信息技术与学科教学融合

编者按：为了不断提高刊物的学术水平和影响力，促进刊物与学术研究的良性互动，从今年开始，本刊邀请了编委专家、知名学者、研究机构和优秀企业进行教育信息化热点问题的专题研究。内容包括最新政策的全面解读，以及教育管理信息化、大数据、 MOOCs、高校云服务、信息技术与教学深度融合等大家关注的话题，相关研究成果将以专题研究的形式陆续刊登在杂志上，供广大读者研究和探讨。本期的“信息技术与学科教学融合”专题研究由华中师范大学国家数字化学习工程技术研究中心供稿，选录了6篇不同主题的论文，从不同角度展示了该中心在这一领域的探索和成果，具有一定的前瞻性和启示性，希望可以为相关研究者与实践者们提供一些有益参考。

随着以计算机和通信技术为核心的现代信息技术的迅速发展和广泛应用，人们的生产、生活和学习方式正在发生深刻的变化。信息技术对教育发展的革命性影响，已得到世界各国的普遍认可和高度重视。充分发挥现代信息技术的优势，以教育信息化带动教育现代化，已成为促进我国教育创新和变革、加快从教育大国向教育强国迈进的重大战略抉择。

教室是教育活动的主要场所。在教室中开展课堂教学和学习仍然是我国当前基础教育和高等教育的主要形式。因此，围绕课堂教学开展教育信息化建设和实践是我国现阶段教育信息化的主要内容。《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》将推进信息技术与教学融合作为缩小基础教育数字鸿沟、促进优质教育资源共享的重要途径，并指出了“建设智能化教学环境，提供优质数字教育资源和软件工具”等一系列具体措施。

长期以来，在教育教学过程中，像Word、PowerPoint、Flash等适用于各行各业的普适办公软件，以及像Authorware等适用于各个学科的通用教学软件大行其道。这类普适软件本是为从事某项具体业务提供方便的，而这种业务是普遍存在于多个行业或多个学科之中的，所以在设计之初，它们考虑地是多个行业应用或多个学科教学上的共性需求，更多的是强调兼容并包，而不是为某一个具体学科的教学做针对性的设计。这类软件在教学实践中的效果难如人意也就是自然而然的事情了。

事实上，教学活动是分学科进行的，不同学科的教学和学习对信息技术有不同需求。只有深入到具体学科中去，才能发掘出真正的需求，才能将信息技术与该学科的教学规律、学科特点和认知规律结合起来，才能设计和开发出真正为教师和学生欢迎的工具软件和教学资源。由美国自然科学基金委员会资助开发的《几何画板》就是一款将信息技术与数学教学深度融合的学科工具软件，它是专门针对数学学科而进行研发的，具有绘制几何图形、函数作图以及动画、变换、轨迹、测量等动态几何功能，操作便捷，交互性良好。《几何画板》充分考虑了中学数学教师和学生的实际需求，在功能和用户体验上能满足大多数用户的需求，因此，在包括我国在内的全球范围内应用广泛，产生了巨大的影响力。

作为我国教育信息化的战略研究基地和数字化学习领域人才培养、研究开发、产品中试、成果转化和应用示范的专门机构，国家数字化学习工程技术研究中心自成立以来，高度重视信息技术与学科教学的深度融合，成立了学科工具研究团队，专门开展信息技术与学科教学相融合的理论创新、技术研究、产品开发和示范应用工作。

在现代教育理论和学习技术的指导下，国家数字化学习工程技术研究中心基于不同学科的学科规律和教学需求，将自动推理、虚拟仿真、符号计算、动态几何、三维可视化和交互技术、移动GIS、物联网等信息技术和人工智能领域的最新研究成果应用到数学、物理、化学、地理、语文、英语和音乐等学科教学工具的研发之中，开发了一系列学科教学工具。这些学科工具在全国100多所中学、50多个应用创新示范基地和教师教育改革示范区中得到了推广应用，并在中央电教馆组织的教育技术应用培训、教育部——微软“携手助学”教育技术应用培训及武汉市骨干教师培训等系列活动中培训了近万多名教师，以期能减少教师的重复性劳动，提升教师的信息化教学水平，提高学生的学习兴趣、学习主动性和创造性等优点赢得了广大师生的欢迎，推进了信息技术与学科教学的深度融合，为深化我国学科教学改革和教育信息化的深入发展起到了推动作用。