信息技術(shù)與教育技術(shù)上

信息技術(shù)與教育技術(shù)上第一頁，共四十一頁，2022年，8月28日課程簡介:《信息技術(shù)與教育技術(shù)》是全國電大教育學類小學教育專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課和必修課，本課程7個學分，計劃課內(nèi)學時126，分為兩個學期?！缎畔⒓夹g(shù)與教育技術(shù)》是一門綜合性課程，包含了信息、信息科學、信息技術(shù)、教育技術(shù)基本理論、方法和教學設(shè)計等的主要內(nèi)容。上冊內(nèi)容著重涉及信息技術(shù)。信息技術(shù)（IT）：是指用以采集、存儲和交流信息的電子技術(shù)，它以擴展人類信息功能為目的。涉及感測技術(shù)、通信技術(shù)、信息處理技術(shù)和控制技術(shù)為典型代表的科學技術(shù)。第二頁，共四十一頁，2022年，8月28日引論1.我國在中小學普及信息技術(shù)教育的主要目標第一，開設(shè)信息技術(shù)必修課，加快課程整合。2001年底；2003年底；2005年底第二，全面實施中小學“校校通”2005年底前，東部地區(qū)縣以上、中西部地區(qū)中等以上城市中小學都能上網(wǎng)，2010年以前爭取全國90％以上獨立建制的中小學校都能上網(wǎng)。第三頁，共四十一頁，2022年，8月28日2.教師素質(zhì)提高的3個方面和9條標準（1）五種能力:

·支配資源的能力

·使用信息的能力

·掌握新技術(shù)的能力

·系統(tǒng)思維的能力

·與人合作的能力九條標準可歸納為三個方面：那就是信息處理、獨立學習和社會責任。第四頁，共四十一頁，2022年，8月28日3.教育技術(shù)與信息技術(shù)的關(guān)系從歷史看，教育技術(shù)與新科技對于教育的影響和運用密切相關(guān)。例如，始于20世紀30年的視聽教育技術(shù)就是圍繞著當時新興的電影、幻燈等技術(shù)的教育運用發(fā)展起來的。后來20世紀中葉興起的計算機輔助教學則是與個人計算機的普及與技術(shù)完善緊密聯(lián)系的。今天，教育技術(shù)與信息技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。例如，計算機技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)、音視頻技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種科學技術(shù)的新近發(fā)展在教育上的應(yīng)用。未來，能夠用于促進和支持人類學習的新科技，都將是教育技術(shù)研究與關(guān)注的重要對象之一。信息技術(shù)的發(fā)展極大的豐富和深化了教育技術(shù)的研究和實踐內(nèi)容。同時，信息技術(shù)本身不能提高教育效果，開展信息技術(shù)教育和實現(xiàn)教育信息化需要教育技術(shù)才能實現(xiàn)。第五頁，共四十一頁，2022年，8月28日信息、信息科學和信息技術(shù)信息是事物運動的狀態(tài)與（狀態(tài)改變的）方式1.消息是信息的外殼，信息則是消息的內(nèi)核。2.信號只是信息的載體，信息則是信號所載荷的內(nèi)容。同一個信息即可以用這種信號載荷，也可以用那種信號載荷。3.數(shù)據(jù)只是記錄信息的一種形式，而且不是唯一的形式。4.情報在漢語中只是一類專門的信息。第六頁，共四十一頁，2022年，8月28日信息的分類、層次和體系信息一般劃分為本體論信息和認識論信息兩種最基本的類型。本體論信息，就是這個事物的運動狀態(tài)及其變化方式。從本體論意義上講，信息是事物運動的狀態(tài)和方式，它與物質(zhì)緊相聯(lián)系又互有區(qū)別。認識論信息，就是認識主體對事物運動的狀態(tài)及其變化方式所能感受到的內(nèi)容，包括這種狀態(tài)和方式的形式、內(nèi)容和效用。從認識論意義上來理解，信息是認識主體所感受或所表述的事物運動的狀態(tài)和方式。本體論信息是第一位的，認識論信息是第二位的。第七頁，共四十一頁，2022年，8月28日語法信息，即主體所感知或表述的事物運動狀態(tài)和方式的形式化關(guān)系，這是最低層次的認識論信息；語義信息，即主體所感知或表述的事物運動狀態(tài)和方式的邏輯含義，這是較高層次的認識論信息；語用信息，即主體所感知或表述的事物運動狀態(tài)與方式相對于某種目的的效用，這是最高層次的認識論信息。