信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)融合

編者按：為了不斷提高刊物的學(xué)術(shù)水平和影響力，促進(jìn)刊物與學(xué)術(shù)研究的良性互動(dòng)，從今年開(kāi)始，本刊邀請(qǐng)了編委專家、知名學(xué)者、研究機(jī)構(gòu)和優(yōu)秀企業(yè)進(jìn)行教育信息化熱點(diǎn)問(wèn)題的專題研究。內(nèi)容包括最新政策的全面解讀，以及教育管理信息化、大數(shù)據(jù)、 MOOCs、高校云服務(wù)、信息技術(shù)與教學(xué)深度融合等大家關(guān)注的話題，相關(guān)研究成果將以專題研究的形式陸續(xù)刊登在雜志上，供廣大讀者研究和探討。本期的“信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)融合”專題研究由華中師范大學(xué)國(guó)家數(shù)字化學(xué)習(xí)工程技術(shù)研究中心供稿，選錄了6篇不同主題的論文，從不同角度展示了該中心在這一領(lǐng)域的探索和成果，具有一定的前瞻性和啟示性，希望可以為相關(guān)研究者與實(shí)踐者們提供一些有益參考。

隨著以計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為核心的現(xiàn)代信息技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，人們的生產(chǎn)、生活和學(xué)習(xí)方式正在發(fā)生深刻的變化。信息技術(shù)對(duì)教育發(fā)展的革命性影響，已得到世界各國(guó)的普遍認(rèn)可和高度重視。充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，以教育信息化帶動(dòng)教育現(xiàn)代化，已成為促進(jìn)我國(guó)教育創(chuàng)新和變革、加快從教育大國(guó)向教育強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)的重大戰(zhàn)略抉擇。

教室是教育活動(dòng)的主要場(chǎng)所。在教室中開(kāi)展課堂教學(xué)和學(xué)習(xí)仍然是我國(guó)當(dāng)前基礎(chǔ)教育和高等教育的主要形式。因此，圍繞課堂教學(xué)開(kāi)展教育信息化建設(shè)和實(shí)踐是我國(guó)現(xiàn)階段教育信息化的主要內(nèi)容?！督逃畔⒒臧l(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》將推進(jìn)信息技術(shù)與教學(xué)融合作為縮小基礎(chǔ)教育數(shù)字鴻溝、促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源共享的重要途徑，并指出了“建設(shè)智能化教學(xué)環(huán)境，提供優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源和軟件工具”等一系列具體措施。

長(zhǎng)期以來(lái)，在教育教學(xué)過(guò)程中，像Word、PowerPoint、Flash等適用于各行各業(yè)的普適辦公軟件，以及像Authorware等適用于各個(gè)學(xué)科的通用教學(xué)軟件大行其道。這類普適軟件本是為從事某項(xiàng)具體業(yè)務(wù)提供方便的，而這種業(yè)務(wù)是普遍存在于多個(gè)行業(yè)或多個(gè)學(xué)科之中的，所以在設(shè)計(jì)之初，它們考慮地是多個(gè)行業(yè)應(yīng)用或多個(gè)學(xué)科教學(xué)上的共性需求，更多的是強(qiáng)調(diào)兼容并包，而不是為某一個(gè)具體學(xué)科的教學(xué)做針對(duì)性的設(shè)計(jì)。這類軟件在教學(xué)實(shí)踐中的效果難如人意也就是自然而然的事情了。

事實(shí)上，教學(xué)活動(dòng)是分學(xué)科進(jìn)行的，不同學(xué)科的教學(xué)和學(xué)習(xí)對(duì)信息技術(shù)有不同需求。只有深入到具體學(xué)科中去，才能發(fā)掘出真正的需求，才能將信息技術(shù)與該學(xué)科的教學(xué)規(guī)律、學(xué)科特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律結(jié)合起來(lái)，才能設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)出真正為教師和學(xué)生歡迎的工具軟件和教學(xué)資源。由美國(guó)自然科學(xué)基金委員會(huì)資助開(kāi)發(fā)的《幾何畫(huà)板》就是一款將信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)深度融合的學(xué)科工具軟件，它是專門(mén)針對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科而進(jìn)行研發(fā)的，具有繪制幾何圖形、函數(shù)作圖以及動(dòng)畫(huà)、變換、軌跡、測(cè)量等動(dòng)態(tài)幾何功能，操作便捷，交互性良好。《幾何畫(huà)板》充分考慮了中學(xué)數(shù)學(xué)教師和學(xué)生的實(shí)際需求，在功能和用戶體驗(yàn)上能滿足大多數(shù)用戶的需求，因此，在包括我國(guó)在內(nèi)的全球范圍內(nèi)應(yīng)用廣泛，產(chǎn)生了巨大的影響力。

作為我國(guó)教育信息化的戰(zhàn)略研究基地和數(shù)字化學(xué)習(xí)領(lǐng)域人才培養(yǎng)、研究開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品中試、成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用示范的專門(mén)機(jī)構(gòu)，國(guó)家數(shù)字化學(xué)習(xí)工程技術(shù)研究中心自成立以來(lái)，高度重視信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的深度融合，成立了學(xué)科工具研究團(tuán)隊(duì)，專門(mén)開(kāi)展信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)相融合的理論創(chuàng)新、技術(shù)研究、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和示范應(yīng)用工作。

在現(xiàn)代教育理論和學(xué)習(xí)技術(shù)的指導(dǎo)下，國(guó)家數(shù)字化學(xué)習(xí)工程技術(shù)研究中心基于不同學(xué)科的學(xué)科規(guī)律和教學(xué)需求，將自動(dòng)推理、虛擬仿真、符號(hào)計(jì)算、動(dòng)態(tài)幾何、三維可視化和交互技術(shù)、移動(dòng)GIS、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)和人工智能領(lǐng)域的最新研究成果應(yīng)用到數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、地理、語(yǔ)文、英語(yǔ)和音樂(lè)等學(xué)科教學(xué)工具的研發(fā)之中，開(kāi)發(fā)了一系列學(xué)科教學(xué)工具。這些學(xué)科工具在全國(guó)100多所中學(xué)、50多個(gè)應(yīng)用創(chuàng)新示范基地和教師教育改革示范區(qū)中得到了推廣應(yīng)用，并在中央電教館組織的教育技術(shù)應(yīng)用培訓(xùn)、教育部——微軟“攜手助學(xué)”教育技術(shù)應(yīng)用培訓(xùn)及武漢市骨干教師培訓(xùn)等系列活動(dòng)中培訓(xùn)了近萬(wàn)多名教師，以期能減少教師的重復(fù)性勞動(dòng)，提升教師的信息化教學(xué)水平，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造性等優(yōu)點(diǎn)贏得了廣大師生的歡迎，推進(jìn)了信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的深度融合，為深化我國(guó)學(xué)科教學(xué)改革和教育信息化的深入發(fā)展起到了推動(dòng)作用。