信息技术与学科整合的思考

时间：2015-12-20 15:02:11 所属分类：教育理论 浏览量:

摘 要：随着计算机的诞生和日益普及，从80年代初开始已逐渐形成一种新的文化──信息文化。世界上的许多发达国家都把“信息技术教育”引入了中小学的必修课程。 本文阐述了信息技术课程的本质与目标、学科整合的重大意义，具体阐述了实现信息技术与学科整合

摘 要：随着计算机的诞生和日益普及，从80年代初开始已逐渐形成一种新的文化──信息文化。世界上的许多发达国家都把“信息技术教育”引入了中小学的必修课程。 本文阐述了信息技术课程的本质与目标、学科整合的重大意义，具体阐述了实现信息技术与学科整合的有效途径“英特尔未来教育”。
关键词：信息技术 学科整合 模式 英特尔未来教育一、信息技术课程的本质与目标
信息技术是一种文化，是每一个人从小就需要了解和掌握的文化。所谓文化，通常有两种理解：第一种是一般意义上的理解，认为只要是能对人类的生活方式产生广泛而深刻影响的事物都属于文化，例如“饮食文化”、“茶文化”、“酒文化”、“电视文化”、“汽车文化”……等等。第二种是严格意义上的理解，认为应当具有信息传递和知识传授功能，并对人类社会从生产方式、工作方式、学习方式到生活方式都产生广泛而深刻影响的事物才能称得上是文化，例如语言文字的应用、计算机的日益普及和Internet的迅速扩展，即属于这一类。
也就是说，严格意义上的文化应具有以下几方面的基本属性：第一，广泛性。这种广泛性应体现在两个方面：既涉及全社会的每一个人、每一个家庭，又涉及全社会的每一个行业、每一个应用领域。第二，传递性。这种事物应当具有传递信息和交流思想的功能。第三，教育性。这种事物应能成为存储知识和获取知识的手段。第四，深刻性。这种事物的普及应用给社会带来的影响极为深刻，即不是带来社会某一方面、某个部门、或某个领域的改良与变革，而是带来整个社会从生活方式、学习方式、工作方式到生产方式的根本性变革。
目前国内外大多数计算机教育专家的意见，衡量信息技术文化素质高低的依据，应当是与“信息获取、信息分析、信息加工和信息利用”有关的基础知识和实际能力，其中，信息获取包括信息发现、信息采集与信息优选，信息分析包括信息分类、信息综合、信息查错与信息评价，信息加工包括信息的排序与检索、信息的组织与表达、信息的存储与变换以及信息的控制与传输等，信息利用则包括如何有效地利用信息来解决学习、工作和生活中的各种问题。这种与信息获取、分析、加工、利用有关的知识可以简称之为“信息技术基础知识”，相应的能力可以简称之为“信息能力”。这种知识与能力既是“信息技术文化”水平高低和信息素质优劣的具体体现，又是信息社会对新型人材培养所提出的最基本要求。达不到这方面的要求，将无法适应信息社会的学习、工作、生活与竞争的需要，就会被信息社会所淘汰。体现这种文化的知识与能力，在信息社会中已和体现传统文化的“读、写、算”方面的知识与能力一样重要，不可或缺。换句话说，“读、写、算、信息”已成为信息社会中文化基础的四大支柱。从这个意义上完全可以说，缺乏信息方面的知识与能力就相当于信息社会的“文盲”。——这就是“信息技术文化”的真正内涵。
可见，最充分地反映信息技术文化的这种内涵就是中小学信息技术课程的本质；努力培养学生获取、分析、加工和利用信息的知识与能力，为学生打好全面、扎实的文化基础就是在中小学开设信息技术课程的根本目标。
二、实现信息技术课程目标的两种模式
要实现信息技术课程的上述目标，通常有两种模式：一种是在初中和高中阶段独立开设专门的信息技术课，另一种是不单独设课而是将信息技术内容整合到中小学各学科的课程中去，使信息技术基础知识与能力的培养和各学科的教学过程紧密结合起来。从国际范围来看，在90年代中期以前，各国为了实现信息技术课程的目标，基本上是采用第一种模式——单独设课（而且那时是叫“计算机课”或“计算机应用基础课”）；到90年代中期以后才有一些国家开始试用第二种模式——信息技术与其它学科整合。
