基于网络环境下的教学模式和教学设计的理论与实践研究.docx
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基于网络环境下的教学模式和教学设计的理论与实践研究
《基于网络环境下的教学模式和教学设计的理论与实践研究》研究报告
作者：
福建省泉州第五中学
前言：
本文是申报课题结题时撰写，于2005年10月连同附件送专家组评审。
在2005年12月11～13日于厦门召开"中央电教馆、福建省电教馆'十五'教育技术研究课题结题暨福建省首届三优联评颁奖会"上进行现场结题申述、专家现场提问、结题学校答辩、专家组综合评议评分等程序，本研究课题被评为最高等级"优秀"。
获此等级的全省有3个课题。
随着科学技术的发展，现代教育技术广泛运用于教学中，引起了教学观念、教学内容、尤其是教学手段的巨大变革，这必将带来中小学教学模式的变革。
教育部在2000年全国中小学信息技术教育工作会议上提出：
在大力推进信息技术教育的同时，提倡信息技术在各科教学中的普遍应用。
2001年，教育部在《基础教育课程改革纲要（试行）》中再次强调提出：
"大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。
"
网络技术因具有资源共享性、多媒性和交互性而成为21世纪现代教育技术领域中的前沿技术和主流。
自2002年初我校建立校园网和网络教室、多媒体进入教室之后，如何将网络技术和多媒体技术有效地运用于教学中以构建新型的课堂教学模式、如何为学生创造一个符合信息时代学习特点的学习环境和教学模式以培养学生获取整理发布信息及信息创新能力的课题就摆在了我们的面前，因为这是我们这所百年名校在信息时代如何与时俱进、科学发展的重大课题。
为推进学校信息化的建设与信息教育技术的校本科研，我们从《基于网络环境下的教学模式和教学设计的理论与实践研究》课题研究入手，着力探索网络环境下的教学模式、教学设计与教学过程的实施策略，变传统的课堂教学为基于网络的具有时空延伸特点的互动教学，为转变学生的学习方式、促进学生全面、生动、自主地发展提供强有力的支持。
一、课题研究的预期目标
我校在课题立项前的实际情况是，网络和教室多媒体设施刚建设完成，虽然设施先进也较完善，但还存在着许多影响学校信息化建设与应用的重大因素。
首先，没有一个功能强大的可以支持网络环境下教与学的教育网站，可用的网络教育教学资源十分匮乏；其次，重点名校高考升学压力及长期形成的传统教学方式的惯性影响使教师主动应用教育技术的意识不强；再次，教师的信息技术技能普遍不高降低了他们对学校信息化建设与应用的热情。
因此我校在课题立项时确定的研究总体目标是：
通过课题研究全面推进学校信息化建设与应用，提高网络环境下学校管理和对外交流的信息化水平，提高教师在教学中应用信息技术与网络环境下教研和科研的信息化水平，提高学生学习的信息化水平，从而实践"以教育信息化带动教育现代化"即通过信息化促进学校发展、提高学校办学水平的发展理念。
根据学校实际情况和总体目标，我们将课题研究确定为如下两个主要方向（子课题）：
（1）构建支持学校网络环境下教学模式与教育管理的网站；
（2）网络环境下教学模式与教学设计的研究实验。
具体设想是通过为期三年的课题研究实验，从"教师"、"学生"和"网站"三个方面达到以下目标：
（一）教师方面
1、探索如何在建构主义理论指导下正确运用以"学"为中心的教学设计原则；
2、探索在不同网络环境下（网络教室局域网、多媒体教室利用校园网和Internet、远程异步教与学的互动交流）的学科新型教学模式；
3、提高教师在"数字化生存"的社会中自身的"数字化"素质。
（二）学生方面：
1、培养学生在网络环境中正确获取信息、处理信息、传输信息和应用信息的能力，适应"数字化生存"社会的需要；
2、培养学生的创新思维，达到四大目标：
"乐于学习"、"善于沟通"、"勇于承担"、"敢于创新"；
