20世纪70年代起，许多发达国家的教育领域开始大量渗透以计算机为代表的信息技术。在这之后的几十年里，信息技术本身的发展突飞猛进，其应用更是迅速渗透到社会的各个领域。但是，在起初的十几年中尽管信息技术的重要性几乎已被全世界所公认，在学校里相对的投入也很大，但信息技术却始终是游离于教学的核心以外。学校的主业，几个学科课程的教学，没有享受到多少信息技术带来的效益。因而教育界的学者们通过长期的实践和理论探索，逐渐提出了信息技术与学科课程整合的概念。
　　国外教育界对信息技术与课程整合的含义众说纷纭。目前，国际上比较权威且认同度较高的说法是“美国国家教育技术标准”，该标准对信息技术与课程整合的定义是：课程整合是指在学术性知识的日常学习过程中，利用技术来支持、加强学和教的过程。
　　讨论对美国国家教育技术标准2009版本的理解
　　另外美国教育技术CEO论坛的第3年度报告（2000）也从整合的目标、内涵角度对信息技术与课程整合的概念进行了阐述，该报告指出：“数字化学习的关键是将数字化内容整合的范围日益增加，直至整合于全课程，并应用于课堂教学。当具有明确教育目标且训练有素的教师把具有动态性质的数字内容运用于教学的时候，它将提高学生探索与研究的水平，从而有可能达到数字化学习的目标。……为了创造生动的数字化学习环境，培养 21 世纪的能力素质，学校必须将数字化内容与各学科课程相整合。” 这里所说的“将数字化内容与学科课程相整合”就是我们通常所说的“信息技术与学科课程相整合”（在国际上这两种说法是完全等价的——因为数字化内容不论就其产生、存储、加工、传输或应用的哪一个环节而言，都离不开信息技术）。这是国际上关于“信息技术与学科课程相整合”最为权威而系统的论述。它阐明了整合的目标——是要培养具有 21 世纪能力素质的创新人才，也揭示了整合的内涵——创造生动的数字化学习环境。能从培养具有 21 世纪能力素质的创新人才的高度来认识信息技术与课程整合的目的意义（而不是像传统观念那样，把信息技术教育应用的意义局限于改进教与学过程的某个环节或者只是为了提高信息素养），这种观点是很有见地的，表明作者对整合的目标具有科学而客观的认识；能从创建数字化学习环境的角度来界定整合的内涵（而不是像传统CAI 或 CAL 那样，只是把计算机为核心的信息技术看作是辅助教或辅助学的工具手段），这种看法是入木三分的，表明作者对整合的本质具有深刻而全面的洞察。可见，上述理论研究成果确实很有价值，值得我们借鉴。
　　在国外信息技术与课程整合的探讨过程中，我国的教育界对信息技术与课程整合也有了自己的看法。许多学者纷纷就此提出个人的观点和界定，使信息技术与课程的整合呈现出了多元化的理解。
　　信息技术与课程整合是指将信息技术以工具的形式与课程融为一体，也就是将信息技术融入课程教学体系各要素中，使之成为教师的教学工具、学生的认知工具、重要的教材形态、主要的教学媒体 。
　　信息技术与课程整合是指在课程教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合，共同完成课程教学任务的一种新型的教学方式 。
　　课程整合是指把技术以工具的形式与课程融合，以促进对某一知识领域或多学科领域的学习。技术是学生能够以前所未有的方法进行学习。只有当学生能够选择工具帮助自己及时地获取信息、分析与综合信息并娴熟地表达出来时，技术整合于课程才是有效的。技术应该像其他所有可能获得的课堂教具一样成为课堂的内在组成部分 。
　　信息技术与课程整合不是一朝一夕的事，而是经过许多中间过程，最终将信息技术作为辅助学习的高级认知工具，并带动教育的全面改革。根据技术与课程整合的不同程度和深度，整合的过程大略分为三阶段：封闭式的、以知识为中心的整合阶段，信息技术作为演示、交流和个别辅导的工具；开放式的、以资源为中心的整合阶段，信息技术作为资源环境、信息加工工具、协作工具和研发工具；全方位的课程整合阶段，信息技术与课程整合引起了课程内容、教学目标和教学组织架构的全面改革 。
