信息技术对中小学教育的影响及其应用
一、信息技术对传统教育的挑战
教育的发展离不开科学技术的支持。从教育史上看，没有语言的发展，文字的诞生，印刷术的发明，没有 这些技术的出现，就不会产生一次又一次的教育革命。近代新技术如幻灯、投影、录音、录像、广播、电视等 ，使知识的传播实现了时间与空间的超越。多年的教育实践证明，这些又称作视听媒体的新技术，在教育中的 作用可以归纳为：有利于激情引趣，促进学生主动学习，有利于优化教学过程，提高教学效益。在感知、想象 、理解、应用整个学习过程中，利用这些技术可以突破重点、降低难点，增大教学密度，节省教学时间；有利 于培养学生的形象思维和抽象思维的协调、共同发展。视听媒体已成为教育教学的一种教学手段，教师手中的 教的重要工具。教学论专家吴也显指出：“作为教学的中介系统对教学实践发展的影响是最为直接的，正是这 种中介系统的变化促使教和学的关系发生变化，从而使教学活动由低级向高级发展。由于信息中介系统的日益 复杂，就引起知识信息的传递形式与教师学生之间的关系发生了结构性的变化”。也就是说，科学技术能够引 起教学本质的变化。
多媒体技术和网络技术的发展日新月异，尤其是被称为“人类有史以来世界上最大的机器”和“自印刷术 以来人类在通讯方面最大的变革”的因特网发展异常迅速。越来越多的人认识到，信息技术的发展将带来整个 教育思想、模式和方法的一场深刻革命。围绕这个问题，从六个方面进行认识：
1.信息技术已经引起了传统教育的三大基石即阅读、写作和计算的裂变。仅以阅读方式的变革为例，体现 在阅读方式将从文本阅读走向超文本阅读，从单独阅读文字发展到多媒体电子读物，在同电子资料库对话中进 行高效率检索式阅读。
2.信息技术对教育观念的冲击，表现为人们对学校概念的改变。在信息社会中，学生可以足不出户，在家 庭电脑上接受优秀教师的教育和辅导，也可以利用全球信息库，随意查阅世界各地电子图书馆的有关信息。学 生学习的时间和空间由学校转移到家庭或工作场所，这一转移将使中小学教育打破了时空范围的限制，产生开 放性的中小学远程教育模式，分布于不同地方的学生和教师可以同时坐在一“虚拟教室”中进行学习、讨论， 这一变化将打破“学校中心”或“课堂中心”。信息社会的教育将是一个“人选择教育”的社会。
3.信息技术使教育教学目标发生变化。当今信息时代，因特网的大量的、普及化的应用，使信息技术进入 社会的每个角落，全球走向高度一体化，国际竞争更趋激烈，对人力资源提出了更高的要求。信息社会需要具 有高度创造性，有很强的自学能力和信息检索、获取、分析与处理能力的新型个性化人才，而不需要在我国现 行教育体制和《教学大纲》下培养的知识积累型人才。
4.信息技术使教学方式、教学方法、学习活动更加灵活多样。多媒体技术的快速发展带来了教育技术在知 识表示这一基础方面的重大突破。知识可以用文字、图像、动画、声音、视频、图形等多媒体表示，丰富多彩 的世界都可以被模拟仿真，可以出现虚拟世界。也就是说，所有学科教学都可以在计算机上进行。
如果说过去由于受教学条件的限制，只能采取班级制的集体教学模式，无法真正作到“因材施教”的话， 在今天有了电脑、多媒体、网络等信息技术的条件下，个别化教学模式、小组协作学习模式、远程实时交互的 多媒体教学、在线学习、在线讨论等等，就有了实现的可能。信息技术将“教师为中心”转变为“学生为中心 ”，使得学生的学习更加主动、积极。
5.信息技术将改变教师的角色。由于信息技术为教育提供了多元化的信息渠道，一个人获取必要知识所花 费的时间越来越短，教师将有更多的时间和精力，去关注学生个性、品格的培养，注意培养学生健康的心理， 及时清除心理障碍，指导学生养成高尚的情操、健全的心理，增强学生适应社会和服务社会的能力。在课堂教 学中，教师由知识的讲解者、传递者，变成学生意义建构的帮助者、指导者、促进者。还有一部分教师将由直 接教学转为间接教学，由幕前转为幕后，成为教育软件的编制者、管理者、服务者。
