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一、e-Learning 的内涵及其核心要素 二、当前高校教学改革存在的主要问题 三、当前高校教学改革的主要目标——创建新型教学结构 四、“现代信息技术”和“信息技术与课程整合”可为新型教学结构的创建提供最理想的教学环境 五、如何实施信息技术与各学科课程的整合
一、e-Learning 的内涵及其核心要素
自进入20世纪90年代以来,随着多媒体技术和因特网的日益普及,信息技术正在改变人类社会的生产方式、工作方式、生活方式和学习方式,而且这种变化还在与日俱增。近年来, e-Business、e-Marketing、e-Government、e-Management、e-Home、e-Library、e-Learning……等概念的提出并迅速在全世界流行,就是上述发展趋势的真实反映。下面我们仅就e-Learning这一概念的本质进行剖析,试图探讨现代信息技术对人类学习方式的深刻影响以及由此而产生的教育、教学领域的巨大变革。为此,我们需要先分析一下e-Learning的定义、目标以及达到这一目标的具体途径。
1、e-Learning的定义
根据美国教育部2000年度“教育技术白皮书”的比较权威的论述[1],关于“e-Learning”这一概念,有以下几种不同的说法:
什么是“e-Learning”?它是一种受教育的方式,包括新的沟通机制和人与人之间的交互作用。这些新的沟通机制是指:计算机网络、多媒体、专业内容网站、信息搜索、电子图书馆、远程学习与网上课堂等。
e-Learning指的是通过因特网进行的教育及相关服务。
e-Learning提供了学习的随时随地性,从而为终身学习提供了可能;学生在e-Learning中是以一种全新的方式进行学习。
e-Learning将改变教师的作用和师生之间的关系,从而改变教育的本质。
e-Learning是提高学生批判性思维和分析能力的重要途径。
e-Learning能很好地实现某些教育目标,但不能代替传统的课堂教学。
e-Learning不会取代学校教育,但会极大地改变课堂教学的目的和功能。
综合以上所述,可以对e-Learning给出如下定义:
“e-Learning是指主要通过因特网进行的学习与教学活动,它充分利用现代信息技术所提供的、具有全新沟通机制与丰富资源的学习环境,实现一种全新的学习方式;这种学习方式将改变传统教学中教师的作用和师生之间的关系,从而根本改变教学结构和教育本质。”
关于“e-Learning”一词的翻译,目前有三种不同的译法:网络化学习、电子化学习和数字化学习。按上述定义,e-Learning本来是指网络化学习(强调基于因特网的学习),但在实际应用中,有时又把基于多媒体资料的数字化学习也包括在e-Learning的范畴。例如,美国教育部部长R.W.赖利在2000年12月向美国国会递交的“国家教育技术计划”[2]中,就是以e-Learning作为整个计划书的总标题,但是在该计划书的四章内容中又在多处提到基于多媒体资料的数字化内容(这类内容包括CD-ROM、数据文件、计算机模拟、数字音视频等),并强调在e-Learning中要把数字化内容与网络资源结合起来。可见在赖利部长的计划书中,e-Learning又不仅仅是指网络化学习,而是指“数字化学习”。由于“电子化学习”的概念过于广泛,所以我们认为把“e-Learning”翻译为“数字化学习”是比较适当的。与此同时,关于e-learning的上述定义,最好也按以下方式稍微作些修改:
“e-Learning是指通过因特网或其他数字化内容进行学习与教学的活动,它充分利用现代信息技术所提供的、具有全新沟通机制与丰富资源的学习环境,实现一种全新的学习方式;这种学习方式将改变传统教学中教师的作用和师生之间的关系,从而根本改变教学结构和教育本质。”
2、e-Learning(数字化学习)的目标
美国21世纪劳动委员会经过研究断言[2],美国未来经济的健康发展将直接取决于美国年青一代在什么样的广度和深度水平上达到“21世纪能力素质”的要求[2],而e-Learning(数字化学习)正是美国教育部2000年12月向国会递交的“国家教育技术计划”中打算用来提高年青一代“21世纪能力素质”的根本措施。换句话说,e-Learning的目标就是要普遍提高年青一代的“21世纪能力素质”。
那么,什么是“21世纪的能力素质”呢?
美国21世纪劳动委员会的说法是:“它包括很强的基本学习技能,也包括思维、推理能力和团队协作精神以及对信息技术的熟练掌握与运用”[2]。
美国教育技术CEO论坛第4年度(2001)报告则明确指出,“21世纪的能力素质”应包括以下5个方面[3]:
基本学习技能;
信息素养;
创新思维能力;
人际交往与合作精神;
实践能力。
对以上两种表述加以比较,不难看出,二者的含义基本相同,只是后者更全面、更准确一些,所以我们倾向于采用CEO论坛报告的表述。
在上述五个方面的能力素质中,一般认为,基本学习技能就是指“读、写、算”能力;信息素养是指能够有效地对信息进行获取、分析、加工、利用和评价;创新思维则应包括发散思维、批判思维、联想、想像以及抽象概括与逻辑推理等方面的思维能力。可见,这五个方面确实是21世纪(即信息时代)创新人才所应具备的能力素质。如上所述,e-Learning的目标就是要普遍提高年青一代的这种素质,因此,从根本上说,e-Learning的目标就是要通过现代信息技术(特别是多媒体和网络通信技术)所提供的理想学习环境,实现一种全新的学习方式,彻底改革传统的教学结构与教育本质,从而培养出大批21世纪所需的创新人才。
那么,应当如何才能达到e-Learning的这一宏伟目标呢?