“整合”的主要含义是结合、融合、集成、成为一体、一体化等等。信息技术与其他学科教学整合是指在课堂教学过程中，把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合，共同完成课程学习任务的一种新型的教与学方式。信息技术与其他学科教学整合是我国面向未来基础教育教学改革的新视点，它与传统的学科教学有着密切联系和继承性，又具有相对独立性特点，对它的研究与实施将对学生主体性、创造性和培养学生创新精神和实践能力具有重要意义。信息技术与其它学科整合就是在小学、初中、高中各个阶段的各个学科中都要积极利用计算机等信息设备进行教学；与此同时，要求在小学阶段的“综合学习”课上要适当运用计算机等信息手段，在初中阶段则要把现行的“信息基础”选修课改为必修课，在高中阶段则开设必修的“信息”课（主要内容讲授如何运用计算机去获取、分析、利用信息的有关知识与技能）。信息技术与其它学科整合可有效地改进对课程的教学，即能实现下述目标：①增强学生的批判性思维、合作技能和解决问题的能力；②使信息技术的运用成为学习过程的有机组成部分，从而便于学生掌握信息的收集、检索、分析、评价、转发和利用等技能；③不仅促进了班级内学生的合作交流，而且还促进了本校学生与全球性学习社区的合作交流，从而大大开阔了学生的视野。
三、信息技术与学科整合对深化教学改革的重大意义
（一）当前教学改革存在的主要问题
1、教学改革现状——忽视“教学结构”的改革
多年来，我国教学改革取得了不小的成绩，工作做了很多，但是普遍反映整个教改并没有大的突破，主要问题在于，这些教改只注重了教学内容、手段和方法的改革，而忽视教学结构的改革。比如说改革开放以来编了很多新的教材，这是教学内容的改革；各个学校增添了很多设备，象语言实验室、闭路电视系统还有其它的教学设施，这是教学手段的改革；方法的改革就更多了，仅以语文教学为例，就有二十多种，其中有的还在国内产生了较大的影响(象注音识字、提前读写，集中识字教学法和部件教学法等)。这些改革确实是很需要的，因为对推动整个教学改革有一定的意义。但是在投入大量的人力、物力进行这类改革的同时，却忽视了一个更为根本性的改革，这就是教学结构的改革。
所谓教学结构，是指在一定的教育思想、教学理论、学习理论指导下的、在某种环境中展开的教学活动进程的稳定结构形式。它将直接反映出教师按照什么样的教育思想、理论来组织自己的教学活动进程，所以教学结构是教育思想、教学理论、学习理论的集中体现。教学结构的改变必然会触动教育思想、教学观念、教与学的理论等根本性的问题，而教学内容、教学手段、教学方法的改革则不一定会触动这类根本性的问题。可见，教学结构的改革是更深层次的改革，教学结构改革的意义要重要得多，当然也困难得多。那么，教学结构到底跟哪些因素有关，应该怎样来创建比较合理的教学活动进程结构呢？
传统的教学系统是由教师、学生和教材这三个要素构成的，在现代化教学环境下还要多增加一个要素，这就是教学媒体。既然是一个教学系统，从系统论的观点考虑，几个要素就不是简单地、孤立地拼凑在一起，而是彼此相互联系、相互作用而形成的有机整体。所谓教学结构正是这四个要素相互联系、相互作用而形成的教学活动进程的稳定结构形式，是四个要素相互联系、相互作用的具体体现。
以多年来统治我们各级各类学校的以教师为中心的教学进程结构（通常也称作以教师为中心的教学模式）为例，它的特点就是由教师通过讲授、板书以及教学媒体的辅助，把教学内容传递给学生或者灌输给学生。老师是整个教学过程的主宰，学生则处于被动接受老师灌输的地位。在这样一种结构下，老师是主动的施教者，学生是被动的外部刺激接受者即灌输对象，媒体是辅助老师向学生灌输的工具，教材则是灌输的内容。不管是文科、理科，不管是数理化还是文史地，只要是以教师为中心的教学结构，其中的四个要素(教师、学生、教材、媒体)就必定具有这种稳定的结构形式。
凯洛夫的五段教学（激发动机→复习旧课→讲授新课→运用巩固→检查效果）是以教师为中心的教学结构的典型代表。它的优点是有利于教师主导作用的发挥，有利于教师对课堂教学的组织、管理与控制；但是它存在一个很大的缺陷，就是忽视学生的主动性、创造性，不能把学生的主体作用很好地体现出来。不难想象，作为学习过程主体的学生如果在整个教学过程中始终处于比较被动的地位，肯定难以达到理想的教学效果，更不可能培养出创造型人材，这就是传统的以教师为中心教学结构的最大弊病。但是多年来这种教学结构并没有受到多少冲击。
2、“教学结构”与“教学模式”
多年来，教育界（特别是在中小学教师中）往往把教学活动进程的结构习惯地称之为“教学模式”。但是为了有利于教学过程的深化改革，必须从理论上澄清“教学结构”与“教学模式”这两个不同的重要概念。
