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1 生 物 教 育 信 息 技 术 教 程 胡 银 亨 著 电 子 科 技 大 学 出 版 社

2 内 容 提 要 本 书 根 据 现 代 教 学 工 作 对 教 师 职 业 素 质 的 要 求 信 息 工 程 技 术 向 职 业 教 学 工 作 的 渗 透 以 及 广 大 教 学 工 作 者 的 迫 切 需 要, 结 合 作 者 在 教 学 工 作 中 的 经 验 编 写 而 成 本 书 分 为 教 法 篇 资 源 库 篇 生 物 学 文 档 和 教 学 管 理 篇 课 件 制 作 篇, 以 及 收 集 和 发 布 教 育 教 学 信 息 篇, 包 括 12 章 : 计 算 机 辅 助 教 学 用 计 算 机 授 课 建 立 生 物 学 资 源 库 生 物 文 档 的 计 算 机 输 入 学 生 成 绩 和 生 物 学 科 研 数 据 统 计 制 作 学 生 成 绩 通 知 书 教 学 软 件 的 开 发 和 评 价 用 PowerPoint 制 作 电 子 书 页 式 课 件 用 Flash 制 作 时 间 线 式 课 件 用 Authorware 制 作 流 程 线 式 课 件 用 FrontPage 制 作 网 页 式 课 件 网 络 教 学 资 源 的 利 用 本 书 适 合 于 生 物 学 类 的 教 师 师 范 院 校 类 的 学 生 使 用, 对 于 其 他 学 科 的 教 师 亦 有 很 好 的 参 考 价 值 图 书 在 版 编 目 (CIP) 数 据 生 物 教 育 信 息 技 术 教 程 / 胡 银 亨 著. 成 都 : 电 子 科 技 大 学 出 版 社, ISBN Ⅰ. 生 Ⅱ. 胡 Ⅲ. 生 物 课 计 算 机 辅 助 教 学 中 学 教 材 Ⅳ.G 中 国 版 本 图 书 馆 CIP 数 据 核 字 (2004) 第 号 生 物 教 育 信 息 技 术 教 程 胡 银 亨 著 出 版 : 电 子 科 技 大 学 出 版 社 ( 成 都 市 建 设 北 路 二 段 四 号, 邮 编 :610054) 责 任 编 辑 : 黄 礼 玲 发 行 : 新 华 书 店 印 刷 : 电 子 科 技 大 学 出 版 社 印 刷 厂 开 本 :787mm 1092mm 1/16 印 张 14.5 字 数 348 千 字 版 次 :2004 年 8 月 第 一 版 印 次 :2004 年 8 月 第 一 次 印 刷 书 号 :ISBN /G 93 印 数 : 册 定 价 :24.00 元 版 权 所 有 侵 权 必 究 邮 购 本 书 请 与 本 社 发 行 科 联 系 电 话 :(028) 邮 编 : 本 书 如 有 缺 页 破 损 装 订 错 误, 请 寄 回 印 刷 厂 调 换

3 前 言 前 言 计 算 机 在 教 师 职 业 中 越 来 越 显 示 出 它 的 重 要 作 用, 它 可 以 极 大 地 丰 富 教 学 模 式, 提 高 教 学 效 率 20 世 纪 90 年 代 末, 党 中 央 作 出 了 深 化 教 育 改 革 全 面 推 进 素 质 教 育 的 决 定 ( 中 共 中 央 国 务 院 关 于 深 化 教 育 改 革 全 面 推 进 素 质 教 育 的 决 定 ), 国 务 院 批 转 了 面 向 21 世 纪 教 育 振 兴 行 动 计 划 和 第 三 次 全 教 会 精 神,1999 年 9 月, 教 育 部 召 开 了 全 国 中 小 学 教 师 继 续 教 育 和 校 长 培 训 工 作 会 议,2000 年 3 月 颁 发 了 中 小 学 教 师 继 续 教 育 工 程 方 案 