時間：2023-03-24 15:12:07
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論文摘要：信息技術(shù)是一種技術(shù)手段，既應(yīng)用于教師的教，又適用于學(xué)生的學(xué)。如何將信息技術(shù)手段運用于教學(xué)，我們就此進(jìn)行探討
一、信息技術(shù)與課程整合的內(nèi)涵
信息技術(shù)與課程整合的本質(zhì)與內(nèi)涵是要求在先進(jìn)的教育思想、理論的指導(dǎo)下，把計算機及網(wǎng)絡(luò)為核心的信息技術(shù)作為促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具與情感激勵工具、豐富教學(xué)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)工具，并將這些工具全面地應(yīng)用到各學(xué)科教學(xué)過程中，使各種教學(xué)資源、各個教學(xué)要素和教學(xué)環(huán)節(jié)，經(jīng)過整理、組合，相互融合，在整體優(yōu)化的基礎(chǔ)上產(chǎn)生聚集效應(yīng)，從而促進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)方式的根本變革，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實踐能力的目標(biāo)。
信息技術(shù)是一種技術(shù)手段，既應(yīng)用于教師的教，又適用于學(xué)生的學(xué)；既是輔助教學(xué)的演示工具，又是學(xué)生學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具。整合要以系統(tǒng)論的觀點為指導(dǎo)，綜合應(yīng)用傳統(tǒng)媒體與信息媒體，使二者各揚其長、相互補充。整合要讓信息服務(wù)于課程，以更好地完成課程目標(biāo)：又以學(xué)生個體符合時代需要的和諧發(fā)展為目的，讓學(xué)生充分接觸、使用信息技術(shù)，以信息技術(shù)促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
二、信息技術(shù)與課程整合的基本要求
課程整合的教學(xué)模式是我國面向21世紀(jì)基礎(chǔ)教育教學(xué)改革的新視點，它與傳統(tǒng)的學(xué)科教學(xué)有一定的交叉性、繼承性、綜合性，并具有相對獨立特點的教學(xué)類型。它的研究與實施為學(xué)生主體性、創(chuàng)造性的發(fā)揮創(chuàng)設(shè)了良好的基礎(chǔ)，使學(xué)校教育朝著自主的、有特色的課程教學(xué)方向發(fā)展。課程整合將信息技術(shù)看作是各類學(xué)習(xí)的一個有機組成部分，它主要在其他學(xué)科的學(xué)習(xí)活動中有機結(jié)合使用信息技術(shù)，以便更好地完成課程目標(biāo)。它強調(diào)在利用信息技術(shù)之前，教師要清楚學(xué)科教學(xué)的需求，設(shè)法找出信息技術(shù)在哪些地方能提高學(xué)習(xí)效果，使學(xué)生完成那些用其他方法做不到或做不好的事。其基本要求是：第一、課程整合是以各種各樣具體學(xué)科的任務(wù)或?qū)W科任務(wù)包含其中的真實性的情景問題開展信息技術(shù)與其他學(xué)科相聯(lián)系的橫向綜合的教學(xué)，使學(xué)生置身于提出問題、思考問題、解決問題的動態(tài)過程中進(jìn)行學(xué)習(xí)。通過一個或幾個任務(wù)，把相關(guān)的各學(xué)科知識和能力要求作為一個整體，有機地結(jié)合在一起。學(xué)生在完成任務(wù)的同時，也就完成了所需要掌握的學(xué)習(xí)目標(biāo)的學(xué)習(xí)。但這一切都需精心構(gòu)思和設(shè)計。如何與信息技術(shù)整合，這是最值得討論的一個問題。例如，自然學(xué)科的教學(xué)與信息技術(shù)的整合就不同于其它學(xué)科在利用信息技術(shù)時可以利用豐富的視、聽等多媒體效果刺激學(xué)生的感官，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如果在教學(xué)中一味利用視聽刺激，久而久之學(xué)生必然產(chǎn)生厭倦情緒，反而不利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)。自然學(xué)科有其自身的魅力，也就在于探索學(xué)習(xí)者未知的知識領(lǐng)域，因此信息技術(shù)的利用，還需要教師不斷改進(jìn)教學(xué)設(shè)計，利用“問題”吸引學(xué)生，達(dá)到激發(fā)興趣的目的。
第二、課程整合要求學(xué)生學(xué)習(xí)的重心不僅僅放在學(xué)會知識上，而是轉(zhuǎn)到學(xué)會學(xué)習(xí)、掌握方法和培養(yǎng)能力上。學(xué)生利用信息技術(shù)解決問題的過程，是一個充滿想象、不斷創(chuàng)新的過程，同時又是一個科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、有計劃的動手實踐過程，它有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。所以在設(shè)計教學(xué)任務(wù)時就必須給予學(xué)生自由、獨立思考的時間。用粉筆加黑板的傳統(tǒng)教具，教師在黑板上板書是需要一定的時間的，這一段時間正是學(xué)生審題、思考的時間，利用信息技術(shù)后，往往出現(xiàn)這樣的情況：教師認(rèn)為把許多東西都呈現(xiàn)給學(xué)生了，很快就過去了，沒有給學(xué)生以思考的時間，表面上看整堂課信息量大，學(xué)生反映良好，其實由原來的“人灌”改為更高效的“機灌”。
第三、在課程整合的教學(xué)模式中，強調(diào)學(xué)生的主體性，要求充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主動性、積極性和創(chuàng)造性。學(xué)生被看作知識建構(gòu)過程的積極參與者，學(xué)習(xí)的許多目標(biāo)和任務(wù)都要學(xué)生主動、有目的地獲取材料來實現(xiàn)。同時，教師是教學(xué)過程的組織者、指導(dǎo)者和咨詢者，教師的主導(dǎo)作用可以使教學(xué)過程更加優(yōu)化，是教學(xué)活動中重要的一環(huán)。但是不是就讓學(xué)生在計算機上瞎碰瞎撞?是不是每一個概念都要學(xué)生自己去建構(gòu)?教師的演講、解釋、傳授知識是不是都是多余的?這些問題都值得研究和探討，在教學(xué)中教和學(xué)是一個問題的兩個方面，片面地強調(diào)某一方面忽視另一方面都會走入極端。
第四、信息技術(shù)給我們提供了一個開放性的實踐平臺，可以采用多種不同的方法實現(xiàn)相同的目標(biāo)。同時，課程整合強調(diào)“具體問題具體分析”，教學(xué)目標(biāo)固定后，可以整合不同的任務(wù)來實現(xiàn)，每一位學(xué)生也可以采用不同的方法、工具來完成同一個任務(wù)。這種個別化教學(xué)策略對于發(fā)揮學(xué)生的主動性和進(jìn)行因人而異的學(xué)習(xí)是很有幫助的。在現(xiàn)代學(xué)習(xí)中，尤其是一些復(fù)雜問題的解決、作品評價等認(rèn)識場所，要求多個學(xué)生能對同一問題發(fā)表不同的觀點，并在綜合評價的基礎(chǔ)上，協(xié)作完成任務(wù)。而網(wǎng)絡(luò)正為這種協(xié)作學(xué)習(xí)提供了很好的平臺。
三、信息技術(shù)與課程整合的基本模式和實施途徑
信息技術(shù)與課程整合是基于加強課程的綜合性和實踐性的一種課程模式，它是將計算機和其他信息技術(shù)作為認(rèn)知工具，以各學(xué)科知識為載體，以學(xué)生素質(zhì)提升和培養(yǎng)綜合能力為基本過程。下面，以活動《認(rèn)識垃圾》為例，談?wù)劸唧w實施的過程。首先，讓學(xué)生進(jìn)行有關(guān)垃圾的調(diào)查，考察周圍的垃圾處理站，并提出有一定價值的問題。然后，根據(jù)自己的喜好選擇研究的課題，查閱相關(guān)資料，瀏覽有關(guān)網(wǎng)站。第三，將自己收集到的資料和研究的成果在班上與老師、同學(xué)進(jìn)行交流。最后，評選出優(yōu)秀作品在班上、學(xué)校及社區(qū)進(jìn)行環(huán)保知識宣傳，并將部分優(yōu)秀作品發(fā)送到相關(guān)的網(wǎng)站上。
通過活動，使學(xué)生認(rèn)識到：“垃圾是放錯了地點和時間的資源?！倍美那疤崾菍M(jìn)行分類收集，培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力和環(huán)保意識。同時讓學(xué)生在“玩”中學(xué)習(xí)科學(xué)知識，學(xué)習(xí)信息技術(shù)，學(xué)會做事，學(xué)會做人。
1997年，南山實驗學(xué)校在全國學(xué)科“四結(jié)合”教改試驗總課題組的指導(dǎo)下，啟動了小學(xué)語文“四結(jié)合”試驗，開始了新型教學(xué)結(jié)構(gòu)下創(chuàng)新教育的改革與探索。
2001年11月，全國信息技術(shù)與課程整合現(xiàn)場觀摩交流會在南山實驗學(xué)校舉行。南山實驗學(xué)校推出的10個優(yōu)秀實驗課贏得前來觀摩的每一位專家、學(xué)者和教師代表的贊嘆。
學(xué)生是最大的教育資源
年輕的南山實驗學(xué)校時時有驚喜。青年教師余虹的小學(xué)二年級語文綜合課《脫險的葉形魚》，其新穎活潑讓很多觀摩教師感動得熱淚盈眶。她的學(xué)生那樣率真自然，她的課堂那樣活躍熱鬧。在她的課上，學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)搜集了許多資料，然后給全班同學(xué)朗讀；學(xué)生不時地把小手舉得高高的，提些千奇百怪的問題。余虹微笑著，不斷地夸孩子“你真聰明！”“你讀得真棒！”
可在最初，圍繞這堂課展開的爭論最多也最激烈。沒有專門的識字練習(xí)，這還是語文課嗎？學(xué)生那么活躍，課堂紀(jì)律如何保證？……但實踐很快證明，孩子們上互聯(lián)網(wǎng)查資料，認(rèn)識的字非常多；孩子們愛提問，腦子轉(zhuǎn)得飛快，學(xué)習(xí)效果非常好。
