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一、信息技術教育應用發展的主要熱點

在整個信息技術教育的應用領域，人們總是在不懈地進行各種信息技術教育應用的研究和探索，這些研究和探索成果將直接推動著整個教育教學的改革和發展。了解和把握信息技術教育應用發展的熱點和趨勢，將有助于提高我們實際的研究和應用水平。正如教育部陳至立部長在《全國中小學信息技術教育》工作會議上所提出“要加強信息技術教育的科學研究，積極探索計算機信息網絡環境下的教育教學改革問題”，“中小學普及信息技術教育的工作一定要結合國際、國內發展的實際情況去考慮、去研究”。為了了解和把握國際國內當前信息技術教育應用發展的熱點和趨勢，本文將重點討論與我國信息技術教育應用有關的幾個主要發展熱點：課件開發、多媒體教育應用、網絡教育應用、計算機教育以及在這一領域幾個主要的研究問題。

1.課件開發方面

盡管我國在課件開發方面與發達國家相比起步較晚，但發展很快。這一發展主要基于政府的重視和計算機的進一步普及。近幾年除了許多軟件公司投入巨資進行各學科的課件開發以外，國家也首次在九•五計劃中和現代遠程教育工程項目中的資源建設撥?？钸M行中小學系列課件的攻關和開發。對課件的開發，新的趨勢和熱點可主要歸納在對以下四種類型的研究：基于教學策略的課件；電子作業支持系統；群件；積件?；诮虒W策略的課件是指運用相應的教學模式或策略于課件!包括課堂教學和個別化學習課件"之中。教學策略的運用是為了體現最佳的教學思想和達到最佳教學效果，尤其是利用計算機作為教學手段更應該考慮如何獲得比通常方式教學更佳的效果。在國家九•五課件攻關項目中就明確提出課件開發一定要體現出教學策略的運用。這一趨勢要求課件的設計和開發者必須從新的角度去研究和探索課件的開發，避免在課件開發中所出現的“書本或黑板”搬家現象，將課件開發提高到一個新的水平。在課件開發的教學策略運用中，可主要考慮以下幾個策略的運用：教學模式選擇策略、教學內容展開策略、學習信息呈獻策略、學習過程控制策略、人機交互策略以及反饋評價策略等。電子作業支持系統是指一種具有“及時學習”或“即求即應”學習功能的課件類型。它可以根據學習者的需要隨時提供所需的知識。這類課件無論是對個別化學習還是職后培訓方面都有重要的作用。與通常的課件相比，電子作業支持系統的特點是將學習置于工作過程之中，這種學習形式既有利于解決工作中的實際問題，又可以將理論與實踐很好地結合起來。這類課件主要由知識庫、交互學習

