信息技术环境下的教学与教学设计 余 胜 泉 博士 2005年8月于广州 北京师范大学现代教育技术研究所 ysqetc@21cn.com 余 胜 泉 博士 ysqetc@21cn.com http://www.etc.edu.cn 2005年8月于广州 北京师范大学现代教育技术研究所

一、信息时代的学习方式 Education Innovation with Information Technology

Ann’s family

坐井观天

黄山奇石

勾股定理 验证勾股 拼勾股图

多利羊研究

基于网络的全 球水质研究

仿真环境下的探究学习 ——虚拟果蝇（遗传实验室） 亲本 后裔

犯错误 学生 浪费粮食 说教 破坏环境 影响班集体荣誉…… 身边的实践:小小鸡蛋 鸡蛋珍贵 鸡蛋有营养 鸡蛋有价值 心理基础 环境美 热爱集体 心理基础

小小鸡蛋真奇妙 网站制作 先有鸡，还是先有蛋 鸡蛋食谱 鸡蛋误区 鸡蛋的药用、美容价值 鸡蛋艺术品 鸡蛋文学 鸡蛋生产技术 鸡蛋影院 …… 想象画 彩蛋 鸡蛋统计图 鸡蛋实验 鸡蛋的秘密 鸡蛋的价值 鸡蛋与艺术 鸡蛋的食谱 学科联动学得好 网页制作我能行 网络探究    

世界饥荒问题（探究式学习） 有三种类型的饥饿，它们都是什么又是如何定义的？ 什么是营养不良，在哪九个国家营养不良正呈上升趋势？ 列出由于营养不良导致的疾病，指出是哪中营养成分导致了这些疾病，简要说明这些疾病的表现和症候。 陈述饥饿的三个阶段。 在五大洲中的每一个洲列举出一个处于饥荒的国家。 导致沙漠化的原因是什么？ 对发展中国家的援助有三个主要来源，它们都是什么？ 联合国FAO成立了调查研究小组（假设你就是小组成员），找出遭受饥荒的地区发生饥荒的根本原因，要把这方面的信息概括总结以后，向世界粮食最高会议提交一份报告。

调查造成该国饥饿问题的政治、法律和经济因素，明确该国的管理模式和影响以上方面的各种因素和人。要了解世界各国的概况，请看CIA世界实况录。 历史学家 研究该国或该地区的历史、地理和人口 状况，确定造成目前这种饥饿状况的各 种因素。调查每个国家的面貌，除了确 定上面这些因素，还要了解每个国家的 出生率和死亡率、男性和女性的生活期 望值、儿童的道德水准以及其它相关的 重要统计资料 政治学家 调查造成该国饥饿问题的政治、法律和经济因素，明确该国的管理模式和影响以上方面的各种因素和人。要了解世界各国的概况，请看CIA世界实况录。 营养学家 明确饥饿对人口造成的影响，包括疾 病、营养不足以及改善营养不足的食 品来源。根据世界健康组织和营养不 良的流行的相关规定和信息，通过确 定营养充足的基本标准获得一种粮食 观。 新闻记者 及时报道食物缺乏所带来的直接后果，其中包括人员伤亡、国家和地区目前的救济活动和食品援助运输工作以及进行中的救援行动计划 把学生分成小组，每组四个人，其中每个小组要留下一个人。每个小组选择一个国家或地区，调查产生饥荒的原因、饥荒带来的影响和改善这种状况应采取的措施。小组中的四名成员的角色分别是历史学家、营养学家、政治家、记者，分别从四个不同的方面对上述问题进行调查研究。 http://www.manteno.k12.il.us/drussert/WebQuests/HallOvandoRobinson/INTRO.HTML