教育專家靳家彥聽完這堂課，興奮不已。他說，兒童就是天生的學(xué)習(xí)者、提問者。如果課前孩子有10個問題，下課時這10個問題都解決了，于是沒有問題了，但這節(jié)課也許不是最好的課。余虹的課不但讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中獲得了成功的體驗，還突破了傳統(tǒng)的孤立式教學(xué)，將識字、閱讀、作文等教學(xué)環(huán)節(jié)有機地結(jié)合了起來。
南山實驗學(xué)校校長李先啟常說，師生是共同學(xué)習(xí)的伙伴。在新的時代，學(xué)生不再是“傳道、授業(yè)、解惑”中的被動者，而是學(xué)習(xí)的主體。要牢固樹立“生本理念”，使學(xué)生成為最大的教育資源。多年的“四結(jié)合”試驗正在證明，從信息技術(shù)與學(xué)科教育整合入手，創(chuàng)造新型教學(xué)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)教育思想、教學(xué)觀念的根本變革，正是當(dāng)前深化教育教學(xué)改革、實現(xiàn)創(chuàng)新教育的理想切入點。
技術(shù)不再是計算機教師的專利
南山實驗學(xué)校教改的步伐快而堅定。小語“四結(jié)合”試驗啟動后，多功能計算機室、校園信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相繼建立。隨風(fēng)潛入夜，潤物細(xì)無聲。信息技術(shù)與課程整合走入了更為廣闊的天地。
“可是，我們學(xué)校的計算機專職教師很快就要‘沒有飯吃’了”，南山實驗學(xué)校副校長張鵬不無遺憾地說。南山實驗學(xué)校不是在1998年就在全校各年級開設(shè)了計算機課程，由專職計算機教師來授課嗎？原來，在試驗中學(xué)校發(fā)現(xiàn)，由學(xué)科教師應(yīng)用計算機和網(wǎng)絡(luò)，圍繞學(xué)科知識的一個主題組織學(xué)生學(xué)習(xí)，學(xué)生在包括學(xué)科知識、主體意識和實踐動手能力以及計算機能力等許多方面的能力，都明顯高于信息技術(shù)課單列的班級。于是，這啟發(fā)了學(xué)校逐漸將信息技術(shù)課單列轉(zhuǎn)向把信息技術(shù)課時直接安排給學(xué)科教師中的計算機“高手”，由教師在學(xué)科教學(xué)過程中直接進(jìn)行整合，以期獲得更好的效果。
和深圳這個新興城市一樣，南山實驗學(xué)校的教師也是朝氣蓬勃的。他們大多30歲以下，來自大江南北，對新事物有很強的學(xué)習(xí)和吸納能力。經(jīng)過幾年的打造，全校教師對在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行教學(xué)掌握得游刃有余，能夠在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下辦公、查詢、閱覽和利用智能化平臺備課。有90%的教師會制作多媒體教學(xué)課件，會在網(wǎng)上進(jìn)行學(xué)術(shù)研究。教師們的課件在省市乃至全國的比賽中頻頻獲獎，其中余虹的課件《公雞與狐貍》還取得了全國CIETE教學(xué)軟件評比大賽一等獎的好成績。
正所謂“名師出高徒”，在教師們的悉心輔導(dǎo)下，學(xué)生們的信息技術(shù)能力提高得飛快。全校1700多名學(xué)生普遍會使用校園網(wǎng)，會利用網(wǎng)上資源。其中實驗班和興趣組的學(xué)生，每周有3至8課時的上機時間，他們學(xué)會了用計算機繪畫、編輯電子小報，會做個人主頁、班級主頁。這些學(xué)生不但具有和同齡人相比較強的信息技術(shù)能力，而且，他們的語言表達(dá)、人際交往和獨立做事的能力，也明顯超過對比班的學(xué)生。
7歲小學(xué)生的《新編三國演義》
如果告訴你，一個不到7歲的小學(xué)生就寫出了萬余字的文學(xué)作品，你會相信嗎？在南山實驗學(xué)校的校園網(wǎng)()上，記者就看到這樣的景象：孩子們爭先恐后地在網(wǎng)上發(fā)表內(nèi)容多樣的日記、雜感、科幻作品和童話故事。其中有一位叫湯天的一年級小男孩，寫了一萬多字的《新編三國演義》，其文筆之流暢、想像之豐富，很難相信是出自于一個孩童之手筆。
其實連教師都沒有想到，孩子們面對計算機會有那么強烈的寫作欲望。起初，學(xué)生只是寫出一句話、兩句話的讀后感，到后來平均每個孩子每天可完成100字到300字的寫作練習(xí)，有些“高手”可一次完成近千字的習(xí)作。更可貴的是所有的寫作活動都是學(xué)生主動、自覺地完成的。
Internet資源環(huán)境和交互工具，為學(xué)生的閱讀和寫作表達(dá)提供了非常有利的條件和良好的支持。孩子們最喜歡到校園網(wǎng)的童話頻道、成語故事頻道去閱讀，然后利用網(wǎng)上的留言板，將自己想說的話、想寫的內(nèi)容隨時貼到網(wǎng)上，教師可在留言板上對學(xué)生及時回復(fù)并加以鼓勵。學(xué)生在公布自己作品的同時實現(xiàn)了自我展示，很有自豪感和成就感。
在南山實驗學(xué)校，由于信息技術(shù)與課程整合的推動，“發(fā)掘”出了很多像湯天那樣在某方面有專長的孩子。李先啟提出個性化教育“上不封頂，下保底”，允許有條件、有特長的孩子超前發(fā)展，同時也鼓勵、帶動一時還落在后面的孩子。
從語文到英語、數(shù)學(xué)……
小語“四結(jié)合”試驗為探索新型課堂教學(xué)模式提供了最佳的時機和空間，低年級識字教學(xué)模式、閱讀教學(xué)模式、作文教學(xué)模式等全新試驗取得了理想的收益。敢于探索的南山實驗學(xué)校又不失時機地將語文教學(xué)的經(jīng)驗推廣到了其他學(xué)科中去。
教師們把互聯(lián)網(wǎng)引進(jìn)了英語教學(xué)，讓學(xué)生最大限度地接觸活生生的英語。同時，又突破了“課上聽講、做筆記，課外復(fù)習(xí)筆記、寫作業(yè)”的固有學(xué)習(xí)模式，激發(fā)學(xué)生在課外把英語當(dāng)成一種娛樂和交流的工具來掌握。在學(xué)生眼里，英語課堂是輕松活潑的。教師徐陽杰在上《AnimalE-mails》一課時，首先指導(dǎo)學(xué)生上雅虎英文網(wǎng)站，然后選擇“Greetings”(賀卡)，再查找“Anyoccasion”(各種場景)中的“Animals”(動物)，學(xué)生可以根據(jù)自己的喜好選擇自己最喜愛的動物卡片，整理自己搜集的資料并充分發(fā)揮想像，再制作成英語電子賀卡發(fā)送給同學(xué)。這個學(xué)習(xí)過程，使得學(xué)生在掌握學(xué)科知識的同時，既啟發(fā)了創(chuàng)新意識，又提高了信息素養(yǎng)，培養(yǎng)了交際能力。
在數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師針對學(xué)生之間的學(xué)習(xí)能力差異，開發(fā)出數(shù)學(xué)計算機隨機習(xí)題庫，使學(xué)生在各自的起點上得到相應(yīng)的訓(xùn)練，很好地解決了“吃不了”和“吃不飽”的難題，學(xué)生的個別化學(xué)習(xí)得以實現(xiàn)。
計算機多媒體技術(shù)在品德、音樂、體育等學(xué)科教學(xué)中也得到了運用。音樂課不再局限于教師的一把琴、一張嘴、一臺錄音機，學(xué)生也不再被動地接受枯燥的音樂理論、無休止的唱歌和聽那些似懂非懂的音樂，而轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訁⑴c體驗、創(chuàng)造音樂的過程。每個孩子都能在音樂學(xué)習(xí)中體驗到成功的快樂。
教學(xué)重難點的處理直接關(guān)系到學(xué)生的理解程度，關(guān)系著教學(xué)的成敗。重點是學(xué)習(xí)其他知識的基礎(chǔ)，而難點則是基于學(xué)生現(xiàn)狀，理解起來較為困難的；不管是重點還是難點，僅僅依靠教師單純的語言描述或是閱讀教材都是難以理解的，學(xué)生往往只是死記硬背，而根本沒有理解，無法運用，無法用于解決現(xiàn)實問題。這一直是傳統(tǒng)教學(xué)的最大“瓶頸”，是教師最為頭疼的問題?，F(xiàn)代信息技術(shù)可以跨越時空的限制，直觀、形象而動態(tài)地呈現(xiàn)知識，利用自身的特殊效果來將學(xué)生的思維與注意力引向教學(xué)重難點。尤其對于一些難點問題，現(xiàn)代信息技術(shù)可以利用自身強大的優(yōu)勢，化抽象為形象、化靜態(tài)為動態(tài)，化無形為有形、化微觀為宏觀，將文字描述的知識點變成活的物體與場景，這樣更能在學(xué)生的形象思維與抽象的知識間搭建橋梁，縮短由形象思維發(fā)展到抽象思維的距離，加強學(xué)生的理解，有效地突出重點、突破難點。
二、運用現(xiàn)代信息技術(shù)增大課堂容量
傳統(tǒng)教學(xué)中以語言描述、黑板板書為傳遞信息的主要方式，費時費力，教師教學(xué)負(fù)擔(dān)沉重，但整個課堂教學(xué)密度與課堂容量非常小，如何在有限的時間內(nèi)盡可能多地實現(xiàn)知識的互動呢？現(xiàn)代信息技術(shù)實現(xiàn)了輸出方式的多元化，正是進(jìn)行高密度的知識傳授，大信息量的優(yōu)化處理的重要手段。首先，教師可以提前將所要講述的內(nèi)容存儲于電腦，課上只要進(jìn)行相應(yīng)的操作，就可以將所要講解的內(nèi)容圖文并茂地呈現(xiàn)出來，將教師從繁重的板書中解脫出來，教師就可以有更多的時間來與學(xué)生進(jìn)行互動探究，從而能在有限的時間內(nèi)盡可能多地來傳遞信息。其次，表現(xiàn)手段多元，擴(kuò)大信息輸出量。現(xiàn)代信息技術(shù)以圖片、文字、音頻、視頻等來傳遞信息，這使得信息的種類更為多元，內(nèi)容更為豐富。1.圖片。眾所周知，圖形不是語言，但是卻比語言更加直觀、更加形象，更能吸引學(xué)生的注意力，同時還包含著更多更豐富的信息，甚至可以傳遞許多語言所不能表達(dá)與描述的信息。2.動畫。動畫將圖片與文字結(jié)合在一起，并能夠利用圖形的縮放、移動、顏色的漸變等一些特殊效果來集中展現(xiàn)，更加生動，富有動態(tài)感?，F(xiàn)代信息技術(shù)都可以充分利用圖形、動畫等來將學(xué)生帶入圖文并茂、聲像俱全、動靜結(jié)合的教學(xué)情境中，這正是增大知識密度、擴(kuò)大課堂容量的重要手段。
三、運用現(xiàn)代信息技術(shù)豐富教學(xué)內(nèi)容
