在信息化学习环境中,理论对实践的意义是什么?

随着中小学信息技术教育的深入发展,信息化教育资源库的建设迫在眉睫。由于缺乏教育教学信息资源,许多中小学都建设了校园网,使得投入大量资金的校园网难以发挥应有的作用和效益,造成设备闲置和浪费。大量中小学生上网,也迫切需要适合中小学生年龄特点的学习、交流、娱乐等方面的教育资源。中小学教育教学信息资源的匮乏严重制约了我国中小学信息技术教育的发展,成为我国中小学信息技术教育发展的“瓶颈”。因此,信息化教学资源的开发和建设摆在了我们教育工作者的面前。永州四中作为湖南省教育科学十五重点课题“视听电子教学资源的开发与应用”的实验学校,在三年多的教学资源开发建设的研究与实践中进行了艰苦的探索,积累了一些经验,总结了一些规律,取得了一定的成效。本文结合我校课题研究的具体实践,对信息化教学资源开发的理论与实践进行了初步探讨。

一,信息化教学资源的基本特征

1.数字化:是指通过转换器的采样和量化,将声音、文本、图形、图像、动画、视频等信息从模拟信号转换为数字信号。数字信号的可靠性远高于模拟信号,其纠错处理也容易实现。

2.光盘存储:光盘存储数字信息的容量大,体积小。一张光盘可以存储65万页A4纸文本、上千张照片、3亿多汉字(相当于人民日报10年的合订本),并且可以实现快速查询和检索。全屏动态影像1小时12分钟,FM立体声5小时。

3.多媒体显示:是指利用多媒体计算机技术存储、传输和处理各种媒体学习资源,如声音、文字、图形、图像、动画等。这比传统的单纯用文字或图片处理信息资源的方式要丰富得多。

4.传输网络:信息可以通过网络进行远距离传输,学习者可以在任何一台可以上网的电脑上获取自己需要的信息。

5.学习资源系列化:是指为不同的学习者提供多种形式的系列教学软件。

6.教学过程智能化:包括教学软件的专家系统对教学过程中信息资源的使用进行实时监控、数据收集、分析、辅助等机制,可以根据学生的不同特点选择最合适的教学内容和教学方法,并可以对学生进行有针对性的个别指导;不仅能发现学生的错误,还能指出学生错误的根本原因,从而做出有针对性的辅导或学习建议。

二,信息化教学资源的基本类型

1、模拟视听教材:指与文字教材相配套的视听教材,如投影教材、幻灯教材、视听教材、视频教材等。

2.数字视听教材是指利用计算机技术制作的数字视听教材,如CD、VCD、DVD、LD等。

3、多媒体教学软件:指利用计算机技术为核心的多媒体技术编写的教材,如光盘。

4.电子出版物:书籍、报纸或出版物直接以计算机演示的形式存储,如光盘或软盘。

5.基于网络课程的教材或网站:指用于网络课程学习的具有良好人机交互界面的教材,如各类教育资源库、各类教育网站等。

三,信息化教学资源开发的基本原则

1,教学原则

数字化教学资源应满足教与学的需要,有助于解决教学中难以解决的重点、难点、关键内容或问题。另外,学习进度的安排和教学信息的呈现要符合教与学的原则。

2.科学原理

数字化教学资源应正确反映科学知识和现代科学技术的原理。换句话说,作为传授科学知识的教学资源,它必须有正确的内容和明确的目标。为实现这一原则,在设计数字化教学资源时,我们必须注意:

-资源呈现的知识内容、图片、讲解、音效必须真实。

-资源所展示的原理和定义必须准确。

-资源中包含的模拟实验和动画应符合科学原则。

3、开放性原则

既然数字资源是以教材的形式提供给教师和学生进行重组和使用,那么资源库就应该保证任何教师(学生)都能随时随地收录自己的电子作品。全体师生参与资源的生产过程,将有利于数字化教学资源的丰富。

4、普遍性原则

数字化教学资源融合了最新的数字技术和资源设计思想。在相应的技术标准下,设计的教学资源要适合不同的教学情境和各种学习形式。

5.等级原则

为了保证资源库能够满足学习者根据自身知识水平和学习需求的便利性,数字化教学资源应采用模块化的方式进行管理,使学习者通过对不同层次资源的使用和重组,最大限度地发挥其个性化潜力。