3、达到e-Learning(数字化学习)目标的具体途径
美国教育技术CEO论坛第3年度(2000)的报告指出[3]:“数字化学习的关键是将数字化内容整合的范围日益增加,直至整合于全课程,并应用于课堂教学。当具有明确教育目标且训练有素的教师把具有动态性质的数字内容运用于教学的时候,它将提高学生探索与研究的水平,从而有可能达到数字化学习的目标。……为了创造生动的数字化学习环境,培养21世纪的能力素质,学校必须将数字化内容与各学科课程相整合,以便提高学生的学习质量与效率。”这段话明确指出:“为了制造生动的数字化学习环境,培养21世纪的能力素质(即达到e-Learning的目标),学校必须将数字化内容与各学科课程相整合。”换句话说,将数字化内容与学科课程相整合,就是达到e-Learning目标的具体途径。
为了帮助学校更有效地实现数字化内容与课程的整合,教育技术CEO论坛的年度报告还提出了进行有效整合应注意的三个步骤:
步骤1:确定教育目标,并将数字化内容与该目标联系起来;
步骤2:确定课程整合应当达到的、可以被测量与评价的结果和标准;
步骤3:依据步骤2所确定的标准进行测量与评价,然后按评价结果对整合的方式做出相应的调整,以便更有效地达到目标。
美国教育技术CEO论坛第3年度(2000)报告中所强调的“数字化内容与各学科课程的整合”就是我们国内通常所说的“信息技术与各学科课程的整合”(信息技术就是对数字信息进行处理的技术,其处理结果都是“数字化内容”),事实上,在美国及其他国家也有信息技术与学科课程相整合”的说法,而且相当普遍。所以,我们将对这二者不加区别,并且为照顾国内读者的习惯,我们在下面将改用“信息技术与学科课程相结合”的说法。
通过以上对e-Learning的含义、目标及达到目标所需途径的分析,我们可以清楚地看到e-Learning(即数字化学习)的完整内涵应当是:利用现代信息技术手段,通过信息技术与学科课程的有效整合来实现一种理想的学习环境和全新的、能充分体现学生主体作用的学习方式,从而彻底改革传统的教学结构和教育本质,达到大批培养创新人才的目的。
这个内涵包括下面三个要素:
现代信息技术(以多媒体和网络通信技术为代表)——条件;
信息技术与学科课程的整合——方法(通过有效的整合可以建构出一种理想的学习环境,这种环境可以支持真实的情境创设、不受时空限制的资源共享、快速灵活的信息获取、丰富多样的交互方式、打破地区界限的协作交流、以及有利于培养学习者创造性的自主发现和自主探索……,在此基础上就可以实现一种能充分体现学生主体作用的全新学习方式)
教学深化改革和创新人才培养——目标。
第一个要素(现代信息技术)是为e-Learning提供必要的硬件条件;第二个要素(信息技术与课程整合)是为e-Learning提供先进的有利于建构理想学习环境与学习方式的教学设计方法;第三个要素(教学深化改革与创新人才培养)则是e-Learning的最终目标。条件是前提、是基础,没有必要的条件,e-Learning就无从说起;但是若无有效的整合方法,理想的学习环境无从建构,新型的学习方式无从产生,再好的条件也不能发挥作用,宏伟的目标也就落不到实处。可见,在上述三个要素中,“信息技术与学科课程整合”是起关键作用的核心要素。就像“过河”离不开“桥”一样,在我们谈论e-Learning或数字化学习时,绝对不能撇开“信息技术与课程整合”,否则就是毫无意义的空谈。总之,“信息技术与课程整合”与e-Learning(数字化学习)是不可分割的,没有“整合”就没有真正意义上的数字化学习——这是我们必须牢牢记住的。
为了说明e-Learning对高校教学深化改革的重大影响(尤其是e-Learning的核心要素——“信息技术与课程整合”对高校教学深化改革的影响),我们先来考察一下当前高校教学改革存在的主要问题。
二、当前高校教学改革存在的主要问题
1、教学改革现状——忽视“教学结构”的改革
多年来,我国教学改革取得了不小的成绩,工作做了很多,但是普遍反映整个教改并没有大的突破,原因在哪儿呢?我们认为,主要问题在于,这些教改只注重了教学内容、手段和方法的改革,而忽视教学结构的改革。比如说改革开放以来编了很多新的教材,这是教学内容的改革;各个学校增添了很多设备,象语言实验室、闭路电视系统还有其它的教学设施,这是教学手段的改革;方法的改革就更多了,仅以语文教学为例,就有二十多种,其中有的还在国内产生了较大的影响。这些改革确实是很需要的,因为对推动整个教学改革有一定的意义。但是在投入大量的人力、物力进行这类改革的同时,却忽视了一个更为根本性的改革,这就是教学结构的改革。
所谓教学结构,是指在一定的教育思想、教学理论、学习理论指导下的、在某种环境中展开的教学活动进程的稳定结构形式。它将直接反映出教师按照什么样的教育思想、理论来组织自己的教学活动进程,所以是教育思想、教学理论、学习理论的集中体现。教学结构的改变必然会触动教育思想、教学观念、教与学的理论等根本性的问题,而教学内容、教学手段、教学方法的改革则不一定会触动这类根本性的问题。可见,教学结构的改革是更深层次的改革,教学结构改革的意义要重要得多,当然也困难得多。那么,教学结构到底跟哪些因素有关,应该怎样来创建比较合理的教学活动进程结构呢?