3、培养学生掌握在不同网络环境中、在不同的引导（如文字信息引导和视频信息引导）下、对不同学科知识的学习方法。
（三）网站方面：
1、建构有特色的学校虚拟教育教研社区；
2、探索支持网络环境下教学的网络功能设置；
3、开发支持网络环境下教学的网络软件；
4、开发支持学校教育教学管理的各项功能。
课题研究的预期成果形式主要有：
1．教育信息化进程中网络环境下教学模式的研究实验报告；
2．与课题相关的系列论文、总结、优秀课件和课例、教学设计等；
3．支持新型教学模式的网络软件、资源库、专题实验网站等；
4．学生创新电子作品集。
我校在课题立项时所设定的预期目标因为把眼光放远，具有全方位、整体性、发展性及前瞻性，所以一开始，自己也觉得研究工作难度大，在指导思想上也准备在研究工作的进程中根据实际情况调整研究目标或适当延长课题的结题期限。
结果，经过三年来的努力，还是取得比较大的成果，预期的目标可以说是基本实现。
与近年来国内中小学教育信息化的研究成果和成功经验相比，我们的课题研究的许多做法与这些成功经验在许多方面是相符的，而且有所创新形成了自己的特色。
当然，不可避免的也存在着一些不足。
二、课题研究的主要方法与学校组织的相关活动
本课题研究是在相关理论的学习、研究、思考基础上进行的以行动研究为主的实践与实验。
为了保证课题的顺利进行，我们要求教师及学生积极参与课题实验，并对研究行为过程进行及时的跟踪、观察、调查、分析、反思、总结和调整。
我们进行本课题的研究过程，自始至终基于这样的思路：
（1）将课题研究作为学校教育信息化建设的总体工程的一个重要部分，最大限度地争取学校教育资源来支持本课题研究的顺利开展，同时通过课题研究推进学校教育信息化的建设。
（2）将本课题研究作为全校性的研究课题，以本课题研究来带动和提升校本教育科研，让教师成为学校教育信息化的参与者和研究者。
（一）相关的理论概念的研究实践与反思
1、现代教育技术
教育技术是运用现代教育理论和现代信息技术，通过对教学过程和教学资源的设计、开发、应用、评价和管理，以实现教与学过程和教与学资源的优化的理论与实践。
其中最为最重要的是"设计"。
课程改革首先是教学观念的变革，而教学观念的变革带来的是教学过程的解构和重构。
新课程理念下，课堂教学进程安排上，在以"目标--策略--评价"为主线安排教学进程的同时，出现了"活动--体验--表现"这一新进程。
现代教学更关注学生的主动参与，让学生在观察、操作、讨论、质疑、探究中，在情感的体验中学习知识，完善人格。
一方面，教学不再是单一的教师传授知识，学生纯粹接受和掌握知识与技能；另一方面，教学不在封闭的状态下进行，教学更趋向于多维的、开放的教学形态的呈现。
在这样的新理念下，传统的教学方式已不能适应现代教学的要求，而以网络技术和多媒体技术为主流的现代教育技术为新的教学模式开辟了一个新天地。
中小学的基础教育能否占领现代教育技术的高地，关系到学校在信息时代的生存与发展。
2、现代教育技术最新理论基础--建构主义
建构主义提倡在教师指导下的、以学习者为中心的学习。
建构主义认为，知识不是通过教师讲授得到的，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，充分利用各种学习资源（包括文字教材、音像资料、多媒体课件、软件工具以及从Internet上获取的各种教学信息等等）而获得。
由于学习是在一定的情境下借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程，建构主义学习理论认为"情境创设"、"协作学习"、"会话交流"是学习环境的基本要素。
根据建构主义的理论，要有效地完成知识的建构过程，学生必须由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者；教师必须由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者。