“教学模式”的内涵与特性。在现行的许多有关“教育原理”和“教学论”的教材或专着中，关于教学模式的定义通常都是直接引用美国乔以斯（B.Joyce）和威尔（M.Weil）在1972年出版的“Models of Teaching”(教学模式)一书中的观点。乔以斯和威尔对教学模式作了开创性研究，他们根据教学实践总结了四大类（信息处理类、个人发展类、人际关系类、行为教学类）共25种不同的教学模式，在国际范围内（包括在我国）产生了较大的影响。该书把教学模式定义为“一种可以用来设置课程、设计教学材料、指导课堂或其它场合教学的计划或范型”。按照这种定义，教学模式的内涵是指导课堂教学或是其它场合教学的一种计划或范型(即有一定代表性、能起示范作用的教学方法与教学程式)。这样，根据这种内涵所表述的特性应可以把教学模式划入教学方法或教学策略的范畴。这是因为，据“现代汉语词典”的解释，“策略”是指行动的指导方针和工作的方式、方法。而“方法”，众所周知，这是指解决问题的计划、窍门与程式。目前国内教育界有一种很流行的说法——“教学方法是小方法，教学模式是大方法”，其根源盖出于此。
“教学结构”的内涵与特性。教学结构的内涵应具有下列五种特性：①依附性：它强烈地依附与教育思想、教学理论和学习理论，换句话说，用不同的教育思想、教学理论和学习理论指导就必然形成不同的教学活动进程结构。策略与方法对于思想、理论不一定有这种依附性，同一种教学策略、教学方法有时可以在不同的教育思想、教学理论和学习理论指导下的不同教学活动中采用。这种对理论的依附性是区别教学结构与教学策略、教学方法的本质特性之一。②动态性：教学结构是“教学活动进程”的稳定结构形式，这里强调的是“进程”，即必须是在教学活动进行过程当中表现出来的稳定结构形式才是我们所说的教学结构，脱离“进程”即无所谓教学结构，因而具有动态性。而策略与方法就是不在教学活动进程中也能表现出来，例如教学内容的组织策略与组织方法以及教学媒体的管理策略与管理方法，就完全可以脱离教学进程而独立存在。换句话说，教学策略与方法在很多情况下是静态的而不是动态的。这是区别教学结构与教学策略、方法的又一本质特性。③整体性：教学结构是由教学系统的四个要素(教师、学生、教材、媒体)在教学活动进程中相互联系、相互作用而形成的稳定结构形式，离开教学系统的四个要素(哪怕是只缺少其中的一个或两个要素)就不可能具有这种结构形式。所以教学结构是教学系统整体性能的体现，而不是系统局部性能的体现，更不是其中某个要素的个别特性或某几个要素的若干种特性的体现。教学策略与方法则可以只与其中的一、两个要素相联系，而不必同时与四个要素相关联。所以，与教学系统的整体性能相联系，这是区别教学结构与教学策略、方法的第三个本质特性，也是教学结构最根本、最重要的一个特性。④层次性：由于教学结构是由四个要素相互联系、相互作用而形成，四要素中的“教学内容”则与学科有关，因此在不涉及学科具体内容的场合，我们可以讨论不同学科共同遵循的“总体教学结构”；若是要涉及学科的具体内容则应分别考虑不同学科教学进程的“子结构”，或同一学科内不同教学单元(例如中学物理中的力学、热学、声学、光学等不同教学单元)的教学进程、甚至是某节课教学进程的更低层次的“子结构”，从而表现出教学进程结构的层次性。对于教学设计来说，通常是涉及某个教学单元或是某节课的设计，因此需要考虑的主要是某个教学单元或某节课的子教学进程结构的设计。⑤稳定性：尽管教学进程结构具有动态性，但它不是随意变化、不可捉摸的，而是一种稳定的结构形式。之所以有这种稳定性是因为和教学进程结构强烈依附于某种教育思想、教学理论与学习理论有关。
通过以上分析可见，教学结构是教学论中的一个新的重要范畴，它是与教学策略、教学方法完全不同的概念，也与一般所说的教学模式的内涵及特性有原则性的区别，因此应当将它们严格加以区分。
3、忽视教学结构改革的严重后果
对教学结构问题没有给以足够的重视，教学改革也就始终未能抓住主要目标，未能击中要害，这就是多年来教学改革尽管作了大量工作却没有大的突破的主要原因。为此，我们的国家，我们的民族不得不付出沉重的代价——使得以教师为中心的教学结构几十年来长期统治我国各级各类学校的课堂，从而抑制了我们几代具有创新思想和创新能力的创造型人材的成长。
以教师为中心的教学结构在心理学方面的基础是行为主义。这种教学结构长期统治我国各级各类学校的课堂就使行为主义学习理论在我国各级各类学校中有着根深蒂固的影响。众所周知，行为主义学派主张心理学只研究外显行为，反对研究意识和内部心理过程。他们把个体的学习行为归结为个体适应外部环境的反应系统，即所谓“刺激—反应系统”，学习的起因被认为是对外部刺激的反应，但是他们不关心刺激所引起的内部心理过程，认为学习与内部心理过程无关，因此只要控制刺激就能控制行为和预测行为，从而也就能控制和预测学习效果。这就是行为主义学习理论的基本观点。根据这种观点，人类学习过程被解释为被动地接受外界刺激的过程，而教师的任务只是提供外部刺激，即向学生灌输知识。学生的任务则是接受外界刺激，即理解和吸收教师传授的知识。至今仍有许多学校强调学生的任务就是要消化、理解老师讲授的内容，把学生当作灌输的对象、外部刺激的接受器、前人知识与经验的存储器，忘记了学生是有主观能动性的、有创造性思维的活生生的人。