6、经济性原则

数字化教学资源的开发还需要考虑具体的经济条件,要以最少的投入开发出高质量、高性能的教学资源。对此,需要加强对现有资源的数字化改造,避免资源重复建设造成的浪费。

四、信息化教学资源开发的设计思路

基于教学资源管理和使用的方便性,将待开发建设的信息化教学资源分为两个模块:一是教学资源本身;二是教学资源的描述性信息。教学资源模块是指数字视频、音频、多媒体等资源。模块包括三大类:一类是以知识点为基础,经过数字化技术处理的教材,包括图形、表格、公式、曲线、文字、声音、动画、视频等多维信息的素材资源。第二种是类似于小课件的教学单元,旨在帮助教师讲授某一教学难点或帮助学生学习某一知识技能。第三类是动态资源。是指数字化学习环境下,学生和教师的一些学习成果和作品的集合。这种学习成果或作业是师生在一定的教学目标指导下,进行创新思维和问题解决的学习成品,具有一定的教育学性质,可以在计算机上存储、传输、演示和应用。

在设计信息化教学资源时,为了实现资源在更大范围内的互操作和可重构,有必要对其进行描述。这些描述性信息构成了信息化教学资源的第二个模块,即资源的描述性信息模块。该模块涉及八个要素,即①资源的整体描述:用于描述教学资源整体的一般信息。②历史和现状描述:用于描述数字化教学资源的历史和现状。③元描述:提供一些描述信息本身的信息(注意不是教学资源)。④相关技术描述:描述数字化教学资源建设中使用的相关技术要求和特点。⑤教学特点描述:描述教学资源的教育教学特点。⑥知识产权描述:数字教学资源的知识产权和使用条件信息。⑦通用信息描述:描述该教学资源在特定分类系统中的位置。⑧评价信息描述:提供教学使用中对教学资源的一些评价,以及这些评价的作者和时间。

五、信息化教学资源开发的基本形式

1,课堂演示型:教师主要以讲座的方式传递教育信息。

2.百科全书类型:也称为数据类型。学习者可以从中查询很多信息。

3.测量练习型:通过回答一些问题来测量学习者的能力和反应。

4.师生互动:通过友好的人机界面,师生双方可以共同传播和接收信息,可以使学习者在良好的心理状态下积极学习,有利于学习者自主能力的提高。

5.模拟型:对于一些自然现象,如太空探索、危险实验等,可以利用计算机多媒体网络技术设计模拟形式,供学习者模拟感知。它不仅能使模拟的现象更加逼真,还能创造出现实世界中很难找到的“虚拟现实”场景。

6.实验解法类型:借助计算机的信息处理功能,精确求解数学、物理、化学等多项实验数据。

7.娱乐学习型:快乐、好学是学习者的兴趣所在。它能使学习者,尤其是中小学生,在愉快的氛围中学习。

8.远程教学:通过计算机网络,不同地方的学习者可以清晰地听到和看到对方,进行异地同步辅导和讨论,共享资源。

六、开发信息化教学资源的基本途径

信息化教学资源主要有三个来源:一是对现有教学资源进行数字化改造;二是师生创作的电子作品;三是专业人士开发建设的资源。

(一),现有教学资源的数字化改造

在我国现有的教学资源中,除了近年来开发的数字化教学资源外,大部分都是在几十年的教育教学实践中积累的印刷品、音像制品等传统教学资源。这些资源是巨大的,其中许多是优秀的,即使在今天仍然具有很高的教学价值。这些教学资源的数字化改造,既有经济效益,也有社会效益。对于保存大量有价值的教材,节约有限的教育经费,缓解当前我国优质教学资源短缺具有重要意义。

具体来说,就是将现有教学资源中的图片和文字资料,通过数码技术,如数码相机、数码扫描仪等,转化为可以在计算机上进行加工、处理和传输的数字化教学资源。视听教材也可以借助相关设备和计算机应用软件进行数字化转化。随着数字技术的进步,传统广播电视教学中使用的模拟设备逐渐被取代,数字视听资源在教学中的应用将越来越广泛。

(2)师生创作的电子作品

这部分动态教学资源是在数字化学习环境下产生的一种新型教学资源。电子作品有三种基本类型,即①展览作品。这是学生作业的电子稿。老师可以选择学生最好最典型的电子作品发布到网上,供其他学生观看学习。②师生交流作品集。这类作品常被称为教学作品集,主要来源于师生互动。交换作品可能是师生对某一问题讨论的结果,也可能是老师对学生疑难问题的解答。(3)教师对学生作品的评价。这部分资源来源于教师对学生作业进行评价并打分的教学评价活动。

(3)专业人员开发和建设的资源

这是数字化教学资源的主要来源,其开发建设一般有以下步骤:

1.初期生产:这是资源开发的第一步,有两项工作要做:

(1),收集素材由于各种媒体具有不同的信息呈现形式,为了满足不同的教学需要,需要收集各种形式的媒体素材。对此,我们可以通过购买、自行创作、在线欣赏来获取所需的文字、图形、图像、动画、音视频等素材。