　　从以上不同定义的描述中可以发现共同之处，即均强调整合不等于简单的“加”，而是非线性相干叠加，不是像机器零件式的组装，而是多种元素的有机化合。为了适应信息社会的发展趋势，世界各国都非常重视在中小学校普及信息技术教育，同时强调要加强信息技术与其他课程的整合，这对发展学生的主体性、创造性和培养学生的创新精神和实践能力具有重要意义。
　　何克抗教授在深入研究国内外有关信息技术与课程整合论述的基础上提出：所谓信息技术与学科课程的整合，就是通过将信息技术有效地融合于各学科的教学过程来营造一种新型教学环境，实现一种既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的以“自主、探究、合作”为特征的教与学方式，这样就可以把学生的主动性、积极性、创造性较充分地发挥出来，使传统的以教师为中心的课堂教学结构发生根本性变革，从而使学生的创新精神与实践能力的培养真正落到实处。
　　由这一定义可见，它包含三个基本属性：营造新型教学环境、实现新的教与学方式、变革传统教学结构。并指出，这三个属性并非平行并列的关系，而是逐步递进的关系——新型教学环境的建构是为了支持新的教与学方式，新的教与学方式是为了变革传统教学结构，变革传统教学结构则是为了最终达到创新精神与实践能力培养的目标（即创新人才培养的目标）。可见，“整合”的实质与落脚点是变革传统的教学结构，即改变“以教师为中心”的教学结构，创建新型的、既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的“主导——主体相结合”教学结构。同时指出，只有从这三个基本属性，特别是从变革传统教学结构这一属性去理解整合的内涵，才能真正把握信息技术与课程整合的实质 。

　　信息技术与课程整合与CAI的本质区别在于从以“教”为中心的教学结构转变为了“学教”并重的教学结构（主导——主体教学结构），如下图。现代教学系统是由教师、学生和教材（教学内容）、教学媒体这四个要素构成的，按照系统论的观点，这四个要素不是孤立地、简单地组合在一起，而是相互联系、相互作用的有机整体，而教学系统四个要素相互联系、相互作用的具体体现就是教学结构。

　　从前面的计算机辅助教学的概念我们可以看出，CAI仅仅是对教学方法与教学手段的改变，它基本上没有改变教学内容，更没有改变教学结构，只是为了达到某一学科的单纯的教学目的而进行的，计算机只是一种辅助教授难点和重点的工具。而在我国的中小学课堂中，计算机主要作为辅助教师教的演示工具，老师们主要是利用Powerpoint、Authorware和Flash等课件开发工具制作课件来展示某个知识点，来辅助教师的教学活动，教学内容仍然基本上由课本决定，教材是学生知识的主要来源，教师仍然是教学的绝对主导者，监控课堂上学生的学习活动，学生仍然是一种被动接收学习状态。从上述的种种表现可以看出，计算机辅助教学仍然符合传统的以教师为中心的教学结构的特点，属于以教师为中心的教学结构。
　　而从前面对信息技术与课程整合的概念我们可以看出，信息技术和课程整合的目标是要通过信息技术所创建的理想学习环境和全新的学习方式，不是把信息技术仅仅作为辅助教或辅助学的工具，而是强调要把信息技术作为促进学生自主学习的认知工具和情感激励工具，利用信息技术所提供的自主探索、多重交互、协作学习、资源共享等学习环境，打破了课本是知识唯一获取渠道的局限，把学生带入了计算机网络所构筑的无尽的探索空间，使得学生学习的知识范围得到了更大的拓展，情感的体验更加积极鲜明，认知投入更加深入。教师所起的作用则是把学生的主动性、积极性充分调动起来，提供相应的资源和必要的指导，从而实现学生对知识有意义的自主建构，更重要的是使学生的创新思维与实践能力在整合过程中得到有效的锻炼，从根本上实现了对传统的教学结构的变革。不难看出，信息技术和课程整合是符合学生主体、教师主导这种新型教学结构的特点，属于这种新型教学结构的范畴。