由于这种行为主义理论长期潜移默化的影响，使我国绝大多数学生逐渐养成一种不爱问不想问“为什么”、也不知道要问“为什么”的麻木习惯，和形成一种盲目崇拜书本和老师的迷信思想：“书本上的都是经典，老师讲的必定正确，对书本和老师都不能怀疑。”这种思想观念代代相传，不断强化，就使学生的发散性思维、逆向性思维被束缚、被禁锢，敢于冲破传统、藐视权威的新思想、新观念被贬斥、被扼杀，大胆幻想的翅膀被折断，作为学习过程主体的学生其主动性无从发挥。这就等于从基底上移走了创新思想和创新能力赖以孕育、滋生和发展的土壤，创造型人材的培养就成了难以实现的空中楼阁。事实上，已经有许多有识之士通过中美两国学生不同特点的对比，看到了这个严酷的事实。例如，他们指出，美国学生在上课时可以随意打断老师的讲课，提出自己的问题和不同的观点；而在我们国家，除非老师主动提问否则是不容许学生这样做的，学生也决不敢这样做。其结果是使中国的大学生、研究生和美国的同类学生相比，从总体上说创新思维、创新能力明显不如对方。众所周知，好奇心和想象力是形成创造性思维的基本条件，具有发散思维和敢于向权威挑战正是从事一切创造发明的重要前提。这就再清楚不过地反映出我国当前教育制度、教育思想、教学观念和教学结构等方面存在的根本问题是——多年来培养出的大量学生绝大部分是知识记忆型人材（能够记忆与运用前人的知识与经验，但缺乏创造性思维和创新能力，不善于创造新的知识）而非具有创新能力的人材。
江泽民同志在1998年2月14日的讲话中指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。……一个没有创新能力的民族难以屹立于世界先进民族之林”。在1999年6月15日在第三次全教会的讲话中又进一步指出：“面对世界科技飞速发展的挑战，我们必须把增强民族的创新能力提到关系中华民族兴衰存亡的高度来认识。教育在培育创新精神和培养创造型人材方面肩负着特殊的使命。”而我们的教育若不认真改革，培养出来的学生将普遍缺乏创新思维、创新能力，难以承担振兴中华民族的重任，不能很好适应未来21世纪的需要——这就是我们多年来忽视教学结构改革所造成的严重后果。
（二）当前深化教学改革的主要目标——创建新型教学结构
为了推进我国教育的深化改革，以利于具有创新精神、创新能力人材的成长，必须明确教学过程的本质，在先进的教育科学理论的指导下，把改变传统的以教师为中心的教学结构，创建既能发挥教师主导作用（在中小学阶段教师发挥主导作用是必要的，而在高等教育阶段则将教师的“主导作用”改为“指导作用”要更恰当些）又能充分体现学生主体作用的新型教学结构，作为当前各级各类学校深化学科教学改革的主要目标。
传统教学结构的弊病，并不在于主张发挥教师的主导作用，而在于把教师的主导作用任意夸大并绝对化。为了达到教学过程最优化，使学生获得最佳的学习效果，教师的主导作用(或指导作用)是必不可少的——尤其是在中小学阶段更是如此。所以新型教学结构的创建决不应忽视这一方面而走到另一个极端——片面强调以学生为中心，完全让学生自由去探索，忽视教师(甚至也忽视教材)的作用，就像目前国外有些极端的建构主义者所主张的那样，这种片面性我们从一开始就应当避免。换句话说，当前创建新型教学结构的核心(或者说，当前深化学科教学改革的关键)在于，如何充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性与创造性，使学生在学习过程中真正成为信息加工的主体和知识意义的主动建构者，而不是外部刺激的被动接受器和知识灌输的对象；教师则应成为课堂教学的组织者、指导者，学生建构意义的帮助者、促进者，而不是知识的灌输者和课堂的主宰。

按照这种改革目标所形成的教学活动进程中，学生是信息加工的主体和知识意义的主动建构者；教师是教学过程的组织者、指导者、意义建构的帮助者、促进者；教材所提供的知识不再是教师灌输的内容，而是学生主动建构意义的对象；媒体也不再是帮助教师传授知识的手段，而是用来创设情境、进行协作学习、讨论交流即作为学生自主学习和协作式探索的认知工具与情感激励工具。显然，在这种场合，教师、学生、教材与媒体等四要素和传统的以教师为中心的教学结构相比，各自有完全不同的作用，彼此之间有完全不同的关系。因而成为教学活动进程的另外一种稳定结构，这就是上面所说的，既发挥教师主导作用又充分体现学生主体作用的新型教学结构。
要实现这样的教学改革目标就决然离不开信息技术与各学科课程的整合，这可以通过下述以计算机为核心的信息技术的各种特性加以论证。