生物學(xué)科是一門研究人類生產(chǎn)生活的生命學(xué)科，其內(nèi)容廣泛，跨越度大，小到細(xì)胞大到生物全部都是生物學(xué)科的研究對象，可以說只要有生命存在的地方就有生命研究。這決定了我們的生物教學(xué)不能只是就教材講教材，而是要踐行新課改所倡導(dǎo)的大教學(xué)觀，將教學(xué)的觸角延伸到無限的生命空間。生物學(xué)科既然是研究生命運動的，其傳遞信息的方式就不僅是文字以及插圖，還有更為豐富的表現(xiàn)形式?，F(xiàn)代信息技術(shù)不僅有強大的互聯(lián)網(wǎng)為依托，同時還具有強大的綜合功能與表現(xiàn)效果，可以實現(xiàn)多種教學(xué)資源的優(yōu)化與重組，開發(fā)出以教材為中心的多種資源的整合，極大地豐富教學(xué)內(nèi)容，讓我們的生物教學(xué)與社會接軌，與世界同步。如我們可以將當(dāng)今全世界人類所面對的人口、資源、環(huán)境、糧食等話題以圖文聲像地形式引入課題，讓學(xué)生真正學(xué)到有用的生物知識，能夠更深刻地認(rèn)識到生物學(xué)科與人類息息相關(guān)。
四、運用現(xiàn)代信息技術(shù)更能全面實現(xiàn)因材施教
學(xué)生存在一定的差異，這是客觀事實。在傳統(tǒng)教學(xué)中這是教學(xué)的最大問題，但是在現(xiàn)代教學(xué)中這卻正是教學(xué)的重要資源。學(xué)生有著鮮明的個性，促進(jìn)學(xué)生富有個性的成長，引導(dǎo)學(xué)生展開富有個性的學(xué)習(xí)，這正是新課程改革的重要理念?，F(xiàn)代信息技術(shù)具有很強的交互性，信息量大，處理速度快，可以為學(xué)生提供個別化的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生根據(jù)自己的基礎(chǔ)知識、接受水平來選取適合自己的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)進(jìn)度與難易程度，更能真正實現(xiàn)因材施教。處于這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境與學(xué)習(xí)模式之中，更能突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性，展現(xiàn)學(xué)生不同的學(xué)習(xí)個性，讓每個學(xué)生都可以基于自身基礎(chǔ)選擇最為合適的方法展開自主學(xué)習(xí)，使得學(xué)習(xí)更加貼近學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，更能促進(jìn)學(xué)生自身的全面發(fā)展。
五、運用現(xiàn)代信息技術(shù)模擬實驗展現(xiàn)學(xué)科魅力
關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科；整合
數(shù)學(xué)是抽象性、邏輯性很強的一門學(xué)科。小學(xué)生的思維正處于由具體形象思維為主向抽象邏輯思維為主的過渡階段，小學(xué)數(shù)學(xué)必須在數(shù)學(xué)知識的抽象性和學(xué)生思維的形象性之間架起一座橋梁，而信息技術(shù)正是這樣一座橋梁。在數(shù)學(xué)教學(xué)中，把信息技術(shù)和數(shù)學(xué)教學(xué)合理的進(jìn)行整合，這是信息時代的要求，也是創(chuàng)新教育的要求?，F(xiàn)把信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)相整合的幾點思考總結(jié)如下：
一、整合――教與學(xué)方式的轉(zhuǎn)變
所謂“整合”，其核心就是把現(xiàn)代教育技術(shù)融入到小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科的教學(xué)中去，在教學(xué)實踐中利用技術(shù)手段得到文字、圖像、聲音、動畫、視頻、甚至三維虛擬現(xiàn)實等多位信息用于課件制作，充實教學(xué)容量，豐富教學(xué)內(nèi)容，運用教學(xué)方法更加多樣，更加靈活。整合，不是簡單的將信息技術(shù)作為一種教學(xué)手段與傳統(tǒng)的教學(xué)手段想疊加，不是僅僅使用幾張幻燈片，用一用事物投影。而是將信息技術(shù)真正的為教學(xué)服務(wù)。實現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程交互化；學(xué)習(xí)環(huán)境的時代化，全球化。
傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師是知識的傳授者，課堂的主宰者。學(xué)生學(xué)習(xí)方式較單一、被動，缺少自主探索、合作學(xué)習(xí)，獨立獲取知識的機會。信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科的整合，是對教與學(xué)方式的轉(zhuǎn)變。在整合中實現(xiàn)學(xué)生的主體地位，拓展學(xué)習(xí)的空間，打開學(xué)生學(xué)習(xí)的閘門。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)正向著數(shù)學(xué)活動課的形式轉(zhuǎn)變。教學(xué)中只有從學(xué)生的學(xué)習(xí)特點和學(xué)習(xí)規(guī)律出發(fā)，采用多種形式方法。讓學(xué)生在體驗中，在活動中學(xué)習(xí)。才能取得好的教學(xué)效果。
二、有效利用信息技術(shù)，在生活中感悟數(shù)學(xué)
常常聽到許多同學(xué)說，不喜歡數(shù)學(xué)，所以學(xué)不好。為什么許多的孩子對數(shù)學(xué)缺少興趣呢？華羅庚曾經(jīng)說過，對數(shù)學(xué)產(chǎn)生枯燥乏味、神秘難懂的印象的主要原因就是脫離實際。新課程標(biāo)準(zhǔn)提出“數(shù)學(xué)要貼進(jìn)生活”、“數(shù)學(xué)問題生活化”， 我們可以利用信息資源豐富、時效性強的特點，將信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)科教學(xué)內(nèi)容有機整合，充分利用各種信息資源，引入時代活水，與小數(shù)學(xué)科教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，使學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容更加豐富多彩，更具有時代氣息、更貼近生活。 例如教學(xué)人教版小學(xué)數(shù)學(xué)第八冊《億以內(nèi)數(shù)的讀法和寫法》時，課前我們安排學(xué)生自己通過各種途徑（包括上網(wǎng)），搜集有關(guān)數(shù)據(jù)，課上學(xué)生代表匯報。他們帶來的材料：有的是某兩個星球之間的距離，有的是中國土地面積大小，有的是今年中央電視臺春季晚會的收視率……通過生動的、富有教育意義的、有說服力的數(shù)據(jù)、統(tǒng)計材料，學(xué)生不僅輕松的完成本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)，而且成功地接受了一次愛祖國、愛社會主義、愛科學(xué)的思想教育。 又如：在教學(xué)一章時，我把學(xué)習(xí)的主動權(quán)完全的交給學(xué)生，讓學(xué)生自己搜集生活中的有關(guān)長度，質(zhì)量和時間的數(shù)據(jù)信息，可以用例子來說明。如：一把尺子20厘米等。學(xué)生帶回教室的數(shù)據(jù)有一頭大象有多重，閏年有多少天，地球和月亮間的距離是多少、、、。通過搜集材料，讓學(xué)生在生活中體驗到數(shù)學(xué)無處不在，增強對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。并且在搜集資料的過程中，認(rèn)識了各種的長度，面積，重量，時間的單位。通過小組交流合作，不僅很快的完成了教學(xué)目標(biāo)，而且增強了生活知識，在生活中感受了數(shù)學(xué)的魅力。
三、多媒體為輔助手段，激發(fā)學(xué)生的興趣
興趣是最好的老師。有人曾說：“沒有興趣的強制性學(xué)習(xí)，將會扼殺學(xué)生探求真理的欲望?！备鶕?jù)心理學(xué)規(guī)律和小學(xué)生學(xué)習(xí)特點，有意注意持續(xù)的時間很短，加之課堂思維活動比較緊張，時間一長，學(xué)生極易感到疲倦，就很容易出現(xiàn)注意力不集中，學(xué)習(xí)效率下降等，這時適當(dāng)?shù)剡x用合適的多媒體方式來刺激學(xué)生，吸引學(xué)生，創(chuàng)設(shè)新的興奮點，激發(fā)學(xué)生思維動力，以使學(xué)生繼續(xù)保持最佳學(xué)習(xí)狀態(tài)。學(xué)生學(xué)習(xí)有了興趣，教學(xué)才能取得良好的效果。根據(jù)情境教育的原理，創(chuàng)設(shè)充滿美感和智慧的學(xué)習(xí)氛圍，可使學(xué)生對客觀情境獲得具體的感受，激起相應(yīng)的情緒，全身心地投入到學(xué)習(xí)中去，使他們潛在的能力得到充分發(fā)展。多媒體教學(xué)可以很好的展示知識間的聯(lián)系，引起興趣，利于很好的理解知識。
例如：在教學(xué)《加法的意義》時，用動畫的形式展示。原來有5只雞，又來了9只雞。學(xué)生在觀察后，用自己的話說說表示的意義。引出“合并”。多媒體展示了知識的發(fā)生過程。而且形象生動，學(xué)生能很好的理解。
信息技術(shù)和小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科的整合，固然有很多的優(yōu)點，但在整合過程中我們還應(yīng)該遵循一定的原則。
1.科學(xué)性原則。在信息技術(shù)的使用上必須注意到小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的組織形式，與教材的貼近。需與教材的科學(xué)性相結(jié)合，切忌粗造濫制，牽強附會，為電教而電教而撇開為教材內(nèi)容服務(wù)的目的。只有鉆研教材，充分了解課堂教學(xué)目標(biāo)內(nèi)容的重點難點，了解傳統(tǒng)的教學(xué)缺少什么（或者說要補充什么），設(shè)身處地從教學(xué)實際出發(fā)，表現(xiàn)手法和形式上也要嚴(yán)謹(jǐn)周密，緊扣教學(xué)目標(biāo)，避免讓學(xué)生產(chǎn)生錯誤理解。在使用現(xiàn)代電教媒體進(jìn)行教學(xué)時，必須是為了突破教學(xué)的重點、難點，使學(xué)生易于理解和掌握。如果在次要的內(nèi)容上運用信息媒體，那只能是費時費力。