2.訓練支持、專家系統、在線幫助以及用戶界面等部分組成。知識庫包含了某個領域相關的各種知識信息，交互學習支持和方便學習者與系統的交互活動，專家系統可對學習者的需求進行判別和決策，然后提供有用的信息或咨詢，在線幫助為學習者提供對任務的提示和參考信息。這一發展熱點和趨勢要求課件開發者更加重視對知識結構組成的理解和充分發揮計算機交互學習的特點。群件是指能支持群體或小組進行合作學習的一種課件類型。群件概念的提出是基于網絡技術的發展和在教育中的應用。基于網絡，人們利用計算機進行的學習已不局限于個別化或課堂的方式，完全可以以群體或小組的形式進行學習。從某種意義上說，群件是一種新型的課件類型，它是介于計算機輔助課堂教學和個別化教學之間。群體和小組的學習形式不僅可以提高學習的效果，而且還有利于學生合作精神的培養。目前在我國的許多中小學，已經建設了校園網和聯網的計算機教室，這些學校也已具備了開展群體合作學習的硬件環境條件，但群件方面的開發和實際應用在我國還是一個空白。在技術方法上，群件的結構和形式與通常的個別化學習或課堂教學的課件是完全不同的。其重點是要放在對小組學習過程的控制、管理、學生之間的通訊以及友好學習界面的設計等主要方面。作為我國從事課件開發的研究者和教育軟件的開發商，應充分重視對這一應用領地的市場發展前景，盡快地開發出可供廣大中小學使用的群件，填補我國在群件應用的空白。積件是指基于多媒體的教學素材元素或知識單元。從某種意義上講，積件也是課件的一種類型，至少可稱為課件的半成品。這類課件也可視為結構化了的多媒體教學素材。利用某個著作工具，教師只需簡單地將部分素材元素進行一定的組合，很快就可形成一個自己所需的教學課件。在我國，近幾年的課件實際推廣使用的效果證明，大多數教師越來越不喜歡直接采用他人已開發完整的教學課件，而是希望能按自己的教學思路和風格來組裝成課件。這就為積件的需求和發展提供了很大的空間。此外，網絡教育應用的發展也為積件的需求提供了更大的空間。存放在網絡上的積件資源，可以被更多的教師甚至學生共享。積件的開發過程并不是很復雜，但對其!多媒體素材元素，無論是動畫、圖像或圖片、聲音等"制作質量要求應該是很高的，因同一積件!或某個素材元素"可能會被許多人重復使用。對所有的使用者而言，積件就象一個“母帶或原版帶”。除質量要求外，積件的開發必須使用超文本、超媒體以及數據庫等技術，因開發者必須考慮按某種關系建立所有素材元素間的聯系、不同素材的分類、便于查找的多種檢索方式等。

3.多媒體教育應用方面

多媒體技術的迅速發展已為教學形式、教學手段、教學方法以及教學思想的改變提供了更多的可能性。它不僅可以使教學更為生動形象，而且使得許多用常規方式方法難以表現的教學內容可以容易的表現出來。雖然在多媒體教育應用方面有許多問題需要研究，但目前主要的研究趨勢和熱點可以歸納為以下三個方面：虛擬現實、電子出版物和超媒體技術。虛擬現實是指通過特殊的輸入設備和一些能實現三維圖形和三維音效的特殊輸出設備來模擬人和環境之間的交互技術。虛擬現實技術的實現主要是基于多媒體技術的發展。在教育領域中，虛擬現實技術可很好地應用到虛擬學習環境的建立。它可以虛擬地建立起與真實環境相近的學習場景，使學生似乎已處于真實環境之中。例如美國的休斯敦大學利用該技術建立了一個虛擬現實物理實驗室，學生們使用這個實驗室可以進行大學物理學中所有基本定律的實驗，使學生能夠進行詳細觀察以獲得物理法則的概念及知識。北卡羅來納大學利用該技術建立了一個化學虛擬現實系統，使用者在這個系統中可以用人工來處理分子。荷蘭特溫特大學建立了一個虛擬圖書館系統，教師和學生使用該系統猶如置身于真實的圖書館，任意快速方便地查閱各種所需的資料和書籍。虛擬現實系統可分為全介入式交互系統、混合式交互系統和非介入式系統。它們又分為個人虛擬系統!模擬單個用戶與現實的交互"和社會關系虛擬現實系統!模擬多個用戶的交互環境，用戶之間的關系和通訊等"。從技術發展的角度來看，虛擬現實是在多媒體技術的基礎上集合起來的更高級的交互系統。它目前發展的熱點包括虛擬學校、虛擬學習環境、虛擬現實系統、基于虛擬現實系統的教學軟件的開發及出版，以及基于網絡的虛擬現實系統等。電子出版物是指基于多媒體技術的各類電子讀物。由于多媒體計算機已成為個人計算機的標準設備，所以大大促進了電子出版物的增長。為了進一步提高電子出版物的功能，目前許多電子出版物尤其是電子教科書，采用了超文本和超媒體等一些新的軟件技術。使用超文本技術可將電子教科書中出現的關鍵詞或短語等與其它相關聯的材料資源聯接起來，當讀者需要了解有關這些詞或短語更多的知識時，可通過輸入設備規定的操作!如點一下該詞"，即可很方便地獲得與該詞相關的信息!如圖形、圖片、聲音、動畫等"，有效地幫助學習者理解該知識的真正含義。電子教科書中采用超媒體技術，主要用于設計出可由學生自己方便地選擇和控制所用的各種媒體和各種學習方法，創建以學生為中心的學習環境。電子讀物可以使學習者更方便、更快捷、更廣泛地獲取知識。隨著越來越多的信息被數字化，基于多媒體的電子出版物將會在教育中獲得更為廣泛的應用。超媒體技術則是超文本與多媒體技術的結合，它是一種非線性的多媒體信息網絡結構和信息管理技術。超媒體是以超文本的非順序結構為基礎，對各類教學信息，如圖片、聲音、圖像以及動畫等，可以進行有效的處理和管理?？茖W研究證明，人類的記憶結構是一種“聯想式”的。聯想式的記憶結構就要求知識元素的呈現和表達應該是非線性的。這就是說，多媒體課件或電子讀物的教學內容安排不應該要求學習者按某個固定的順序來學習，而是應由學習者按自己的意志來選擇學習內容和順序。由于超媒體技術完全可以使知識內容的連接和管理以非線性方式進行，所以目前在多媒體教學課件的設計上超媒體技術方法是必需采用的核心技術之一。盡管超媒體技術已比較成熟，但隨著今后教育信息量的越來越多和教育信息網絡化的趨勢，必定會對超媒體技術的研究提出新的要求。