具有资源共享性、多媒性和交互性的网络技术为建构主义的理论的实践提供了技术平台，而建构主义的理论则成了现代教育技术的理论基础。
因此课题研究应以"运用信息技术，构建教学模式，转变学习方式，促进学生发展"为研究的宗旨。
随着网络技术的迅速发展并在教育中的应用，建构主义理论不仅成了全新的学习理论，也成全新的教学理论，得到教育界的追崇。
问题是，作为在研究儿童认知发展的基础上产生的建构主义理论是否适合与中学特别是高中的学习与教学？
按照建构主义理论来设计学科的教学，学生能否就能通过"意义的建构"而获取知识进而培养出获取知识的能力？
高中各学科知识许多已是人类最优秀的思想结晶，其知识的获取很难通过纯粹的"意义的建构"的途径来获得。
在高中应用建构主义的理论来指导基于网络环境下教学的设计，重要的是取自其关于过程与环境对学习的影响和对学生在教学中的地位的强调这一精粹。
3、教学模式
"教学模式"这一术语，出现在上一世纪70年代中期美国乔以斯与韦尔关于教学模式理论的有关论述中，八十年代中期后引入我国。
他们认为，一种教学模式就是一组综合性成分，这些成分能用来规定完成有效的教学任务中的各种活动和功能的序列（&,1980）。
通俗地讲，所谓教学模式，是指在一定的教学思想、教学理论指导下，教学活动诸要素依据一定的教学目标，教学内容及学生的认识特点，所形成的一种相对稳定而又简约化的教学结构。
也可以说，教学模式作为教学理论具体化和教学经验概括化的中介，提供了一种相对稳定的和具有范式意义的教学结构，有利于人们去把握和运用，并帮助我们从整体上去综合地探讨教学过程中各因素之间的相互作用及其多样化的表现形式，有利于我们从动态上去把握教学过程的本质和规律。
基于网络环境下新型教学模式具有以下的特点：
（1）以新型教育理论、教学设计理论为指导；
（2）以网络技术和网络教育教学资源为支持；（3）进行"自主学习"、"协作学习"、"探究性学习"、"发现式学习"等多种方式的学习；（4）时空不限性和虚拟性。
教育技术专家提出的基于网络环境下学习模式如：
基于网络环境下的丰富资源学习
基于网络环境下的真实情景学习
基于网络环境下的问题解决学习
基于网络环境下的案例学习
基于网络环境下的项目学习
…… ……
以下是我们关于构建"教学模式"的研究实践与反思。
（1）以网络教室为学生学习活动场所，局域网环境下的一人一机或多人（３～５人）一机的网络教学是随着信息技术发展而出现的一种教学形式，它将优质的教育资源与网络技术相结合，以学生的个别化学习为主要特征，采用协作的"合作学习"方式，高度实现师生互动。
这种新的教学模式最能体现建构主义理论的思想，但对网络技术环境、网络资源和教师、学生的信息技术技能要求相当高。
通过研究实践我们认为，这种教学模式受到了师生实际信息素养水平和高中现行教材内容以及相应配套的音像教材、教育软件等因素的制约，还不可能成为中小学教学模式的主要模式。
在本课题研究中，我们也有些信息技术水平较高的教师进行了这种教学模式的研究，开设了较为成功的课例，如：
张海峰老师的《圆锥曲线》、《雪花曲线专题研究》、《杨辉三角》等，骆志森老师的《影响化学的平衡条件》，侯小彬的《UnitFourUnforgettableExperiences:
speakingandlistening》。
（2）网络教学的另一种形式是，依托网络进行的开放式跨时空互动教学活动。
这种教学形式允许教师与学生、学生与学生之间展开高水平的动态互动，每个人都能根据自己的特定需要，跨时空地参与各种学习讨论，选择老师提出自己学习中的疑问和困难，打破原来固定的师生关系，进行网络讨论和答疑，学生可以不显示真实身份，因此能够尽情表达他的真实想法，教学过程由此而显得更为本色；这种教学形式让学生可以在任何时间和任何地点进行在线学习，让教师依据教学要求编辑网络资源，从而实现了异步教学。