2.信息技術(shù)不能替代某些教學(xué)媒體而統(tǒng)一于課堂。現(xiàn)代信息技術(shù)固然有其無比優(yōu)越的特性，但它仍不能完全替代某些媒體，比如在一些量與計量的教學(xué)中，顯然不如用尺子度量來體會長度，用手掂來體會質(zhì)量，觀察實物鐘表來認(rèn)識時間更具有實效性
3.用多媒體教學(xué)，不要丟了課堂板書。板書不是無情物，學(xué)生通過老師的板書了解老師的情感，把握教材內(nèi)容。并且，板書比較的直觀，且能傳遞板書本身以外的較多信息。還可以給學(xué)生留有思考的空間。
論文關(guān)鍵詞：信息技術(shù)網(wǎng)絡(luò)課堂，教學(xué)模式
一、課題提出的背景
2007年山東省開始考“基本能力”，其中信息技術(shù)首次納入高考科目。這需要我們轉(zhuǎn)變觀念，解放思想，探索更好的課堂教學(xué)模式，提高課堂效率，培養(yǎng)學(xué)生的自主、探究、合作學(xué)習(xí)的能力，提高他們的信息素養(yǎng)。
傳統(tǒng)的教學(xué)模式一般為：“創(chuàng)設(shè)情境----展示目標(biāo)----教師講解----學(xué)生練習(xí)-----反饋糾正-----教師總結(jié)”六個環(huán)節(jié)，這一教學(xué)模式與赫爾巴特的理論相一致的，但仍然無法突出“以學(xué)生為主體”，只能體現(xiàn)“以教師為主導(dǎo)”。
這種教學(xué)模式，充分體現(xiàn)了教師為主導(dǎo)，相當(dāng)于齊步走，教學(xué)任務(wù)落實得比較好，但學(xué)生只是模仿，動腦的地方少，不能充分鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，很難實現(xiàn)分層教學(xué)，這樣導(dǎo)致基礎(chǔ)差的有點累，基礎(chǔ)好的吃不飽，而且學(xué)的東西有點死。
由此我校提出了“基于中學(xué)信息技術(shù)學(xué)科網(wǎng)站的網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)模式”。
二、概念的界定
信息技術(shù)（IT：Information Technology）涉及的范圍十分廣泛，一切與信息的獲取、加工、表達(dá)、交流、管理和評價等有關(guān)的技術(shù)都可以稱之為信息技術(shù)。[1]
網(wǎng)絡(luò)課堂，從教學(xué)實踐的視角來看，定義網(wǎng)絡(luò)課堂要從學(xué)習(xí)方式入手，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為構(gòu)成新型學(xué)習(xí)環(huán)境的有機因素，以自主、探究和合作學(xué)習(xí)作為主要學(xué)習(xí)方式的課堂教學(xué)活動。
教學(xué)模式可以定義為：從教學(xué)的整體出發(fā)，根據(jù)教學(xué)的規(guī)律原則而歸納提煉出的包括教學(xué)形式和方法在內(nèi)的具有典型性、穩(wěn)定性、易學(xué)性的教學(xué)樣式。
三、理論依據(jù)
杜威提出了“以兒童為中心”的“做中學(xué)”為基礎(chǔ)的實用主義教學(xué)模式。這種教學(xué)模式打破了以往教學(xué)模式單一化的傾向論文服務(wù)，彌補了赫爾巴特教學(xué)模式的不足，強調(diào)學(xué)生的主體作用。
建構(gòu)主義者指出，學(xué)習(xí)不是被動接受一定知識，而是學(xué)習(xí)者主動在內(nèi)部建構(gòu)知識意義的過程。學(xué)生是積極主動的“學(xué)徒式學(xué)習(xí)者”。因此，教學(xué)不應(yīng)“由外而內(nèi)”的注入，而應(yīng)是“由內(nèi)而外”的主動吸收。
在當(dāng)代教學(xué)模式的研究中，越來越重視引進(jìn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的心理論、新成果。因此我校提出了“基于中學(xué)信息技術(shù)網(wǎng)站的網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)模式”，可概括為：“確定任務(wù)----網(wǎng)上學(xué)習(xí)（自主探究、組內(nèi)合作交流）----展示與點撥----鞏固練習(xí)”四個環(huán)節(jié)。
四、教學(xué)模式的各個環(huán)節(jié)
1．確定任務(wù)
任務(wù)導(dǎo)引是該方法的關(guān)鍵所在。在此階段，教師要進(jìn)行任務(wù)設(shè)計。一個好的任務(wù)設(shè)計至少要符合以下原則：任務(wù)大小要適當(dāng)。一個問題可以分解成若干個子任務(wù)，這些任務(wù)可能是在同一時間內(nèi)由不同的角色去分別完成，因此，各個任務(wù)的大小要適當(dāng)，不宜出現(xiàn)任務(wù)過大或者任務(wù)過小的情況。任務(wù)覆蓋的知識點要適當(dāng)。在設(shè)計任務(wù)時，不能孤立地去設(shè)計某一任務(wù)，而要考慮各個任務(wù)之間的有機聯(lián)系，任務(wù)和任務(wù)之間應(yīng)該呈現(xiàn)“正互賴性”的特點。任務(wù)表述要明確。任務(wù)的完成最終要落實到具體、可操作的層面上，任務(wù)完成要達(dá)到什么目標(biāo)，符合什么標(biāo)準(zhǔn)，采用什么表現(xiàn)形式等等，都要作出詳細(xì)說明。角色分配要合理。角色是與任務(wù)直接聯(lián)系的。從合作小組的形成到組內(nèi)各成員擔(dān)任角色，都需要從任務(wù)出發(fā)，作出全面考慮。這種角色分配既可以學(xué)生自由組合，自由選擇，也可以由教師根據(jù)學(xué)生特征而替代學(xué)生去組合和選擇。任務(wù)導(dǎo)引的目的在于通過任務(wù)驅(qū)動的方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機。
2. 網(wǎng)上學(xué)習(xí)
已建成的信息技術(shù)學(xué)科網(wǎng)站，包括學(xué)習(xí)專題、網(wǎng)絡(luò)課程、相關(guān)資源、在線測試、在線聊天室、作品展示、互動評價等。根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)和老師的點撥，選擇合適的課程，然后根據(jù)自己的實際，選擇適合自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)，由簡到難，逐步提高，從而實現(xiàn)了分層教學(xué)的目標(biāo)。網(wǎng)上學(xué)習(xí)主要包括以下兩個環(huán)節(jié)：
（1）自主探究
學(xué)生有一種與生俱來的，以自我為中心的探索性學(xué)習(xí)方式，他們的知識經(jīng)驗是在與客觀世界的相互作用中逐漸形成的。為此，在教學(xué)中必須從學(xué)生的已有生活經(jīng)驗出發(fā)，提供給學(xué)生活動和交流的機會。在學(xué)生自主探索的過程中，最初教師的幫助可以多一些，以后逐漸減少，讓學(xué)生自己去探索。
考慮到學(xué)生的基礎(chǔ)的差異性，我們注重分層教學(xué)。在網(wǎng)站設(shè)計和開發(fā)的過程中，應(yīng)根據(jù)不同學(xué)生基礎(chǔ)的層次選擇自主學(xué)習(xí)，以突破信息技術(shù)的難關(guān)。我們按照學(xué)生分層、目標(biāo)分層、教學(xué)內(nèi)容分層、教學(xué)方法分層、作業(yè)分層、評價分層的思路進(jìn)行信息技術(shù)網(wǎng)站的設(shè)計開發(fā)和施教。[2]
（2）組內(nèi)合作交流
合作學(xué)習(xí)是利用任務(wù)驅(qū)動學(xué)習(xí)，同一小組內(nèi)各成員或者各小組針對同一問題的不同方面進(jìn)行探索，擔(dān)任不同角色，合作交流，最終完成任務(wù)，共同解決問題。教師將教學(xué)內(nèi)容精心設(shè)計為各個任務(wù)，學(xué)生以小組的形式一起進(jìn)行學(xué)習(xí)，各自擔(dān)當(dāng)一定的角色，共同完成某一任務(wù)或解決某一問題。在此過程中，學(xué)生之間為了實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)，個體之間可以采用直接對話或通過論壇、聊天室等形式進(jìn)行討論交流，對問題進(jìn)行充分論證論文服務(wù)，從而達(dá)到“兵教兵，兵練兵，兵強兵”的效果，以期獲得學(xué)習(xí)目標(biāo)的最佳途徑。
3．展示與點撥
蕭伯納說：“你有一個蘋果，我有一個蘋果，彼此交換，我們每個人仍只有一個蘋果；如果你有一種思想，我有一種思想，彼此交換，我們每個人就有了兩種思想，甚至多于兩種思想。”根據(jù)學(xué)習(xí)的具體摘要善于運用誘導(dǎo)的語言，緊扣目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生逐層深化，激活學(xué)生的思路。
4．鞏固練習(xí)
要鍛煉學(xué)生對知識的靈活應(yīng)用，必須進(jìn)行一定量的練習(xí)。為了減輕學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)，在一節(jié)課的最后至少留出15分鐘左右的時間讓學(xué)生做練習(xí)（即平時所說的課后作業(yè)），題目不能偏、怪，要適度，同時題目分層次，即有必做題和選做題，以滿足不同層次的學(xué)生做。同時要求他們獨立完成作業(yè)，絕對不能抄襲。
五、反思
教學(xué)模式即是進(jìn)行課堂教學(xué)設(shè)計的基本思路框架和技術(shù)方法與范式，是長期的實踐經(jīng)驗和理論實驗研究的總結(jié)和概念化，也是課堂教學(xué)取得最佳效果的技術(shù)保障。靈活運用和善于總結(jié)教學(xué)模式特別是課堂教學(xué)模式，有針對性地進(jìn)行教學(xué)工作，既是一個教師的成功保障，也是一個教師成熟的體現(xiàn)。在今后教學(xué)中，我們要不斷完善優(yōu)化我校提出的針對信息技術(shù)學(xué)科的教學(xué)模式，希望它能更加豐富多彩。
[參考文獻(xiàn)]
[1]李藝.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書信息技術(shù)基礎(chǔ)（必修）.北京：教育科學(xué)出版社，2004：6.