及 其 实 施 意 见 ( 教 师 [2000]3 号 ), 将 教 师 信 息 技 术 教 育 作 为 中 小 学 教 师 继 续 教 育 的 重 要 目 标 之 一,2002 年 又 颁 发 了 教 育 部 关 于 推 进 教 师 教 育 信 息 化 建 设 的 意 见, 指 出 了 积 极 推 进 教 育 信 息 化 的 重 要 性 和 紧 迫 性, 同 时 指 出 了 十 五 期 间 教 师 教 育 信 息 化 建 设 的 指 导 思 想 原 则 发 展 目 标 和 措 施 可 见, 教 育 信 息 技 术 的 重 要 性 本 书 是 根 据 生 物 学 教 师 职 业 对 信 息 技 术 的 需 要 而 编 写 的, 适 用 于 生 物 学 教 师 学 习, 师 范 类 学 生 是 今 后 的 教 师, 因 此 适 用 于 师 范 类 的 学 生 学 习, 对 于 其 他 学 科 的 教 师 亦 有 很 好 的 参 考 价 值 由 于 不 能 把 教 师 的 职 业 看 成 简 单 的 备 课 上 课 等 因 此, 本 书 主 要 分 为 教 法 篇 资 源 库 篇 生 物 学 文 档 和 教 学 管 理 篇 课 件 制 作 篇 收 集 和 发 布 教 育 教 学 信 息 篇 这 些 篇 总 共 分 为 12 章 : 计 算 机 辅 助 教 学 用 计 算 机 授 课 建 立 生 物 学 资 源 库 生 物 文 档 的 计 算 机 输 入 学 生 成 绩 和 生 物 学 科 研 数 据 统 计 制 作 学 生 成 绩 通 知 书 计 算 机 辅 助 教 学 软 件 的 开 发 和 评 价 用 PowerPoint 制 作 电 子 书 页 式 课 件 用 Flash 制 作 时 间 线 式 课 件 用 Authorware 制 作 流 程 线 式 课 件 用 FrontPage 制 作 网 页 式 课 件 网 络 教 学 资 源 的 利 用 本 书 按 教 师 职 业 的 应 用 体 系 编 写, 用 任 务 驱 动 先 进 的 教 学 理 念, 大 多 数 章 中 都 有 观 摩 作 品 跟 我 学 个 人 练 习 和 总 结 提 高 活 动 本 书 使 用 的 观 摩 作 品 和 一 切 素 材 都 在 配 套 光 盘 中, 供 学 习 者 使 用 作 者 于 1997 年 被 泸 州 市 市 委 泸 州 市 市 政 府 评 为 具 有 突 出 贡 献 的 拔 尖 人 才,1998 年 被 四 川 省 省 委 四 川 省 省 政 府 评 为 具 有 突 出 贡 献 的 优 秀 专 家, 享 受 政 府 特 殊 津 贴 作 者 于 2002 底 被 四 川 省 教 育 厅 聘 为 四 川 省 中 小 学 教 师 信 息 技 术 等 级 检 测 专 家, 研 究 中 小 学 教 师 所 需 要 的 信 息 技 术 知 识 教 师 对 信 息 技 术 的 掌 握 在 于 应 用, 也 就 在 于 将 它 应 用 于 整 个 职 业 中, 没 有 必 要 死 记 硬 背 那 些 不 必 要 的 东 西 根 据 这 个 观 点, 编 写 了 四 川 省 中 小 学 教 师 信 息 技 术 检 测 标 准, 四 川 省 教 育 厅 做 专 门 文 件 下 发, 作 为 检 测 依 据 本 书 由 卓 先 德 技 术 验 证 和 校 正 作 者 2004 年 2 月 前 言