(2)对素材进行分类描述:即将各种素材资源按照一定的标准进行分类,明确描述每个素材对象的类别、格式等属性。

2.素材整合:初始制作后,各种素材形式分散,教学功能较差,需要将各种分散的素材整合成一个完整的教学资源单元。创作者可以使用多媒体集成软件编辑文本、图形、图像、声音、动画和图像。目前可以用来整合多媒体素材的软件有很多,如PowerPoint、Authorware、方正奥思等。整合后的多媒体教材具有强大的教学功能,可以直接应用于教学。

3.内容标引:加工后的材料需要专业人员进行标引。标引包括分析资源内容、给出主题、标注资源内容等。

4.质量检查:检查内容包括标引的正确性、图像、声音和视频的质量、文件大小和格式等。

七。信息化教学资源开发中应注意的问题

1,明确指导思想:以认知学习理论为指导。这是因为在信息化教学环境下,教师和学生在“教”和“学”的过程中角色发生了变化。建构主义认知理论认为,学习是在教师指导下以学生为中心的学习,既强调学生的认知作用,又重视教师的指导作用。教师是意义建构的帮助者和促进者,而不是知识的传播者和煽动者。学生是信息加工的主体,是意义的主动建构者,而不是外界刺激的被动接受者和被灌输对象。在认知学习理论的指导下,我们可以更加关注学习者的学习过程和师生双方的活动,有利于学习效果的提高。

2.落实发展方针:一是积极利用现有教学资源。改革开放以来,我国教育技术取得了长足的进步,同时也开发、研制和生产了大量丰富的视听、幻灯、投影教材等教学资源。我们应该充分利用这些现有资源开发新的教学资源。二是充分发挥企业的作用。随着知识经济时代的到来,许多高科技企业加入到信息资源库的开发和建设中,如科利华集团投资建设的“信息校园网”。他们拥有雄厚的资金和大量的高层次科技人才。借助他们的“兵团”优势,可以开发高质量、高水平的信息化教学资源,满足日益发展的信息化社会的学习需求。第三,积极参与课题的研发。对于一些教学资源的开发,高科技企业因为一些因素不愿意介入。他们可以申请国家、省、市教育部门资助的项目进行有组织、有系统的开发,发挥各自在该领域的优势,进行科学合理的开发建设。四是鼓励教师根据知识点发展。信息教育的一个显著特点是最大限度地调动每一个学习者的潜能。由于学习者认知能力的差异,再好的课件也不可能满足每个学习者的需求。因此,有条件的学校应该鼓励教师根据学习者的知识点,利用信息工具开发教学资源,让每一个学习者都成为成功的学习者。

3.突出教学的特点:一是关注人的主体性。教学资源赋予教师和学生结合教学思想、教学方法和学习理论的主动权,把课件设计者过去从事的教学设计还给教师和学生自己,从而成为教师和学生教学活动的工具。因此具有高度的灵活性和可重构性,充分体现了面向21世纪的尊重人、以人为本的教育思想。教学设计和学习理论的应用不是在课件开发之初,而是师生在教学活动中进行的,使不变的(教学资源)要变(教学实践),计算机成为课堂教学的有力工具,成为师生充分发挥个性和创造性的技术保障。二是注重资源的通用性和灵活性。教学资源与教材版本无关,是按知识点分类的。这样,无论教材课程体系和教材版本如何变化,教学资源都可以被教师和学生应用到当前的教学活动中。三是注重资源的基础性和可整合性。教学资源越基本,附加的边界约束越少,其重组的可能性越大。比如一个下雨的素材(图片、动画、电视),可以让语文老师讲一讲散文、古诗词或者作文的意境;生物老师可以用来讲生态学;地理教师可以插入到气候的课程演示中;物理课可以讲水的状态变化和落体运动。如果让学生发表意见,可以提出上百个想法,这是连老师和专家都不敢奢望的。第四,注重资源的开放性和自我再生产。教学资源以原始的方式入库,供教师重组使用,因此任何教师(学生)都可以随时随地将最新的信息和自己的作品添加到库中。只要建立了教学资源的信息标准和存储标准,教学资源在教学活动中自然会具有开放性和自我传播性。随着计算机技术的发展和全体师生的参与,教学资源的快速发展将是不可思议的,就像今天互联网上的信息爆炸一样。第五,注重资源的实用性和易用性。解决重点难点问题的教材和微课件库,基本与教学思路无关,每个老师都可以用。普通教师通过掌握简单的组合平台软件,可以很容易地将教学资源以插件的形式插入课件中。未来的组合平台软件将使教师使用积件像搭积木一样方便。

网络信息技术的发展既为教育教学提供了机遇,也提出了挑战:如何解决中小学教育教学信息资源严重不足的问题;如何科学、合理、经济、实用地开发和建设信息化教学资源;如何使巨大的资金投入更好地体现教育教学改革的成效;如何充分发挥网络信息技术的作用和潜力;如何引导学生正确对待和应用互联网上复杂多样的信息......因此,教育创新,我们任重道远!