这种教学形式是我们进行课题研究着力构建的目标，我们自主开发的"教师个人主页"系统，使我校教师可以每人建立自己的主页，通过主页提供的完善功能与学生实现网络教学的高度互动。
[1]（我校网站"教师个人主页"的留言版和辅导区有大量互动记录）
（3）学生利用网络进行自主学习也是网络教学一种形式。
在这方面，我们的尝试做法是：
①将本校教师和外校部分教师的优秀课堂录影建立一个"教学录像"库供学生网上观看。
②将教育卫星相关课程经整合后供学生网上观看学习。
③教师利用自主开发的"学科资源库"和"在线测试系统"编制练习卷或试卷发布在"教师个人主页"让学生进行在线答题，系统给予即时评分和试题难度值的统计分析。
④教师自主编辑或应用我校网络软件"在线编辑系统"编辑学习指导或学习主题的超文本传到个人主页让学生网上观看。
（4）近十几年来教育改革者将"传统教学模式"作为革命的对象，尤其是现代教育技术的发展和在教育领域的渗透与运用日益增多，似乎"传统教学模式"与新教学模式是格格不入的。
其实，"传统教学模式"指的是我国建国后借鉴前苏联及西方国家，通过在中国教育土壤上不断发展演化而逐渐形成的中小学学校现行的教学思想体系与操作体系，其基本特征就是以知识为本位，以教师为中心，以集体教学、班级授课制为基础，在学习内容上是高度统一的百科全书式的内容，在教学方式上注重知识的传输。
从我国教育发展的历史看来，客观地讲，这套教学体系或者说这种传统教学模式曾发挥了重要的作用，它适应了工业化进程和人类活动的群体化倾向。
就教学层面而言，它的优点也是非常突出的，表现为：
双向直接的互动交流；良好的人际交往氛围；集体学习的乐趣体验；情感活动的陶冶感染；施教活动的人格影响。
这种即境性、情感化特征即使在现在，它的地位和作用也非另一种模式能完全替代，它能使师生间、生生间进行直接的互动，进行面对面的同步交流，营造一种良好的人际交往的氛围，使学生在学习过程中感受到在集体中学习的快乐，培养学生的集体观念、严格的组织纪律性，促进学生的道德感、意志、自我意识等重要品质的养成。
它能促使教师注意自身的教师形象，在教学中能够做到言传身教。
在传统的教学模式中，教师的教学活动不但使学生学到知识，而且还可以发挥教师自身的人格魅力，在平时的接触中对学生产生潜移默化的影响。
当然，传统教学也存在着诸多需要改革的弊端。
首先是教学活动的定时定点。
教学活动在时空上受到很大的限制，教师只能在特定的时间、特定的地点传授特定的内容，学生几乎不能对教学的内容和教学的进度进行选择。
其次是教学过程的定调定步，设定所有的学生具有相同知识基础，通过教学所有的学生要达到相同的教学目标。
虽然在课堂教学中有师生间的互动，但以教师与整个班级的互动为主，多数情况下教师处于教学的中心地位，而学生则处于被动接受的地位。
教师为了面向大多数学生，无法充分地考虑学生的个体性需要。
其三是教学内容的定性定量。
教学中更注重的是规定的课本知识的传授，在特定的时间内要完成特定的教学目标，教师无法做出太多的拓展和延伸，学生没有选择学习内容的自主权，并且在不同程度上由此忽视对学生的自我学习、自主探究能力的培养，忽视对学生学习方法、学习策略方面的关注和指导。
这些局限是程式化和同步化的传统课堂教学无法回避的现实。
因此，新的教育形势期待着传统的课堂教学模式应该寻求新的教育技术和教育思想支撑，以寻找新的发展点与突破点。
传统的课堂教学与以网络技术为核心的现代教育技术的整合，展现出传统课堂教学的改革新视野，它是一种发挥现代教育技术长处、保持传统课堂教学的长处的优势互补、扬长避短的教学策略，通过有机的整合过程可以促成具有重大的现实意义教学模式的形成。
我们进行课题研究的过程中对此逐渐有了清晰的思路，并结合在网站建设研究的成果大力推进课堂教学与网络资源整合研究，逐步形成了具有我校特色的"基于教师个人主页"的课堂网络教学模式。
[2]
4、网络教育资源