4 1.1 计 算 机 辅 助 教 学 的 发 展 概 况 教 法 篇 随 着 计 算 机 处 理 技 术 网 络 通 信 技 术 多 媒 体 数 字 技 术 的 快 速 发 展, 社 会 信 息 化 已 经 深 入 到 人 类 生 存 的 各 个 领 域 对 信 息 收 集 加 工 转 输 和 应 用 已 成 为 社 会 支 柱 技 术 之 一, 代 表 着 技 术 革 命 的 主 流 和 方 向 教 育 事 业 的 发 展 要 适 应 信 息 化 社 会 的 要 求, 必 须 从 教 育 观 念 教 育 思 想 教 学 内 容 教 学 模 式 教 学 环 境 教 学 方 法 教 学 手 段 和 教 学 管 理 等 各 个 方 面 进 行 一 系 列 的 改 革, 其 中, 对 教 育 信 息 技 术 应 用 的 推 进 是 诸 多 教 育 改 革 中 的 重 要 组 成 部 分 信 息 技 术 应 用 于 教 学 过 程, 不 仅 有 利 于 传 统 教 学 模 式 和 教 学 方 法 的 改 进, 还 有 利 于 教 育 观 念 和 教 育 思 想 的 更 新 通 过 人 机 交 互 网 络 信 息 共 享 教 学 信 息 作 品 的 构 建 等 过 程, 不 仅 大 大 扩 展 师 生 的 知 识 视 野, 而 且 对 提 高 学 生 的 创 新 和 实 践 能 力 有 很 大 帮 助, 从 而 增 加 了 学 生 对 信 息 化 社 会 的 适 应 能 力 信 息 化 教 育 是 指 以 现 代 化 信 息 技 术, 特 别 是 以 计 算 机 多 媒 体 和 网 络 通 信 技 术 为 基 础 的 教 育 形 态 信 息 化 教 育 的 概 念 是 从 20 世 纪 90 年 代 开 始 提 出, 伴 随 着 信 息 高 速 公 路 的 出 现 而 提 出 教 育 信 息 技 术 是 研 究 教 育 工 作 者 在 教 育 教 学 过 程 中 应 用 的 信 息 技 术, 它 是 现 代 教 育 职 业 对 教 育 工 作 者 的 要 求 生 物 教 育 信 息 技 术 是 研 究 生 物 学 教 育 工 作 者 在 教 育 教 学 过 程 应 用 的 信 息 技 术 第 1 章 计 算 机 辅 助 教 学 计 算 机 辅 助 教 学 (Computer-Assisted Instruction, 简 称 CAI) 的 研 究 与 应 用 始 于 1958 年, 几 十 年 来 飞 速 地 发 展, 后 来 又 提 出 了 计 算 机 辅 助 学 习 和 课 程 整 合 概 念 计 算 机 辅 助 学 习 和 信 息 技 术 与 课 程 整 合 实 际 上 是 计 算 机 辅 助 教 学 的 不 同 阶 段, 信 息 技 术 与 课 程 整 合 是 计 算 机 辅 助 教 学 发 展 的 高 级 阶 段 1.1 计 算 机 辅 助 教 学 的 发 展 概 况 1. 基 本 概 念 (1) 计 算 机 辅 助 教 育 (CBE) 计 算 机 辅 助 教 育 (Computer-Based Education, 简 称 CBE) 是 计 算 机 在 教 育 中 的 重 要 作 用, 它 是 为 了 提 高 教 育 质 量 和 效 率, 利 用 计 算 机 技 术 ( 包 括 硬 件 和 软 件 技 术 ), 按 照 科 学 的 方 法 解 决 教 育 过 程 中 的 问 题, 如 解 决 教 学 管 理 以 及 教 育 研 究 中 的 问 题, 由 此 形 成 的 一 种 新 的 教 育 技 术 CBE 包 括 两 个 方 面 : 计 算 机 辅 助 教 学 (Computer-Assisted Instruction, 简 称 CAI) 和 计 算 机 管 理 教 学 (Computer-Managed Instruction, 简 称 CMI) 有 的 作 者, 如 罗 米 朱 斯 克 (Romiszowski,1986), 把 计 算 机 在 教 学 中 的 作 用 分 为 三 个 方 教 法 篇 1