6.信息社会将改变学生学习活动的性质。联合国教科文组织提出一个重要的思想：21世纪教育的四大支柱 ，即学会求知、学会做事、学会做人、学会共处。网络给学会求知带来机遇和挑战。网上学习要求学生把对知 识的探究精神发挥到极至，并让其充分个性化。网上学习还要求学生充分发挥学习的自主性，发挥自己的主观 能动性，向多元化发展。建立在交互网络基础上的自主、探索式学习是一种崭新的特别值得中小学进行尝试的 教育观念。
综上所述，信息技术对传统教育的“三中心”的挑战和冲击是必然的。但是我们也要研究信息技术对教育 可能带来的负面影响，也必须反对一种片面强调信息技术作用的观点。有学者认为，在教育上，信息技术的发 展，增加了青少年自我封闭的趋势，影响他们融入社会生活。作为新教育教学手段，不可能达到师生面对面的 情感交流、教师人格力量的直接感染和模范行为的直接影响的教育程度。学生过分迷恋电脑，缺乏社会上的人 际交流，不利于他们完善人格。学生过分迷恋电脑，可能会减少户外运动，导致身体素质下降，还有可能受到 网上垃圾这些消极信息的腐蚀。所以，我们既要看到信息技术所拥有的传统教育不可比拟的优势，也要认清其 自身难以克服的不足。有人认为，多媒体教学和网络教学就是教学的全部，从而否定了传统课堂教学和传统电 教手段。这种认识也是不正确的。各种教学手段、方式之间应取长补短、优势互补。这好比说，我们有了汽车 、飞机等先进交通工具，但更多情况下还是要靠自己的两条腿。我们说，信息技术对教育的挑战，不是对传统 教育的全盘否定，两者要走向协同和融合。
二、信息技术的特点与教育功能
（一）多媒体技术的特点与教育功能
多媒体技术指能够同时采集、编辑、存储和显示文字、声音、活动影像、图像、图片、动画的技术，表现 为以多媒体计算机为工作母机，以各种操作软件为工作环境，对上述各种信息媒体进行数字化加工处理。其特 点与教育功能分析如下：
1.集成性。能够有机地结合、加工、处理多种媒体，改善了信息的表示方法，把人们的各种感官有机地组 合起来获取信息，从而更加吸引人的注意力。在教育方面体现为教学信息显示多媒体化。
2.交互性。它可以使传播信息和接收信息之间相互进行实时的通讯和交换，不象电视、广播那样，人只能 被动地接收。在教育方面表现为教学过程的交互性。
3.超文本性或超媒体性。利用这个功能可以实现多种媒体信息的非线性呈现方式。在教育方面体现为教学 信息组织的超文本方式。具有超文本特点的多媒体软件应具有如下特点：
● 是一种大容量的知识库，可供学习者检索、学习。
● 所包含的信息是多媒体信息，包括文本、图形、图像、视频、声音、动画等。
● 用户可按照需要随意选择路径。
● 提供检索和导航功能，使用户可以方便检索知识库中的信息而不致于迷失方向。
（二）网络技术的优势和教育功能
多媒体技术的最大特点是交互性，因而能很快进入教育领域。这种应用首先是从单机开始，而单机的信息 毕竟有限，必然走向网络化的方向。利用网络联机，达到设备共享、信息共享。
1.网络媒体的优势。网络的出现是传播领域的又一次拓展，有人把网络称作第四大传媒，它的主要优势在 于：
● 能够节省资源，不会像报刊一样造成纸张的浪费和污染。
● 直接参与性强。可以在网络上随时、随意表达自己的意愿，同任何人对话。
● 信息量容量大、来源广。在它的平台上，你可以找到你所需的各种信息，包括电影、电视、广播、报 刊、书籍的内容。
● 可选择性强。网络媒体具有的最大特点是它的信息检索功能，用户只需键入一个主题词汇，所有含有 该词的文章就会被调出来。
2.网络媒体的教育功能。网络技术为中小学信息化教育提供了新的发展机遇。它为网络化教育提供了必备 的“教育教学资源共享、信息交流、网上教学和远程教育”等功能。在1999 年， 教育部启动了《面向21世纪 教育振兴行动计划》，提出了加快教育现代化和信息化建设步伐，尽快建立覆盖全国的远程教育网，构建终身 学习体系。实现中小学网络化教育目标，亟待解决两个问题：教育资源库的建设，校园网络的发展。