大家知道,传统的教学系统是由教师、学生和教材(教学内容)这三个要素构成的,在现代化教学环境下还要多增加一个要素,这就是教学媒体。另外,在现代化的教学环境下(尤其是在网络教学环境下),对“教学内容”这个要素还应加以扩充——不能再仅仅局限于传统的教材,而应当包括与当前学习主题相关的录音带、录像带、CAI课件、多媒体课件以及可以从因特网上获取的各种信息资源。既然是一个教学系统,从系统论的观点考虑,几个要素就不是简单地、孤立地拼凑在一起,而是彼此相互联系、相互作用而形成的有机整体。所谓教学结构正是这四个要素相互联系、相互作用而形成的教学活动进程的稳定结构形式,是四个要素相互联系、相互作用的具体体现。
以多年来统治我们各级各类学校的以教师为中心的教学进程结构为例,它的特点就是由教师通过讲授、板书以及教学媒体的辅助,把教学内容传递或者灌输给学生。老师是整个教学过程的主宰,学生则处于被动接受老师灌输的地位。在这样一种结构下,老师是主动的施教者,学生是被动的外部刺激接受者即灌输对象,媒体是辅助老师向学生灌输的工具,教材则是灌输的内容,是学生知识的唯一来源。不管是文科、理科,不管是数理化还是语文、历史、地理,只要是以教师为中心的教学结构,其中的四个要素(教师、学生、教材、媒体)就必定具有这种稳定的结构形式。
凯洛夫的五段教学(激发动机→复习旧课→讲授新课→运用巩固→检查效果)是以教师为中心的教学结构的典型代表,它是解放初期从苏联传来的。它的优点是有利于教师主导作用的发挥,有利于教师对课堂教学的组织、管理与控制;但是它存在一个很大的缺陷,就是忽视学生的主动性、创造性,不能把学生的主体作用很好地体现出来。
不难想象,作为学习过程主体的学生如果在整个教学过程中始终处于比较被动的地位,肯定难以达到理想的教学效果,更不可能培养出创造型人材,这就是传统的以教师为中心教学结构的最大弊病。但是多年来这种教学结构并没有受到多少冲击,不能说完全没有,但屈指可数。我们强调教学结构的改革,不是要否定其他方面的改革,教学内容、手段、方法的改革也很重要,但如果整个教学活动进程的结构不改变,就等于教育思想、教学观念仍是老一套,即使内容、手段、方法改得再先进,仍免不了穿新鞋走老路,所以不会有突破。这个问题多年来没有引起教育界的重视。近两年这种情况逐渐有所改变,但是从全国范围来看,教学结构的改革还是零星的、小范围的。
2、忽视教学结构改革的根源
既然教学结构如此重要,很自然会产生这样的疑问:为什么这样一个带根本性的深层次改革问题,长期以来没有引起教育界的应有重视呢?我们认为这个问题不能怪校长、老师,也不能怪各级教育行政部门的领导,这是因为长期以来,我们国家的教育理论界本身对于教学过程的研究就存在误区,从而影响了整个教育界对教学改革目标和方向的确定。
众所周知,教学过程是教师和学生双方共同活动所形成的过程。其中存在着教师的“教”与学生的“学”这样一对矛盾的对立统一。从学生的“学”这一方面来说,它属于学习活动,应当遵循人类学习过程的认知规律。而从教师的“教”这一方面来说,它属于教学活动,正如美国著名教育心理学家罗伯特·M·加涅所指出的,教学活动只是一种旨在影响学习者内部心理过程的外部刺激。加涅正是由此认识出发,提出了“教学活动必须与学习者内部心理过程相适应”的观点,并在深入研究人类学习过程认知规律的基础上,把学习活动中学习者的内部心理过程分解为九个阶段。为了使教学活动能对学习者的心理过程产生积极的影响,以促进有意义的学习,他把课堂教学活动进程也精心设计成与学习过程中认知心理活动相适应的九个特定步骤,这就是著名的“加涅九段教学程序”。我们并不认为加涅的理论十全十美,他的学习理论与教学理论还有不少值得改进与完善之处。但是,他的研究方法与研究态度确实是比较科学的、严肃的,是值得我们效仿的。反观我们国内的教育理论界,在迄今为止已经出版的、有很大影响的关于“教育原理”和“教学论”这类教科书或专著中,绝大部分都把教学过程笼统地称之为“特殊的认识过程”(在教育界通常把认识过程视同认知过程),并且都是根据毛主席在《实践论》中提出的“三个阶段”和“两个飞跃”(即感性认识→理性认识→革命实践)的观点对这一特殊的认识过程加以详细的论述。如上所述,教学是一对矛盾,其中存在“教”和“学”这样两个侧面。从“学”这个侧面来说,学习活动主要是认知活动(其中也包含情感、情绪活动),因此学习过程在一定程度上也可以称之为认知过程;而从“教”这个侧面来说,它只是一种影响学习者内部心理过程的外部刺激,是一种影响学习过程的外部条件或者说“外因”,把这样的外部条件或外因也称之为认知过程或认识过程是否恰当?显然,科学的提法应当是把“学”看成是认知过程(也包括情感过程),而把“教”看作是影响和促进“学”的一种外部条件。把“教”与“学”二者合在一起统称之为认知过程或认识过程的作法是不可取的、不科学的。马克思主义认识论只能作为研究的指导思想而不能取代对具体科学领域的艰苦探索。遗憾的是,我们教育界的一些同志恰恰喜欢用认识论的原则和结论去取代对教学过程中具体认知规律的研究。这样,就必然认不清教学过程的本质(例如在教育界就有不少人甚至包括一些学者,对“学生的学是内因,教师的教是外因”这样一个最简单、也是最根本的道理完全不了解,或者不予以承认),当然也就看不到以“教师为中心”教学结构的危害,因而任凭这种教学进程结构长期统治我国各级各类学校的课堂,从不加以批判,更未想到需要改革,也就不足为怪了。
