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3.信息技术教育及与课程整合 从国际范围来看,在90年代中期以前,各国为了实现信息技术课程的目标,基本上是采用单独设课的形式在初中和高中阶段独立开设专门的信息技术课(而且那时是叫“计算机课”或“计算机应用基础课”),到90年代中期以后才有一些国家开始尝试将信息技术内容整合到中小学各学科的课程中去,使信息技术基础知识与能力的培养和各学科的教学过程紧密结合起来。8在进入这个阶段以后,实际上信息技术就不再仅仅是辅助教或辅助学的工具,而是要从根本上改变传统的教学结构和教学模式。因此,信息技术与课程整合的实质,是要通过信息技术所创建的理想学习环境和全新的学习方式从根本上改变传统的教学结构。 (1)面临的问题和挑战 在教育部的领导下,近几年来,中小学信息技术教育不断升温,发展势头迅猛。第一批全国中小学信息技术教育实验区只有15个,涉及到10个省(直辖市),大多数都是东部省份;而第二批中小学信息技术教育实验区就达到了76个,延伸到了我国30个省市自治区9。从全国和各省市地区的信息技术课程数量上来看,普通高中开课率较高,基本普及了信息技术教育;初中、小学的信息技术课程的开设情况稍微差一点,特别是农村初中、小学的信息化工作还没有完全展开。在关注信息技术课程开课率的同时,我们更应该关注信息技术课的质量和教材建设。同时还要把握四个要素:先进的理论指导(尤其是建构主义理论的指导)、丰富的教学资源支持(特别是网络教学资源的支持)、信息技术的环境(将信息技术主要作为认知工具与情感激励工具)、明确的整合目标(建构新型的教学结构与教学模式)。决不能简单地把信息技术与课程的整合等同于计算机进课堂,也不完全等同于计算机辅助教学(CAI)、多媒体教学或网络教学10。 2002年10月,对湖北省6个地区13所中小学信息技术课的教学现状进行的调查显示11:80%的学生认为信息技术不是计算机技术,100%的教师也是同样认为,大家都意识到信息技术教育决不仅仅是计算机教育。但现实情况是,现今的信息技术课仍然等同于计算机课,无非是讲授计算机的发展、办公软件的使用以及如何上网等这些基本的计算机知识;教材方面虽然年年改,但是只是改变了形式,内容却始终没变,仅仅围绕计算机及网络。54.3%的学生认为现在的信息技术课程对他们学习的帮助不大;47.2%的学生认为对他们的生活帮助一般,甚至有21%认为根本就没有;50.9%的学生都认为通过信息技术课的学习不能让他们对现代信息技术产生强烈的兴趣。 (2)对教育技术学科发展的新要求 教学设计与计算机教育应用一直都是教育技术两个最核心的领域,面对当前信息技术教育和信息技术与课程整合的现状,教育技术学科发该何去何从?通过对这个问题的思考,这里特别强调信息技术与课程整合是以课程为核心的,应该从教学、社会和技术支持、情境认知三个层面上进行系统规划。 从教学层面上,信息技术进入课堂教学是以建构新型教学结构为本质特征的,而这种新型教学结构强调的主要内容是通过学习分析(包括学习者分析和社会背景分析),设计学习资源、认知工具以及学习者的自主学习、主动学习和支持自主学习、主动学习的教学策略、教学模式和学习环境。究竟该如何实现这种新型教学结构,我们认为可以通过基于活动的理论,设计教学过程,为学生充分地参与学习创造机会。 从社会支持层面上,信息技术在教学系统中就是要创造一个教师和学习者相互合作和信任的环境,同步交流和异步交流模式都是教和学过程中基于信息技术的重要工具。信息技术的应用要有助于师生的互动和交流,提高协作学习的有效性,培养学生人际沟通和人际交流的能力。 从技术支持层面上,信息技术与课程整合必须要具备一定的技术环境,一方面要正确合理地优化组合媒体,重视源于教学实践的实用型软件的设计与开发,把教学软件能否成为学生的认知工具或情感激励工具作为教学软件使用效果的评价标准,尽量少地采用复杂和难以使用的技术;尽量为教师和学习者提供充分的技术支持和培训。 另一个方面避免各种技术模块的堆砌,更多地考虑支持学习和教学的策略,研究教育教学问题。 从情境认知层面上,信息技术作为学习内容,无论是从教材形式设计,还是教学方式都应该有一个新视角,应该在与其它课程整合的过程中学习信息技术,学生也可以通过完成一项综合任务学习信息技术。利用信息技术创设的学习情境,要提供尽量真实的任务情境。境境认知的重点在于高层的思考技能,而不是实际信息的记忆。通过提供复杂、设计有漏洞的、真实的任务,培养学习者抽象问题的能力、以及相关信息的查找能力、问题解决过程的元认知监控能力和真实问题背景中的推理能力。而在传统课堂中,学习者经常面对的是一些不适当的、没有意义的问题或任务,这些任务脱离学习者的实际经验,对学习者的培养没有明显的作用。 事实上,在学科专业规范中,为了提高教育技术学专业人才在我国信息技术教育及信息技术与课程整合方面的适应性和创造性,已经列入了三门相关的核心课程:教学设计、信息技术与课程整合以及教育技术项目实践,这也是对上述几个方面的重要体现。 三、知识工程学:一个新的研究领域 教育技术学科自身在不断完善的过程中,努力寻找和开辟更广的发展空间和研究领域时,以更好地促进知识的有效理解和应用。一时期“教育技术与知识工程”成为热门话题。 1.