信息技术进入课堂，本质性改变了什么? 要素 以“教”为中心的教学结构 主导—主体教学结构 教师 知识的传授者，是主动的施教者，是教学的绝对主导者，监控整个教学活动的进程； 教师要对学生及其学习过程中的教学内容及教学媒体进行总体的指导和把握；教师要根据学生的特点为其选择、设计特定的教学内容、教学媒体和交流方式；教师是教学过程的组织者，学生意义建构的促进者，学生良好情操的培育者； 学生 是知识传授的对象，是外部刺激的被动接受者； 学生拥有大量的经过教师选择、设计并控制的学习资源，是学习活动的主体，是信息加工与情感体验的主体，是知识意义的主动建构者； 教学媒体 辅助教师教的演示工具； 教学媒体既可以是辅助教师教的演示工具，也可以是促进学生自主学习的认知工具与情感激励工具； 教材 教学内容基本由教材决定，教材是学生的唯一学习内容，是学生知识的主要来源。 教材不是唯一的教学内容，通过教师指导、自主学习与协作交流，学生可以从多种学习对象（包括本门课程的教师、同学以及社会上的有关专家）和多种教学资源（例如图书资料及网上资源）获取多方面的知识。

信息化的教学模式 传统的教学模式 信息化教学模式 教师主导 讲授型教学 单学科、脱离情境的封闭的教学 固定性、复述性的学习 贫乏的学习环境 个体学习（独立，竞争） 教师作为知识布施者 事实性知识与离散技能的评价 教师主导、学生主体 自主、探索、交互型教学 交叉学科、带实际情境的开放的教学 生成性、创造性的学习 丰富的学习环境 协同学习 教师作为学习帮促者 基于绩效（面向过程）的评价

信息时代的学习特点 自主性 探究性 要转变单一的、他主的与被动的学习，提倡和发展多样化的学习方式，特别是要提倡自举、探索与合作的学习方式，让学生成为学习的主人，使学生的主体意识、能动性和创造性不断得到发展，发展学生的创新意识与实践能力只有积极的情感体验和深层次的认知参与为核心的学习方式，才能促进学生包括高层次思维在内的全面素质提高； 合作性 学习是以学生为中心的，学习是个性化，能满足个体需要的； 学习是在以课程知识为主线，围绕某个真实问题或主题为中心而展开的； 学习过程是进行通讯交流的，学习者之间是协商的、合作的； 学习是具有创造性和生产性的； 语言运用的情景与机会 广泛的知识范围 积极的情感体验 深层次的认知投入 人际交流与表达 知识迁移与运用

创新与实践 ——信息化教学的终极追求 培养学生获取、分析、加工和利用信息的知识与能力，为学生打好全面、扎实的文化基础，培养学生的信息素养与文化 培养学生的适应能力、应变能力、解决实际问题以及交流合作的能力 培养学生具有终身学习的态度和能力，训练终身学习必备的基础知识与技能 培养学生掌握信息时代的学习方式，改变传统学习注重知识接受的倾向，强调形成积极主动的学习态度 通过技术手段加强课程内容与学生生活以及现代社会和科技发展的联系，关注学生的学习兴趣和经验；

二、信息化教学设计的核心

信息化教学设计的核心 教学目标分析 问题情景 教学活动过程 教学资源与学习环境 教学活动过程的评估

信息化教学设计中的技术定位 教学组织 架构改革 信息技术环境下的教育变革 资源 环境 协作 工具 教学 评估 教学目 标变革 开放式的、学科知识与综合能力并重的课程整合 教学内 容变革 演示 工具 个别 辅导 信息 加工 研发 工具 情境 探究 封闭式的、以知识为中心的课程整合 交流 传播

学习材料（参考资源、信息调查模板、实验报告模板 信息化教学设计的成果 ——教学设计单元包 教案 侧重教学活动与教育资源的设计 教学设计方案 学生作品规范/范例 教学课件 评价量表（例一、例二） 学习材料（参考资源、信息调查模板、实验报告模板 教学活动过程实施方案 侧重教授知识的梳理 对教材的重新组织

从教学内容设计到教学过程设计 教学内容设计 教学过程设计 设计核心 教学过程/模式设计，注 重教学资源的利用 学习内容 单学科知识点 教案编写、课件开发，以教学内容表现设计为中心 教学过程/模式设计，注 重教学资源的利用 学习内容 单学科知识点 交叉学科专题 教学模式 讲授 / 辅导 研究型学习 模拟演示 探究型学习 操练练习 合作型学习 教学周期 课时 周，学期 教学评价 面向反应性行为 面向学习过程 档案袋评价（learning portfolio） 学习管理 反应史记录