网络教育资源包括网络环境资源、网络信息资源、网络人力资源。
（1）网络环境资源是指构成网络教育空间的各种物理器件硬件设备等，如计算机设备、网络设备、通信设备等，以及形成网络正常运行空间的各类系统软件、应用软件。
网络环境资源是学校教育信息化和网络环境下教与学的物质基础，是前提条件，其品质的高低决定于政府、学校在网络环境资源建设投资行为的决策。
我校于2002年初就具备比较先进完善的网络环境资源，近年来还不断更新增加设施以适应学校的发展需要。
[3]
（2）网络信息资源则是指在网络上蕴藏着的各种形式的与教育相关的知识、资料、情报、消息等的集合。
网络资源信息具有多信道传递的特点，从理论和技术的层面讲，教师和学生可以很容易地随时检索与下载世界上任何地方的有用的信息资源，网络上所有的教学资源每个人都可充分享用。
但是学校教学的实际需求，要求建设具有鲜明教育教学个性的网络资源库，它是学校教育信息化的核心任务，是建设学校教育网站任务中的重中之重。
资源库的建设是教育信息化评价中重要的核心量标，是进行网络环境下教与学的根本保证。
学校网络教学所需的课件都由教师自己来制作是不现实也是没有必要的，更多教育教学素材资源可以来自Internet，但必须经过筛选、评价后的资源才是有用资源。
教师最接近学习者，是学习资源重要的评价者，经教师检索筛选的资源，最能适合学校教育教学的需要。
我们采取让教师利用个人主页，把他们所检索筛选出来的或是原创的各种有用资源素材进行富有逻辑性和系统性的分类管理，建立自己的特色小资源库，达到在教育教学中灵活地加以应用的目的。
我校将"教师个人主页"系统和"教师教育教学资源库"紧密结合，教师通过个人主页上传的各种资源纳入学校资源库后，经整合形成学校的"教师教育教学资源库"。
每个教师可以随时通过主页系统上传经他检索筛选的资源文件和题库资源，因此，我校资源库是一个处于不断更新状态的极具"活力"的动态资源库。
我们认为，这种"基于教师个人主页系统的学校网络教育教学资源建设策略"是本课题研究过程中研究方法的创新与突破，极具学校特色。
（3）网络人力资源则通常包括具备或开发或建设或应用各种网络教育资源的能力的个体，如网络硬件结构设计、维修人员、网络系统开发人员、网络系统安全维护人员、教育网页开发人员、网络用户等等。
毫无疑问网络人力资源是网络教育资源中最重要的资源。
网络人力资源具有开发性和增长性。
一所学校通过教育技术课题研究，促进网络人力资源的开发和增长，形成独立的教育软件开发技术队伍与网络教学研究与应用的队伍，实现技术与应用互动，应该说这是一种成功。
我校进行支持学校网络环境下教学模式与教育管理的网站建设过程，所有程序和软件均是我校计算机老师自主开发编写，这一点是其他学校少有能做到的。
我们的网站（）建设目标是，依托学校网络中心的服务器，建构完全动态的支持远程管理的交互式集成管理平台，对学校各种资源实行统一管理并整合为在同一个界面登录进入，具有使用方便、实用丰富、体现人文精神、人机交流界面友好的特点，同时拥有完善的安全运行保障和权限管理，形成学校、处室、教研组、教师个人、班级、学生、校际等系列主页（子网站群），实行分级管理，各负其责。
组织和吸引广大教师参与学校教育网站的建设，在建设过程中使教师的信息技术素养得到提高。
[4]因此，我校网站是根据学校教育教学需要特别是网络教学的需要建设的，从资金投入的经济性角度与技术的适应性发展性角度看，均是一种突破性做法，其编写的程序和开发的软件具有教高的学术价值。
（二）学校组织的相关活动
1、成立学校教育信息化领导组，规划和制定全校教育信息化发展计划，制定相关制度。
学校教育信息化领导组以校长为组长，成员由其他学校领导和相关处室领导组成，重大决策集体研究，具体工作由常务副组长负责。
