《信息技术与教育》课程教学ppt课件 -信息技术与教育:第一章-信息技术简介(78P).ppt
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1、信息技术与教育:信息技术与教育:第一章 信息技术简介第一节 信息、信息科学与信息技术第二节 信息技术的发展第三节 信息技术在教育中的应用信息、信息科学与信息技术“信息”的定义信息的基本特征信息科学信息信息技术信息技术的概念信息技术的四基元信息技术体系信息信息无处不在,无时不在,是信息科学的出发点和归宿。信息科学的出发点:认识信息的本质及其运动的基本规律。信息科学的归宿:利用信息,以达到具体的目的。对信息的认识越透彻,对信息的利用就会越充分、越合理。“信息”的定义本体论层次的定义:某事物的本体论层次信息,就是该事物运动的状态和(状态改变的)方式。信息不同于消息、信号、知识。认识论层次的定义:某主
2、体关于某事物的认识论层次信息,是指该主体所感知(第一类)或表述(第二类)的相应事物运动状态及其变化方式,包括状态及其变化的形式、含义和效用。信息的基本特征可量度:采用基本的二进制度量单位可量度:采用基本的二进制度量单位(比特比特)度量度量;可识别可识别:直观识别、比较识别、间接识别、综合识别;直观识别、比较识别、间接识别、综合识别;可转换可转换:从一种形态转换为另一种形态从一种形态转换为另一种形态;可存储:用大脑、录音、录像、缩微、计算机等;可存储:用大脑、录音、录像、缩微、计算机等;可处理:用人脑、计算机等进行加工;可处理:用人脑、计算机等进行加工;可传递:以物质和能量作为载体;可传递:以物
3、质和能量作为载体;可再生:得到某种新的呈现方式;可再生:得到某种新的呈现方式;可压缩:用尽可能少的信息量描述信息;可压缩:用尽可能少的信息量描述信息;可利用:来自客观世界,反作用于客观世界;可利用:来自客观世界,反作用于客观世界;可共享:不守恒性、无磨损性、扩散性。可共享:不守恒性、无磨损性、扩散性。信息科学是“研究信息及其运动规律的科学。”信息科学是以信息为主要研究对象、以信息的运动规律为主要研究内容、以信息科学方法论为主要研究方法、以扩展人的信息功能(特别是智力功能)为主要研究目标的一门科学。信息科学的研究内容n信息的产生和运动过程n信息的运动规律n信息科学研究内容的抽象模型n利用信息技术
4、认识和改造世界信息科学研究内容的抽象模型本体论意义的信息对象(客体)主体感知第一类认识论意义(感知)的信息第二类认识论意义(表述)的信息信息的产生信息的获取信息的利用信息的再生信息的产生和运动过程信息的产生和运动过程对象产生本体论意义的信息。本体论意义的信息转变为第一类认识论意义的信息。第一类认识论意义的信息转变为第二类认识论意义的信息。第二类认识论意义的信息反作用于对象客体,使对象产生新的运动状态和方式。信息的运动规律信息的运动规律信息产生的规律;信息获取的规律;信息再生的规律;信息施效(利用)的规律;信息传递的规律;信息系统优化或自组织的规律;信息过程智能化的规律。利用信息技术认识和改造世
5、界对象信息识别信息感知信息交换信息传递信息存储信息检索信息处理信息再生信息表示信息交换信息传递信息检测信息处理信息施效信息技术的概念从本质意义上说,信息技术是能够扩展人的信息器官功能的一类技术。导入神经网络(传递信息)思维器官(加工/再生信息)导出神经网络(传递信息)感觉器官 (获取信息)外部世界 (信源/信宿)效应器官 (施用信息)信息技术是指能够完成信息的获取、传递、加 工、再生和施用等功能的一类技术。信息技术是指感测、通信、计算机和智能以及 控制等技术的整体。信息技术的四基元信息技术的四基元 感测技术、通信技术、计算机和智能技术、控制技术称为信息技术的基元。其中,计算机和智能技术处于核心