　　当然，在课程整合过程中，有时也可以用CAI课件作为促进学生自主学习的某种工具，所以“整合”也并不完全排斥CAI。不过，整合过程中运用CAI课件是为了促进学生自主的学，与传统的以教为主的CAI运用还是有所不同，教师要能将学科的知识点和计算机的教学知识点有机地结合在一起，发挥各自的优势，使学生在掌握社会生活必备的信息技术知识信息与技能同时，形成了良好的信息素养，掌握信息时代的学习方式，具备一定的适应能力、应变能力与解决实际问题的能力，成为具有创新型和实践型的能适应时代生产力发展的建设者。

　　从上面的论述可以看出来，信息技术与课程整合和计算机辅助教学最根本的区别就是对整合对传统的教学结构实现了变革，教学结构中的四个核心要素的地位以及相互作用形式都发生了转变下面分别就教学结构的四个元素：教师、学生、教学内容和教学媒体来具体阐述实施全面信息技术和课程整合后对教学所带来的变革。
　　（一）教学内容
　　信息技术与课程实施整合后，单一的由教师作为知识来源的局面被打破，突破了书本是知识主要来源的限制，运用各种相关资源来丰富封闭的、孤立的课堂教学，极大扩充教学知识量，使学生不再只是学习课本上的内容，而是能开阔思路，看到百家思想。学习者可以直接从信息化环境和数字资源中获取知识，包括三层意思：通过教师开发和学生创作，把课程学习内容转化为数字化的学习资源，并提供给学习者共享；充分利用全球共享的数字化资源作为课程教学的素材资源；利用全球共享的数字化资源，与课程内容融合在一起直接作为学习对象，供学生进行学习、评议、分析和讨论。同时，学习者可以通过信息技术从学习化社区、其他学习者、在线专家等方面获取课程内容，达到最终的学习目标。
　　课程的内容内在结构发生改变的同时，内容的表现形式也相应了转变，由原来的文本性、线性结构的纯纸张形式转换成包含文本、图形、声音、动画、录像甚至模拟的三维景象的超链接的电子化的结构形式。注意这种电子化的课程资源并非只是对书本内容的简单搬家，而是对教学内容进行了合理的重组改造，结合信息技术本身的优势和课程知识的特点，在丰富学生的感官感受和激发学习兴趣、促进知识建构的同时，对教学内容的一种结构化、动态化、形象化的表示。这样就彻底打破了知识来源仅仅是固定不变的书本或是参照书本的某个知识内容表述所制作的单个课件的束缚，学生所获得的信息量更为丰富，为培养学生的某种能力或是让学生掌握某个知识所提供的资源不再局限于某门学科某个知识领域的限制，学生的探索的空间更为宽广，探索学习的形式更为丰富，可以根据需要进行学生之间的协作学习或是自主学习，不同学生的学习自由度也得到了延伸，每个学生可以根据自己的学习进度和学习偏好跳转到相应的资源进行自主学习等。
　　（二）学生
　　对于学生而言，学生的学习由被动的简单接受和吸收，转变为主动的意义建构者和积极的学习者。具体包含以下几点：
　　（1）培养目标的转变：对学生培养目标的转变表现在从知识本位转移到能力本位。信息技术和课程整合对于教学内容本身有着很大的冲击作用，脱离现实生活、陈旧的简单知识传授被一种强调知识内在联系、基本理论和与真实生活相关的教学内容所代替。对于学生的培养目标也相应的由知识本位向能力本位转换，知识的获取只是一种手段，学生通过对知识的自主探索和获得来培养解决实际问题和创新思维能力成为学习过程的最根本目的。具体的能力包括有：信息处理、获取、组织、操作和评价的技能；问题解决能力；批判性思维能力；学习能力；与他人协作的能力。