三、信息化教学设计过程模式

信息化教学设计的过程模式

3.1 教学目标分析 对该课题预计达到的教学目标作出一个整体描述，可以包括学生通过这节课的学习将学会什么知识和能力、会完成哪些创造性产品、潜在的学习结果。 包括知识目标、能力目标、情感目标 分析教学目标是为了确定学生学习的主题，即与基本概念、基本原理、基本方法或基本过程有关的知识内容；

布卢姆的学习目标分类 1. 知识：对先前学习过的知识材料的回忆，包括具体事实、方法、过程、理论等的回忆。心理过程主要是记忆。 2. 领会：把握知识材料意义的能力。包括转换（用自己的话或方式来表达）、解释（对一项信息如图表、数据等加以说明或概述）、推断（预测发展的趋势）。 3. 运用：把学到的知识应用于新的情境。它包括概念、原理、方法和理论的应用。运用的能力以知道和领会为基础，是较高水平的理解。 4. 分析：把复杂的知识整体分解为组成部分并理解各部分之间联系的能力。它包括部分的鉴别、部分之间关系的分析和认识其中的组织结构。例如，能区分因果关系，能识别史料中作者的观点或倾向等。既要理解知识材料的内容，又要理解其结构。 5. 综合：将所学知识的各部分重新组合，形成一个新的知识整体。包括发表一篇内容独特的演说或文章，拟定一项操作计划或概括出一套抽象关系。它所强调的是创造能力，即形成新的模式或结构的能力。 6. 评价：对材料（如论文、观点、研究报告等）作价值判断的能力。它包括对材料的内在标准（如组织结构）或外在的标准（如某种学术观点）进行价值判断。例如，判断实验结论是否有充分的数据支持，或评价某篇文章的水平与价值。这是最高水平的认知学习结果。

编写学习目标的行为动词 知识（对信息的回忆）为……下定义、列举、说出（写出）……的名称、复述、排列、背诵、辨认、回忆、选择、描述、标明、指出 领会（用自己的语言解释信息）分类、叙述、解释、鉴别、选择、转换、区别、估计、引申、归纳、举例说明、猜测、摘要、改写 应用（将知识运用到新的情境中）运用、计算、示范、改变、阐述、解释、说明、修改、订计划、制定……方案、解答 分析（将知识分解，找出各部分之间的联系）分析、分类、比较、对照、图示、区别、检查、指出、评析 综合（将知识各部分重新组合，形成一个新的整体）编写、写作、创造、设计、提出、组织、计划、综合、归纳、总结 评价（根据一定标准进行判断）鉴别、比较、评定、判断、总结、证明、说出……价值

3.2学生特征分析 说明本课题对学生的知识、能力等智力因素方面和非智力因素方面的要求以及学生是否已具备了本课题学习的要求。 （1）智力因素 ：知识基础、认知能力、认知结构变量 （2）非智力因素：兴趣、学习风格、动机水平、意志和性格、学习者的焦虑水平、学习者文化、宗教背景； 目的：设计适合学生能力与知识水平的学习问题；提供适合学习者个性特征的帮助与制导；设计适合学生的情景问题与学习资源；

3.3学习内容特征分析 复杂知识 简单知识 结构不好 结构良好 客观主义 建构主义 综合素质培养 简单技能培养 学习效果 学习效率 明确所需学习的知识内容、知识内容的结构关系、知识内容的类型（陈述性、程序性、策略性）； 准备在学习任务设计时，函盖教学目标所定义的知识体系； 根据不同的知识类型，采用不同的教学方法，将学习内容嵌入学习环境的不同要素中； 复杂知识 简单知识 主导——主体 结构不好 结构良好 客观主义 实际 教学 实际 教学 实际 教学 建构主义 综合素质培养 简单技能培养 学习效果 学习效率