一般說來，語法信息、語義信息和語用信息是密切相關(guān)的，當認識和研究一個事物時，人們多是遵循從語法、語義到語用的認識順序。第八頁，共四十一頁，2022年，8月28日先驗信息，是認識主體在觀察之前通過某種途徑所感知的事物運動狀態(tài)和方式(認識主體具有記憶能力)；實得信息，是認識主體在觀察過程中實際得到的關(guān)于事物運動的狀態(tài)與方式(認識主體具有學習能力)；實在信息，是認識主體在理想觀察條件下所獲得的關(guān)于事物的全部信息，即事物實際的運動狀態(tài)與方式。再生信息，認識主體所表述的事物運動狀態(tài)與方式，是主體向外部世界(包括向其它主體)輸出的信息。第九頁，共四十一頁，2022年，8月28日信息的屬性主要包括：普遍性、客觀性、無限性、相對性、抽象性、依附性、動態(tài)性、異步性、共享性、可傳遞性、可變換性、可轉(zhuǎn)化性、可偽性等。信息的功能首先，信息是宇宙萬物有序運行的內(nèi)在依據(jù)。其次，信息是人類認識世界和改造世界的中介。第三，信息是維系社會生存與發(fā)展的動因。第四，信息是智慧的源泉，是人類的精神食糧。第五，信息是管理的靈魂。第十頁，共四十一頁，2022年，8月28日信息資源的構(gòu)成信息資源是由信息內(nèi)容、人、符號、載體四種最基本的要素構(gòu)成的，其中，信息內(nèi)容是信息資源的基本核心，人作為認識主體是信息資源的生產(chǎn)者和利者，符號是人生產(chǎn)和利用信息資源的媒介和手段，載體則是儲存和利用信息資源的物質(zhì)工具。換言之，信息資源是人通過一系列的認知和創(chuàng)造過程之后以符號形式儲存在一定載體(包括人的大腦)上可供利用的全部信息。信息資源的特征智能型；有限性；不均衡性；整體性第十一頁，共四十一頁，2022年，8月28日潛在的信息資源是指個人在認知和創(chuàng)造過程中儲存在大腦中的信息資源，它們雖能為個人所利用，但一方面易于隨忘卻過程而消失，另一方面又無法為他人直接利用，因此是一種有限再生的信息資源?，F(xiàn)實的信息資源則是指潛在信息資源經(jīng)個人表述之后能夠為他人所利用的信息資源，它們最主要的特征是具有社會性，通過特定的符號表述和傳遞，可以在特定的社會條件下廣泛地連續(xù)往復(fù)地為人類所利用，因此是一種無限再生的信息資源。第十二頁，共四十一頁，2022年，8月28日信息科學信息科學是以信息為基本研究對象，以信息的運動規(guī)律和應(yīng)用方法為主要研究內(nèi)容，以擴展人類的信息功能為中心研究目標的一門新興的、橫斷的綜合性學科群體。信息論到信息科學經(jīng)過了三個發(fā)展階段：第一個階段是狹義信息論。即申農(nóng)創(chuàng)立的信息論。第二個階段是一般信息論。第三個階段是廣義信息論。第十三頁，共四十一頁，2022年，8月28日信息科學的研究范疇包括以下幾個方面：（1）探討信息的本質(zhì)并創(chuàng)立信息的基本概念；（2）建立信息的數(shù)值度量方法，包括語法信息、語義信息和語用信息的度量方法；（3）研究信息運動的一般規(guī)律，包括信息的感知、識別、變換、傳遞、存儲、檢索、處理、再生、表示、檢測、施效（"信息施效"可以理解為是指認識主體對客體的運動狀態(tài)和運動方式所進行的控制和調(diào)整。這種作用稱為施效）等過程的原理和方法；（4）揭示利用信息進行有效控制的手段和開發(fā)利用信息資源實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化的方法；（5）尋求通過加工信息來生成智能和發(fā)展智能的動態(tài)機制與具體途徑。第十四頁，共四十一頁，2022年，8月28日信息方法，就是運用信息的觀點，把系統(tǒng)的運動過程看作信息傳遞和信息轉(zhuǎn)換的過程，通過對信息流程的分析和處理，獲得對某一復(fù)雜系統(tǒng)運動過程的規(guī)律性認識的一種研究方法。信息方法的作用三個方面：第一，信息方法揭示了機器、生命有機體和社會各類事物運動形態(tài)之間的信息聯(lián)系。第二，信息方法揭示了事物運動的新的規(guī)律，對過去難以理解的現(xiàn)象做出了科學的說明。隨著信息科學研究的進展及其在各個領(lǐng)域的推廣，人們可以用信息的觀點對某些現(xiàn)象做出科學的說明。第三，信息方法為實現(xiàn)科學技術(shù)、生產(chǎn)經(jīng)營和其他一切社會活動管理的現(xiàn)代化提供了有力的手段。