教育信息化背景下的创新能力培养
教育信息化背景下的创新能力培养
[摘要] 教育信息化建设是我国教育事业的重要组成部分，而如何培养创新型人才是我国当前教育事业所要面临的一大难题。本文综合分析了我国当前教育信息化的发展状况及所面临的挑战,并为在信息化环境下如何整合课程教学从而更好地培养创新型人才提出了建议。
[关键字] 教育信息化创新能力课程整合
2010年6月21日中共中央政治局召开会议，审议并通过了《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》。《大纲》在第十九章提出我国教育信息化的发展要求，指出信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视。从此教育信息化被置于一个前所未有的战略高度。我国正在把推进自主创新、建设创新型国家作为落实科学发展观的一项重大战略决策，培养创新型人才，是新时期赋予教育的一项更为崇高且艰巨的使命。笔者从当前我国推进教育信息化过程中存在的问题入手，归纳出几个利用信息技术整合课程教学以达到促进创新型人才培养的方法。
一、从基础建设来看，我国教育信息化发展已取得了非常大的成就
教育信息化是指在教育领域全面深入地运用现代信息技术来促进教育改革和教育发展的过程。《信息化蓝皮书》编委会和社会科学文献出版社出版的《信息化蓝皮书：中国信息化形势分析与预测（2010）》指出，我国的教育信息化水平，不仅与其他发展中国家相比非常先进，甚至比世界上许多发达国家也不遑多让，我国教育信息化总体水平正处于从“推广普及”向“应用提高”发展的过渡阶段。从“校校通”到“班班通”，再到以云计算为技术基础的“教育云”和“电子书包”，这都反映了教育信息化由表及里、由浅到深、由广到精的趋势，我国教育逐步走向信息化发展的美好愿景已经触手可及。
二、从实际应用来看，有很大一部分还停留在非常简单的原始层面上
如果说我国教育的信息化发展已经取得了备受瞩目的成就，那也是从硬件建设的维度上来衡量的，信息技术真正转化为对人才培养，特别是对创新型人才培养的贡献却还停留在比较落后的水平。教师在授课过程中，如果只是把黑板上的东西通过计算机、网络等媒体平台呈现出来，这对提高授课效率、减轻教师负担还是有一定的帮助的，但是对学生的逻辑思维和创新能力的培养，并没有起到本质的改变。信息技术不应该只是一种减轻教师上课负担、辅助学生学习知识的工具，更重要的是将其应用于培养学生的逻辑思维和创新能力的维度上，也只有这样教育信息化才有生命力，才有可能更深入的发展。
具体来说，我国教育信息化建设所面临的问题主要有以下几点：
（一）观念的落后
教育观念的落后制约教育信息化的发展。目前,我国教育信息化之所以没有取得大的进步，软硬件建设不同步是一个主要的原因。尽管现在有许多学校已经将信息技术运用于课堂之上，但教学水平仍停留在传统的教学方法上，仍然是教师讲学生记的授课模式，只不过黑板变成了电脑投影仪，粉笔变成了键盘与鼠标，这种多媒体教学大都是看重对学生视觉或听觉的强化，或解决一招一式的教学难点，既没有引发教学模式的改变，又未能显著提高教学效果，并没有充分体现教育信息化的作用。纵观近几年，我国教师的学历水平提高很快，很多中职中专都要求本科甚至研究生的学历，然而这样的提升却未能带来教育观念、教学技能上的进步。此外，学校的管理体制也未能与时俱进，很多学校高档教学设备长期闲置，一线教师消极怠工，都是因为领导的观念没有跟上时代的发展，不够积极主动。这种观念上的“以不变应万变”的情况在信息技术对教育产生巨大影响的今天，最终只会导致教育的发展与时代发展极不合拍。
(二)应用能力的不足
需要指出的是，我们所说的应用能力的不足并非指应用信息技术能力上的不足，而是应用信息技术革新
