同，PBL可以分为纯PBL模式；混合PBL模式（四）WebQuest教学模式由美国圣地亚哥州立大学教育技术系的伯尼·道奇(BernieDodge)和汤姆·马奇(TomMarch)博士于1995年创建。主要依托互联网的强大信息资源优势来培训学习者的探究能力。在网络探究中，学习者可以最大限度地利用网络资源，并在发掘互联网信息的同时促进高阶思维能力的发展。1、WebQuest教学模式的特点WebQuest有一个需要切实解决的中心问题webQuest能充分利用真实的资源来学习通过搭脚手架的方法，帮助学生进行高阶认知活动webQuest强调合作学习，学生在学习小组中必须承担2、WebQuest教学模式的一般步骤序列模块内容要求1引言创设情境，激发兴趣；提供“引言”性的材料和信息主题设计应与学习者过去经验相关；主题具备吸引力，生动有趣2任务对练习结束时，学习者将要完成的事项进行描述包括编辑、复述、判断、设计、分析等，或是这些任务的综合3过程学习者完成认为将要经历的步骤将任务分成小模块，例如对每一学习者扮演角色或看问题的视角的描述等；提供学习建议；过程描述需简洁清晰4资源完成任务所需的信息资源资源是嵌入在WebQuest文档中，作为问题研究的“抛锚点”，这些资源将引导学生，不至于在网络中迷航5评价对学习效果进行评价根据学生学习水平、学习任务的不同层次制定评价量规，评价学生在整个学习活动的过程中的认知、情感、能力6结论总结经验，鼓励对过程的反思，拓展和概括所学知识进一步解释、说明文档。提示读者这是文章的结束；结论部分还可以为教师提供许多问题供全班讨论3、基于WebQuest的建构—探究学习模式（五）基于网络的协作学习模式协作学习（CollaborativeLearning，CL）是一种以小组或团队的形式，组织学生协作完成某种既定学习任务的教学形式。计算机支持的协作学习（ComputerSupportedCollaborativeLearning，CSCL)是基于多媒体计算机技术和网络通信技术进行群体协作学习的一种信息化教学模式。网络协作学习（Web—BasedCollaborativeLearning，WBCL）是指利用计算机网络以及多媒体等相关技术，由多个学习者针对同一学习内容彼此互相协作，以达到对教学内容比较深刻的理解与掌握的过程。（五）基于网络的协作学习模式协作学习、计算机支持的协作学习与网络协作学习网络协作学习的特点网络协作学习的基本方式网络协作学习的教学设计1、协作学习、计算机支持的协作学习与网络协作学习协作学习（CollaborativeLearning，CL）是一种以小组或团队的形式，组织学生协作完成某种既定学习任务的教学形式。计算机支持的协作学习（ComputerSupportedCollaborativeLe