浅谈信息化学科教学系统的构建

通过信息技术与学科教学的有效整合以实现真正的信息化学科教学，是目前 教育 信息化建设进程中巫待解决的问题。本文以信息化学科教学系统的建构为线索，重点介绍了信息化教学系统的三个要素:个性化校园学科资源库，有效的互联。习学科资源管理工具，灵活的网络信息处理与交流工具以及该系统在学校中的应用模型。自20世纪90年代以来，国际教育界出现了一种以信息化教育促进教育深化改革的趋势，这就是在教育过程中广泛应用以多媒体 计算 机和网络通讯技术为基础的信息技术促进教育变革。.我国以此为契机，在新一轮的课程改革中融人.了教育信息化的.理念，强调信息技术与学科的整合。但是如何通过信息技术与学科教学的有效整合来实现信息化学科教学的目标，却是一个比较庞大的系统工程。教师仅仅通过在课堂上使用个别信息技术手段是远远不够的，学校只有建立一整套相对完善的信息化学科教学系统，信息化学科教学的目标才能得以真正实现。
　　笔者经过多年的实践与研究，认为学校的信息化学科教学系统应该包含三个要素，即个性化校园学科资源库、有效的互联网学科资源管理工具、灵活的网络信息处理与交流工具。这三个要素互相配合，能使学校信息化学科教学系统发挥其巨大功能。
　　1　个性化校园学科资源库
目前，各个地方都在积极进行教育或学科资源建设，市场上的基础教育资源可谓五花八门、品种众多，但在一片繁华的背后却同时存在着重复建设、数量庞杂.、脱离教学实际需求等问题。我国可供教学上使用的软件数量滞后于中小学信息化教学的 发展 ，远远不能满足中小学教育教学的需要，其中适合教师“个性化”需求的更少。而让教师制作适合教学需要的所有课件，既费时又费力。因此，应尽早为教师提供既不受教学方法制约又与每个人的教学风格无冲突、具有单一主题或内容(其呈现方式可以是文本、图形、图像)的集汇的学科资源库，教师可利用学科资源库中的素材，方便、快捷地“组装”出符合自己需要的教学软件。
近几年，在课程改革浪潮的涌动之下，原有的统一的教材体制正在逐渐被打破，教育部已经批准十八家出版社从事新教材的开发和出版，教育资源多样化的格局正在形成。新课程标准、新教材格局的出现，势必影响到学科资源库中资源的时效性和适用性。因此，在进行学科资源库建设时，不要针对某一版本的教材，而应该围绕知识点展开，使其对不同版本的教材普遍适用。
学科分类是最基本的划分资源内容的依据，这种模式的最大优势是便于组织和管理，可将每个学科进一步细化到知识单元和知识点，并在遵循规范的前提下，根据学科自身的特色采用多种表现形式。
学科资源库中的资源可分为基础素材、集成单元和课件。为了便于对基础素材的使用，可将素材分为教学指导、教学素材、 参考 资料和练习测试四类。基础素材根据不同的教学模板构建为集成单元和课件，集成单元也可以直接构建为不同形式的课件。
基础素材库中，教学指导部分包含知识结构.、教学目标、教学建议、实验指导.、参考教材等;教学素材部分包含预备知识、内容讲解一、重点难点、典型例题、常见问题、名词术语、实验实践和图形符号等;参考资料部分包含发展史料.、前沿进展、教学 论坛 、典型教案、知识博览;练习测试部分主要是习题和试题等。集成单元库中包含案例、试题、试卷、质的评价量规集、课程试验、 文献 资料、索引目录.、名师讲堂、教与学工具或模板等;课件库中主要包含 电子 图书、电子讲稿、光盘课件.、网络课件、视频流课件等。教学指导部分的内容对于教学经验不足的新教师来讲作用很大。教学素材部分一般以尽可能小的单元进行存储，而集成单元和课件，只是对这些素材的链接，这样可以大大节省磁盘的存储空间。教学中，教师可以根据自己的教学需要调用这些素材，组合成富有个性的教学方案，也可以直接调用已经组合好的集成单元和课件，使用起来极其方便。
学科资源库的建立，一方面为教师备课提供丰富的素材，另一方面也为学生提供优秀的学习资源，作为课后巩固复习之用。为学生提供的学科资源应该包括演示型、自主学习型、专业训练型、课外检索阅读型以及许多更加开放形式的资源。