5 第 1 章 计 算 机 辅 助 教 学 面 : 一 是 将 计 算 机 用 作 管 理 工 具 ; 二 是 用 作 辅 助 ( 或 代 替 ) 教 师 的 工 作 ( 一 个 教 学 工 具 ); 三 是 辅 助 学 习 工 具 者 的 工 具, 称 之 为 学 习 者 的 工 具 ( 注 意 : 不 是 学 习 工 具 ) 在 实 际 应 用 中, 很 少 有 单 独 使 用 CAI 或 CMI 的, 一 般 在 CAI 中 也 有 CMI 的 功 能, 因 此, 许 多 人 常 把 CAI 和 CBE 混 同 使 用 例 如, 在 英 国 和 美 国 对 教 学 (Instruction) 和 学 习 (Learning) 的 使 用 就 存 在 着 不 同 在 美 国, 术 语 教 学 是 趋 向 更 加 全 面 的 观 念, 它 包 括 教 师 / 学 生 之 间 的 各 种 类 型 的 信 息 交 换 而 在 英 国, 把 术 语 CAI 变 为 局 限 于 课 程 的 程 序 教 学 的 类 型, 而 更 喜 欢 一 般 的 术 语 计 算 机 辅 助 学 习 (CAL) 在 英 国, 一 些 作 者 说 明 CAL/CML/CAI 之 间 的 差 别, 认 为 CAI 是 CAL 的 子 集 在 说 明 CMI 时, 认 为 是 CML 的 一 个 变 种 尽 管 它 不 断 地 构 成 对 学 习 执 行 过 程 的 评 价 和 对 答 案 的 反 馈, 或 者 改 进 课 程 材 料, 选 择 不 同 的 题 目, 或 者 仅 仅 通 知 学 生, 他 有 哪 些 进 步 / 错 误 / 不 足, 这 种 辅 助 学 习 过 程 是 一 种 有 效 的 方 法 但 一 些 作 者 不 认 为 CML/CMI 是 一 个 独 立 的 类 型, 严 格 来 说 不 是 CAL 的 独 立 的 部 分 戈 德 夫 雷 和 斯 特 林 (Godfrty&Sterling,1982) 设 计 的 CAL 教 材 中, 把 CML 单 元 作 为 任 意 的 CAL 教 材 中 的 一 个 基 本 组 成 部 分, 而 且 称 为 CAL 教 材 模 块 中 的 跟 踪 层 (Tracking Layer) (2) 计 算 机 辅 助 教 学 (CAI) 计 算 机 辅 助 教 学 (Computer-Assisted Instruction, 简 称 CAI) 是 计 算 机 辅 助 教 育 (Computer-Based Education, 简 称 CBE) 的 重 要 组 成 部 分, 它 是 教 师 为 了 提 高 教 学 效 果 和 效 率, 利 用 以 计 算 机 为 中 心 的 丰 富 的 教 学 资 源, 改 进 传 统 教 学, 或 为 学 生 提 供 一 个 学 习 环 境, 使 学 生 通 过 与 计 算 机 的 交 互 对 话 进 行 学 习 的 一 种 教 学 形 式 作 为 教 学 媒 体, 计 算 机 与 其 他 教 学 媒 体 ( 如 黑 板 投 影 仪 和 录 像 机 等 ) 没 有 什 么 不 同, 都 能 帮 助 教 师 提 高 教 学 效 果 扩 大 教 学 范 围 和 延 伸 教 师 的 教 育 功 能 但 是, 由 于 计 算 机 具 有 海 量 存 储 高 速 处 理 信 息 和 自 动 工 作 等 功 能, 不 仅 能 够 呈 现 教 学 信 息, 还 能 接 收 学 生 的 回 答 并 进 行 判 断, 进 而 对 学 生 进 行 学 习 指 导 因 此, 在 利 用 计 算 机 进 行 学 习 时, 能 够 使 学 生 有 多 种 控 制 例 如, 选 择 