:英国中小学信息技术与科学课程整合的现状及启示

　　一、信息技术教育的发展概况

　　综观英国教育发展史，1988年以前，国家对教育的具体干预很少，没有统一的课程标准。有关课程的设置、课程内容、教学方法、课时分配等均由校长和教师决定。

　　1988年，中小学教学质量下降引发了英国基础教育改革。在英国教育和科学大臣贝克爵土提交的《教育改革法案1988》(the Education Reform Act 1988)中，提出以立法的形式制定全国统一的国家课程标准，这在英国教育史上是一个重大事件。尽管设置了统一的课程和统一的考试，但是学生基本上不受升学的限制，教师和学生基本上保持着课程均衡和民主的传统特色。值得注意的是，英国在这次重大变革中增加了一门新的附加课程——信息技术。

　　1990年，英国国家课程委员会 (National Curriculum Council)正式把中学综合学习列为国家课程，综合学习包括五个主题：经济与产业概况、职业教育与就业指导、健康教育、公民教育、环境教育。在综合学习活动中，信息技术教育的实际应用特性得到了充分的体现。

　　1995年，英国正式把信息技术(IT)作为一门国家基础课程，从技术与艺术科目中分化出来，成为与历史、地理同等地位的课程。1997年10月1日，根据《教育法案1997》，英国新成立的课程与资格署(Qualification and Curriculum Authority)对1995年国家课程进行了修改，将IT改成了ICT(信息与通讯技术)，试图强调培养学生使用情感与通讯技术表达思想、进行交流、处理事物的能力。

　　2000年，英国制定了《信息技术能力——2000课程标准》(Information Technology Capability—Curriculum 2000)，这是指导小学开展信息技术课程的教学大纲，是指导小学开展信息技术课程的重要文件。它指导学校要开设哪些课程，在学生的不同年龄阶段，学生运用信息技术的能力应该达到怎样的能力水平。

　　英国也很注重建设面向教师的网络资源。2001年，英国全国课程网站(www.nc.uk.net)增加了新的搜索系统，它不仅限于公布国家课程标准，还允许教师在其中直接建立国家课程相应阶段学习计划和相关资源的键接。

　　随着科学技术给人类政治、经济和文化等方面带来的巨大影响，自《教育改革法案1988》实施起，国家设立了统一的课程标准，并确立了信息技术教育的课程。但是，英国是一个极为重视传统和习惯的国家、所设立的国家统一课程标准，仍然重视给广大师生留有很大的自主空间。从上个世纪90年代开始，英国针对信息技术的特殊作用。通道国家统一课程标准，将科学教学内容引人信息技术的要求、自然地掀起了基于多媒体、网络的信息技术的科学课程改革浪潮。

　　二、将信息技术融入科学课程的现状与分析

　　英国教育和就业部2002年的一项调资(HFO Systenm Three)表明，调查所采访的2073个学生中80％的家庭中有电脑，68％的家庭中电脑能与网络连接。极高的电脑网络普及率为英国充分利用网络进行ICT与课程整合奠定了良好的基础。此外，多媒体笔记本电脑、掌上电脑、掌上电子书刊、个人数码助手、数据采集系统、计算机、传感器、各类专用软件和音序器等信息技术、也为英国将信息技术融入科学课程创造了条件、信息技术与学科谍程的整合是指技术与教学的融合。“整合”这个概念最早由英国提出。英国在“整合”实践中强调以下原则：

　　1.配合教学实践。信息通讯技术和学科课程整合，必须配合整个教学活动，不能是为了使用信息技术而使用，而要把信息通讯技术作为整个课程实施过程中的有机组成部分，从课程实施的最优化出发，有效地在教学过程中应用信息通讯技术。

　　2．完成一定的教与学目标。在决定是否使用。以及什么对候使用信息通讯技术时，必须保证其目的在于能更好地完成一定的数学目标和学习目标。

　　3．完成其他教学手段不能完成的任务。在学科教学中应用信息通讯技术，必须是完成依靠其他教学手段或教学媒体不能很好完成的教学任务。

　　科学教育的内容一般包括：科学探究、物质世界、生命世界、地球、宇宙和空间世界等方面。科学教育过程包括其独特的环节：观察实验、提出问题、解决问题、交流讨论等。

　　英国政府从基础教育入手，采取了有效措施，在信息技术与科学课程整合方面走在了世界前列。下面结合几个案例来说明英国在科学教育中如何将信息技术融入科学教育各个环节。

　　案例1：九年级的“速度”教学。使用设备包括：计算机、可调节高度的斜面、粘贴剂、剪刀、米尺或卷尺、两个光电门及与其连接的数据采集没备及软件。探究活动包括量出一米的距离，在两端点上放置光电门，使用数字化物理实验系统测量时间。在熟悉了测量过程后，可测量斜面上不问点的速度。如果时间允许，还可以用光电门继续研究倾斜度对速度的影响。(注：本案例来源于英国督学和课程顾问为国家课程与信息技术整合设计的教学方案。)

　　案例中采用了数字化物理实验系统。它一般由传感器。数字处理和数字回控等系统组成。传感器可以自动地将温度、压力、PH值等科学数据精确地采集下来，帮助学习者建立科学的概念。像传感器这类ICT设备在英国科学课程标准中常被恰当地建议使用。