　　2　互联网学科资源管理工具
近年来，随着互联网的快速发展，网络资源已成为人们获取知识的主要渠道之一，因此仅仅依靠学校学科资源库中提供的静态资源，已经不能满足信息化教学的需要了。互联网学科资源管理工具的功能主要有两个方面，一是为校园学科资源库提供动态的信息和数据，不断更新其中的知识，使教师可以获得本学科发展最前沿的信息;二是可以让教师通过直接访问Internet获取所需的学科资源。

基于以上要求，并考虑到由于网络资源的不断扩充和更新，导致任何一个工具或软件都无法包含与某一学科相关的所有资源，加之教师所需的资源比较专一等特点，我们可以采用对包含学科资源网站的URL分门别类进行管理的方式，并为用户提供使用URL的工具以链接到相关网站，这样就可以大大提高其信息检索的效率，帮助他们获得有价值的学习资源。此管理工具要具有定期自动对Internet进行搜索和过滤的功能，及时把网络内已更新的内容或学习网站报告给系统管理员，由系统管理员与学科专家共同确定管理工具内网站的更新，对新信息进行选择和整理，并及时补充到学科资源库中。资源的及时更新是信息化学科教学的基本保障之一。
　　3　网络信息处理与交流工具
以上两个要素的建立，只是想为教师提供大量的学科资源，而如何有效地利用这些资源才是问题的根本所在。从目前广大教师对学科资源库利用率不高的现状看，信息技术技能偏低是主要原因。因此，随着软、硬件设施的完善，对教师信息及技能的培训也是教育投人的一个重要方面。但是，我们还应考虑到教师日常的繁忙工作，可以通过调整目前的培训方式，把集中的脱产培训改为随时的技术指导，通过网络使教师可以随时获得需要的信息技术资源和相应的技术指导。 另外，还可以在建设学科资源库的同时，为教师提供更多结构化教学支持工具，使教师能够在不培训或少培训的基础上，就能方便快捷地把所需的学科资源进行有效整合，为教学服务。这些工具主要包括联机帮助、百科全书、字典、翻译工具.、字处理软件、 计算 器、课件设计的模板和窗体、公式和符号录人工具、自动化程序、统计分析工具等。
事实上，每个教师都积累了丰富的教学经验和方法，正是这些在信息化教学中的灵活应用，才使得 教育 教学效果有了显著提高。因此，如何为这些教师提供一个交流与共享的空间，使他们之间能互相帮助、互相鼓励，实现信息化学科教学的最优效果，也是本系统需要建构的一个重要方面。 网络 信息交流工具的主要功能是形成一个虚拟的备课小组，该备课小组一般是按照不同学科来组建的，这样同一学科不同年级的教师可以在此进行自由交流，以保证教学方法与教学内容的有效衔接，该小组还应积极欢迎校外同行的参与，形成校际间的交流与协作。虚拟备课小组还可以由同一班级的不同学科教师共同组成，这样有利于大家对学生特点进行认识与理解，并能实现不同学科的优势互补。
此外，还要通过网络信息交流工具为学生提供一个在线学习的空间，学生可以在.网上发布自己不懂的问题，并由同学或教师作出解答，学生在这个过程中可以得到别人的帮助和支持，而通过对别人提供帮助，学生也可以拓宽自己的知识面，并提高思维能力，教师也可以参与到学生的讨论和解决问题的过程中去，并对他们加以引导或给出规范的问题解决方案，并根据学生存在的问题，及时调整自己的教学方案。由于网络信息处理与交流工具都具有较强的交互性，在协作学习过程中，彼此之间可以互相启发，集思广益，形成所谓的“头脑风暴”。该交流空间所积累的知识，也可以不断充实到学科资源库中，使其更加丰富并富有个性。
　　在信息化学科教学系统中，学科资源库要素是整个系统的核心，也是知识积累的仓库，而互联网学科资源管理工具的作用是实现学科资源的及时更新与充实，网络信息处理与交流工具则是教师与教师之间以及教师与学生之间有效沟通的桥梁。三个要素的互相补充和配合，可以方便实现学科教学的信息化。该系统的应用模型如图所示。