知识工程的概念 知识工程是应用人工智能的原理与方法,对那些需要专家知识才能解决的应用难题提供求解的手段。恰当地运用专家知识的获取、表达和推理过程的构成与解释,是设计基于知识的系统的重要技术问题”12。从知识工程的发展历史可以看出,知识工程是伴随“专家系统”建造的研究而产生的。实际上,知识工程的焦点就是知识。知识工程领域的主要研究方向主要包含知识获取、知识表示和推理方法等,其研究目标是挖掘和抽取人类知识,用一定的形式表现这些知识,使之成为计算机可操作的对象,从而使计算机具有人类的一定智能。 从一个国家的角度看,应该把知识作为基础设施来看待和发展,应该营造将科研、高校、企业与知识机构和广大劳动者紧密联系在一起的社会网络,通过这个网络实现协同和互动,使知识得以生产、传播、扩散,保证经济活动各个环节都可以很容易地获得和应用所需要的知识。而这种知识基础设施的建设是同国家创新体制联系在一起的,仅靠人工智能的研究是不够的,毫无疑问必须涉及到计算机、通讯、教育、心理、社会、经济、传播等诸多学科。 因此,必须建立一个广义的知识工程学,它是“一门研究人类智能及人类知识的机理以及如何用机器模拟人的智能并促进人类知识发展的学科”13。用机器模拟人的智能的意义不在于模拟本身,而是在于帮助人类解决实际问题,同时发展人类知识。 2.教育技术与知识工程的关系 教育技术是以技术的应用为切入点研究改善人类学习行为的策略。同样涉及人机交互的问题,只不过关注的是教育领域内为了促进知识的有效力理解和信息加工,如何实现隐性知识与显性知识的相互转化,如何通过知识的可视化途径促进知识的理解和加工。所以,教育技术同样需要关注专家和新手的区别,以便通过机器模拟专家学习过程,创设积极的学习环境,引导学习者的学习策略和方式。智能教育系统是在当前CAI课件的基础上,引入人工智能之后形成的现代教育系统,它主要包括专业知识、学生模型、教学策略和人机界面等几个部分,而且智能教学技术和综合超媒体课件再与网络技术有机结合在一起,便可以实现知识的软件化,尤其是20世纪80年代中后期开始的教学设计自动化研究和探索更为教育技术与知识工程的融合提供广阔的空间。 教育技术的发展历史也同样告诉我们,为了促进知识的有效理解,教育技术学领域除了借用人文社科和教育心理学研究方法之外,还应用其特有的研究方法,即话语分析和开发研究方法,去探究知识形式化和可视化的策略与方法,提高机器的智能化水平,从而更好地服务于教学实践。在这个过程中,知识工程领域的基本知识,如知识本体论、知识表征和问题表征、知识库与协同计算、语言认知和语言计算、认知建模和知识推理等,都将对教育技术的研究与开发提供坚固的基础知识。目前,各级各类学校借助学习平台搭建了丰富的学习环境,利用概念图和思维导图等知识可视化工具,通过大量形式化的知识学习,不仅扩展了学习空间和学习方式,而且也极大地促进了教育技术实践领域多个层面问题的探究。 教育的根本目的是促进人的发展,同时也是促进社会的发展与人类知识的发展。毫无疑问,教育是知识的生产、传播与扩散的重要途径,因而从教育的角度,特别是教育技术的角度,研究知识工程是必要的。另外,知识工程的研究领域涉及多种学科,对于教育技术学研究人员来说,他们具有教育学、心理学、信息科学与传播学等多方面的知识背景,应是知识工程研究的一支重要有生力量。因此知识工程可以也应该作为教育技术学的一个重要研究方向。 教育技术学科目前也正是要通过积极吸收知识工程学的研究成果,探究教育传播过程中的话语分析、教学设计自动化、智能测评技术和教育系统仿真技术等问题,而这些问题的解离不开多学科的支持和协同。教育技术是理论和实践并重的交叉学科,其两个主要实践领域:信息技术与课程整合和网络教育都强调对学习者学习的支持,而且从事这些研究的教育技术从业人员包括三大人群:电教系统、高校的“专业人员”(从事教育技术学专业教学和研究人员)、高校系统的部分计算机及其它从事“CAI”的人员。这些专业人员具备多学科交叉的特点,有缘于教育、心理、信息技术背景的,也有基于计算机、电子科学、物理学学科背景。教育技术学科已经具备的这些条件和特点正好为教育技术与知识工程的融合营造了和谐自然的生存空间和肥沃的土壤。 四、结语 经过老一辈教育技术专家、学者以及广大实践领域同行们的共同努力,本学科已经发展成为一个学者众多、领域广泛、发展迅速的重要学科,对我国的教育信息化建设、教育教学过程的优化以及教育学科知识库的丰富起到了不可替代的作用。然而,在整个社会信息化进程中,教育技术面临的问题也同时凸显出来,这既是对本学科发展的一种严峻挑战,也是一种难得的机遇。 教育技术学科要在这些方面取得实质性的进展和成果,除了上述要关注的问题外,还必须要重视教育技术研究方法的创新与合理应用,不仅要体现教育技术学跨学科的特点,吸收人文社会科学、教育学和心理学的研究方法,还要运用能够深入研究人机交互问题的话语分析方法和开发性研究方法,系统科学地规划研究问题。同时,还要关注本学科的知识积累问题,促使后续研究工作能够在前人研究基础上不断地向纵深推进,进一步丰富人类的知识宝库。论文撰写要遵循国际通用格式(如APA格式),提高研究成果在国际平台上对话、交流和共享的程度。
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