教学方式和学习方式的不足。前者在过去的所谓教育信息化评估中经常被采用，并转化为“使用多媒体教学工具的能力”、“搜索internet信息的能力”、“ CAI课件开发能力”等教学评价问题。教育信息化可以为创新性人才的培养需要而创设个人学习环境，给学习者提供随时随地并且个性化的教育服务，促进学生的自主创新性学习，毋庸置疑，现行单一的教学与评价模式与上述要求相差甚远。许多老师还未从班级授课制、应试教育的教学思维定式中走出来，教学内容局限于书本，跟不上知识更新的步伐。教学方式也依然是填鸭式教学，上课的任务就是把CAI课件简单讲解一遍就完事，学生忙于手抄笔记，根本没有思考的余地。这种低水平、操作化倾向的应用模式，是不符合教育信息化要求的。这说明即使完善了基础设施的建设，但在未对在职教师展开全方位教育信息化培训，彻底打破现行教育范式的束缚之前，当前的教学模式很难适应教育信息化发展的要求。教师是否有能力充分利用信息化环境，为促进学生的知识构建而创造性地采用革新的教学方式，学生是否能够在教师的帮助下成功地构建了信息化环境下的学习方式和创新能力，依然是当前阶段教育信息化发展所面临的核心问题。
（三）数字鸿沟依然明显
所谓数字鸿沟，是指不同社会群体之间在拥有和使用现代信息技术方面存在的差距。无论是信息化基础设施和资源建设上，还是在普及程度上，我国不同地区之间以及城乡之间的差距依然明显。我们以2007年的统计数据来说明这个问题：2007年，我国城市居民每百户家庭拥有的计算机数量为53.8台，同比增长6.6台，增长14%，农村居民每百户拥有计算机为3.7台，同比增长1台，增长34.8%，城市居民计算机拥有量是农村居民的14.6倍；网民数量方面，城市网民占城镇居民的27.4%，而农村网民只占农村居民的7.2%，城市网民普及率是农村网民普及率的3.8倍。2007年，全国互联网普及率达到16%，同比增长5.5个百分点。在31个省份中，北京互联网普及率最高，达到46.6%；贵州最低，仅为6%。北京互联网普及率是贵州的7.8倍。上海城市家庭计算机拥有率最高，每百户居民拥有计算机103.9台；西藏城市家庭电脑拥有率全国最低，每百户居民拥有计算机18.4台，最高地区城市家庭计算机拥有量是最低地区的5.7倍。
由此可以看出，目前我国各地区之间、城乡之间信息化发展依然是很不均衡的，在城乡二元结构和东西部经济发展差距下，如果没有强有力的公共教育财政政策以及统筹兼顾的区域扶持措施做支撑，这道数字鸿沟将很难跨越。考虑到信息化在推动社会发展方面的作用日益增大，在今天这个日益剧烈的竞争性社会中，是否能让每个人都有获取信息资源、使用信息资源的机会，已经不仅仅是民主权利的问题，而是生存权、发展权的问题了。
三、利用信息技术整合学科教学，构建创新能力教育
事实上，任何先进的技术引入教学当中，都要面临如何在学科教学上发挥作用的问题。信息技术如何更好的为教学工作服务，这就涉及到一个与课程相整合的工作，利用信息技术手段的优势来营造一种新的教学环境，以解决传统教学手段难以解决的困难，而不是像传统CAI或者CAL那样，只是生硬的把计算机媒体作为辅助教或辅助学的工具手段。在信息化基础上改革学科教学模式，将信息化环境作为学习、教学、管理、沟通等工作的有效途径，实现基础教育新课程改革所强调的教师为主导、学生为主体的以“自主、探究、合作”为特征的教与学方式，这是中国乃至西方发达国家普遍认同的培养创新人才的重要途径和根本措施。
所谓“教无定法”，各个学科都有自身的特点，因此谁也无法提出一种“通用”的整合方法。笔者在此归纳出几种将信息技术利用到课堂中的教学模式，希望能给各学科老师起到一些启发作用：
1.基于任务驱动的网络学习环境
以“任务驱动”组织教学过程的思想，是建立在建构主义教学理论基础上的。建构主义学习理论强调学生的学习活动必须与任务或问题相结合，以探索问题来引导和维持学习者的学习兴趣和动机。而网络学习环境的构建，不仅在于支撑学习过程的物质条件（网络技术平台、网络学习资源与工具），还包括学习心理、学习氛围、学习策略等非物质条件。在网络平台下以学习任务为核心，建立学习定向点，然后围绕这个“定向点”，设计学习资源、学习策略和学习工具等要素，它们共同服务于由教学目标、学习者、学习内容等决定的学习任务这一核心。教师要让学生带着真实的任务去学习，以探索问题和解决问题来引发和维持学习兴趣，在这个过程中，由于一个个目标的完成，学生会获得很大的成就感，并逐步形成一个感知心智活动