6、地位。通信技术(传递)通信技术 (传递)计算机和智能技术(加工/再生)感测技术(获取)控制技术 (施用)外部世界 (信源/信宿)信息技术的层次体系信息技术的层次体系应用技术主体技术支撑技术基础技术新材料技术新能源技术机械技术电子技术微电子技术激光技术生物技术感测技术通信技术控制技术计算机与人工智能技术 信息技术在工业、农业、国防、科技、教育、体育、医疗、商务等领域的应用信息技术的发展信息技术的发展古代信息技术(远古19世纪中叶)近代信息技术(19世纪中叶 20世纪中叶)现代信息技术(20世纪中叶现在)n声音与光自然状态下的信息技术n字符与印刷信息技术的一次飞跃n数字与运算信息加工技术的雏形n电
7、报序幕的拉开n电话篇章的推进n无线电信高潮的到来n计算机技术现代信息技术的核心n计算机与通讯的结合现代信息技术的革命n信息高速公路现代信息技术的力作 声音与光声音与光 自然状态下的信息技术自然状态下的信息技术在远古,人类通过手势、眼神、声音和动作传递信息,利用感觉器官获取信息,依靠大脑加工存储信息。随着人类活动范围的进一步扩大,人们用烽火传递敌人来犯的消息,用火光或狼烟作为军队行动的信号。字符与印刷字符与印刷 信息技术的第一次飞跃信息技术的第一次飞跃文字符号的出现,使人类语言外化,解决了信息的保存与纪录问题。从利用甲骨、木简、竹简等纪录到纸张的使用,完成了存储介质的革命。从手书到印刷术的发明,
8、使信息的复制、传播更方便和快捷,使信息共享更广泛。信息的传递方式:人、畜、飞禽、走兽。数字与运算数字与运算 信息加工技术的雏形信息加工技术的雏形古代技术方法:用手指计数,十进制计数法;用木棍、石子、绳结辅助计数;用筹码计数并发明了算盘。古埃及的数学成就:三角形、梯形等面积的计算;将圆周分为度、分、秒等。使人类能够进行抽象思维,对信息进行加工和处理。根据不同研究对象的不同信息处理方法,形成了数学、物理、化学等不同科学技术及其分支。电报电报序幕的拉开序幕的拉开莫尔斯(美)电码:用电流的通断和通电的时间长短进行编码,表示26个英文字母。1844年5月24日,莫尔斯发送了人类历史上的第一份电报:“上帝
9、创造了何等奇迹”。1850年,海底电报电缆在英吉利海峡铺设成功。1855年,海底电缆跨越了黑海和地中海。1858年,横跨大西洋的海底电缆铺设成功。电话电话篇章的推进篇章的推进电报:单方向传输信息,且过程复杂,通信效率不高。1876年,贝尔(美国波士顿大学教授)利用电磁感应原理,制成了世界上的第一个电话机。之后,爱迪生利用碳精微粒随声波变化产生相应松紧变化,从而改变电阻,产生电流强弱变化,改进了贝尔的电话机。无线电信无线电信 高潮的到来高潮的到来1831年,法拉第用实验证明了著名的电磁感应定律。1864年,麦克斯韦预言了电磁波的存在,并在19世纪末被证实。19世纪90年代,人们已经能够利用无线电
10、波传递声音、文字、图像等信息。19世纪中叶以后的电信技术革命,导致了人类历史上最伟大的一次信息革命。计算机技术计算机技术 现代信息技术的核心现代信息技术的核心1946年,世界上的第一台计算机ENIAC问世,第一代计算机诞生。第二代计算机(19581964),晶体管计算机。第三代计算机(19651970),中小规模集成电路计算机。第四代计算机(1971至今),大规模、超大规模集成电路计算机。利用计算机进行大量信息的智能化处理与加工,并将人类带入了信息社会。计算机与通信的结合计算机与通信的结合 现代信息技术的革命现代信息技术的革命20世纪60年代以后,随着科学、社会、经济的发展,需要人们接受、处理
11、的信息急剧膨胀。计算机存储、处理、传递、利用信息的能力越来越强。计算机与通信技术的结合,将人类带入了一个崭新的网络化、信息化社会。信息高速公路信息高速公路 现代信息技术的力作现代信息技术的力作20世纪60年代末,美国人开始研究网络技术,并将其应用于军事领域。20世纪80年代中后期,美国国家科学基金会(NSF)建立了自己的 NSFNET 网,形成了Internet的雏形。90年代初,Internet得到迅速发展。1993年,美国启动了信息高速公路(IH)计划。信息技术在教育中的应用信息技术在教育中的应用.普及信息技术教育势在必行信息技术教育应用潜在的可能性教育信息化信息技术在教育中应用的特点信息