4.網絡教育應用方面

在我國，網絡教育應用已經成為信息技術在教育應用上發展的重要方面之一?！睹嫦?1世紀教育振興行動計劃》中所提出的實施“現代遠程教育工程”正是當今世界在網絡教育應用方面發展的主流和趨勢。在網絡教育應用領域，發展的趨勢和熱點可主要歸納在以下幾個方面：遠距離教學、網上學校、校園網和計算機支持的合作學習。從嚴格意義來講，網絡遠距離教學是指通過因特網或局域網實現全球范圍或區域范圍的課程傳送和教學，這種教學的顯著特點是必須體現雙向性、實時性和交互性。傳統的遠程教學方式!電視和廣播等方式"是不具備這些特點的。這種教學方式也并不象部分人認為的，只要開發好一個課件放在網絡上傳播就可以進行遠程教學了。目前，網絡遠距離教學之所以成為國際上的研究熱點，其原因除網絡技術本身的迅猛發展和以上三個特點外，還體現在它所具有的全球性、開放性、共享性和可控性!指教師的教學質量和學生的學習情況的可控性"。我國政府也非常重視這一發展趨勢，教育部已計劃在今后幾年里投入巨資來開展這方面的開發和應用。就目前而言，我國的網絡遠距離教學應用的研究重點應該是放在：網上課件開發平臺的研究、友好學習界面的設計、課程的設置、新教學模式的探索、教學和學習質量的評估方式以及通訊交互方式等主要方面。網上學校!也稱網校"與網絡遠距離教學是完全不同的兩個概念，盡管通過網上學?？梢詫嵤┮欢ǖ倪h距離教學。真正的網上學校應該是指將一所學校所具有的全部功能搬上網絡，而不是僅有幾門網上課程和部分教學資源就可稱網上學校。作為一所真正的網上學校，學生除可以在網上直接了解該校的全部信息，包括學校歷史、辦學宗旨和特色、師資情況、課程設置等外，更主要的是能使學生在網上實現學習的全過程，包括進行入學報名和注冊、付費、學習和實踐、查閱資料、考試、獲學分和學位等。一所真正網上學校的建設涉及多方面的因素，也是一項較復雜的系統工程。目前在我國!包括世界范圍內"真正意義上的網上學?？梢哉f還沒有，但有很快的發展趨勢。一般來說，辦網校的學校通常已是具有一定知名度和具有顯著辦學特色的學校。在技術上，網上學校既可以在國際互聯網上實現，也可在局域網上實現。校園網是一種基于局域網技術構建起來的小型校園網絡系統，它是將分布在一所學校內的所有計算機和相關設備互聯至校內的一個網絡中心，實現共享學校的各類教學資源和學校有效管理等主要目的。在概念上，校園網與網上學校是完全不同的。校園網主要功能!資源共享、學校管理、教學應用等"的應用重點是在校內，而網上學校的功能是面向校外。當然，校園網的建設是創辦一所網上學校的基礎。目前，校園網的建設在硬件技術方面應該說已相當成熟。校園網建設的重點應放在教育教學功能的實現，尤其是有效的教育教學管理功能、網上的教學和學生自主學習的功能、最大限度的教育資源共享功能、高速方便的對外對內通訊交流功能等。每所學校應按照自身的條件和辦學規模來確定校園網的建設。為加快和推動信息技術教育的發展，教育部近期也提出了“校校通”工程的目標，也明確指出“校校通”并非是“校校網”的概念，各地都應根據具體情況來實施這項工程。計算機支持的合作學習是指基于網絡來進行群體或小組形式的學習。這種學習形式強調通過網絡和計算機來支持學生同伴之間的交互活動。學生們可以突破地域和時間上的限制，進行同伴互教、討論交流、課外興趣活動等合作性學習。這一合作學習形式不僅可以有效地提高網絡的使用效率、提高學生的學習效果，而且在不同程度上將有助對學生合作精神潛在的培養。對這一學習形式的研究趨勢和熱點是如何進行群件的開發。它包括群件結構、通訊交流方式和學習的管理等主要方面。目前，在我國已開發的所有課件產品中還沒有真正意義上的群件產品。由于我國許多學校已建設了校園網和教室計算機網，研究和開發計算機支持合作學習的群件不僅會有很大的市場需求，而且也能有效地促進和發揮網絡在實際教學上的作用。