（三）“信息技术与学科整合”可为新型教学结构的创建提供最理想的教学环境
以计算机为核心的信息技术主要指多媒体计算机、教室网络、校园网和因特网(Internet)等。作为新型的教学媒体，当它们与各学科的课程加以整合，即与各学科的教学进程密切结合时，它们至少可以体现出以下五种对于教育、教学过程来说是极为宝贵的特性，从而为新型教学结构的创建提供最理想的教学环境。
1、多媒体计算机的交互性有利于激发学生的学习兴趣和充分体现学习主体作用
人机交互是计算机的显著特点，是任何其他媒体所没有的。多媒体计算机进一步把电视机所具有的视听合一功能与计算机的交互功能结合在一起，产生出一种新的图文并茂的、丰富多彩的人机交互方式，而且可以立即反馈。这样一种交互方式对于教学过程具有重要意义，它能有效地激发学生的学习兴趣，使学生产生强烈的学习欲望，从而形成学习动机。
此外，这种交互性还有利于发挥学生的主体作用。在传统的教学过程中一切都是由教师主宰：从教学内容、教学策略、教学方法、教学步骤甚至学生做的练习都是教师事先安排好的，学生只能被动地参与这个过程。而在多媒体计算机这样的交互式学习环境中学生则可以按照自己的学习基础、学习兴趣来选择所要学习的内容和适合自己水平的练习；在优秀的多媒体课件中，连教学策略也可以选择，比如说，可以用个别化教学策略，也可以用协商讨论的策略。这就是说，学生在这样的交互式教学环境中有了主动参与的可能，而不是一切都听从教师摆布，学生只能被动接受。按照认知学习理论的观点，人的认识不是外部刺激直接给予的，而是外部刺激与人的内部心理过程相互作用的产物。为了有效的认知，外部刺激是需要的，但起决定作用的还是人的内部心理过程。在教学过程中学生才是学习的主体，必须发挥学生的主动性、积极性、才能获得有效的认知，多媒体计算机的交互性所提供多种的主动参与活动就为学生的主动性、积极性的发挥创造了良好条件，从而使学生能真正体现出学习主体作用。
2、多媒体计算机提供外部刺激的多样性有利于知识的获取与保持
多媒体计算机提供的外部刺激不是单一的刺激，而是多种感官的综合刺激。这对于知识的获取和保持，都是非常重要的。实验心理学家赤瑞特拉作过两个著名的心理实验。一个是关于人类获取信息的来源，即人类获取信息主要通过哪些途径。他通过大量的实验证实：人类获取的信息83%来自视觉，11%来自听觉，这两个加起来就有94%。还有3.5%来自嗅觉，1.5%来自触觉，1%来自味觉。多媒体技术既能看得见，又能听得见，还能用手操作。这样通过多种感官的刺激所获取的信息量，比单一地听老师讲课强得多。信息和知识是密切相关的，获取大量的信息就可以掌握更多的知识。他还作了另一个实验，是关于知识保持即记忆持久性的实验。结果是这样的：人们一般能记住自己阅读内容的10%，自己听到内容的20%，自己看到内容的30%，自己听到和看到内容的50%，在交流过程中自己所说内容的70%。这就是说，如果既能听到又能看到，再通过讨论、交流用自己的语言表达出来，知识的保持将大大优于传统教学的效果。这说明多媒体计算机应用于教学过程不仅非常有利于知识的获取，而且非常有利于知识的保持。
3、多媒体系统的超文本特性可实现对教学信息最有效的组织与管理
超文本(Hypertext)是按照人脑的联想思维方式，用网状结构非线性地组织管理信息的一种先进技术。如果所管理的信息不仅是文字，而且还包含图形、动画、图像、声音、视频等其他媒体信息，那就成为一个超媒体系统，换句话说，超媒体就是多媒体加超文本。事实上目前的几乎所有多媒体系统都是采用超文本方式对信息进行组织与管理。因此通常也可以对超媒体系统与多媒体系统不加区分，即把超文本看作是多媒体系统的一种固有特性。
如果按超文本方式组织一本书，就和传统的文件或印刷的书籍完全不同，这时的正文(文章、段落、或一句话、一个词)都按相互间的联系被组织成正文网。这本书无所谓第一页和最后一页，从哪段正文开始阅读，以及接下来读什么都由读者的意愿来决定。选择下一段正文的依据不是顺序，也不是索引，而是正文之间的语义联系。认知心理学的研究表明，人类思维具有联想特征。人在阅读或思考问题过程中经常由于联想从一个概念或主题转移到另一个相关的概念或主题。所以按超文本的非线性、网状结构组织管理信息和按传统文本的线性、顺序结构组织管理信息相比较，前者更符合人类的思维特点和阅读习惯。