12、技术与课程整合教学结构与教学模式普及信息技术教育势在必行普及信息技术教育势在必行信息技术教育:做从沸水中跳出的青蛙两项任务,一个目标环境保证:实施“校校通”工程政策保证:培训队伍,筹措资金既是机遇,更是挑战背景信息在中小学普及信息技术教育的在中小学普及信息技术教育的背背 景景 信信 息息知识经济是“建立在知识和信息的生产、分配和使用上的经济”。面对新世纪科学技术、人口增长、国际竞争等挑战,以信息化带动教育的现代化势在必行。1999年11月教育部关于加快中小学信息技术课程建设的指导意见(草案);2000年11月,教育部关于在中小学普及信息技术教育的通知、关于在中小学实施“校校通”工程的通知等文件
13、。信息技术教育:信息技术教育:做从沸水中跳出的青蛙做从沸水中跳出的青蛙把一只青蛙放到沸水中,它拼死也要跳出来,而且往往能够成功。但如果把它放在温水中,它会一动不动地呆着;继续加温?!!斯蒂格利茨:科技革命将带来一些新的挑战,它使那些不能获取这些知识或不能为运用这些知识而接受培训的国家和地区变得更加落后。我国信息技术教育所面临的形式,如同沸水中的青蛙?!两项任务,一个目标两项任务,一个目标两项任务:将信息技术课程列入中小学生的必修课程;努力推进信息技术与其他学科教学的整合。一个目标:“教育要面向现代化,面向世界、面向未来”。深化教育改革,全面推进素质教育,适应21世纪需要,培养具有创新精神和实践
14、能力的高素质人才和劳动者。在中小学实施在中小学实施“校校通校校通”工工程程工程目标:用5-10年的间,使全国90%左右的独立建制的中小学校能够与互联网或中国教育卫星宽带网联通。工程任务:联网工程、接收站建设、教学资源配备与建设。工程实施:是一项包括课程资源开发、传输、使用及教学管理的系统工程。要由专门的组织机构领导,避免重复建设、充分利用现有资源、加强政府的支持和评估验收力度。政策保证政策保证师资队伍建设:信息技术教育专业人员;中小学教师信息技术全员培训。筹措资金:加强领导,统筹安排,多渠道筹措资金。评估检查与实验研究:教育部评估检查,建立“师范学校”和“试验区”。机遇和挑战并存机遇和挑战并存
15、千秋伟业,造就了教育和教与技术发展的机遇。面临挑战:近70万所学校,2亿在校学生,计算机拥有量不足;师生比例失调;软件数量不足、质量不高;师资队伍整体素质有待提高;教育经费投入不足,怎么办?信息技术教育应用潜在的可能性信息技术教育应用潜在的可能性影响应用的因素u 环境因素u 教师因素u 学生因素潜在的可能性信息技术教育应用信息技术教育应用潜在的可能性潜在的可能性丰富的信息呈现形式(文本、声音、图像、动画、视频),利于知识的获取与记忆;方便的交互环境,利于信息交换、人际及人机交互,支持协作学习与协同作业;信息组织的非线性,利于主动的意义建构;海量的信息资源,强大的信息检索和处理能力,利于培养学生
16、获取、分析、处理、应用信息的能力和创新、探究的精神;开放的学习环境,使学习突破了时间、空间、学习内容、年龄层次等限制。影响信息技术教育应用的影响信息技术教育应用的环境因素环境因素信息技术教于应用环境包括:硬件环境、支持系统、学习工具、学习资源。影响应用的因素:软件设计与创作的思想、观念;必需充分发挥现代信息环境的特点和优势,构建不同于传统教学的全新教与学方式;克服网络环境所带来的某些幅面影响。影响信息技术教育应用的教师因素影响信息技术教育应用的教师因素全日制学校教育、成人教育、远程教育具有不同的特点和规律。角色的转变:由简单的信源转变为教学信息的创建、组织、管理者,学生学习的组织、指导、督促者
17、,或者成为学生的学习伙伴。观念的转变:包括现代教育观、现代教学观、现代学生观、现代学校观、现代人才观。其中,现代学生观,就是将学生视为具有独立人格和个性特征的学习主体。能力的提高:包括信息技术能力和信息技将与课程整合的能力。影响信息技术教育应用的学生因素影响信息技术教育应用的学生因素善于独立思考、敢于发问质疑,不但要知道该“学什么”,还要知道该“怎么学”。“学会学习、学会做事、学会共同生活和学会生存”。教育信息化教育信息化教育信息化的基本特征教育信息化的六要素教育信息化是一个社会过程教育信息化是教育现代化的必然趋势教育信息化的系统框架教育信息化的基本特征教育信息化的基本特征数字化:设备简单、性