　　（2）获取知识方式的转变：在传统课堂教学中，学生主要是通过被动的接受式的学习方式来获取知识。教师向学生的单向灌输代替学生的思维活动。信息技术与课程整合改变了传统的教学观念和方法。通过创设良好的以学生为主体、教师为主导的新型的学习环境，集文字、声音、音乐、图片、动画、资源等于一体的生动活泼的学习资源，为学生创设丰富多彩的探索空间和实现自主建构的各种自主和协作学习活动，突破了时间和空间、宏观和微观、历史和现实的限制，激发学生学习的积极主动性，提高教与学的有效性，使学生在愉悦的情景下，以丰富的想象、牢固的记忆和灵活的思维获得学习的成功，不仅有利于培养学生良好的思维方法，而且有利于培养学生创新思维和创新能力。
　　教师可以在课前将所需的资源整理好，保存在某一特定专题网站下，让学生访问该专题网站来选择有用信息；也可以为学生提供适当的参考信息，如网址、搜索引擎、相关人物等，由学生自己去Internet或资源库中去搜集素材。相比较来说，后者比前者更能培养学生获取信息、分析信息的能力。但是，由于现实环境的限制，如：上网速度慢、学生信息处理能力低、无法上Internet等原因，也可以采用第一种方式，不过要求教师提供尽可能多的资源，让学生有对信息进行“筛选”的可能。
　　（3）学习方式的转变：学习方式不是指具体的学习策略和方法，而是学生在自主性、研究性和协作性方面的基本特征，是行为参与、情感参与、认知参与以及社会化参与的有机结合，其中学生的行为方式是载体，认知和情感因素表达了学习方式的实质和内涵；单纯的行为参与方式并不能促进学生高层次思维能力的发展，只有积极的情感体验和深层次的认知参与为核心的学习方式，才能促进学生包括高层次思维在内的全面素质提高。
　　在信息化学习环境中，人们的学习方式发生重要的变化。学习者的学习主要不是依赖于教师的讲授与课本的学习、而是利用信息化平台和数字化资源，教师、学生之间开展协商讨论、协作学习，并通过对资源的收集利用、探究知识、发现知识、创造知识、展示知识的方式进行学习，因此，通过信息技术与课程的整合，要使学生掌握信息时代的学习方式：
　　学会利用资源进行学习；
　　学会在数字化情境中进行自主发现的学习；
　　学会利用网络通讯工具进行协商交流、协作讨论式的学习；
　　学会利用信息加工工具和创作平台，进行实践创造的学习。
　　信息资源的丰富性和共享性，数字化学习环境初步形成，学习者学习方式实现了转变，从单一、被动的学习方式，向多样化的学习方式转变，特别是要提倡自主、探索与协作的学习方式，通过信息技术与课程整合，力求为学生提供多种感官参与学习的氛围，充分让学生动眼、动耳、动脑、动手、动口，并通过动手实验、操作学具，边想、边做、边练来感知事物、领悟概念、掌握原理，使学生由被动学习变为主动学习，真正成为学习的主人，学生的主体意识、能动性和创造性不断得到发展，发展了学生的创新意识与实践能力。比如：资源利用的学习，即利用数字化资源进行情景探究学习；自主发现的学习，借助资源，依赖自主发现、探究性的学习；协商协作的学习，利用网络通讯，形成网上社区，进行协作式、讨论式的学习；实践创造的学习，使用信息工具，进行创新性、实践性的问题解决学习。此外还有其他的学习方式。
　　（三）教师
　　整合实施后，教师的角色也发生了很大的转变，教师由传统的课本知识传授者、课件制作者，转变为对课程内容进行重构组合的设计者、学习者学习的指导者和学习活动的组织者和参与者。具体表现在以下几个方面