5.計算機教育方面

無論信息技術教育應用和發展的今天還是未來，計算機都將起重要的作用。這是因為它為信息技術的發展提供了技術和應用基礎，尤其是計算機輔助教學和網絡遠距離教學的發展，為信息技術教育應用提供了更新的手段，也使信息技術在世界范圍內進入了一個以計算機和網絡教育應用為主的新時代。計算機教育不僅僅是學科教育，更重要的是一種文化教育。在信息技術領域，計算機在教育上的應用也是非常重要的一個方面。根據世界銀行1998年報告對計算機教育應用的益處分析歸納了以下幾個主要方面：計算機輔助教學具有生動、形象、個別化、自定步調、交互等特點；在模擬和探究方面可以對現實系統&事物’進行模擬，直接培養學生主動探索能力；作為教與學的工具能有效幫助教師和學生處理日常事務&備課、計算、作業、交流等’；在通訊網絡方面可以廣泛地獲取最新教學信息和進行學術交流；在教學行政管理上能全面提高學校管理的水平和效率&學校資源、圖書資料、教師和學生信息等’。目前，我國計算機教育和教育應用雖然也有很大發展，但還存在許多問題。主要表現在以下幾個面：計算機教學&尤其在中小學’很多地方還局限于程序設計語言的教學；從小學到高中階段的計算機教學內容有較大的重復；計算機設備的配置在許多地方僅作為一種擺設，互相攀比，不講實效；重硬件&計算機、聯網’輕軟件&課件開發和購置、教學應用和人員培訓等’；資源建設和人員&教師和網管技術人員’培訓往往滯后于校園網建設；計算機輔助教學大多數是停留在“觀摩課”形式；缺乏符合素質教育和優秀教學思想的教學軟件；地區之間發展極不平衡。

二、信息技術教育應用研究的幾個主要問題

當今社會，現代教育與信息技術已經無法分開，這是社會與經濟發展的必然結果。技術&包括視音頻設備、計算機、多媒體、網絡等’對支持和提高教與學的效果是肯定無疑的。為此，信息技術在教育中的應用研究也就有了迅速發展。那么，信息技術在教育中應用目前究竟有哪些主要問題值得人們去探索和研究呢？為了有助于我國的教育工作者和研究人員能有針對性地對這一領域進行研究，本節提出和歸納了目前這一領域研究的幾個主要熱點問題。