3.4 “主导—主体”课堂教学分支

学习环境 学习目标 学科与内 容特点 选择合适的 教学模式 “情境—探究”模式 基于网络的作文教学模式 英语研究性阅读教学模式 。。。。。。

●创设不同类型的学习情境：① 社会、文化、自然情境；②问题情境③虚拟实验环境，供学生观察、思考、操作 例：“情境——探究”模式 适用环境：课堂多媒体教学环境 课程教学过程 信息技术应用 ●创设不同类型的学习情境：①     社会、文化、自然情境；②问题情境③虚拟实验环境，供学生观察、思考、操作 ●利用多媒体课件、网上教学资源创设情境 ●教师指导学生观察的事物特征、关系、运动规律并进行思考和发表意见； ●利用NetMeeting、ICQ或BBS作为意见表达工具进行思想交流，表达意见； ●学生对呈现的情境进行操作实践、验证与原来思考的意见是否一致； ●利用信息技术的播放演示功能，重新展示学习情境； ●指导学生进行知识重构，把思考和实践的结果进行归纳总结。 ●利用文字处理工具、电子文稿编辑工具和网页制作工具进行知识重构。 ●指导学生进行自测评价，了解学习效果。 ●利用数据库建立形成性练习题库，和利用SPSS统计分析或学习反应信息分析系统和方法进行自我评价。

“专题探索—网站开发”模式 对某一专题进行较广泛、深入的研究学习，并籍此培养学生创新精神和实践能力，提高学生的综合素质。这类学习模式要求学生构建的“专题学习网站”必须包含如下基本内容： （1）展示学习专题相关的结构化的知识，把课程学习内容相关的文本、图形、图像、动态资料等进行知识结构化重组； （2）将与学习专题相关的、扩展性的学习素材资源进行收集管理，包括学习工具（字典、辞典、读音、仿真实验）和相关资源网站的链接； （3）根据学习专题，构建网上协商讨论，答疑指导和远程讨论区域； （4）收集与专学习专题相关的思考性问题、形成性练习和总结性考查的评测资料，让学习者能进行网上自我学习评价。

适用环境：网站开发环境 课程教学过程 信息技术应用 ●组织学生对某一重要专题进行较广泛、深入的研究； ●利用搜索引擎、权威网站、专题网站、专业网站和资源库等进行深入研究； ●广泛收集与专题学习内容相关的文本、图形、图像、动态资料并加以整理； ●利用网站、各类型的电子出版物广泛收集相关资料并分类整理； ●把收集到的素材资源进行分类管理，并根据深入研究的结果，按照一定的结构进行知识结构化重组，形成专题学习网站。 ●利用信息加工工具进行素材加工，利用网站制作工具制作专题网站； ●把所建立的专题学习网站向全校或社会发布； ●利用信息发布技术发布网站； ●利用专题学习网站进行课堂教学或自主讨论学习，学习者可以在网站上充分发表意见和进行提问质疑； ●利用一发布的网站中的信息交流平台进行讨论，发表意见； ●对本专题学习内容可以有兴趣的师生，可以把相关资料上传到网站上，使专题学习网站得到扩充和完善。 ●利用FTP等网页上传工具把新成果加入专题网站中，扩充专题网站资源。

教师主导策略设计 教师主 导策略 知识传递策略 师生互动策略 课堂组织策略 情景创设 重难点示范讲解 问题提出 概括总结 练习检测 任务布置 明确教学目标 学习方法指导 学习辅助 疑难解答 师生对话 小组对话 教师主 导策略 表扬与批评 情感激励 活动示范 资源使用导引 时间进度把握 网络教室控制 技术问题解答 课堂组织策略

自主学习策略设计 自主学习 交流讨论 认知表达 问题解决 信息检索 画概念图 实践操作 拓展阅读 知识摘录 练习测试 角色扮演 竞争 探究策略 协作策略 元认知策略 自主学习 交流讨论 认知表达 问题解决 信息检索 画概念图 实践操作 拓展阅读 知识摘录 练习测试 角色扮演 竞争 协同分工 辩论 伙伴 网络交流 互评互助 学习方法选择 思维过程监控 积极情绪调整 学习意义感知 反思与反省 信息化学习技能形成

不需要完整的、把所有知识讲解都放在一起的传统课件，课件是配合教师教学，不是取代教师教学 教学课件设计 提示难点与重点 辅助讲解 动作、活动示范 教学主题引入、创设情景 总结、概括、提炼 教学调控指定发布 不需要完整的、把所有知识讲解都放在一起的传统课件，课件是配合教师教学，不是取代教师教学