[2]唐志根.專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站在信息技術(shù)分層教學(xué)中的實踐.中小學(xué)信息技術(shù)教育，2007.07-08.
信息化社會的到來，使以多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的信息技術(shù)日益成為拓展人類能力的創(chuàng)造性工具。傳統(tǒng)教育、網(wǎng)絡(luò)教育兩個平臺呈現(xiàn)在廣大教育者面前，如何使信息技術(shù)與學(xué)科課程整合，成為面向21世紀(jì)基礎(chǔ)教育改革的新視點。
什么是信息技術(shù)與課程整合？陳至立部長在去年10月25日的工作會議上指出：“信息技術(shù)與課程的整合，就是通過課程把信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)有機地結(jié)合起來，從根本上改變傳統(tǒng)教和學(xué)的觀念以及相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)、方法和評價手段。”這是關(guān)于信息技術(shù)與課程整合目標(biāo)與內(nèi)容的一個基本的定義。
因此，信息技術(shù)與課程整合，就是通過學(xué)科課程把信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)有機地結(jié)合起來，將信息技術(shù)與學(xué)科課程的教與學(xué)融為一體，將技術(shù)作為一種工具，提高教與學(xué)的效率，改善教與學(xué)的效果，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式。所謂“通過課程把信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)有機地結(jié)合起來”，是教師與學(xué)生借助于“信息技術(shù)與課程整合”的方式，進(jìn)行一種基于信息技術(shù)這種新的認(rèn)知手段的全新的教學(xué)與學(xué)習(xí)過程，而這種全新的教學(xué)要靠新的教育教學(xué)理念來駕御和支撐。美國著名的”2061計劃”（Project2061）首先在更高層次上提出了信息技術(shù)應(yīng)與各學(xué)科相整合的思想。這項計劃的目標(biāo)是要大力提升全體美國人民的科學(xué)文化素質(zhì)，按照該報告所給出的定義，“科學(xué)文化素質(zhì)”特別強調(diào)應(yīng)具有善于將自然科學(xué)、社會科學(xué)與信息技術(shù)三者結(jié)合在一起的思想與能力。為了著重培養(yǎng)這種能力素質(zhì)的要求，“2061計劃”將現(xiàn)行中小學(xué)12年應(yīng)學(xué)會的科學(xué)文化知識重新歸納為“科學(xué)本質(zhì)”、“數(shù)學(xué)本質(zhì)”、“技術(shù)本質(zhì)”、“自然環(huán)境”、“生活環(huán)境”、“人體結(jié)構(gòu)”、“人類社會”、“技術(shù)世界”、“數(shù)學(xué)世界”、“科學(xué)史觀”、“綜合概念”、“智力技能”等12類。在這每一種新的學(xué)科分類中，都力圖滲透上述將自然科學(xué)、社會科學(xué)與信息技術(shù)三者結(jié)合的思想，因而在這樣的學(xué)科體系中，你看不到純粹的物理學(xué)、化學(xué)、計算機科學(xué)以及地理和歷史這類傳統(tǒng)的學(xué)科分類。
加拿大在這一領(lǐng)域也不甘落后，自90年代中期以來，各地對信息技術(shù)與課程整合的實驗不斷增加，并取得了良好效果。①增強學(xué)生的批判性思維、合作技能和解決問題的能力；②使信息技術(shù)的運用成為學(xué)習(xí)過程的有機組成部分，從而便于學(xué)生掌握信息的收集、檢索、分析、評價、轉(zhuǎn)發(fā)和利用等技能；③不僅促進(jìn)了班級內(nèi)學(xué)生的合作交流，而且還促進(jìn)了本校學(xué)生與全球性學(xué)習(xí)社區(qū)的合作交流，從而大大開闊了學(xué)生的視野。
我國中小學(xué)信息技術(shù)與課程整合的發(fā)展可以追溯到20世紀(jì)80年代中后期，即當(dāng)時的計算機輔助教學(xué)，并明確提出“激勵整合”概念，目的是把教師、學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容整合在一起，激勵學(xué)生去自主學(xué)習(xí)。
信息化社會延拓了傳統(tǒng)教學(xué)的物理時空，信息化社會需求的人才不再是僅僅掌握一些既定的知識，更需要具備信息素養(yǎng)，具備一種適應(yīng)信息化社會的自主學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)思維?！靶畔⒓夹g(shù)與課程整合”可為新型教學(xué)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建提供最理想的教學(xué)環(huán)境。
以計算機為核心的信息技術(shù)主要指多媒體計算機、教室網(wǎng)絡(luò)、校園網(wǎng)和因特網(wǎng)(Internet)等。作為新型的教學(xué)媒體，當(dāng)它們與各學(xué)科的課程加以整合，即與各學(xué)科的教學(xué)進(jìn)程密切結(jié)合時，它們至少可以體現(xiàn)出以下特性，從而為新型教學(xué)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建提供最理想的教學(xué)環(huán)境。
（1）多媒體計算機的交互性有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和充分體現(xiàn)學(xué)習(xí)主體作用。
人機交互是計算機的顯著特點，是任何其他媒體所沒有的。多媒體計算機進(jìn)一步把電視機所具有的視聽合一功能與計算機的交互功能結(jié)合在一起，產(chǎn)生出一種新的圖文并茂的、豐富多彩的人機交互方式，而且可以立即反饋。這樣一種交互方式對于教學(xué)過程具有重要意義，它能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生產(chǎn)生強烈的學(xué)習(xí)欲望，從而形成學(xué)習(xí)動機。此外，這種交互性還有利于發(fā)揮學(xué)生的主體作用。在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中一切都是由教師主宰：從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略、教學(xué)方法、教學(xué)步驟甚至學(xué)生做的練習(xí)都是教師事先安排好的，學(xué)生只能被動地參與這個過程。而在多媒體計算機這樣的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境中學(xué)生則可以按照自己的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)興趣來選擇所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容和適合自己水平的練習(xí)；在優(yōu)秀的多媒體課件中，連教學(xué)策略也可以選擇，-------可以用個別化教學(xué)策略，也可以用協(xié)商討論的策略。學(xué)生在這樣的交互式教學(xué)環(huán)境中有了主動參與的可能，按照認(rèn)知學(xué)習(xí)理論的觀點，人的認(rèn)識不是外部刺激直接給予的，而是外部刺激與人的內(nèi)部心理過程相互作用的產(chǎn)物。為了有效的認(rèn)知，外部刺激是需要的，但起決定作用的還是人的內(nèi)部心理過程。在教學(xué)過程中學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主體，必須發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性、才能獲得有效的認(rèn)知，多媒體計算機的交互性所提供多種的主動參與活動就為學(xué)生的主動性、積極性的發(fā)揮創(chuàng)造了良好條件，從而使學(xué)生能真正體現(xiàn)出學(xué)習(xí)主體作用。
（2）計算機提供外部刺激的多樣性有利于知識的獲取與保持。
多媒體計算機提供的外部刺激不是單一的刺激，而是多種感官的綜合刺激。這對于知識的獲取和保持，都是非常重要的。實驗心理學(xué)家赤瑞特拉作過兩個著名的心理實驗。一個是關(guān)于人類獲取信息的來源，即人類獲取信息主要通過哪些途徑。他通過大量的實驗證實：人類獲取的信息83%來自視覺，11%來自聽覺，這兩個加起來就有94%。還有3.5%來自嗅覺，1.5%來自觸覺，1%來自味覺。多媒體技術(shù)既能看得見，又能聽得見，還能用手操作。這樣通過多種感官的刺激所獲取的信息量，比單一地聽老師講課強得多。信息和知識是密切相關(guān)的，獲取大量的信息就可以掌握更多的知識。他還作了另一個實驗，是關(guān)于知識保持即記憶持久性的實驗。結(jié)果是這樣的：人們一般能記住自己閱讀內(nèi)容的10%，自己聽到內(nèi)容的20%，自己看到內(nèi)容的30%，自己聽到和看到內(nèi)容的50%，在交流過程中自己所說內(nèi)容的70%。這就是說，如果既能聽到又能看到，再通過討論、交流用自己的語言表達(dá)出來，知識的保持將大大優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)的效果。
（3）多媒體系統(tǒng)的超文本特性可實現(xiàn)對教學(xué)信息最有效的組織與管理。
超文本(Hypertext)是按照人腦的聯(lián)想思維方式，用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)非線性地組織管理信息的一種先進(jìn)技術(shù)。事實上目前的幾乎所有多媒體系統(tǒng)都是采用超文本方式對信息進(jìn)行組織與管理。如果按超文本方式組織一本書，就和傳統(tǒng)的文件或印刷的書籍完全不同，這時的正文(文章、段落、或一句話、一個詞)都按相互間的聯(lián)系被組織成正文網(wǎng)。這本書無所謂第一頁和最后一頁，從哪段正文開始閱讀，以及接下來讀什么都由讀者的意愿來決定。選擇下一段正文的依據(jù)不是順序，也不是索引，而是正文之間的語義聯(lián)系。