利用多媒体的超文本特性可实现对教学信息最有效的组织与管理，例如：可按教学目标的要求，把包含不同媒体信息的各种教学内容组成一个有机的整体。例如，外语教学目标通常有“听、说、读、写”等四方面要求，相应的教学内容应包含文字、语音和视频等不同媒体的信息，但是在传统的印刷教材中，有关语音和活动影像的内容无法与文字内容组成一体化的教材，只能以教科书、录音带、录像带三者各自独立的形式，分别出版，既不便于教师的教，也不便于学生的学。与超文本方式组织的图、文、音、像并茂的丰富多彩的一体化电子教材不可同日而语。可按教学内容的要求，把包含不同教学特征的各种教学资料组成一个有机的整体。教学内容的每个单元均包含课文、练习、习题、测验、对测验的解答及相应的演示或实验等，把这些教学内容相关而教学特征不同的教学资料有机地组织在一起，无疑对课堂教学、课外复习或自学都是大有好处的，利用超文本方式可以很自然而方便地实现这一点。因材施教是优化教学过程的重要目标之一，但由于学生个体之间差异很大，要在传统印刷教材中同时满足基础较差学生、一般学生和优秀学生对教学内容的不同需求是作不到的，而在多媒体电子教科书中这却是轻而易举的事情，只需利用超文本特性设置和预备知识有关的热键以及和扩展知识有关的热键即可。
4、计算机网络特性有利于实现能培养合作精神并促进高级认知能力发展的协作式学习
传统CAI只是强调个别化教学，个别化教学策略对于发挥学生的主动性和进行因人而异的指导无疑是有好处的，但是随着认知学习理论研究的发展，人们发现只强调个别化是不够的，在学习高级认知能力的场合(例如对疑难问题求解或是要求对复杂问题进行分析、综合、评价的场合)，采用协作(Collaboration)式教学策略往往能取得事半功倍的效果，因而更能奏效。
所谓协作式教学策略，要求为多个学习者提供对同一问题用多种不同观点进行观察比较和分析综合的机会，以便集思广益。这不仅对问题的深化理解和知识的掌握运用大有裨益，而且对高级认知能力的发展、合作精神的培养和良好人际关系的形成也有明显的促进作用，因而，基于计算机网络的协作学习正日益受到国际上愈来愈多教育工作者的研究与关注。目前在基于Internet的教育网络中，常用的协作式教学策略有竞争、协同、伙伴和角色扮演等多种不同形式。可以说，协作式是最能体现网络特性，也最有利于21世纪新型人材培养的一种教学策略之一，目前围绕协作式教学策略的探索，已成为国际上计算机网络教育领域的一个研究热点。
5、超文本特性与网络特性的结合有利于实现能培养创新精神和促进信息能力发展的发现式学习。
创新能力和信息能力(包括获取、分析、加工与利用信息的能力)是信息社会所需新型人材必需具备的两种重要的能力素质。这两种能力素质的培养需要特定的、有较高要求的教学环境的支持，多媒体的超文本特性与网络特性的结合，正好可以为这两种能力素质的培养营造最理想的环境。众所周知，因特网(Internet)是世界上最大的知识库、资源库，它拥有最丰富的信息资源，而且这些知识库和资源库都是按照符合人类联想思维特点的超文本结构组织起来的，因而特别适合于学生进行“自主发现、自主探索”式学习，这样就为学生批判性思维、创造性思维的发展和创新能力的孕育提供了肥沃的土壤。
与此同时，由于学生从小就有机会在Internet这样的信息海洋中自由地遨游、探索，并对所获取的大量信息进行分析、评价、优选和进一步的加工，然后再根据自身的需要加以充分的利用，显然，在这个过程中学生必将得到关于信息能力方面的最好的学习与锻炼，从而能较快地成长为既有高度创新精神、又有很强信息能力的符合21世纪需求的新型人材。
综合以上五个方面的分析可知，以计算机为核心的信息技术若能与各学科的课程加以有机整合，确实可以具有优化教育、教学过程的多种宝贵特性，这些特性的集中体现就是能充分发挥学生的主动性与创造性，从而为学生创新能力和信息能力的培养营造最理想的教学环境，而这样的环境正是创建新型的教学进程结构所必不可少的。
四、“英特尔未来教育”是实现信息技术与学科整合的有效途径
“英特尔未来教育”（Intel Teach to the Future）是英特尔公司为支持计算机技术在课堂上的有效利用而设计的，是将计算机、网络、多媒体等技术用于各学科教育，实现信息技术与学科整合一种教学模式。是一种新型的高层次的“教学结构”的改革，也是推动我国教育事业发展的有效途径。
国际互联网带给我们的不仅仅是计算机之间的互联，也是人类社会各种知识的互联，是今非昔比的全球人类智慧的互联。使用“英特尔未来教育”的教学模式，使计算机、网络、多媒体技术走进课堂、进入教学，是实现“教学结构”的改革，推进素质教育，促进信息技术与各学科间整合的有效方式。
“英特尔未来教育”教学模式通过对学科教师进行培训，使他们懂得如何促进学生的探究型学习，将计算机的使用与现有学科课程密切结合，使学生掌握先进的学习方法，从而培养学生的高级能力，提高学生的学习效率。
（一）“英特尔未来教育”的课程特点