3、忽视教学结构改革的严重后果——压抑创新人才的成长
我国的教育理论界正是因为存在上述误区,所以对教学结构问题一直没有给以足够的重视,教学改革也就始终未能抓住主要目标,未能击中要害,这就是多年来教学改革尽管作了大量工作却没有大的突破的主要原因。为此,我们的国家,我们的民族不得不付出沉重的代价——使得以教师为中心的教学结构几十年来长期统治我国各级各类学校的课堂,从而抑制了我们几代具有创新思想和创新能力的创造型人材的成长。
这个结论是武断的吗?是危言耸听的吗?不,这是一个完全合乎逻辑的结论。这是因为,以教师为中心的教学结构在心理学方面的基础是行为主义。这种教学结构长期统治我国各级各类学校的课堂就使行为主义学习理论在我国各级各类学校中有着根深蒂固的影响。众所周知,行为主义学派主张心理学只研究外显行为,反对研究意识和内部心理过程。他们把个体的学习行为归结为个体适应外部环境的反应系统,即所谓“刺激—反应系统”,学习的起因被认为是对外部刺激的反应,但是他们不关心刺激所引起的内部心理过程,认为学习与内部心理过程无关,因此只要控制刺激就能控制行为和预测行为,从而也就能控制和预测学习效果。这就是行为主义学习理论的基本观点。根据这种观点,人类学习过程被解释为被动地接受外界刺激的过程,而教师的任务只是提供外部刺激,即向学生灌输知识。学生的任务则是接受外界刺激,即理解和吸收教师传授的知识。由于我国教育理论界以认识论取代对教学过程中认知规律的研究,导致绝大部分中小学老师不了解人类学习过程的认知规律,不熟悉甚至完全不懂认知学习理论,这就为行为主义大开方便之门,使行为主义学习理论在我国特别盛行。至今仍有许多学校强调学生的任务就是要消化、理解老师讲授的内容,把学生当作灌输的对象、外部刺激的接受器、前人知识与经验的存储器,忘记了学生是有主观能动性的、有创造性思维的活生生的人。由于这种行为主义理论长期潜移默化的影响,使我国绝大多数学生逐渐养成一种不爱问不想问“为什么”、也不知道要问“为什么”的麻木习惯,和形成一种盲目崇拜书本和老师的迷信思想:“书本上的都是经典,老师讲的必定正确,对书本和老师都不能怀疑。”这种思想观念代代相传,不断强化,就使学生的发散性思维、批判性思维被束缚、被禁锢,敢于冲破传统、藐视权威的新思想、新观念被贬斥、被扼杀,大胆幻想的翅膀被折断,作为学习过程主体的学生其主动性无从发挥。这就等于从基底上移走了创新思想和创新能力赖以孕育、滋生和发展的土壤,创造型人材的培养就成了难以实现的空中楼阁。事实上,已经有许多有识之士通过中美两国学生不同特点的对比,看到了这个严酷的事实。例如,他们指出,美国学生在上课时可以随意打断老师的讲课,提出自己的问题和不同的观点;而在我们国家,除非老师主动提问否则是不容许学生这样做的,学生也决不敢这样做。其结果是使中国的大学生、研究生和美国的同类学生相比,从总体上说创新思维、创新能力明显不如对方。1999年初,由教育部、团中央和中国科协联合发起,对我国青少年创造能力状况进行了一次广泛的抽样调查,调查对象涉及31个省市、自治区的2万名左右大中学生(内地学生约16000名,香港特区学生3000多名)。这次调查取得了多项令人深思的数据资料,其中两项给人印象尤为深刻:一项是关于“是否具有好奇心、较丰富的想象力、自信心和较强意志力”的自我评估调查,结果作出肯定回答的只有4.7%;另一项是关于“有学生当堂对老师讲课提出异议时”你认为同学们会抱何种态度的调查,结果有48.1%的人认为大多数同学会保持沉默(不愿或不敢予以支持),更有16.5%的人认为大多数同学会予以非议,这两部分人加起来是64.6%(接近2/3)。众所周知,好奇心和想象力是形成创造性思维的基本条件,而我们学校培养出的青少年学生具有这类条件的只占4.7%。对老师的讲课可不可以提出异议或敢不敢提出异议,实际上是要不要培养发散思维和敢不敢向权威提出挑战的问题,人所共知,具有发散思维和敢于向权威挑战正是从事一切创造发明的重要前提。这就再清楚不过地反映出我国当前教育制度、教育思想、教学观念和教学结构等方面存在的根本问题是——多年来培养出的大量学生绝大部分是知识记忆型人材(能够记忆与运用前人的知识与经验,但缺乏创造性思维和创新能力,不善于创造新的知识)而非具有创新能力的人材。