認(rèn)知心理學(xué)的研究表明，人類思維具有聯(lián)想特征。人在閱讀或思考問題過程中經(jīng)常由于聯(lián)想從一個概念或主題轉(zhuǎn)移到另一個相關(guān)的概念或主題。所以按超文本的非線性、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)組織管理信息和按傳統(tǒng)文本的線性、順序結(jié)構(gòu)組織管理信息相比較，更符合人類的思維特點和閱讀習(xí)慣。
利用多媒體的超文本特性可實現(xiàn)對教學(xué)信息最有效的組織與管理，例如：A、可按教學(xué)目標(biāo)的要求，把包含不同媒體信息的各種教學(xué)內(nèi)容組成一個有機的整體。例如，語文教學(xué)目標(biāo)通常有“聽、說、讀、寫”等四方面要求，相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)包含文字、語音和視頻等不同媒體的信息，但是在傳統(tǒng)的印刷教材中，有關(guān)語音和活動影像的內(nèi)容無法與文字內(nèi)容組成一體化的教材，只能以教科書、錄音帶、錄像帶三者各自獨立的形式，分別出版，既不便于教師的教，也不便于學(xué)生的學(xué)。與超文本方式組織的圖、文、音、像并茂的豐富多采的一體化電子教材不可同日而語。B、可按教學(xué)內(nèi)容的要求，把包含不同教學(xué)特征的各種教學(xué)資料組成一個有機的整體。教學(xué)內(nèi)容的每個單元均包含課文、練習(xí)、習(xí)題、測驗、對測驗的解答及相應(yīng)的演示或?qū)嶒灥?，把這些教學(xué)內(nèi)容相關(guān)而教學(xué)特征不同的教學(xué)資料有機地組織在一起，無疑對課堂教學(xué)、課外復(fù)習(xí)或自學(xué)都是大有好處的，利用超文本方式可以很自然而方便地實現(xiàn)這一點。但是若按傳統(tǒng)的線性、順序方式把這些不同特征的教學(xué)內(nèi)容組合在一起則將成為雜亂無章的、讓人無法閱讀的大雜燴。C、可按學(xué)生的知識基礎(chǔ)與水平把相關(guān)學(xué)科的預(yù)備知識及開闊視野所需要的擴(kuò)展知識組成有機的整體。因材施教是優(yōu)化教學(xué)過程的重要目標(biāo)之一，但由于學(xué)生個體之間差異很大，要在傳統(tǒng)印刷教材中同時滿足基礎(chǔ)較差學(xué)生、一般學(xué)生和優(yōu)秀學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的不同需求是做不到的，而在多媒體電子教科書中這卻是輕而易舉的事情，只需利用超文本特性設(shè)置和預(yù)備知識有關(guān)的熱鍵以及和擴(kuò)展知識有關(guān)的熱鍵即可。
（4）計算機網(wǎng)絡(luò)特性有利于支持個性化教學(xué)。
信息資源要有較強的可選擇性，以最大限度地滿足學(xué)生主動求知的需要；滿足教師因材施教對資源的需要。它支持教師經(jīng)驗的互動交流，支持教學(xué)系統(tǒng)內(nèi)部已有和不斷產(chǎn)生的信息資源的開發(fā)利用；支持網(wǎng)上教研活動及其活動結(jié)果的資源化因而更好地促進(jìn)了教學(xué)與科研相結(jié)合。
從受教者的角度來看：
（1）計算機網(wǎng)絡(luò)特性有利于實現(xiàn)能培養(yǎng)合作精神并促進(jìn)高級認(rèn)知能力發(fā)展的協(xié)作式學(xué)習(xí)。
傳統(tǒng)CAI只是強調(diào)個別化教學(xué)，個別化教學(xué)策略對于發(fā)揮學(xué)生的主動性和進(jìn)行因人而異的指導(dǎo)無疑是有好處的，但是隨著認(rèn)知學(xué)習(xí)理論研究的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)只強調(diào)個別化是不夠的，在學(xué)習(xí)高級認(rèn)知能力的場合(例如對疑難問題求解或是要求對復(fù)雜問題進(jìn)行分析、綜合、評價的場合)，采用協(xié)作(Collaboration)式教學(xué)策略往往能取得事半功倍的效果，因而更能奏效。
網(wǎng)絡(luò)的超文本特性與網(wǎng)絡(luò)特性的結(jié)合有利于實現(xiàn)能培養(yǎng)創(chuàng)新精神和促進(jìn)信息能力發(fā)展的發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)。
創(chuàng)新能力和信息能力(包括獲取、分析、加工與利用信息的能力)是信息社會所需新型人材必需具備的兩種重要的能力素質(zhì)。這兩種能力素質(zhì)的培養(yǎng)需要特定的、有較高要求的教學(xué)環(huán)境的支持，多媒體的超文本特性與網(wǎng)絡(luò)特性的結(jié)合，正好可以為這兩種能力素質(zhì)的培養(yǎng)營造最理想的環(huán)境。眾所周知，因特網(wǎng)(Internet)是世界上最大的知識庫、資源庫，它擁有最豐富的信息資源，而且這些知識庫和資源庫都是按照符合人類聯(lián)想思維特點的超文本結(jié)構(gòu)組織起來的，因而特別適合于學(xué)生進(jìn)行“自主發(fā)現(xiàn)、自主探索”式學(xué)習(xí)，這樣就為學(xué)生批判性思維、創(chuàng)造性思維的發(fā)展和創(chuàng)新能力的孕育提供了肥沃的土壤。與此同時，由于學(xué)生從小就有機會在Internet這樣的信息海洋中自由地遨游、探索，并對所獲取的大量信息進(jìn)行分析、評價、優(yōu)選和進(jìn)一步的加工，然后再根據(jù)自身的需要加以充分的利用，顯然，在這個過程中學(xué)生必將得到關(guān)于信息能力方面的最好的學(xué)習(xí)與鍛煉，從而能較快地成長為既有高度創(chuàng)新精神、又有很強信息能力的符合21世紀(jì)需求的新型人材。
（2）計算機網(wǎng)絡(luò)特性有利于實現(xiàn)開放性教學(xué)。
開放性教學(xué)有利于學(xué)生學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)方法的改革；有利于學(xué)生個性的發(fā)展；有利于學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)和探討精神的培養(yǎng)；有利于學(xué)生創(chuàng)造精神的發(fā)揮；有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的信息素養(yǎng)；有利于為學(xué)生今后的工作和終身學(xué)習(xí)打下堅實的能力基礎(chǔ)。所謂可視化教學(xué)，就是將學(xué)生置于多媒體動畫、圖片、圖表、視頻、音頻等視聽資料和計算機網(wǎng)絡(luò)所創(chuàng)造的可視化時空之中，使其在“虛擬的真實”中探索、發(fā)現(xiàn)、理解、掌握、運用教學(xué)內(nèi)容，從而在潛移默化之中達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性素質(zhì)和能力的目的?？梢暬虒W(xué)的素質(zhì)與能力主要包括以下幾個方面：
A、“感知”可視化
使學(xué)生對見所未見、聞所未聞的事物得到形象化感知；使學(xué)生觀察到事物存在和變化的實質(zhì)性細(xì)節(jié)，能夠透過現(xiàn)象看到本質(zhì)。這樣可以大大縮短認(rèn)知過程，減少由于學(xué)生經(jīng)驗和觀察興趣的差異所造成的“先天性”基礎(chǔ)差距帶來的學(xué)習(xí)疑難和教學(xué)困惑。
B、“想象”可視化
想象力的培養(yǎng)是創(chuàng)造性素質(zhì)和能力培養(yǎng)的主要內(nèi)容。想象思維的基礎(chǔ)對象是事物存在及其變化的時空特征，學(xué)生利用可視化的時空圖像進(jìn)行想象思維能力的訓(xùn)練是最有效的方法。
C、知識”可視化
知識是人對事物存在方式及其變化規(guī)律的認(rèn)識。它表現(xiàn)為概念、方法、規(guī)律等各種抽象形式。學(xué)生往往會死記硬背，或者是工于對知識內(nèi)涵的邏輯性理解，而并不注重知識所描述的對象的真正行為。用大量凸顯內(nèi)涵要素的抽象或具體形態(tài)的外延表現(xiàn)內(nèi)涵，是使學(xué)生真正理解、把握知識的最有效手段。
D、推理”可視化
推理是人借助概念、規(guī)律和形式邏輯從已知發(fā)現(xiàn)未知的思維過程。在推理過程中用可反饋的信息進(jìn)行干預(yù)，是訓(xùn)練推理思維能力的有效方法。
E、“思想”可視化
這里指的思想是在具體學(xué)科中人們認(rèn)識事物、解決問題的認(rèn)識論、方法論，具有普遍性，很抽象，不可能用簡單的概念、公式、定律等形式對學(xué)生表達(dá)清楚。但學(xué)生掌握這些思想對學(xué)科學(xué)習(xí)至關(guān)重要，使思想形象化將對學(xué)生理解學(xué)科思想、培養(yǎng)學(xué)科素質(zhì)產(chǎn)生巨大影響。
F、“觀念”可視化
觀念是人們對事物認(rèn)識的基本出發(fā)點。建立認(rèn)識一類事物的觀念是認(rèn)識事物最重要的過程。所有學(xué)科都建立在觀念基礎(chǔ)之上，學(xué)科的基礎(chǔ)性發(fā)展也體現(xiàn)為觀念的變化，突破觀念束縛是創(chuàng)造性素質(zhì)培養(yǎng)的核心。但一般學(xué)生對觀念的理解很困難，將觀念描繪成可視化的資料非常重要。
（3）計算機網(wǎng)絡(luò)特性有利于實現(xiàn)持互動化教學(xué)。
1）將隱性知識顯性化，實現(xiàn)知識挖掘。
隱性知識是人們已經(jīng)認(rèn)知但未能用各種媒體表達(dá)出來的知識。這類知識具有很強的活躍性、創(chuàng)造性。應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生不要僅僅從書本上學(xué)習(xí)，還要學(xué)會從交流中、從信息資源中學(xué)習(xí)。隱性知識一般有兩類，一是尚存于人腦中的知識，如經(jīng)驗、意識等等；二是隱藏于大量信息之中，需要經(jīng)過智能系統(tǒng)對這些信息的篩選、分析方可挖掘出來的知識。顯性化是指通過互動的教與學(xué)過程，將隱性知識轉(zhuǎn)化為能夠用媒體表達(dá)的顯性知識的過程。
2）使隱性知識共享、互動，實現(xiàn)知識創(chuàng)新。