“英特尔未来教育”课程主要使用Microsoft公司办公自动化产品，包括：Microsoft Word 2000、Microsoft Excel 2000、Microsoft PowerPoint 2000、Microsoft FrontPage 2000、IE浏览器等。
在“英特尔未来教育”的培训内容中，从“为单元作品查找资源”到“创建多媒体演示文稿”，从“创建学生出版物”到“创建学生网站”都用到了计算机技术。教学过程适时进行教法研讨、作品评价，课后评估、总结交流等教学方法，让课堂活跃起来，将计算机技术、网络技术和多媒体技术整合于各门学科之中。促使教师开发比较创新的、学生乐于接受和感兴趣的教学方式。教师的授课形式新颖、教学方法生动，教学内容直观，把传统的、大脑只作为“仓库”使用的学生的兴趣调动起来，参与到学科的学前准备工作中去，利用信息技术搜集各种有价值的资料，进行学前准备和课后课题的研究工作。
（二）“英特尔未来教育”的教学模式
1、“英特尔未来教育”不是课件、动画的简单迭加，是各类学科的有机组合
“英特尔未来教育”的教学模式，不只是停留在“电子黑板”，“电子算盘”水平上，而是着眼于“创新和探索”，培养学生自主学习和勇于探索的能力。“单元计划”的实质，就是要求教师能通过因特网和其他信息源，组织和指导学生与他人合作，完成对某一课题的研究和分析，得出自己的结论或看法，并将自己的成果与他人共享。
如某教师的“糖类代谢”单元教案，制作了精彩的多媒体课件和动画，引导学生把《我们吃的饭到哪儿去了》作为基本问题，在综合运用生物、化学、数学、物理等学科知识的基础上，理解了食物的消化吸收过程，分析了导致现代社会人类肥胖问题的成因，计算出标准体重，懂得了合理饮食的重要性以及健康的生活方式。由此可见，这并不是课件和动画的简单迭加，而是将各种科学有机的结合在一起，培养学生自主学习和勇于探索的能力。
2、“英特尔未来教育”倡导的“合作共享”将使信息化技术以成倍地速度传播，使更多的师生在教学过程中受益
随着计算机技术的高速发展，并向教育领域不断渗透，“单打一”的备课和授课方式已过时，或得不偿失。一小时的课件，往往要花五、六小时去制作。如果图像也要自己制作的话，那就更花时间了。形成“资源共享”的网络后，一个人做的课件，可让其他老师或学生共同使用。在尊重知识产权的前提下，借用他人的研究成果完全可以起到事半功倍的效果。“英特尔未来教育”可以促使教师在教学过程中合作学习、结对交流、研究课题等新的教学观念。
3、“英特尔未来教育”有利于培养学生的创新思维
教育所面临的最大挑战不是技术，不是资源，而是教师的思想观念。“英特尔未来教育”的教学模式为学生自主发展、主动探索、发表个人见解、同他人探讨问题提供了可能。为各门学科的课时内容制订单元计划；利用计算机、网络技术收集单元计划材料，通过课堂老师讲解、结对交流、讨论研究、集思广益，发表个人见解；课后认真研究与单元计划相关的课题，使知识系统化。这种研究问题，解决问题的过程，充分体现了学生的主动性，促进了学生的合作精神，培养了学生的创新思维能力。恩格斯指出：“人的智力是按照人如何学会发现自然而发展的”。把平淡、乏味的知识通过学生亲自操作变为神奇的、有趣的知识，这样，既增强了学生学习的积极性、主动性，又培养了学生的创新思维能力。
有一道普通的小学数学习题：计算操场跑道面积和内圈运动场面积。参加“英特尔未来教育”培训的一位老师在这道数学习题的基础上设计出一个题为“我是一个小小设计师”的单元教学计划，从小学生的视角出发提出了“把我们的操场打扮得更漂亮，会花多少钱？”这一基本问题，让学生以小小设计师的身份去完成为跑道整容和绿化操场内圈的真实任务。面对这一令人困惑并富有挑战性的任务，师生一起展开了热烈讨论，明确了如下一些问题：
我们学校的操场有多大？你是怎么知道的？
你会选择哪种材料装饰我们学校操场的跑道？为什么？ 　
你会选择哪种草皮种植在操场内圈？为什么？
请你预算一下，要完成这两项工作大约需要多少钱？
全班学生被分成若干小组，讨论具体工作步骤，老师把事先准备好的调查表（操场测量表、跑道材料调查表、草皮调查表）分发给各小组。学生们到学校操场实地丈量并计算跑道面积和操场内圈面积；向体育老师咨询并上网查找为跑道整容所需的材料（塑胶、煤碴）及单价；走访园林局专家，上网搜集适宜在操场内圈种植的各种草皮资料（多年生黑麦草、天鹅绒、高羊茅和草地早熟禾）；依据价格、管理等因素选择草皮；计算出美化操场（跑道煤碴和操场内圈草皮）的总费用。