問題一：在新的&技術支持的’教學環境下，需采用何種新的教學模式和策略？這一問題的提出是基于教學環境和條件的變化，要求教學的模式和策略也必須相應變化。當代的教學理論研究已把教與學當作統一活動過程來看待，當然對教學模式和策略的研究也就可以視為是對“教與學的藝術”或“教與學的技巧”的研究。盡管許多教育工作者在多年的教學實踐中探索和總結出很多適合傳統教與學&非技術支持環境下’的模式和策略，但真正能適應現代技術支持環境下并被廣大教育工作者和學習者接受和認同的新模式和新策略卻很少。毫無疑問，新模式和新策略的研究結果是為了實際地指導教師和學習者在新的環境和條件下如何更好地教與學。當然，開展對這一問題的研究要求人們必須要有理論上的依據，同時也要經過反復教與學的實踐來驗證。

問題二：技術對改善學校的哪些工作所起的作用最顯著？這一問題的提出是基于現代技術在教育上的應用是需要較大的資金投入，而學校的工作涉及很多方面，如何將有限的資金投到對學校工作最有效的方面也是提出這一問題的主要依據之一。多年來，由于這一問題還沒有很好的研究成果，所以目前無論是在我國還是世界上，技術資金在學校和教育方面的投入往往比較盲目，許多經費的投入僅僅成為一種“擺設”，同時也容易造成學校之間的相互攀比之風。這一問題的研究可以圍繞學校工作的幾個主要方面開展，例如：學校的管理!包括校長的決策支持、教務和總務管理、教師和學生檔案管理等"、教學方面的應用!包括教師的教學工作支持、課堂的輔助教學、學生的學習與課外輔導、圖書資料的電子化等方面"、校園網絡的建設!包括教學資源庫的建設、網校的建設、網絡的教學應用、通訊和對外交流等方面"。對這一問題的研究不僅可以為學校領導和教育行政主管部門在技術資金的有效使用決策方面提供依據，而且也有助于真正達到提高和改善學校實際工作效率的目的。當然，以上提出的幾個方面要求研究者必須通過深入的調查研究和大量的比較才能得出有說服力的研究成果。

問題三：技術對哪類學科!科目"和對象更為有效？這一問題的提出是基于現代技術在教育上的應用對不同的學科和學習對象所起的效果將是完全不同的假設。這一假設的合理性也是基于教育門類和學科的多樣性以及學習對象的不同性和差異性。在對這一問題沒有找到正確的答案!研究成果"之前，人們確實很難把握技術應該首先重點在哪些學科和對象上開展應用，從而造成技術資金投入的浪費，甚至還會導致與人們預期相反的教與學效果。舉個很簡單的例子來說，現代遠程教育是利用最先進的網絡技術來開展教育的，但這一技術并不是對所有學科和對象都會同樣有效，特別是涉及到人文類或培養人情感方面的有關學科，以及注重實際操作能力培養的學科等。就學習對象而言，不同的年齡、不同的智力水平、不同的知識基礎、甚至不同的性別等，技術的應用對各自產生的學習效果和作用也同樣會是完全不同的。開展這一問題的研究，研究者既可以從學科的角度并結合學習對象一起研究，也可以圍繞其中的某一個具體問題進行研究，例如：技術更有助于提高哪類智力水平!高、中、低"的學習者的學習效果？技術對哪個年齡段的學習更有效？哪些學科文科或理科、新興學科、傳統成熟學科等"更適合于利用現代遠程教育方式等等。技術對哪類學科和對象更為有效問題的研究可以起到為教育部門和學校有重點地選擇和開展現代教育技術應用有非常積極的引導作用。同樣，這一問題的研究要求研究者在大量的調查研究基礎上，通過多次的比較實驗才能得出有說服力的研究成果。