　　其目标之一是帮助学生通过实验数据来建立速度和加速度概念。采集的数据准确与否直接影响到目标的实现—数字化实验系统的使用可以避免因为落后的观察技术而造成数据采集、数据处理与分析在时间上的脱节，将学生的注意力放在探究科学规律上此外，利用该系统还可以节省时间，学生可以就实验展开交流与讨论，实现学习过程的社会化。

　　在某些实验活动中，例如采集某种材料散发的热量和采集电池的电流等数据，实验数据的测量非常困难。若采用数字化实验系统不仅可以克服这些困难，还可以让学生亲自参与数据采集过程，激发学生进行探究的兴趣，将科学素养与信息索养教育很好地结合起来进行。

　　案例2 ：八年级的“光”的教学。使用设备包括：与网络相连接的计算机(或在CD-ROM上使用的模拟软件)、一小杯水和一些纸巾、学习任务表。教学活动包括：给学生分发学习任务表或让他们直接在计算机上读取学习资源，让学生根据任务表进行独立的探究学习。(注：本案例来源同案例1。)

　　案例整合的特色在学习任务表设计和仿真技术利用方面。学习任务表提供了学生学习过程的所有活动建议。由五个部分构成：问题、相关的知识、活动指导、相关的链接资源。由于观察实验现象是科学教学的重要环节，因此在学习设计中对于有些难以演示的现象，教师利用模拟仿真等信息技术给学生演示，或给学生提供相应的网络链接(如本例)，让学生利用网络资源进行探究。

　　建模或仿真(Modeling and Simulation)可以给学生展示一个动态的过程。这个过程可能是肉眼无法观察到的复杂过程，或需要耗费大量时间观察的实验，或具有危险性的工作。建模或仿真对学生掌握科学知识具有重要作用。例如．通过模拟一个核反应堆的工作状况学习物质的放射性，模拟分子的运动学习分子理论，模拟化学碱金属元素与水的剧烈反应以研究元素周期律等。建模或仿真还是科学研究中基本的研究方法，利用电子制表软件处理数据(Data Processing)，只要轻轻按一下某个键，就能使学生能够在记忆犹新的时候把图表和实验现象联系起来。这个过程可让学生体会利用图表显示数据和分析变化趋势的科学方法。

　　此外，英国在科学教育中还特别重视数字化学习资源建设。一方面，信息存储的手段越来越发达，光盘、磁盘等都可以存储大量学习资源信息。另一方面，就是在网络上建立各种虚拟实验室或模拟，实现资源共享，为学生和教师提供数字化学习环境。

　　在英国，利用网络链接提供教育信息的方式很普遍。英国物理学网站(www．physics．org)就是一个典型的例子。它设置了不同的栏目给访问者提供物理知识。“Physics Life”是其中栏目之一。进入“Physics Life”，所见的是一幅幅熟悉的生活画面：操场、办公大楼、学校和工厂。每个场景都有超级链接。进入操场，可以看到跷跷板、滑梯、天空中的热气球等常见的物体。点击物体，就会呈现相关的物理知识、原理和进一步的链接。每一个链接都是对某一知识的具体展开。

　　总之，英国较早地重视了信息技术在科学教育过程中的运用，在数字化资源、数字化学习方式和数字化学习环境等方面作出了深入的研究与实践。

　　三、带给我们的启示

　　通过研究英国信息技术与科学课程整合的实践，可以得出一些规律性的认识，这些认识对于我国科学课程改革具有借鉴意义。

　　1．树立现代的科学教育理念是整合的前提。随着科学技术的迅猛发展，科学教育、技术教育或信息技术教育越来越密不可分，并从偏重知识教育转向素养教育。英国的教育传统、政治和经济情况使得英国的教师和学生容易接受这些现代的教育理念。但是对于我国这样的第三世界国家来讲，需要与现实反差极大，师生必须以崭新的观念看待课程，才能把握住整合的实质与关键。因此。在我国更应该利用各种方式，特别是网络、多媒体等信息技术手段，加强科学教师和学生的培训工作。

　　2．在进行信息技术与科学课程整合的时候，要注意数字化学习资源的建设。科学是一门信息量很大的实用学科。科学的学习过程是一个探究的过程，探究需要大量的探究资源支撑，只把课本当成获取物理、化学、生物等学科知识的惟一渠道是不够的，也是单调枯燥的，应该设法开发大量的、围绕科学课程的、基于多媒体和网络的信息化资源建设。

　　3．应该逐渐地在科学课程中引入信息技术的要求。注意师生的数字化学习方式的转变。在从事科学教学时，要注意善于利用各种信息技术观察实验、问题解决以及讨论交流。特别要注意利用传感器、模拟与仿真、网络搜索引擎等信息技术来发现问题和解决问题。为此，教师和学生都需要进行必要的准备。

　　4．进行信息技术与科学课程整合，要注意数字化学习环境的建设。即在硬件、软件以及人的方面创设一种计算机文化氛围，充分利用网络提供学习资源，增强科学和信息的意识、伦理道德的意识。

　　5．在进行科学信息素养教育中，还应该注意处理好各种关系，特别是传统教育手段与信息技术手段的关系，注重信息技术与科学课程整合的实效性。

作者；项 华 、郑彬

来自：《中小学信息技术教育》

2006.6.9转