学习资源设计 学习主 题资源 跨越式资源样例，主题式资源样例 与教学主题高度相关的拓展资源 知识展示与推导过程 主题知识迁移应用实例 可以操作与交互的模拟 基于主题知识的实践问题 练习、作业、测验与评估量表 跨越式资源样例，主题式资源样例

认知工具是支持、指引扩充学习者思维过程的心智模式与设备 认知工具选择 问题/任务表征工具 Word、PPT Frontpage 问题/任务表征工具 知识建模工具 实时测验与分析系统、发展性教学评估系统 Flash、几何画板、Z+Z平台 认知工具是支持、指引扩充学习者思维过程的心智模式与设备 协同工作工具 绩效支持工具 网络教学平台、学科群网站、信息平台 BBS、CHAT、OICQ 信息搜索工具 Google/Baidu/Yahoo/Sina

认知工具的作用 创设学习情境的 提供学习资源 写作与创作表达 表达自己看法 交流、协作 探索和发现 计算与数据处理 提供练习与反馈 个别指导和评价 提供学习帮助和启示 成长记录、质性评估、学习反馈

学习资源与认知工具的作用 利用信息化学习环境和资源创设情境，（包括自然、社会、文化、各种问题情境以及虚拟实验环境）培养学生观察、思维能力； 利用信息化学习环境和资源，借助其内容丰富，多媒体呈现，具有联想结构的特点，培养学生自主发现、探索学习能力。 利用信息化学习环境和资源，借助人机交互技术和参数处理技术，建立虚拟学习环境，培养学生积极参与、不断探索精神和科学的研究的方法； 利用信息化学习环境和资源，组织协商活动，培养合作学习精神。 利用信息化学习环境和资源，创造机会让学生运用语言、文字表述观点思想，形成个性化的知识结构； 利用信息化学习环境和资源，借助信息工具平台，尝试创造性实践。培养学生信息加工处理和表达交流能力； 利用信息化学习环境和资源，提供学习者自我评价反馈的机会。通过形成性练习、作品评价方式获得学习反馈，调整学习的起点和路径。

3.4 以“学”为中心的活动教学分支

基本流程

以团队为基础的协作 以学生为本的学习环境 真实情景下 的真实问题 面向学习过程的质性评估 丰富有效的活动过程

设计学习任务 信息化教学是基于问题驱动的学习；提出有意义与有价值问题，是信息化教学设计模式的核心和重点； 学习问题可以是一个真实的问题、案例、项目或分歧，它们都代表连续性的复杂问题； 提出问题的原则：问题要有意义，真实情景下的问题；问题要有明确的目标要求，解决要隐含所要传授的知识；问题要有一定的复杂性与歧义性；问题要有开放性、非良构性；问题要与学习对象的认知特征相匹配，要结合学生的最临近发展区； 学习主题具有可挑战性，问题具有可争论性！

学习情景设计 一定的社会行为总是伴随行为发生所依赖的情境。如果要求学习者理解这种社会行为，最好的方法是创设同样的情境，让学生具有真实的情境体验，在特定的情境中理解事物本身。 信息化教学强调要在真实情景下进行学习，要减少知识与解决问题之间的差距，强调知识迁移能力的培养； 学习情景指为学生提供一个完整、真实的问题背景，以此为支撑物启动教学，使学生产生学习需要； 学习情景的三个要素：学习情景的上下文背景、学习情景的表述及模拟、学习情景的操作空间； 设计原则：不同学科对情景创设的要求不同、围绕教学目标创设情景、学习情景是促进学习者主动建构知识意义的外部条件、学习任务必须与真实学习情景相融合；

信息技术环境下的学习情景 根据一定的课程学习内容，利用多媒体集成工具或网页开发工具将需要呈现的课程学习内容以多媒体、超文本、友好交互等方式进行集成、加工处理转化为数字化学习资源，根据教学的需要，创设一定的情境，并让学习者在这些情境中进行探究、发现，有助于加强学习者对学习内容的理解和学习能力的提高。 通过信息技术来对呈现的社会、文化、自然情境的观察、分析、思考，激发学习兴趣、提高观察和思考能力；通过信息技术对设置的问题情境的思考、探索，利用数字化资源具有多媒体、超文本和友好交互界面的特点，从中学会发现问题、解决问题的能力，通过利用节点之间所具有的语义关系，培养学生进行知识意义建构的能力；通过信息技术创设的虚拟实验环境，让学生在虚拟实验环境中实际操作、观察现象、读取数据、科学分析，培养科学研究的态度和能力，掌握科学探索的方法与途径。这些都是信息技术作为情境探究工具的主要表现。