的良性循环，从而培养出很强的自学能力。这一教学方法适用于培养学生的创新能力和独立分析问题、解决问题的能力。它主要由创设情境、协商任务、分解任务、实践与实现任务、反馈评价等几个环节组成。
2.基于计算机支持的协作学习
这里所说的协作学习并非简单的让几个学生通过合作完成某一项学习任务的策略，而是强调在充分利用各种通信系统的基础上实施的一种学习模式。学生以小组的形式在共同的学习目标指引下最大化个人和他人学习成果而互助合作的所有相关行为，就叫协作学习。它能充分表现信息技术与课程整合的特点，有效地培养学生的协同工作能力，增强个人责任感，提高社交技能，培养学生的信息能力，分析问题、解决问题的能力。
协作式学习可在互联网上通过BBS、教育信息平台、视频会议等实现不同地域甚至是国际间、不同文化间的合作，学生在这种交流中进行学习，实现能力的培养。信息技术的突飞猛进，使协作式学习潜在的价值吸引了越来越多的研究与开发投入。目前流行的计算机支持的协作学习(Computer Supported Cooperative Learning，简称CSCL)，以其强大的交互性和协作性，显示出其广阔的应用前景。由于它是建立在CMC （Computer-mediated Communication，译为以计算机为中介的交流）机制上的一种学习方式，拥有交互性、协作性等众多优点，所以近年来倍受人们的关注和青睐。目前已经有不少网络教学平台支持协作学习，如：Virtual-U、WebCL等。
3.基于虚拟现实技术的研究性学习
研究性学习不象接受学习将学习内容直接呈现给学生，而是将学习内容以问题的形式来呈现，对学习目标作深入研究后，学生经过收集信息、加工信息、应用信息等过程，让学生自己得出结论与收获的一种学习方式，是相对于接受学习而言的发现学习。它追求的不但只是一个结论，更重要的是一种经历，即使是失败或挫折。和接受学习相比较，它具有开放性、研究性、实践性、参与性的特征。然而在具体教学实践中，由于教学条件和时间的限制，完全在现实场景中实现研究性学习是不太现实的。虚拟现实（Virtual Reality）技术为实施这一教学策略带来了很大的便利，它是通过在计算机三维图形技术、交互技术、显示技术、传感技术、人机界面技术等基础上虚拟现实的、甚至是一般人无法探索的世界，使学生能够生动形象地获取知识，激发思维，也极大的缩短了从书本理论到实际应用的距离。利用虚拟现实技术，学生可进入大到宇宙天体，小至原子粒子的内部进行观察；可在几分钟内观察几年甚至几十年才能观察到的变化过程等等，这些都是电视录像媒体和实物媒体所无法比拟的。由于虚拟现实技术的这些特点，在研究性学习的教学过程中可以很好的达到教学目的。目前应用较多的虚拟现实设计软件有：X3D,Viewpoint,Cult3D,Virtools等。
4.游戏化教学
建立在信息技术上的游戏成为近年来服务于教学过程的一个新趋势。荷兰学者胡伊青加认为“游戏是一种自愿的活动或消遣，这种活动或消遣是在某一固定的时空范围内进行的，其规则是游戏者自由接受的，但又有绝对的约束力，游戏以自身为目的而又伴有一种紧张、愉快的情感以及对它‘不同于日常生活’的意识。”游戏以其带有学习、竞争、娱乐的特征，能为枯燥的学习过程带来趣味性，极大的促进学生学习的热情。因为每一个游戏都是有规则的和具有挑战性的，因此无论什么游戏都需要有学习因素的介入，在游戏过程中，学习者处于一种积极的探索学习状态，这对培养认知与实践能力大有裨益。但目前人们对游戏的看法却是消极的成分居多，尤其是当学生沉迷于其中时，游戏几乎遭到了家长和教师的一致批判，将游戏成瘾、暴力倾向等都归罪于游戏带来的后果。其实，凡事都有两面性，游戏只是一中性词，并无褒贬之分。只要加以引导，游戏便能为学习过程起到明显的增益效果。目前比较流行的学习类游戏主要是基于互联网的网络游戏，如奥卓尔游戏化学习世界，主要针对小学阶段的语文、数学学科；还有基于网页Flash 形式的小游戏，例如4399游戏网的教育游戏集合，上面汇集了几百个教育类的小游戏，可供幼儿或者小学学生使用,可以起到很好的效果。
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