江泽民同志在1998年2月14日的讲话中指出: “创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。……一个没有创新能力的民族难以屹立于世界先进民族之林”。在1999年6月15日在第三次全教会的讲话中又进一步指出:“面对世界科技飞速发展的挑战,我们必须把增强民族的创新能力提到关系中华民族兴衰存亡的高度来认识。教育在培育创新精神和培养创造型人材方面肩负着特殊的使命。”而我们的教育若不认真改革,培养出来的学生将普遍缺乏创新思维、创新能力,难以承担振兴中华民族的重任,不能很好适应未来21世纪的需要——这就是我们多年来忽视教学结构改革所造成的严重后果,也是我们为教育科学理论研究走入误区而付出的沉重代价。
三、当前高校教学改革的主要目标——创建新型教学结构
基于以上分析,我们认为,为了推进我国教育的深化改革,以利于具有创新精神、创新能力人材的成长,必须明确认清教学过程的本质,在先进的教育科学理论的指导下,把改变传统的以教师为中心的教学结构,创建既能发挥教师指导作用,又能充分体现学生主体作用的新型教学结构,作为当前各级各类学校深化学科教学改革的主要目标。
传统教学结构的弊病,并不在于主张发挥教师的指导作用,而在于把教师的指导作用任意夸大并绝对化。为了达到教学过程最优化,使学生获得最佳的学习效果,教师的指导作用是必不可少的。所以新型教学结构的创建决不应忽视这一方面而走到另一个极端——片面强调以学生为中心,完全让学生自由去探索,忽视教师(甚至也忽视教材)的作用,就象目前国外有些极端的建构主义者所主张的那样[4],这种片面性我们从一开始就应当避免。与此同时,考虑到几十年来毕竟是以教师为中心的教学结构统治课堂,由教师主宰整个教学活动进程而把学生置于被动地位已成为传统教学的习惯与常规,因此在当前的教学改革中,更多地强调要发挥学生的主动性,要充分体现学生的主体作用,甚至提出应以建构主义理论为指导(建构主义主张教师指导下的以学生为中心的学习)来创建新型的教学结构,我们认为这也是完全必要的,这对于冲击多年来以教师为中心的片面性(只看到教学过程这一矛盾中教师的“教”这一个侧面,而忽视学生的“学”这另一个侧面),和批判机械的“外因论”(只重视教师提供的外部刺激,而忽视学生的内部心理过程)都是大有好处的。换句话说,当前创建新型教学结构的核心(或者说,当前深化学科教学改革的关键)在于,如何充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性与创造性,使学生在学习过程中真正成为信息加工的主体和知识意义的主动建构者,而不是外部刺激的被动接受器和知识灌输的对象;教师则应成为课堂教学的组织者、指导者,学生建构意义的帮助者、促进者,而不是知识的灌输者和课堂的主宰。
按照这种改革目标所形成的教学活动进程中,学生是信息加工的主体和知识意义的主动建构者;教师是教学过程的组织者、指导者、意义建构的帮助者、促进者;教材(教学内容)所提供的知识不再是教师灌输的内容,也不是学生知识的唯一来源,而是学生主动建构意义的对象之一(建构意义的对象还包括其他教学资源);媒体也不再是帮助教师传授知识的手段,而是用来创设情境、进行协作学习、讨论交流即作为学生自主学习和协作式探索的认知工具与情感激励工具。显然,在这种场合,教师、学生、教学内容与教学媒体等四要素和传统的以教师为中心的教学结构相比,各自有完全不同的作用,彼此之间有完全不同的关系。因而成为教学活动进程的另外一种稳定结构,这就是上面所说的,既发挥教师指导作用又充分体现学生主体作用的新型教学结构。
要实现这样的教学改革目标就决然离不开现代信息技术(e-Learning的第一要素)以及信息技术与各学科课程的整合(e-Learning的第二要素),下面就是对这一问题的具体论证。
四、“现代信息技术”和“信息技术与课程整合”可为新型教学结构的创建提供最理想的教学环境
以计算机为核心的现代信息技术主要指多媒体计算机、教室网络、校园网和因特网(Internet)等。作为新型的教学媒体,当它们与各学科的课程加以整合,即与各学科的教学进程密切结合时,它们至少可以体现出以下五种对于教育、教学过程来说是极为宝贵的特性,从而为新型教学结构的创建提供最理想的教学环境。
(1)多媒体计算机的交互性有利于激发学生的学习兴趣和充分体现学习主体作用
人机交互是计算机的显著特点,是任何其他媒体所没有的。多媒体计算机进一步把电视机所具有的视听合一功能与计算机的交互功能结合在一起,产生出一种新的图文并茂的、丰富多彩的人机交互方式,而且可以立即反馈。这样一种交互方式对于教学过程具有重要意义,它能有效地激发学生的学习兴趣,使学生产生强烈的学习欲望,从而形成学习动机。