成立了学校教育信息化领导组并由学校主要领导挂帅，有利于学校对教育信息化建设统一认识，形成合力，以教育技术课题研究推进学校教育信息化，以教育信息化作为学校发展新的增长点，将学校教育信息化建设纳入学校发展战略的大框架之中，教育技术课题研究就有可能争取学校教育资源的最大支持，保证课题研究的开展处于学校管理层面上有序进行。
2、在学校原来的"电教中心"基础上组建了学校"现代教育技术中心"，负责校园网络建设的具体实施、校园网的安全运行和维护，教师信息技术培训，开发适用于本校需要的教育教学和管理软件（包括构建学校教育网站）。
现代教育技术中心内成立了
（1）网络安全领导小组和管理小组，制定了《泉州五中校园网络安全条例》和《泉州五中校园网络安全员职责》。
（2）为适应学校信息化和课题研究的需要，还组建了由现代教育技术中心主任阮自力老师主持的"网站建设与教育软件开发技术小组（参与的老师们更喜欢使用'信息工作室'的名称）"。
（3）网络设施与教室多媒体设备维修维护协调小组（大的故障排除技术工作有专业公司负责）。
3、学校教育信息化的关键是要有广大教师的主动意识和积极参与。
为此，我们组建一支学校各学科教师、学校各职能部门人员和"技术小组"人员参加的"数字校园"资源建设和课题研究的骨干队伍--泉州五中信息教育技术应用研究中心组（简称：
信息中心组）。
"信息中心组"的工作由学校教育信息化领导组直接指导。
成立"信息中心组"，改革了原有的以"教科室-教研组-教师"的纵向教研管理体系，构建了多学科网络型教研体系。
同时，成立"信息中心组"，使得有关教师有了推进学校教育信息化的使命感和增强了有关教师主动参与信息技术与学科教学整合的意识，近三年来，我校参加各级的论文、课件、整合课、网络资源等评比的获奖教师，均是"信息中心组"成员，更重要的是，骨干队伍在教研组、年段的教师中起到了教学、科研的示范作用。
4、加强教师的信息技术培训，构建"课题、培训、教研"三位一体的教研模式。
自1998年以来，我校共举办过各种类型的计算机、信息技术校本培训共20期，派出教师参加市级以上的各类信息技术培训50多人次。
2001年11月以后，随着教育技术课题研究的开展，学校的信息技术教育培训的工作重点转入加速全员培训。
2001年11月～2002年6月，培训重点内容是教室多媒体设备的使用，要求全校教师通过培训能熟悉并掌握使用多媒体设备的技能。
2002年6月～2003年6月，随着教育技术课题研究的准备与开展，教师培训以提高教师信息技术应用水平为目标，培训重点是NIT（中小学教师信息技术模块）规定的相关内容，在培训基础上组织教师参加中、初级考试，这一期间有120多人次参加考试获得合格证书。
大大提高了教师应用计算机各种应用软件的水平。
2003年6月以后，随着教育技术课题研究的深入开展，教师培训重点为构建"课题、培训、教研"三位一体的教研模式。
如：
2004年暑假，我们集中各学科部分教师培训，内容是我校在课题研究中开发的"学科资源库"系统和"在线测试系统"的应用：
（1）如何使用"学科资源库"系统上传学科习题并加以分类编辑，如何使用"在线测试系统"系统建立学生网上自主测试的试卷；
（2）参加培训的每个老师必须一定数量的将经过筛选的练习题上传到资源库；（3）通过教师个人主页提供若干份网上练习卷或试卷供学生网上答卷。
2005年暑假，利用泉州市英特尔未来教育在我校举办的机会，将本校培训与之结合，组织20多名信息技术基础较好的教师参加（以前在其他地方举办时参加人数一般只能几名），有效地利用校外优质的培训教育资源。
5、"教学观摩周"变革为以信息技术与学科教学整合的研究为主题的"公开教学观摩与教学研究月"。
每学年的11月底-12月初是我校传统的"公开教学观摩周"全校性教研活动，以往的教学观摩周时间较短，公开课的教学基本上以传统教学方式为主，评奖的奖项只设有"优质课"和"新秀奖"。
随着我校教育技术研究课题研究的全面开展
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