第十五頁，共四十一頁，2022年，8月28日信息技術(shù)的社會作用：推動社會生產(chǎn)力的變革提高人類社會開發(fā)利用信息資源的能力信息技術(shù)發(fā)展的規(guī)律：1、輔人律--以滿足人類需要為中心2、共生律--以人類信息運動規(guī)律為依據(jù)3、倍增律--以摩爾定律為標志第十六頁，共四十一頁，2022年，8月28日人工智能技術(shù)AI(artificialintelligence)的研究目的就是要使計算機逐步具有類似人腦的某些智能，即能理解外部環(huán)境，提出概念，建立方法，進行演繹、歸納、推理，做出科學的判斷和決策，具備自學習、自適應(yīng)功能等。AI技術(shù)代表著未來信息處理技術(shù)的發(fā)展方向。專家系統(tǒng)(expertsystem)，是一個能在特定領(lǐng)域內(nèi)以人類專家水平去解決困難問題的計算機程序。人類專家之所以成為專家，其主要原因在于他們擁有大量的專門知識，特別是那些從實踐中長期摸索出來的、鮮為人知的經(jīng)驗性知識。就是說，要想使計算機工作得像人類那樣好，首先必須為它提供人類專家所具的那些專門知識。第十七頁，共四十一頁，2022年，8月28日多媒體技術(shù)就是將文字、聲音、圖形、靜態(tài)圖像、動態(tài)圖像等信息媒體與計算集成在一起，使計算機應(yīng)用由單純的文字處理進入文、圖、聲、影集成處理的技，其核心特性是信息媒體的多樣性、集成性和交互性。信息技術(shù)使學習產(chǎn)生的變革：閱讀方式的變革、寫作方式的變革、計算方式的變革、教育時間的變革、參加制定學習計劃與自主學習和教師變?yōu)閷W生顧問。第十八頁，共四十一頁，2022年，8月28日1946年2月15日舉行了計算機的正式揭幕典禮計算機概述計算機的發(fā)展：第一代計算機是電子管計算機；第二代計算機是晶體管計算機；第三代計算機是集成電路計算機：第四代計算機是大規(guī)模集成電路計算機；第五代計算機屬于正在發(fā)展和尚未完全定型的一代計算機第十九頁，共四十一頁，2022年，8月28日計算機文化的概念：廣義上，計算機文化是對計算機在人類文化領(lǐng)域中反映出的種種現(xiàn)象的概括和計算機在科學技術(shù)、經(jīng)濟生產(chǎn)、社會文明、以及人類未來發(fā)展中的深刻影響和重要地位的表述。狹義上，它屬于在計算機學科教育知識領(lǐng)域，指普及性的計算機知識和技能，具有全民素質(zhì)教育的內(nèi)容特征。計算機文化概念的初期形成是在1981年召開的第三次世界計算機教育會議上。計算機文化的教育是一種素質(zhì)教育。計算機文化都將以作為一種文化的內(nèi)涵而存在，作為對人們的素質(zhì)要求，為所有的教師、每一位知識分子、乃至社會公民所必須具備的。第二十頁，共四十一頁，2022年，8月28日計算機的分類：按計算機處理的信息分類：分為數(shù)字式電子計算機和模擬式電子計算機。2、按用途分類：分為通用計算機和專用計算機兩大類。3.按處理能力、運算速度、存貯容量等指標分：巨型機、大型機、中型機、小型機和微型機五大類。第二十一頁，共四十一頁，2022年，8月28日計算機的應(yīng)用領(lǐng)域：1、信息處理是計算機應(yīng)用的最重要方面。2、實時控制也稱過程控制，是指用計算機實時檢測，按最佳值實時對控制對象進行自動控制或自動調(diào)節(jié)。3、計算機輔助系統(tǒng)指利用計算機幫助人們完成各種任務(wù)的系統(tǒng)。4、計算機輔助設(shè)計(ComputerAidedDesign，簡稱CAD)5、計算機輔助制造(ComputerAidedManufacture，簡稱CAM)6、人工智能(ArtificialIntelligence，簡稱AI)第二十二頁，共四十一頁，2022年，8月28日計算機硬件系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)模式由五個部分組成：運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。第二十三頁，共四十一頁，2022年，8月28日實際計算機硬件系統(tǒng)分兩大部分：主機和外部設(shè)備。主機主要包括中央處理器、內(nèi)存儲器、系統(tǒng)總線等。外部設(shè)備主要包括輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、外存儲器等。個人使用的微型計算機系統(tǒng)的基本配置由主機、顯示器、鍵盤、打印機等構(gòu)成，如果需要，還可以連接其它設(shè)備。