　　（1）从课堂教学到实施课堂与活动并存的教学：对于传统的计算机辅助教学阶段，由于教师的思路仍然被束缚在课堂上，教师都有一种既定的思想，必须要在课堂的40或是45分钟内要完成本节课某个知识点的教学目标，所以课件只是教师用来展示某个知识重点或是难点、来更好更快的达到自己的既定教学目标。一个学期的绝大部分课时都是教师在课堂上讲解、学生竖着耳朵听、同时拿着笔记录老师强调的某个知识重点。由于课时的限制、课程结构的不容调整、大班教学学生人数的要求、升学压力等诸多因素，教师们都很少放手组织大型的学生分组的学习活动，尤其对于中学的课堂。但随着教育各界人士对信息技术和课程整合的实践的不断探索和其思想日益深入人心，知识的展现“空间”不再是简单的书本教材呈现，知识的展现“时间”的限制也随之打破。传统的课时限制被打破，各种形式不受课时限制的教师组织的学生学习活动在教学中所占有的比例在不断增大，出现了各种形式的跨学科的、跨课堂限制的综合实践课、活动课、研究课和探索课。这些活动的共同特点一般都是以任务驱动的形式、让学生通过自身的参与和实践来达到学习知识、培养各种个人的能力素质以及和他人协作能力的目标，学生活动的时间不局限于某个课时，根据活动的性质可以是一周、一个月甚至是一个学期或是一年，结合课上或是课外学生协作完成，活动的空间也不仅仅是学校，应尽量创造时机让学生走出校园，了解社会，反过来通过在实践中解决问题来应用所学习的知识来学习知识和培养各种技能。
　　（2）从教内容到教方法的变换：实施信息技术和课程整合，学生学习的重心不再仅仅放在学会知识上，而是转到学会学习、掌握方法和培养能力上，培养学生掌握信息时代的学习方式。因此教师应该从教内容向教方法上转变：
　　帮助学生检视和反思自我、明白自己想要学习什么和获得什么；帮助学生发现他们所学东西的个人意义；
　　帮助学生营造和维持学习过程中积极的心理氛围，帮助学生坚定自己的意志，克服惰性心理；
　　帮助学生寻找、搜集和利用学习资源，帮助学生学会使用网络、电子词典等信息化的学习工具；
　　帮助学生设计合适的学习活动并监控学习活动的实施，帮助学生形成时间与事务管理的良好习惯；
　　帮助学生进行深层次的思考，帮助学生对知识内容的迁移应用，帮助学生学会提问、学会概括、归纳与演绎；
　　帮助学生对学习过程和结果进行评价，并促进评价的内在化。
　　（3）教学设计重点由教学内容转移为教学过程：对于传统的计算机辅助教学阶段，由于认识到课件可以辅助教师在课堂教学中创设教学情景，所以在教授知识的重点难点上起了一定的作用。为了促进教师在课堂上使用课件来辅助教学，全国上下各级都组织了大量的课件评比活动，但是对课件的过分关注导致了一个极端的现象——教学一线的教师们只关心课件的评比结果，不关注其在教学中的实际效果，而且花费了大量的时间和金钱用在眼花缭乱的技术表现和页面美观上，教学的付出和产出有着严重的不平衡。同时课件设计的思路不能摆脱其局限性，仍然用以教为中心的思路来设计主要用于教师传递教学信息的课件，这种事先确定的、有固定程序的、定型情节的、封闭的、整体型的课件设计思路也根本不适应千变万化的现实课堂教学。到了课程整合阶段，人们的注意力开始由课件向整个教学过程转移，关注以设计“问题”情景以及促进学生解决问题的教学策略为核心的教学规划与准备的过程，目的是激励学生利用信息化环境协作进行探究、实践、思考、综合运用、问题解决等高级思维活动，培养学生创新精神和实践能力。同时这种以学为主、或以学为中心的教学设计中的每一个环节要真正落到实处都离不开教师的主导作用。这种转变主要表现在以下几个方面：
　　设计的核心从为了表现教学内容的设计、重视课件的设计和开发转变到重视对教学过程和模式的设计，重视教学资源的开发和利用；
　　由于对学生的培养目标由知识中心转换为以能力为中心，学习内容也相应不再是单个分割的学科知识点，而是交叉学科的综合专题
　　教学模式由原来的以教师为中心的讲授、辅导、模拟演示或是让学生进行固定步骤的操练练习转变成强调学生进行自主探索、多人协作和实践能力培养的各种研究性学习、探究性学习或是协作性学习；
　　教学周期不再是固定的单个课时，而是根据学习的需要变成一周、几周甚至一个学期；