問題四：信息技術在教育中有效應用的主要條件是什么？這一問題提出的依據是技術在教育中應用的效果與其它領域!如工業、軍事、通訊、商業等"相比還有很大的差距，自然人們就提出是哪些因素和條件制約了技術在教育中的有效應用呢。按常規思路，對這一問題的答案往往會是：“學校領導重視，有足夠的資金”。技術要在教育中得以應用，領導的支持和必要的資金是重要的，但是，這兩個因素還不是整個問題的答案所在。我們可以舉很簡單的例子來說明。有些學?？芍^很有錢，學校技術裝備也很先進，校園網和計算機的投入就有幾百萬甚至上千萬!這從另一個側面也反映了該校的領導是很重視技術在教育上的應用"。但是，這并不意味著該學校就是一個現代技術在教育或教學上有效應用的典范。而有的學校，盡管技術資金的投入非常有限，但其在教學或管理上應用的成效和效果可以遠遠超過那些技術資金投入無法相比的學校。這樣的例子在全國各地都可找到很多。實際上，這一問題的提出也反映了教育的特殊性，反映了搞好技術在教育上有效應用的多因素性。對這一問題的研究，我們不僅要考慮領導重視和資金因素，而且可能更重要地要從其它多個方面去尋找主要因素，例如：教師素質、學生方面、社會或家庭方面、教育政策!包括升學率因素"等。信息技術在教育中有效應用的主要條件問題研究是為了找出主要的制約因素，從而可以為所有學校根據自身的條件真正開展好技術在教育上的應用提供有價值的參考。這一問題的研究要求研究者選擇不同的地區和類型的學校，通過實地考察和比較，包括充分的社會調查研究才能獲得有價值的研究結果。

問題五：成本效益如何？這一問題的提出是基于現代技術在教育上應用是需要較大的資金投入，這自然會引出成本效益問題。雖然從宏觀角度講，教育是政府行為，教育上主要的經費是由政府投入，但這并不意味著可以不考慮投入產出的效益問題。尤其是目前我國正處在計劃經濟與市場經濟的轉化過程，教育作為一種產業和辦學的多元化已經成為事實，所以不考慮成本效益是不可能的。盡管各國，包括世界銀行和聯合國教科文組織對教育的投入效益做過研究和評價例如：世界銀行在九十年代初對發展中國家的教育投入效益研究報告就指出過初等教育的投資收益率為25%左右，高等教育的投資收益率為12%左右"，但是，對技術在教育上投入的成本效益問題目前還沒有實際的研究成果。如果不能很好地研究這一問題，那么技術在教育上的投入往往會帶有很大的盲目性，而且也會阻礙教育技術的進一步發展。圍繞這一問題，人們可以重點從技術投入以后教育質量的提高程度、教學和管理效率的提高、學生培養數量的增加和培養時間的減少等方面去綜合研究。也可以從比較微觀或具體的某一方面去研究，例如，針對學校的管理或對某一個學科的教學效果提高研究。由于教育的成本效益計算是一個很難具體量化的過程，所以這一問題的研究也可從較宏觀或間接效益的角度去開展。比如說：從人才培養的角度，是否由于技術在教育上的應用，培養出來的學生更能適應市場和社會的需求。從間接的效益角度，是否由于教育技術的應用和中小學信息技術方面教育和應用而推動了信息技術產業市場的更大發展%促使更多的教育部門和家庭購買計算機、網絡、軟件等相關技術產品&，或者說是間接地形成和拉動了一個新的“市場內需”。成本效益問題研究是為了對技術在教育上的投入效益進行一種量化計算，以便為政府和教育部門的領導作信息技術資金投入決策時提供依據。當然，教育的成本效益計算是一個很難具體量化的問題，所以通過這一課題的研究也可以得出一些如何計算教育成本效益的方法。對這一問題的研究，要求研究者通過充分的社會和市場調查，并運用統計學和經濟學方面的原理才能得出較有價值的研究結果。