第二十四頁，共四十一頁，2022年，8月28日中央處理器(CPU)控制器和運算器合稱中央處理器，英文縮寫為CPU內(nèi)存儲器一般，把在計算機主機中起記憶作用的部件叫內(nèi)存儲器，簡稱內(nèi)存。內(nèi)存儲器是CPU可以直接訪問的存儲器，也稱為半導(dǎo)體內(nèi)存。內(nèi)存根據(jù)其功能分為只讀存儲器ROM和隨機內(nèi)存RAM兩種。總線(Bus)計算機硬件各組成部件之間采用總線相連，用作計算機各部件之間傳送信息的公共信道，允許各部件共同使用它傳送數(shù)據(jù)、指令、地址及控制信號等信息。微型計算機的總線安裝在稱為計算機主板的裝置上，分為外部總線和內(nèi)部總線。外部總線是指CPU和其它部件之間的連接，有三種：地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線。內(nèi)部總線用于CPU內(nèi)部各部件之間的連接。第二十五頁，共四十一頁，2022年，8月28日軟盤和軟盤驅(qū)動器;硬盤存儲器;光盤;顯示器;打印機;鍵盤的操作與使用;鼠標;第二十六頁，共四十一頁，2022年，8月28日計算機的軟件(Software)系統(tǒng)指計算機中實現(xiàn)資料信息處理的程序以及開發(fā)、使用和維護程序所需的有關(guān)文檔資料的集合。計算機的軟件系統(tǒng)主要有兩種類型：系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件分為計算機的操作系統(tǒng)和計算機的程序設(shè)計與語言翻譯系統(tǒng)兩部分。操作系統(tǒng)通常具有五個方面的功能：CPU管理、內(nèi)存管理、設(shè)備管理、作業(yè)管理、文件管理。編寫計算機程序所用的語言稱為程序設(shè)計語言，分為機器語言、匯編語言和高級語言三類。第二十七頁，共四十一頁，2022年，8月28日機器語言是最低級的語言，計算機硬件系統(tǒng)能直接識別，而不需要翻譯。由于機器碼指令是用許多二進制數(shù)表示的，編程人員需要費很大精力去熟悉記憶數(shù)字代碼。編程時，程序員需要自己處理每條指令，并且必須清楚地記住編程過程中每步所使用的工作單元處于何種狀態(tài)?！案呒壵Z言”。高級語言基本上擺脫了語言對機器的依靠，相對獨立于機器，由面向機器改為面向過程、面向?qū)ο?，其中所用的符號、標記更接近人們的日常習慣，便于理解、掌握和記憶。如BASIC、FORTRAN等。第二十八頁，共四十一頁，2022年，8月28日匯編語言仍然是一種面向機器的語言，它比較接近機器語言，保留了機器語言的每一條指令由操作碼和操作數(shù)兩部分組成的形式。雖然它比機器語言直觀，容易查找錯誤，但用匯編語言編寫的程序不能直接在計算機上運行，必須將匯編程序翻譯成機器語言程序，才能在計算機上運行得出結(jié)果。翻譯工作一般都由計算機廠家提供的匯編程序來完成，翻譯的過程就叫做“匯編”，這也是匯編語言名稱的由來。匯編語言和機器語言一樣都依賴于具體的機器，所以被稱作“低級語言”。第二十九頁，共四十一頁，2022年，8月28日應(yīng)用軟件是為實現(xiàn)計算機的各種應(yīng)用而編制的計算機程序軟件，可以分為通用軟件與專用軟件。1.通用軟件：用于帶有“共性”的一類計算機應(yīng)用問題，涉及面很廣。例如，Office2000和Wps2000都屬于這種類型。2.專用軟件專用軟件：專為少數(shù)用戶設(shè)計的、目的單一的應(yīng)用軟件。例如，專為學習某門課程而設(shè)計的計算機輔助教學課件。第三十頁，共四十一頁，2022年，8月28日計算機與教育的關(guān)系:計算機技術(shù)與教育之間的關(guān)系，屬于科學技術(shù)與教育的范疇。在人類教育的歷史上，教育的發(fā)展總是和科學技術(shù)的發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、創(chuàng)造相互聯(lián)系的?？v觀教育發(fā)展史上的四次革命，凡是科學技術(shù)有了新的進步，教育也或遲或早地會發(fā)生相應(yīng)的變革。第一次教育革命是將教育的責任從家庭轉(zhuǎn)移到專職教師和學校手中，它發(fā)生在原始生產(chǎn)方式解體、物質(zhì)財富豐富到一些人足以離開物質(zhì)生產(chǎn)過程之時期。第二次革命以文字和書寫工具的出現(xiàn)為前提，采用文字和書寫作為與語言口授同樣重要的教育手段。