此外,这种交互性还有利于发挥学生的主体作用。在传统的教学过程中一切都是由教师主宰:从教学内容、教学策略、教学方法、教学步骤甚至学生做的练习都是教师事先安排好的,学生只能被动地参与这个过程。而在多媒体计算机这样的交互式学习环境中学生则可以按照自己的学习基础、学习兴趣来选择所要学习的内容和适合自己水平的练习;在优秀的多媒体课件中,连教学策略也可以选择,比如说,可以用个别化教学策略,也可以用协商讨论的策略。这就是说,学生在这样的交互式教学环境中有了主动参与的可能,而不是一切都听从教师摆布,学生只能被动接受。按照认知学习理论的观点,人的认识不是外部刺激直接给予的,而是外部刺激与人的内部心理过程相互作用的产物。为了有效的认知,外部刺激是需要的,但起决定作用的还是人的内部心理过程。在教学过程中学生才是学习的主体,必须发挥学生的主动性、积极性、才能获得有效的认知,多媒体计算机的交互性所提供多种的主动参与活动就为学生的主动性、积极性的发挥创造了良好条件,从而使学生能真正体现出学习主体作用。
(2)多媒体计算机提供外部刺激的多样性有利于知识的获取与保持
多媒体计算机提供的外部刺激不是单一的刺激,而是多种感官的综合刺激。这对于知识的获取和保持,都是非常重要的。实验心理学家赤瑞特拉作过两个著名的心理实验。一个是关于人类获取信息的来源,即人类获取信息主要通过哪些途径。他通过大量的实验证实:人类获取的信息83%来自视觉,11%来自听觉,这两个加起来就有94%。还有3.5%来自嗅觉,1.5%来自触觉,1%来自味觉。多媒体技术既能看得见,又能听得见,还能用手操作。这样通过多种感官的刺激所获取的信息量,比单一地听老师讲课强得多。信息和知识是密切相关的,获取大量的信息就可以掌握更多的知识。他还作了另一个实验,是关于知识保持即记忆持久性的实验。结果是这样的:人们一般能记住自己阅读内容的10%,自己听到内容的20%,自己看到内容的30%,自己听到和看到内容的50%,在交流过程中自己所说内容的70%。这就是说,如果既能听到又能看到,再通过讨论、交流用自己的语言表达出来,知识的保持将大大优于传统教学的效果。这说明多媒体计算机应用于教学过程不仅非常有利于知识的获取,而且非常有利于知识的保持。
(3)多媒体系统的超文本特性可实现对教学信息最有效的组织与管理 超文本(Hypertext)是按照人脑的联想思维方式,用网状结构非线性地组织管理信息的一种先进技术。如果所管理的信息不仅是文字,而且还包含图形、动画、图像、声音、视频等其他媒体信息,那就成为一个超媒体系统,换句话说,超媒体就是多媒体加超文本。事实上目前的几乎所有多媒体系统都是采用超文本方式对信息进行组织与管理。因此通常也可以对超媒体系统与多媒体系统不加区分,即把超文本看作是多媒体系统的一种固有特性。
如果按超文本方式组织一本书,就和传统的文件或印刷的书籍完全不同,这时的正文(文章、段落、或一句话、一个词)都按相互间的联系被组织成正文网。这本书无所谓第一页和最后一页,从哪段正文开始阅读,以及接下来读什么都由读者的意愿来决定。选择下一段正文的依据不是顺序,也不是索引,而是正文之间的语义联系。认知心理学的研究表明,人类思维具有联想特征。人在阅读或思考问题过程中经常由于联想从一个概念或主题转移到另一个相关的概念或主题。所以按超文本的非线性、网状结构组织管理信息和按传统文本的线性、顺序结构组织管理信息相比较,前者更符合人类的思维特点和阅读习惯。
超文本之所以具有上述优越性是由其结构特征决定的,超文本的基本结构由节点(node)和链(link)组成。节点用于存储各种信息,节点内容可以是文本、语音、图形、动画、图像或一段活动影像,节点大小可以是一个窗口也可以是一帧或若干帧所包含的数据;链则用来表示各节点(即各种信息)之间的关联。节点和链均有多种不同的类型因而形成各种不同的多媒体系统。
利用多媒体的超文本特性可实现对教学信息最有效的组织与管理,例如:
可按教学目标的要求,把包含不同媒体信息的各种教学内容组成一个有机的整体。例如,外语教学目标通常有“听、说、读、写”等四方面要求,相应的教学内容应包含文字、语音和视频等不同媒体的信息,但是在传统的印刷教材中,有关语音和活动影像的内容无法与文字内容组成一体化的教材,只能以教科书、录音带、录像带三者各自独立的形式,分别出版,既不便于教师的教,也不便于学生的学。与超文本方式组织的图、文、音、像并茂的丰富多采的一体化电子教材不可同日而语。
可按教学内容的要求,把包含不同教学特征的各种教学资料组成一个有机的整体。教学内容的每个单元均包含课文、练习、习题、测验、对测验的解答及相应的演示或实验等,把这些教学内容相关而教学特征不同的教学资料有机地组织在一起,无疑对课堂教学、课外复习或自学都是大有好处的,利用超文本方式可以很自然而方便地实现这一点。但是若按传统的线性、顺序方式把这些不同特征的教学内容组合在一起则将成为杂乱无章的、让人无法阅读的大杂烩。