存在于人腦中的隱性知識的開發(fā)一般是在交流活動過程中完成的。創(chuàng)造交流環(huán)境使人們共享大家的隱性知識，在共享中相互碰撞，可以大大提高學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行集體創(chuàng)造的意識和能力。
信息技術(shù)整合讓信息技術(shù)有計劃地應(yīng)用在各學(xué)科教學(xué)中，同時也各科教師在具備把握信息技術(shù)，自覺利用信息技術(shù)的基礎(chǔ)上，有意識、按步驟地給學(xué)生提供適當(dāng)?shù)挠?xùn)練機會，學(xué)會利用當(dāng)前的信息環(huán)境獲取知識。為此必須要求教師改變舊有的學(xué)科觀念，更好地提高教學(xué)效率，讓學(xué)生具備不斷更新知識、創(chuàng)造新知識的能力；同時，教師必須改變舊有的教材觀，在信息技術(shù)與課程整合的過程中，當(dāng)前的教材內(nèi)容不可避免地要被不斷豐富和更新。在此過程中，教師要廢掉各模塊間的阡陌，根據(jù)當(dāng)前信息技術(shù)的發(fā)展與信息技術(shù)課程的目標(biāo)以及學(xué)生的特點，結(jié)合其他學(xué)科的知識設(shè)置相關(guān)的課題內(nèi)容，并且按照課題難度的大小安排學(xué)習(xí)順序和課時；教師必須改變舊有的教學(xué)觀，相對于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，無論是教師的教還是學(xué)生的學(xué)都發(fā)生了很大的改變，教學(xué)方式都必須以教師為中心轉(zhuǎn)向以學(xué)生為主體，教師只能作為學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者、促進(jìn)者。
參考文獻(xiàn)：
1、教育部．《中小學(xué)信息技術(shù)課程指導(dǎo)綱要（試行）》．教育部文件.教基
2、李藝南京師范大學(xué)教育技術(shù)學(xué)科《中小學(xué)信息文化教育與信息技術(shù)教育問題觀察報告》
我國自解放以來一直用“科技”一詞來涵蓋科學(xué)與技術(shù)兩個方面，包括在國務(wù)院下屬部門中專管科學(xué)與技術(shù)的“科技部”以及許多單位中的“科技處”等等。毫無疑問，自然科學(xué)與技術(shù)有非常密切的關(guān)系；但是，也必須指出科學(xué)與技術(shù)雖然關(guān)系密切卻又區(qū)別明顯，在許多問題上還真不能混為一談。幾乎在所有情況下使用“科技”一詞把科學(xué)和技術(shù)合二為一，也許是我國的創(chuàng)造。鄒承魯在1999年應(yīng)《Science》編輯部邀請而寫的“ScienceinChina”一文中，談到了我國當(dāng)前有把科學(xué)與技術(shù)混為一談的傾向，而“科技”一詞就是混同科學(xué)與技術(shù)所創(chuàng)造的專用術(shù)語。李醒民同志在“科學(xué)無”一文中（見《科學(xué)時報》2002年7月19日B3版）提到，這個詞是有“中國特色”的。我們同意李醒民同志的意見，在我們多年國際科學(xué)活動中，也許除前蘇聯(lián)外，還很少見過別的國家有類似的提法。
科學(xué)與技術(shù)密切相關(guān)
科學(xué)僅指自然科學(xué)?？茖W(xué)和技術(shù)同樣以自然界為對象，但嚴(yán)格的說，自然科學(xué)研究的目的是為了認(rèn)識自然，包括認(rèn)識自然界發(fā)生的各種現(xiàn)象，剖析自然界存在的所有物質(zhì)，揭示主宰自然現(xiàn)象的內(nèi)在規(guī)律和相互聯(lián)系。大至宇宙中的日月星辰，小至組成一切物質(zhì)的基本粒子，都是科學(xué)認(rèn)識的對象。不僅要認(rèn)識其宏觀和外觀，還要認(rèn)識其內(nèi)部各個層次上的精細(xì)結(jié)構(gòu)，運動特點及運動規(guī)律。而技術(shù)側(cè)重將我們對自然界的認(rèn)識去利用自然，向自然索取，改造自然以適應(yīng)人類越來越復(fù)雜、越來越高標(biāo)準(zhǔn)的生活的需要。李醒民同志指出：技術(shù)的發(fā)明和使用比科學(xué)的歷史久遠(yuǎn)得多，某些技術(shù)即使在今天也完全可以脫離科學(xué)自主發(fā)展。但是時至今日，技術(shù)上的進(jìn)步，總體來說基于科學(xué)的發(fā)展，科學(xué)上的每一個重大突破，不僅都將在一定時間內(nèi)導(dǎo)致影響人類生活的新技術(shù)的出現(xiàn)，還必定極大地豐富我們進(jìn)一步認(rèn)識自然的技術(shù)手段；新技術(shù)的發(fā)展又促使我們認(rèn)識自然的實驗手段不斷增加、不斷提高，從而推動科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。
在20世紀(jì)最偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)中，原子核結(jié)構(gòu)和DNA結(jié)構(gòu)的闡明無疑都是名列前茅的。19世紀(jì)末放射性元素的發(fā)現(xiàn)，表明元素是可變的。20世紀(jì)初，用重粒子轟擊破碎原子核弄清了原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的。這些方面的突破，影響了整個物理科學(xué)的發(fā)展。生命科學(xué)領(lǐng)域也同樣如此。生物學(xué)不僅研究自然界里所有的生物體，還要研究生命活動的各種表現(xiàn)形式，構(gòu)成生物體的所有物質(zhì)，以及這些物質(zhì)在生命活動中所起的作用，揭示出生命活動的本質(zhì)和規(guī)律。構(gòu)成生物體的物質(zhì)，最重要的是蛋白質(zhì)和核酸。生命活動主要由蛋白質(zhì)承擔(dān)，而生物體的遺傳則以核酸為基礎(chǔ)，或者說遺傳信息的世代相傳是依靠DNA分子的自我復(fù)制。1953年DNA分子雙股螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)和闡明從根本上說明了這個問題。由于構(gòu)成DNA分子的四種核苷酸之間有嚴(yán)格的兩兩配對關(guān)系，根據(jù)雙股螺旋DNA分子的一個單股為模板合成另一個單股必然形成另一個和原來的DNA分子完全相同的雙股DNA分子，生物體的遺傳就是這樣實現(xiàn)的。這一發(fā)現(xiàn)改變了整個生物學(xué)的面貌，使生物學(xué)進(jìn)入了嶄新的分子生物學(xué)時代。
無論是原子核結(jié)構(gòu)還是DNA分子的雙股螺旋結(jié)構(gòu)的闡明，都是科學(xué)家研究自然所得到的重大認(rèn)識，屬于科學(xué)研究的范疇。而且在一段歷史時間內(nèi)，并沒有與技術(shù)有直接的關(guān)系。但是這兩件在科學(xué)發(fā)展史上產(chǎn)生了劃時代突破作用的發(fā)現(xiàn)，很快激發(fā)技術(shù)上的突飛猛進(jìn)。正因為對于原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)有了深入的科學(xué)認(rèn)識，才有可能利用原子核分裂所釋放的巨大能量為人類活動服務(wù)，發(fā)展成為今天的核能工業(yè)。而根據(jù)對DNA作為遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)的認(rèn)識，在農(nóng)牧業(yè)上培育和改良物種，在醫(yī)學(xué)上有效地預(yù)防和治療大量疑難疾病，在工業(yè)上建立全新的基因工程產(chǎn)業(yè)。以上這些在技術(shù)上的發(fā)展，已經(jīng)對人類生活產(chǎn)生了巨大的影響。實際上我們今天所享用的改變了人類生活方式的所有重要技術(shù)成果，幾乎無一例外，全部都來源于科學(xué)發(fā)展史上的重大突破。
如果把技術(shù)分為實驗技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)兩個方面，上面說的是科學(xué)發(fā)展對生產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)生的巨大影響。在另一方面我們也不能不看到實驗技術(shù)對科學(xué)發(fā)展的巨大推動作用。沒有加速器的技術(shù)，就不能進(jìn)行許多重要核物理研究的實驗。沒有X－射線衍射技術(shù)，就無法測得DNA的雙股螺旋結(jié)構(gòu)。這兩項屬于20世紀(jì)最偉大的科學(xué)突破，就無法實現(xiàn)。如果我們縱觀一個世紀(jì)以來的諾貝爾獎的歷史就可以看到，以實驗技術(shù)上的成果而得獎的，特別是在物理獎和化學(xué)獎方面，占有相當(dāng)大的比例。包括2002年得獎的在質(zhì)譜和核磁共振方面的貢獻(xiàn)?？茖W(xué)與技術(shù)的本質(zhì)差異
雖然科學(xué)和技術(shù)如此密切相關(guān)，但二者畢竟有所不同，而且有本質(zhì)的差異?？茖W(xué)以認(rèn)識自然、探索未知為目的。雖然自然科學(xué)的發(fā)展有其內(nèi)在的規(guī)律，但是卻有它的不可預(yù)見性。具體的發(fā)展途徑，哪一項突破在什么時間在哪個實驗室出現(xiàn)，一般來說是不可預(yù)見的。科學(xué)發(fā)展史上的許多重大突破，以百年來的諾貝爾獎獲得者為例，相當(dāng)大的一部分是獲獎?wù)邚谋救说呐d趣出發(fā)而進(jìn)行工作的，有的甚至是工作中偶然的發(fā)現(xiàn)，是原先完全沒有預(yù)料的事情。而按照預(yù)定的計劃，組織安排而最終獲得突破的反而只是極少數(shù)。好像還沒有哪一位諾貝爾獎獲得者是通過有目的的預(yù)先組織，精心安排、刻意培養(yǎng)而產(chǎn)生的。而技術(shù)是以對自然界的認(rèn)識為根據(jù)，利用得到的認(rèn)識來改造自然為人類服務(wù)。由于它有了科學(xué)的根據(jù)，就可以樹立目標(biāo)，因此總體來說是可預(yù)見的，也是可以根據(jù)人們的需要和現(xiàn)實的可能，包括人力、資金和技術(shù)條件進(jìn)行規(guī)劃的。