第三次革命是普遍采用教科書作為教學的基本依據(jù)，發(fā)生于17、18世紀印刷技術(shù)和造紙技術(shù)興起時期。第四次革命是信息技術(shù)應(yīng)用于教育。在這種應(yīng)用中，最重要的內(nèi)容之一是計算機技術(shù)在教育中的應(yīng)用。第三十一頁，共四十一頁，2022年，8月28日計算機被引入到教育活動中，服務(wù)于教育、教學的歷程大致可以分為四個階段：計算機進入教育教學活動:（1）計算機指導(dǎo)學習。（2）計算機作為學習工具。（3）計算機作為學習者。第三十二頁，共四十一頁，2022年，8月28日計算機參與教育教學管理計算機參與教育教學管理又稱計算機管理教學(ComputerManagedInstruction，簡稱CMI)。CMI是使用計算機對學校事務(wù)、教務(wù)、學生信息等進行管理，以幫助教師提高教學效果及輔助行政領(lǐng)導(dǎo)做出正確決策。計算機管理教學在學校中的主要應(yīng)用：學生成績管理計算機輔助測驗系統(tǒng)課堂信息處理系統(tǒng)題庫系統(tǒng)第三十三頁，共四十一頁，2022年，8月28日計算機輔助教學CAI的基本特點

CAI具有如下特點：（1）大容量的非順序式的信息呈現(xiàn)。（2）學生可以控制學習內(nèi)容和學習進度。（3）實現(xiàn)因人施教的教學原則和及時反饋原則。（4）學生在CAI活動中于一種主動的精神狀態(tài)。（5）對教師或軟件開發(fā)者提供了教學決策支持。（6）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使CAI可獲得群體的支持。（7）CAI活動的效果受教師態(tài)度的影響。第三十四頁，共四十一頁，2022年，8月28日CAI課件是計算機輔助教學系統(tǒng)中的核心，包括用于控制和進行教學活動的計算機程序，幫助開發(fā)維護和使用這些程序的文檔資料以及與軟件配合使用的課本課練習冊等。課件分為：固定型、生成型及智能型三種。計算機輔助教學的模式可以采用三種方式進行分類：教學活動形式、信息結(jié)構(gòu)形式、運行形式。按照教學活動形式進行分類是最常用和比較成熟的方式。其主要模式有：訓(xùn)練與實習型、指導(dǎo)型、模擬型、游戲型、問題求解型。第三十五頁，共四十一頁，2022年，8月28日計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識1.計算機網(wǎng)絡(luò)用通信線路把分布在不同地點的若干臺計算機連接起來而形成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)按地理位置分類:（1）局域網(wǎng)（2）城域網(wǎng)（3）廣域網(wǎng)按服務(wù)方式分類:（1）客戶機/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)（又稱客戶/服務(wù)器模式）（2）對等網(wǎng)第三十六頁，共四十一頁，2022年，8月28日包交換技術(shù)1960年，人們發(fā)明了一種包交換技術(shù)，并將每次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元稱為數(shù)據(jù)包，對數(shù)據(jù)包的大小也作了限制。計算機A、B先將數(shù)據(jù)分解成數(shù)據(jù)包，然后輪流傳輸。首先，A傳輸一個數(shù)據(jù)包AC1給計算機C，然后計算機B傳輸一個數(shù)據(jù)包BD1；接著再傳輸?shù)诙€，依次類推。如果計算機A傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包比計算機B少的話，則當計算機A傳輸完數(shù)據(jù)后，計算機B就能連續(xù)地傳輸剩下的數(shù)據(jù)包了。第三十七頁，共四十一頁，2022年，8月28日路由器在Internet中使用特殊的計算機來連接不同類型的網(wǎng)絡(luò)，通常該計算機必須安裝TCP/IP協(xié)議，并設(shè)置為一旦接通電源后便自動地運行的模式，不需要人的介入。這個負責連接網(wǎng)絡(luò)的計算機叫做路由器。IP協(xié)議IP協(xié)議定義了計算機通信的細節(jié)（Internet數(shù)據(jù)包的格式）。每一個在Internet上傳遞的數(shù)據(jù)包必須遵從IP協(xié)議的格式。這樣的數(shù)據(jù)包也稱為IP數(shù)據(jù)包。第三十八頁，共四十一頁，2