可按学生的知识基础与水平把相关学科的预备知识及开阔视野所需要的扩展知识组成有机的整体。因材施教是优化教学过程的重要目标之一,但由于学生个体之间差异很大,要在传统印刷教材中同时满足基础较差学生、一般学生和优秀学生对教学内容的不同需求是作不到的,而在多媒体电子教科书中这却是轻而易举的事情,只需利用超文本特性设置和预备知识有关的热键以及和扩展知识有关的热键即可。
(4) 计算机网络特性有利于实现能培养合作精神并促进高级认知能力发展的协作式学习
传统CAI只是强调个别化教学,个别化教学策略对于发挥学生的主动性和进行因人而异的指导无疑是有好处的,但是随着认知学习理论研究的发展,人们发现只强调个别化是不够的,在涉及高级认知能力学习的场合(例如对疑难问题求解或是要求对复杂问题进行分析、综合与评价的场合),采用协作(Collaboration)式学习策略往往能取得事半功倍的效果,因而更能奏效。
所谓协作式学习,要求为多个学习者提供对同一问题用多种不同观点进行观察比较和分析综合的机会,以便集思广益。这不仅对问题的深化理解和对知识与技能的掌握大有裨益,而且对高级认知能力的发展、合作精神的培养和良好人际关系的形成也有明显的促进作用。因而,基于计算机网络的协作学习正日益受到国际上愈来愈多教育工作者的关注与研究。目前在基于Internet的教育网络中,常用的协作式学习有讨论、竞争、协同、伙伴和角色扮演等多种不同模式。可以说,协作式学习是最能体现网络特性,也最有利于21世纪新型人材能力素质培养的教学模式之一,目前围绕协作式学习的探索,已成为国际上计算机网络教育领域的一个研究热点。
(5) 超文本特性与网络特性的结合有利于实现能培养创新精神和促进信息能力发展的探究性学习。
创新能力和信息技能(包括对信息进行获取、分析、加工、利用与评价的能力)是信息社会所需新型人材必需具备的两种重要的能力素质。这两种能力素质的培养需要特定的、有较高要求的教学环境的支持,多媒体的超文本特性与网络特性的结合,正好可以为这两种能力素质的培养营造最理想的环境。众所周知,因特网(Internet)是世界上最大的知识库、资源库,它拥有最丰富的信息资源,而且这些知识库和资源库都是按照符合人类联想思维特点的超文本结构组织起来的,因而特别适合于学生进行基于自主发现、自主探索的探究性学习。这种探究性学习是最能体现网络特性和最有利于21世纪新型人材能力素质培养的另一种重要教学模式。
与此同时,由于学生从小就有机会在Internet这样的信息海洋中自由地遨游、探索,并对所获取的大量信息进行分析、评价、优选和进一步的加工,然后再根据自身的需要加以充分的利用,显然,在这个过程中学生必将得到关于信息技能方面的最好的学习与锻炼,从而能较快地成长为既有高度创新精神、又有良好信息素养的符合21世纪需求的新型人材。
综合以上五个方面的分析可知,以计算机为基础的信息技术若能与各学科的课程加以有机整合,将具有优化教育、教学过程的多种宝贵特性,这些特性的集中体现就可以充分发挥学生的主动性与创造性,从而为学生创新能力和信息技能的培养营造最理想的教学环境,而这样的环境正是创建新型的教学进程结构所必不可少的。
五、如何实施信息技术与各学科课程的整合
1、要运用先进的教育思想、教与学理论(特别是建构主义理论)为指导
如上所述,将信息技术与各学科课程相整合,是为了实现e-Learning的彻底改革传统教学结构与教育本质,从而促进大批创新人才成长的目标,因此,信息技术与课程相整合的过程决不仅仅是现代信息技术手段的运用过程,它必将伴随教育、教学领域的一场深刻变革。换句话说,整合的过程是革命的过程(而不仅是新的教学手段、教学方法的应用推广过程),既然是革命,就必须要有先进的理论作指导,没有理论指导的实践是盲目的实践,将会事倍而功半甚至劳而无功。这里之所以要特别强调运用建构主义理论(这是当代一种较新的学习理论与教学理论)作指导,并非因为建构主义十全十美,而是因为它对于我国教育界的现状特别有针对性——它所强调的“以学生为中心”、让学生自主建构知识意义的教育思想和教学观念,对于多年来统治我国各级各类学校课堂的传统教学结构与教学模式是极大的冲击;除此以外,还因为建构主义理论本身是在九十年代初期,伴随着多媒体和网络通信技术的日渐普及而逐渐发展起来的,可以说,没有信息技术就没有建构主义的“出头之日”,就没有今天的广泛影响,所以这种理论“天生”就对信息技术“情有独钟”,它可以对信息技术环境下的教学(也就是信息技术与各学科课程的整合)提供最强有力的支持。
2、要紧紧围绕“新型教学结构”的创建这一核心来进行整合