三、信息技术在教育领域中的应用
（一）信息技术在中小学应用的层次
1. 作为学习的对象：教会学生信息技术的知识和技能。 如果承认21世纪是信息社会的话，那么，21世纪 的人才至少应具有和信息社会接口的能力。如果生活在信息社会中，你不会用计算机，不会用网络，那么你就 无法和这个社会相融。中小学校设置的计算机课程应注意培养学生的信息素养，培养学生学习与应用信息技术 的兴趣和意识，帮助他们掌握计算机基础知识和基本操作技能，教会学生如何收集、利用、交换、共享、制作 、保护信息，使学生能适应信息社会中的学习、工作和生活方式。
2.作为传统教育的辅助工具：它强调信息技术与各科课程融合，找到它在课程的哪些地方能增强学习的效 果，能使教师和学生做到用其他方法做不到的事情。
3.构建新型的学习模式：创造新的信息化学习环境和教育环境，探讨新的学习模式。这种学习模式应体现 学生学习的主体性，强调探究式、问题解决式、合作式的学习方式，突出多样化个性化的个体学习行为。
4.促进全面教改：基于信息技术对教育目标、内容、模式、组织形式做根本性的改革。
（二）校园多媒体网络教育系统的建设
1.多媒体综合教室：在该教室中可以实现多媒体组合教学。在该模式下，教师可以边讲解边操作，结合教 学内容展示事例，创设情景，呈现过程，提供示范。该系统适用于各学科的班级教学，能较好地解决演示教学 问题，有利于教师作用的发挥。缺点是学生只能看和听，而不能“做”，学生的反馈信息只能靠教师察言观色 ，设疑提问方式获得。
2.多媒体电子教室：在该教室中， 无论任何形式的教学信息， 如CD-ROM、CAI课件、计算机应用程序、教 学录像、录音、投影、 实物等，均能实时播放，实现教学演示、示范、讲解功能。广播过程中，教学信息可以 同步传送给全体学生，或部分学生，或个别学生，实现了班级教学、小组教学、个别化教学。教师可以不离开 座位，观察任何一位学生的学习情况，监听学生之间的讨论，使教师能及时准确了解学生的学习情况，调控教 学进程。教师还能够对学生的操作、学习过程进行远程遥控，进行一对一的个别辅导。在学习过程中，学生有 不懂的问题，可以呼叫教师请求辅导。教师在监听、监看过程中，如发现问题，也可以接通学生机进行个别辅 导。
3.校园闭路电视双向控制系统：在闭路电视系统基础上，增加若干台多媒体计算机及控制设备，可建成闭 路电视双向控制系统，赋予每个教室多媒体综合教室的功能，实现多媒体组合教学。
4.校园网（网络教学模式）
（1）建网的目的
● 教师可以方便地查询、浏览、存取网上资源，进行教学设计（备课）和制作课件；调用网上资源，进 行课堂教学；利用网络对学生的学习进行指导和考查。
● 学生可以方便地查询和浏览网上资源，实现远程学习，进行个别化学习或协作式学习等。
● 实现办公与教学管理自动化。
（2）存在的问题
● 我国校园网的建设仍处于初级阶段，虽然已有学校建立了校园网，但真正用起来的不多。这里暴露了 当前校园网建设中的一个重要问题：不重视网络教育资源的开发，不重视教师和学生的培训。出现了路上无车 ，车上无货，建网容易，用网难等一系列矛盾。由于网络利用率和效益不高，而硬件设备又逐年下降，造成设 备闲置和浪费。
● 缺乏总体规划，缺乏统一规范、要求。
（3）建校园网的原则
遵循“依据需求，总体规划，适当超前，分步实施，成熟可靠”的基本原则。
● 依据需求：指要把满足教与学需求，把教学改革需求作为校园网建设的出发点。
● 总体规划：指校园网建设要服从学校的长远规划，要把硬件建设、软件建设和人员培训作为整体来统 筹规划，制定出校园网的发展规划。
● 适当超前：教师自身的信息化程度是校园网应产生的教育教学效益的必要前提。我们提倡，在校园网 建设中，软件建设和人员培训应适当超前。