　　教学评价由原来的面向学生的反应性行为转变成强调学生学习过程的形成性评价；
　　学习管理从原来的简单的由教师来记录演变成在教师的指导下由学生自主进行管理的反映学生整个成长过程的档案袋；
　　（4）教学设计成果从教案变为教学过程单元包：对于传统教学，教师需要对每个课时进行教案的设计和编写，主要侧重教授知识的梳理和对教材的重新组织。而信息化环境下的课程整合侧重教学活动与教育资源的设计，教学设计成果则是一个教学过程单元包，这个过程单元包可以直接用于课堂的教学。教学过程单元包所包含的内容有：
　　信息化单元教学设计方案：整个单元的侧重教学过程的教学设计方案；
　　学生作品规范/范例：最后学生完成的作品的样例；
　　教学课件：本单元中所用到的课件；
　　评价量规：对学生的各项表现及其相应作品的评价量表；
　　教学支撑材料：本单元中所用到的学习资源；
　　参考资源：包括信息调查模板、实验报告模板、评价报告模板等等；
　　单元实施方案：本单元的具体的教学活动过程的实施方案。
　　（四）教学媒体
　　在整合阶段，教学媒体的作用不再局限于制作课件和对课件的展示，而是强调建构出一种理想的信息化教学环境，让学生在集合教学的评价管理、教学资源的呈现和组织以及各种认知工具的信息化环境中开展学习，要在以多媒体和网络为基础的信息化环境中实施课程教学活动：包括多媒体计算机、多媒体课堂网络、校园网络和互联网络等。在这种信息化教学环境中，课件不过是众多的教学资源中的一种，这种环境可以支持真实的情境创设、不受时空限制的资源共享、快速灵活的信息获取、丰富多样的交互方式、打破地区界限的协作交流、以及有利于培养学习者创造性的自主发现和自主探索。
　　我们要重新定位以计算机及网络为核心的信息技术在教育中的作用，信息技术与课程整合，将改变人们对信息技术的以往观念，传统的信息技术观，主要是作为知识的呈现工具、教学的辅助工具，而忽视信息技术构建信息化学习环境，作为学生强大的认知工具的功能，更加忽视其构筑数字化学习社区的功能。对于以前的计算机辅助教育，无论是课堂辅助、个别辅导、操练和练习、还是游戏，信息技术所充当的主要是一种导师、学伴、学员或是助手的“拟人”角色，而对于信息技术与课程整合，以计算机及网络为核心的信息技术无论是创设学习情景、提供学生自主探索的学习资源、作为教学的教具还是学具，充当的更多的是“拟物”的角色。整合中信息技术所起的作用可以大致概括成以下几点：
　　（1）教师教学工具：信息技术与课程整合是原来的计算机辅助教学理念的提升和发展，原来的信息技术教学应用更加关注的是辅助教学，而且将信息技术孤立于课程目标之外，不能作为教学结构的有机元素来看待，不能取得良好的教学效果。信息技术与课程整合，并非忽视信息技术作为教学工具的功能，而是把其作为信息技术与课程实施整合的一个侧面来看待。信息技术作为教师教学工具，主要是作为情景创设工具、学生的情感激励工具、知识呈现工具、师生通讯交流工具、测评工具等，信息技术作为教学工具，将更加关注其教学设计的合理性，从课程目标出发，真正地把信息技术融入于教学结构之中。
　　（2）学生认知工具：信息技术与课程整合区别于以往的辅助教学的突出特点，就是信息技术作为学生强大的认知工具，学生根据学习目标，合理选择信息技术工具。信息技术主要作为课程学习内容和学习资源的获取工具、作为生生、师生之间的协商学习和交流讨论的学习工具、作为知识建构和创作实践工具和作为自我评测和学习反馈工具。学生可以根据学习环境和目标，根据其预期结果，选择合适的信息技术工具作为学生的学习工具。
　　（3）环境构建工具：信息技术应该构建一个有效的数字化学习环境，信息技术构建学习环境可以通过其网络通讯功能以及虚拟功能等方面体现，营造实现学生有效学习的环境，让学生真正在其中进行自我体验，学会在数字化学习环境中实现知识的主动建构，构筑自己的学习经验。