建國初期所進(jìn)行的“科學(xué)規(guī)劃”（實際上是否應(yīng)該說是“技術(shù)規(guī)劃”）得到了巨大的成功。原子彈爆炸了，火箭上天了，半導(dǎo)體工業(yè)建立起來了。但是這些技術(shù)成就，畢竟都是國際上已經(jīng)實現(xiàn)了的，因此也是可以規(guī)劃的，可以指日實現(xiàn)的。然而當(dāng)時在科學(xué)方面的學(xué)科規(guī)劃呢，由于不像技術(shù)方面那樣有硬指標(biāo)可供檢查，就有些說不清楚了。當(dāng)然我國的科學(xué)在解放以后取得了巨大的進(jìn)展，但是國際上的科學(xué)家也不是在原地踏步，與建國初期相比，我們現(xiàn)在和國際上科學(xué)先進(jìn)國家的差距是縮小了，還是擴(kuò)大了，這可能是一個見仁見智的問題了。
這一事實至少從一個方面說明了科學(xué)是難以進(jìn)行規(guī)劃的。20世紀(jì)50年代的學(xué)科規(guī)劃只不過是規(guī)劃了應(yīng)該在哪些方面進(jìn)行工作?；叵氚雮€世紀(jì)以來科學(xué)發(fā)展的現(xiàn)實，有許多重要發(fā)展是當(dāng)時沒有預(yù)見到的，例如這幾十年來出現(xiàn)了許多新興的分支學(xué)科。如果我們不注意這些新發(fā)展而完全按照當(dāng)時的學(xué)科規(guī)劃進(jìn)行工作，我們就會蒙受很大的損失，就不會有今天的局面。1978年DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)建立25周年之際，英國《自然》雜志記者采訪克里克教授，要他預(yù)測到20世紀(jì)末生物學(xué)可能取得的成就?？死锟嘶卮鹫f科學(xué)發(fā)展是不可預(yù)測的，過去的預(yù)言家大多是以失敗而告終。他只是說，“我們現(xiàn)在見到的生物學(xué)問題，到20世紀(jì)末都可以解決，但是那時又會有新的問題出現(xiàn)?！爆F(xiàn)在看來他的預(yù)言也沒有完全實現(xiàn)，例如癌癥問題，當(dāng)時在美國還是屬于有一定程度組織安排并限期解決的問題，到現(xiàn)在仍然沒有解決?？死锟私淌谝彩且晃皇〉念A(yù)言家。
技術(shù)上的發(fā)展在一定程度上是可以預(yù)見的，也完全是可以規(guī)劃的。特別是國際上已經(jīng)實現(xiàn)的技術(shù)，我們做一個具體的規(guī)劃，安排一定的力量，經(jīng)過努力在一定時間內(nèi)完成是可以做到的。我國在20世紀(jì)50年代所制定的科學(xué)規(guī)劃中有關(guān)技術(shù)部分，都屬于這種情況。80年代在四位院士倡議下制定的發(fā)展高技術(shù)規(guī)劃，也屬于同樣性質(zhì)，在總體上也同樣順利實現(xiàn)了。但是要實現(xiàn)國際上還從未實現(xiàn)過的技術(shù)，特別是那些包含科學(xué)上尚未解決的問題的技術(shù)，就很難預(yù)見何時可以實現(xiàn)了，例如核聚變能量利用問題。雖然時見全世界媒體的炒作，迄今也無法斷言何時可以實現(xiàn)。
在這個意義上說，科學(xué)發(fā)展難以預(yù)見，因此也難以規(guī)劃。我們可以做的也無非是和半個世紀(jì)以前一樣，勾劃出各個學(xué)科中的主攻方向而已。但是如前所說，科學(xué)發(fā)展有一定的不可預(yù)見性，我們現(xiàn)在看見的主攻方向是根據(jù)當(dāng)前的科學(xué)發(fā)展態(tài)勢所認(rèn)定的重要方向，若干年后整個科學(xué)發(fā)生變化，重要方向也會隨之變化。如果我們硬性規(guī)定什么可以做什么不可以做，就必然失去機會。我們認(rèn)定的主攻方向也必須隨時修正以適應(yīng)形勢的變化。試想20世紀(jì)90年代初，人類基因組全序列的測定還沒有提上日程時，我們?nèi)绻诋?dāng)時制定規(guī)劃，在生物學(xué)領(lǐng)域內(nèi)我們能夠預(yù)見到蛋白質(zhì)組學(xué)，能夠預(yù)見到生物信息學(xué)嗎？
以認(rèn)識自然為目標(biāo)的科學(xué)研究特別是基礎(chǔ)研究由于探索性強，結(jié)果一般難以事先預(yù)見，原創(chuàng)性強的技術(shù)研究也是如此。因此除可以明確總體研究方向外，常常難以事先設(shè)定具體的研究目標(biāo)，難以事先規(guī)定進(jìn)度，或強求完成的日期。毋庸置疑，自然科學(xué)史中眾多重大突破都是自由探索的結(jié)果。從物理學(xué)上牛頓力學(xué)的建立，電的發(fā)現(xiàn)和電學(xué)基本定律的建立；化學(xué)上門捷列夫周期律的建立；生物學(xué)上細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)，孟得爾遺傳定律的建立等，都是自由探索的結(jié)果，這些都已經(jīng)在實際應(yīng)用中產(chǎn)生了眾所周知的巨大影響。類似的例子實在是舉不勝舉。在20世紀(jì)內(nèi)所有諾貝爾獎獲獎人中絕大部分都是由于在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域中的自由探索而獲獎的。20世紀(jì)一百項重大事件中名列前茅的，像青霉素、半導(dǎo)體和DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，曾分別獲1945年、1956年和1962年諾貝爾獎，這些也都是少數(shù)科學(xué)家自由探索的結(jié)果。而它們在實際應(yīng)用上的巨大影響已經(jīng)深入到我們每個人的生活中。近年來獲諾貝爾獎的基礎(chǔ)研究成果，如超導(dǎo)現(xiàn)象和新高溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)，膽固醇代謝調(diào)節(jié)，癌基因的發(fā)現(xiàn)等，仍然是少數(shù)科學(xué)家自由探索的結(jié)果，這些發(fā)現(xiàn)必將對21世紀(jì)人類文明產(chǎn)生巨大影響。
科學(xué)與技術(shù)的不可預(yù)見性
我們不是完全否定規(guī)劃的重要性，而只是指出科學(xué)和部分含有原始性創(chuàng)新的技術(shù)都有相當(dāng)程度的不可預(yù)見性。我們在制定規(guī)劃時務(wù)必充分認(rèn)識這一特征，規(guī)劃可以一方面指出方向，而在另一方面也必須同時鼓勵自由探索，不要在科學(xué)上設(shè)立，并且在規(guī)劃中留有充分的余地，以便在形勢發(fā)展時可以隨時修訂。
當(dāng)前在我國科學(xué)界流行的追趕國際科學(xué)發(fā)展熱點，體現(xiàn)在對設(shè)定項目的高強度支持，這對我國科學(xué)努力追蹤和趕上世界發(fā)展潮流是重要的。但同時也必須看到，設(shè)定熱點項目的多數(shù)已經(jīng)是全世界科學(xué)家辛勤工作了多年，有的項目年數(shù)已在萬篇以上，超過我國全年發(fā)表全部SCI論文總數(shù)，要在這些國際上已經(jīng)充分開放的領(lǐng)域中有所突破的可能性就微乎其微了。當(dāng)然這決不是說我們不應(yīng)該進(jìn)入熱點領(lǐng)域，熱點領(lǐng)域的研究往往對科學(xué)發(fā)展有重要作用，進(jìn)入熱點領(lǐng)域，在熱點領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行工作以積蓄力量，對發(fā)展我國科學(xué)還是有重要作用的，我只是想強調(diào)在熱點領(lǐng)域內(nèi)取得突破的艱巨性可能更大一些。我還想強調(diào)的是我們必須看到自然科學(xué)的發(fā)展有一定的不可預(yù)見性，因此既要重視熱點領(lǐng)域，又要鼓勵在那些目前雖還不是熱點卻有廣闊發(fā)展前景的基礎(chǔ)研究領(lǐng)域中去進(jìn)行自由探索，對自由探索中已經(jīng)取得有意義進(jìn)展的項目，不僅不能予以限制，還要給以鼓勵和支持。二者的關(guān)鍵都在于有自己創(chuàng)新的學(xué)術(shù)思想，這樣才能在根本上有所創(chuàng)新和取得重大突破。沒有自己原創(chuàng)性的學(xué)術(shù)思想，不僅進(jìn)行自由探索寸步難行，進(jìn)入熱點領(lǐng)域也只能永遠(yuǎn)模仿或重復(fù)前人的工作，最多也不過為前人成果錦上添花而已。
科學(xué)和原創(chuàng)性技術(shù)的發(fā)展需要長期積累。自然科學(xué)的發(fā)展經(jīng)常是波浪式前進(jìn)的。在一段平穩(wěn)發(fā)展的時期之后，會出現(xiàn)一件重大突破性貢獻(xiàn)而給有關(guān)領(lǐng)域帶來一個飛速發(fā)展的時期，引起大量在有關(guān)領(lǐng)域工作者的密切關(guān)注，并涌入這一領(lǐng)域工作，造成一哄而起的局面，形成科學(xué)中的熱點，這在國際上也是常有的事。當(dāng)然我們應(yīng)該看到，一些熱點領(lǐng)域?qū)τ诳茖W(xué)長遠(yuǎn)發(fā)展有其內(nèi)在的重要性。因此，對于一個國家的科學(xué)發(fā)展而言，從全面布局考慮，安排適當(dāng)力量去追蹤熱點是必要的。但是我們又必須認(rèn)識到，在一件突破性貢獻(xiàn)發(fā)表之后，一些較為重要的后繼性工作，往往已經(jīng)在同一研究集體，或有密切關(guān)系的研究集體中醞釀已久或者已經(jīng)在積極進(jìn)行，并且在一個不太長的時期內(nèi)就會陸續(xù)發(fā)表。外來者，即使急起緊跟，也已經(jīng)落后了一個位相，在多數(shù)情況下，只能拾取一些殘羹剩飯而已。
在另一方面，我們也必須看到，突破性進(jìn)展常常不是一個偶然事件，而是經(jīng)過長期艱苦努力，大量工作積累的結(jié)果。不用說佩魯茲和肯特魯關(guān)于蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)分析的工作是經(jīng)過長期努力才開花結(jié)果的，就是沃森和克里克關(guān)于DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的重大突破，看似突然，實際上如果沒有劍橋關(guān)于X－射線衍射研究幾十年的積累和威爾金森等人長期關(guān)于DNA衍射數(shù)據(jù)的收集，這一突破也不可能從天而降。
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“中國科技論文在線”是經(jīng)教育部批準(zhǔn)，由教育部科技發(fā)展中心主辦，針對科研人員普遍反映的困難，學(xué)術(shù)交流渠道窄，不利于科研成果快速、高效地轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力而創(chuàng)建的科技站。
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