如上面第三节所述,在彻底否定传统的以教师为中心的教学结构之后,我们要努力创建的是,既要发挥教师指导作用又要充分体现学生学习主体作用的新型教学结构(我们把它称之为“学教并重”的教学结构)。既然信息技术与课程的整合是为了实现e-Learning的彻底改革传统教学结构的目标,而除旧是为了创新,现在适应创新人才成长的新型教学结构已经确定,那么,信息技术与课程的整合当然应该紧紧围绕“新型教学结构”的创建这一中心来进行,否则将会迷失方向——把信息技术与课程的有机“整合”变成技术与教学的简单“叠加”;把一场深刻的教育革命(教学过程的深化改革)变成纯粹的技术手段运用与操作。这样做的结果,不仅达不到e-Learning的目标,而且可能适得其反。如果进行这样的整合,那是没有意义的。
要紧紧围绕“新型教学结构”的创建这一中心来整合,就要求教师在进行课程整合的教学设计工作中,密切注意教学环境四个要素(教师、学生、教学内容、教学媒体)的地位与作用:看看通过自己将要进行的“整合”,能否使各个要素的地位与作用和传统教学过程相比发生某些改变?改变的程度有多大?那些要素将会改变?那些还没有?原因在哪里?只有紧紧围绕这些问题进行分析,并做出相应的调整,使得通过最终教学设计所建构的教学模式能较好地体现新型教学结构的要求,这样的整合才是有意义的。
3、要注意运用“学教并重”的教学设计理论来进行课程整合的教学设计(使计算机既可作为辅助教的工具,又可作为促进学生自主学习的认知工具与情感激励工具)
目前流行的教学设计理论主要有“以教为主”教学设计和“以学为主”教学设计两大类。由于这两种教学设计理论均有其各自的优势与不足,因此,最理想的办法是将二者结合起来,互相取长补短,形成优势互补的“学教并重”教学设计理论;而且这种理论也正好能适应“既要发挥教师指导作用,又要充分体现学生学习主体作用的新型教学结构”的创建要求(上面我们已把这种教学结构称之为“学教并重”教学结构,其原因盖出于此)。在运用这种理论进行教学设计时,要充分注意的是,对于以计算机为基础的信息技术(不管是多媒体还是计算机网络),都不能把他们仅仅看作是辅助教师“教”的演示教具,而应当更强调把它们作为促进学生自主学习的认知工具与情感激励工具,并要把这一观念牢牢地、自始至终地贯彻到课程整合的整个教学设计的各个环节之中。
4、 要高度重视各学科的教学资源建设,这是实现课程整合的必要前提
没有丰富的高质量的教学资源,就谈不上让学生自主学习,更不可能让学生进行自主发现和自主探索;教师主宰课堂,学生被动接收知识的状态就难以改变。新型教学结构的创建既然落不到实处,创新人才的培养自然也就落空。
但是重视教学资源的建设,并非要求所有教师都去开发多媒体素材或课件,而是要求广大教师应当努力搜集、整理和充分利用因特网上的已有资源,只要是网站上有的,不管是国内的还是国外的(国外也有不少免费教学软件),都可以采用“拿来主义”(但“拿来”以后只能用于教学,而不能用于谋取私利)。只有在确实找不到与学习主题相关的资源(或者找到的资源不够理想)的情况下,才有必要由教师自己去进行开发。
5、 要注意结合各门学科的特点建构易于实现学科课程整合的新型教学模式
能体现新型教学结构要求的教学模式很多,而且因学科而异。每位教师都应结合各自的学科特点去建构既能实现信息技术与课程整合、又能较好地体现新型教学结构要求的新型教学模式。所以模式的类型是多种多样的,不应将其简单化。但是若从最有利于创新人才培养的角度考虑,则有两种基于信息技术的教学模式(也就是能够实现信息技术与课程整合的教学模式)最值得我们去深入研究和探索。这两种教学模式就是“研究性”学习模式(也叫“探究性”学习模式)和“协作式”学习模式(也叫“合作式”学习模式)。
这里应当说明的是,本来教学模式和学习模式是有区别的——“学习”泛指所有掌握知识与技能的过程(不管是自主学习还是有教师帮助的学习);而“教学”则特指在教师帮助下的掌握知识与技能的过程,即“教学”可看作是“学习”的某种特殊情况。这样一来,只要在该学习过程中有教师的参与,那么把学习模式当作教学模式来看待也就没有什么不妥了。
参考文献
1、上海市教科院智力开发研究所,美国教育部教育技术白皮书,2001年4月。
2、Richard W.Riley,e-Learning:putting a World-Class Education at the Fingertips of All Children (The National Educational Technology Plan),Dec.2000 U.S.Department of Education,Office of Educational Technology.
3、
4、Edited by Virginia Richardson,Constructivist Teacher Education, The Falmer Press,1997.
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