18、能可靠、标准统一。多媒化:信息设备统一化、信息表征多元化、复杂现象虚拟化。网络化:信息资源共享、零时空学习、人际合作与交流。智能化:教学行为人性化、人际交流自然化、繁杂任务代理化。教育信息化的六要素教育信息化的六要素信息化的含义:信息(核心)、信息资源与技术的利用(目的)、信息网络(基础)、社会过程(保障机制)。国家信息化的定义:在国家统一规划和组织下,在农业、工业、科学技术、国防及社会生活各个方面应用现代信息技术,深入开发、广泛利用信息资源,加速实现国家现代化的进程。信息化的六要素:信息资源、信息网络、信息技术应用、信息技术和产业、信息化人才、信息化政策、法规和标准。结构图教育信息化六要素间
19、的关系教育信息化六要素间的关系法信息化政策、规和标准信息技术产业信息技术人才信息网络信息资源信息资源与技术的应用教育信息化是一个社会过程教育信息化是一个社会过程教育信息化是科学和社会发展的产物。反过来,它也必须适应社会和科学的发展。教育信息化正在改变着教育环境、教育模式、教育体制,进而改变人们的教育观念、价值观念,影响社会的发展和进步。教育信息化是一个需要社会成员的广泛参与和支持的过程。教育信息化会对社会成员的生活、工作和学习等产生重大影响。教育信息化的系统框架教育信息化的系统框架观念投资体制规划教育实践人件软件硬件文化清华大学电教中心现代教育技术研究所 张建伟教育信息化是教育现代化的教育信息
20、化是教育现代化的必然趋势必然趋势有助于加快知识更新的速度。有助于培养学生的高级思维能力。能够突破教育环境的时空限制,有助于加强课堂与现实世界的联系。有助于教育中的 。有助于提高教育 。知识管理绩效知识管理知识管理“现在人们越来越认识到知识资本是一种资产,是一种现在人们越来越认识到知识资本是一种资产,是一种需要管理的资产。知识管理的主要目的是把企业的知需要管理的资产。知识管理的主要目的是把企业的知识资本交给那些知识工作者用于每天的各种决定,而识资本交给那些知识工作者用于每天的各种决定,而这些决定集合起来就决定了一个企业的成功或失败。这些决定集合起来就决定了一个企业的成功或失败。”“知识管理是研究
21、人类获取、传播、共享、利用和创知识管理是研究人类获取、传播、共享、利用和创新知识的活动规律,管理有关知识的各种连续过程,新知识的活动规律,管理有关知识的各种连续过程,以促进经济和社会发展的理论与实践。以促进经济和社会发展的理论与实践。”信息化教育中的知识管理,是运用技术工具和程序处信息化教育中的知识管理,是运用技术工具和程序处理来数字化存储教育领域的知识和智慧,并通过网络理来数字化存储教育领域的知识和智慧,并通过网络使得整个教育领域的知识和经验得到传播、共享和访使得整个教育领域的知识和经验得到传播、共享和访问。问。绩效技术绩效技术从历史上看,教育技术的重点几经迁移:从强调资源,从历史上看,教育
22、技术的重点几经迁移:从强调资源,到强调教学,然后强调学习。很可能下一个定义会指到强调教学,然后强调学习。很可能下一个定义会指向绩效,而不是学习。向绩效,而不是学习。绩效:近年来,经济管理领域中广泛采用绩效这一概绩效:近年来,经济管理领域中广泛采用绩效这一概念表示工作业绩、效益,它包括完成工作的数量、质念表示工作业绩、效益,它包括完成工作的数量、质量、经济效益和社会效益。量、经济效益和社会效益。绩效技术(绩效技术(Performance TechnologyPerformance Technology):一种选择、):一种选择、分析、设计、开发、实施及评估方案的过程,目的是分析、设计、开发、实施
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