在老师的启发下，学生们就几种草皮混植的可行性进行了分析，发现高羊茅与多年生黑麦草混植的适当比例为3∶1，而且用这种方案美化操场又能节省不少费用。最后，学生们利用PowerPoint和FrontPage制作演示报告和网站，汇报各小组在解决问题和完成任务过程的情况和最终结论。
可以看出，这种教学设计既与国家课程标准紧密联系，又独具匠心，充分激发了学生的创新思维，超越了简单利用公式计算学习模式，将数学、生物、语文、信息技术等学科巧妙地整合在一起，创设基本问题和真实任务，引领学生进行研究性学习，为学生的学习提供了丰富的内容背景，成为引发学生学习兴趣和启发学生创新思维的推进器。
4、“英特尔未来教育”打破了教师和学生的界限
长期以来，我国传统教育以教师为中心，学生始终处于从属地位，教师支配教学中的一切活动，学生被动地服从教师的指挥，学生在回答问题时揣测答案是否符合教师的思想，是否使教师满意，但回答的内容并不一定是学生自己的见解。这种教学模式只能使学生被动接受，丝毫没有自己的见解、看法，学生不敢有创新，害怕创新思维的结果会出错，使老师不高兴。但是“英特尔未来教育”中教师与学生、学生与学生的关系都是平等的、和谐与协作关系，彼此相互理解、密切合作、共同研究，真正创建了民主、平等、和谐的学习气氛。在学习活动过程中，教师提出一些具体目标，引导学生进行高层次的探究活动，把一部分时间留给学生自己安排活动，如收集资料、准备课题、交流信息、研究课题等，教师在学生活动的基础上加以指导，诱发学生畅所欲言，充分发表自己的见解，在最大程度上激发学生自主探究的能力和发挥自我个性。
（三）“英特尔未来教育”是实现信息技术与学科整合的有效途径
教育部师范教育司司长马立同志说：“‘英特未来教育’以学生为中心、任务驱动、案例教学、资源共享、协作学习等一系列教学思路值得借鉴，我们的教育不再是利用计算机制作课件，而是怎样把信息技术与教育内容、方法、手段有机地整合在一起，实现基于信息技术手段和资源的教学设计”。
信息技术与学科整合，就是让信息技术有计划地应用于各学科教学中，要求各科教师熟悉使用信息技术，自觉利用信息技术，有意识、按步骤地给学生提供适当的训练机会，学会利用当前的信息环境获取知识。
1、“英特尔未来教育”可促使学科教师信息化
当前，由于“应试教育”的影响和现代信息技术设备短缺，许多中小学教师对各种操作系统、应用软件、网络工具等几乎处于一种一无所知的状态。在这种情况下，首要任务就是提高学科教师的信息技术水平，并在此基础上促使学科教师将信息技术整合到所教的学科中，提高教育教学的有效性。“英特尔未来教育”的教学模式，注重教师的信息获取与加工的技能、协作学习的技能、课程教学应用技能以及相关计算机文化方面的吸收和训练，是中小学教师培训的一个有效途径，也是实现信息技术整合到学科中去的有效途径。
2、“英特尔未来教育”在教学模式上体现了信息技术与学科整合
信息技术与学科整合的主旨是：建构出一种理想的学习环境，这种环境可以支持真实的情境创设、不受时空限制的资源共享、快速灵活的信息获取、丰富多样的交互方式、打破地区界限的协作交流、以及有利于培养学习者创造性的自主发现和自主探索。“英特尔未来教育”的教学模式和信息技术与学科整合的主旨是一致的，是实现信息技术与学科整合的有效途径。
3、“英特尔未来教育”的教学目标同信息技术与学科整合的目标相一致
学习信息技术并不仅仅是为了学习信息技术本身，更重要的是培养学生利用信息技术解决实际问题的习惯和能力，加强信息技术与其它学科课程的整合。要把信息技术作为一种工具，整合到实际任务中进行学习。这些任务可以是其它学科的知识，也可以是社会性的问题，教师在任务设计时要灵活创新。在完成学科课程目标的前提下，要根据学校、学生的实际情况、教师特长和社会背景等，创设不同的情景任务进行教学。
信息技术与学科课程整合可以有效地实现教学结构的教学改革，从而实现如下课程目标：①增强学生的批判性思维、合作技能和解决问题的能力；②使信息技术的运用成为学生学习过程的有机组成部分，便于学生掌握信息的收集、检索、分析、评价、转发和利用等技能；③不仅促进了班级内学生的合作交流，还促进了本校学生与全球性学习社区的合作交流，大大开阔了学生的视野。
总之，信息化是当今发展的趋势，网络技术已成为拓展人类能力的创造性工具。我们要充分利用网络教学的优越性，通过各种形式的教育，使学生将信息的获取、分析、加工、利用等能力内化为自身的思维习惯和行为方式，从而形成影响人的一生的品质。加强信息技术与学科间的整合，拓宽学生解决问题的思路，培养学生学习各学科课程的意识和兴趣，培养学生的创造精神和创新能力,成为教学结构改革的推进器、素质教育的推进器。

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