学习活动过程设计 学习小组 协作形式 实践活动 评价标准 在老师的指导下，学生对解决问题的方案设计 实地采访 问卷调查 角色扮演 数据分析 查阅文献 新知识学习 讨论交流 小组汇报 建立网站 科学实验 请教权威 日志记录 角色扮演 竞争 协同分工 辩论 伙伴 网络交流 互评互助 小组规模适中 小组成员性别差异 小组成员能力差异 小组成员个性差异 小组成员相互熟悉 作品评价标准 参与过程评价标准 汇报评价标准 电子档案袋评估

管理与帮助设计 教师职责：控制、管理、帮助和指导 活动过程的管理、关键点控制 常见问题的解答、前提知识的准备与教授、学生疑问的及时解答 建立及时响应学生疑问的反馈机制 引导学生形成活动方案，形成研究计划，并监督/检查计划实施

学习资源设计 了解问题的背景与含义，建构自己的智力和提出解决问题的假设，学习者需要知道有关问题的详细信息，并需要学习必要的预备知识；组织形式： （1） 学习活动中心、或学习资源中心（关键是良好的目录索引、便捷的检索方法、多种形态的资源共存，非单一的资源中心）； （2）主题网站的方式，通过超媒体链接而成的虚拟资源中心（良好的组织结构、便捷的检索功能、开放的资源空间，资源的利用者也是资源的建设者） （3）组合资源形态：文本、图形、声音、视频、动画 （4）丰富的资源集合：尽可能的收集与教学主题相关资源

多样的信息化学习资源 操练和练习 虚拟实验 微型世界 练习测试 教育游戏 学习资源 信息检索 电子期刊 问题解答 教学模拟 研究专题 CAI课件 教育专题网站

认知工具是支持、指引扩充学习者思维过程的心智模式与设备 认知工具选择 问题/任务表征工具 Word、PPT Frontpage 问题/任务表征工具 知识建模工具 Excel、数据库、VB、Flash、几何画板、Z+Z平台 电子档案袋系统 电子问卷调查系统 认知工具是支持、指引扩充学习者思维过程的心智模式与设备 协同工作工具 绩效支持工具 研究性学习支持平台、学科群网站、协同工作软件 专题网站、网络视频会议、BBS、CHAT、OICQ 信息搜索工具 Google/Baidu/Yahoo/Sina

认知工具的作用 模拟问题情境 提供学习资源 写作与创作表达 表达自己看法 交流、协作 探索和发现 计算与数据处理 提供练习与反馈 个别指导和评价 提供学习帮助和启示 成长记录、质性评估、学习反馈

3.5 计划总结与强化练习 简明扼要的串讲，将学生知识系统化； 利用绘图工具，画概念图 检测与练习可巩固所学知识，保证达到预期教学目标；

画图工具绘制概念图 叶绿素和酶 吸收 水分子

3.6 面向学习过程的信息化教学评估 评价过程与教学过程紧密结合，评价过程重学生的发展，轻甄别功能 多元化评价主体，促进教学与学习反思 考试 档案袋 建构在电子化发展性评估支持系统的基础之上 “质”性评估与“量”化评估相统一 综合能力调查 重视过程、提倡发展 活动过程的评估指标 重视结果、重视考试

四、典型信息化教学设计模板

信息化教学设计方案的编写 典型格式 典型模板 叙述式 表格式 典型模板 Intel未来教育项目单元计划模板 WEBQUEST模板 密歇根州信息读写能力协作项目教学计划模板 AskERIC教学计划模板 基于Internet的研究性学习教学案例模板

教学设计样例 二年级-先锋英语教案-Unit 4 Ann’s family 一年级人教版语文《 b p m f 》

有效的信息化教学设计 以“教”为中心的教学结构转变为“主导—主体”的教学结构 积极的情感投入、成就感的获得 广泛的认知范围 深层次的认知体验 创意思维的发挥 学科知识的有效运用 解决问题技能的训练 。。。。。。

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