● 分步实施：指根据经费情况，按不同的目标层次，分步、分期实施，逐步到位。
● 成熟可靠：指采用经过实践证明先进、成熟的，适用、够用、好用的技术产品。
（三）教育软件资源库的开发
目前，缺乏教育教学信息资源已成为制约我国中小学网络化教育发展的“瓶颈”。实施网络化教育的重要 前提和当务之急，是加强教育软件建设。当前，急需开发适应素质教育需要，能够符合教育教学特点，能够发 挥学生主动性和探究性学习，能够培养学生理解能力、分析和解决问题能力、创造能力、创新意识，能够充分 发挥学科教师教学特色和教学个性的教与学软件。
1.教师用CAI软件。这类软件以辅助教师课堂教学为主要目的。 它的特点是与学科大纲教材配套、同步， 以知识点、能力点为片断，以突破教学重难点为目的。通常采用动画、图片、声音等形式将教师难以表述的理 论、需要模拟的微观世界或难度较大的课堂实验等编制成CAI 软件进行模拟演示，为学生提供大量直观材料， 从多角度表示相同的信息，辅助教师讲解，使学生容易形成概念、理解原理与法则。“模拟演示”是设计开发 这类软件常用的教学策略。
“教无定法”，可是当前的教师用CAI课件基本属于固定型的， 既内容固定、情景固定、教学策略固定、 运用程序固定，不适应灵活多变的教学情境，难以发挥学科教师的教学特色和教学个性。遵循以人为本的思想 ，我国学者提出了“积件型”软件开发思想，其目的是将软件合成的主动权交给学科教师，发挥学科教师的主 导性和创造性，开发出适合不同教师风格不同教学情境的教学软件。“积件型”软件开发实现的必要前提有两 个：一是要有现成的多媒体教学素材资源库，即以知识点为基础按一定检索和分类规则组织的文本、图形、动 画、活动影像、声音等素材；二是学科教师必须掌握某种多媒体著作工具，用它能将各种多媒体素材，按教学 要求进行合成。
2.学生用CAI软件。这类软件以帮助学生进行个别化学习、 自主学习、协作学习为主要目的。在软件开发 的指导思想上，应特别强调“问题解决”和“探究、发现”的学习策略。优秀的学生用CAI 软件应能为学生提 供多种解决问题的策略、途径和方法，让学生直接参与交互活动，在解决问题中去学习，去发现知识，掌握知 识，适应了不同学习程度学生的要求，使学生学习主动，增强学习兴趣。
学生用CAI软件可分为两类。 一类是为学生提供学习环境让学生进行观察、操作、分析的“学习工具型” 软件。这类软件通常是在计算机提供的学习环境中，让学生自己操作得到知识，获得能力。它又分为下面几种 ：
● 个别指导型。针对不同学生的学习特点和学习要求，用计算机来代替教师的教学功能，以计算机辅助 教学的形式传递学科知识，进行个别指导，给予相应的教学内容和教学过程，让学生有效地学习和掌握知识。
● 操作、练习型。在计算机的支持和控制下，就某一单元的基础知识、基本概念、重点、难点组织练习 ，采取交互问答方式让学生自己练习，学生可根据自己的实际水平选择各类练习，以巩固知识，形成技能。
● 模拟探究型。面向某一学科或某一类知识提供模拟操作环境，学生可以通过自己的操作改变其中的参 数，观察参数改变后的变化，通过讨论，发现、探究事物的运动变化规律，从而形成概念与规律，获得分析问 题、解决问题的能力。
另一类学生用CAI软件叫作“学习资源型”软件。 这类软件通常包含大量的数据和事实，并提供了方便快 捷的查询手段。它通常以数据库、多媒体资料库等形式出现，并具有超媒体结构的特征。学生在教师的指导下 ，通过鼠标操作，选择不同的图形化工具，如按钮、热字、热键等，激活屏幕中的某一部分，打开窗口，以显 示相关的图像、文字材料，学生还可激活多个窗口，逐层深入地获取更多更详尽的资料。学生自主对这些学习 资料进行处理、分析，从而发展能力和掌握知识。
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