学 习 内 容 和 进 度 ; 根 据 学 生 的 学 习 情 况, 选 择 不 同 的 学 习 路 径, 实 现 因 材 施 教 的 教 学 原 则 ; 收 集 每 个 学 生 在 学 习 过 程 中 的 执 行 信 息, 以 便 为 教 师 提 供 多 方 面 的 报 告 ; 学 生 在 这 样 的 环 境 中, 必 须 优 质 高 度 地 集 中 精 神, 不 允 许 像 在 课 堂 上 那 样 走 神 等, 成 为 学 生 学 习 和 认 知 的 重 要 工 具 显 然, 这 些 功 能 是 其 他 教 学 媒 体 无 法 做 到 的 计 算 机 之 所 以 能 够 做 到 这 一 点, 一 方 面 是 计 算 机 设 备 本 身 具 有 的 能 力, 另 一 方 面, 也 是 最 重 要 的 方 面, 就 是 教 师 事 先 编 制 好 了 具 有 各 种 功 能 的 CAI 软 件, 计 算 机 只 是 执 行 这 些 软 件 特 别 是 多 媒 体 和 Internet 的 应 用, 能 够 极 方 便 地 为 教 师 和 学 生 提 供 大 量 的 用 于 教 和 学 ( 最 终 是 为 了 学 生 的 学 ) 的 丰 富 资 源, 利 用 计 算 机 进 行 教 和 学 已 经 成 为 当 今 教 学 过 程 中 不 可 缺 少 的 手 段 与 其 他 教 学 媒 体 相 比, 在 教 学 中 计 算 机 具 有 不 可 替 代 的 作 用 CAI 的 应 用 已 经 成 为 促 进 教 学 改 革 和 提 高 教 学 质 量 的 重 要 突 破 口 (3) 计 算 机 管 理 教 学 (CMI) 计 算 机 管 理 教 学 也 是 CBE 的 一 个 重 要 组 成 部 分 广 义 地 说, 计 算 机 管 理 教 学 是 指 计 算 机 在 学 校 管 理 中 的 应 用, 包 括 教 学 管 理 学 校 事 务 管 理 图 书 情 报 资 料 管 理 等 ; 另 一 种 说 法 认 为,CMI 是 利 用 计 算 机 指 导 整 个 教 学 过 程 的 教 学 管 理 系 统, 包 括 组 织 课 程 和 学 生 数 据, 监 督 学 生 的 学 习 进 程, 诊 断 和 补 救, 评 价 学 习 结 果 和 为 教 师 提 供 计 划 信 息 等 还 有 人 认 为, 2 教 法 篇

6 1.1 计 算 机 辅 助 教 学 的 发 展 概 况 CMI 包 括 计 算 机 在 学 校 中 的 事 务 管 理 ( 如 从 事 档 案 管 理 财 务 管 理 和 设 备 管 理 等 ) 图 书 资 料 管 理 和 具 体 的 教 学 管 理 2. 计 算 机 辅 助 教 学 的 兴 起 计 算 机 辅 助 教 学 的 研 究 与 应 用 始 于 1958 年, 在 短 短 的 几 十 年 中, 它 得 到 迅 速 的 发 展, 并 对 教 育 教 学 改 革 产 生 了 深 刻 的 影 响 同 其 他 学 科 一 样,CAI 的 产 生 和 发 展 具 有 广 泛 的 基 础, 归 纳 起 来 主 要 有 三 方 面, 即 计 算 机 辅 助 教 学 产 生 和 发 展 的 物 质 基 础 社 会 基 础 和 理 论 基 础 (1)CAI 产 生 和 发 展 的 物 质 基 础 计 算 机 是 20 世 纪 人 类 最 伟 大 的 科 技 成 果 之 一, 它 的 出 现 对 人 类 社 会 的 发 展 产 生 了 巨 大 的 影 响 从 1946 年 第 一 台 电 子 数 字 计 算 机 诞 生 以 来, 无 论 是 数 量 或 是 性 能, 计 算 机 的 发 展 速 度 是 十 分 惊 人 的, 与 其 他 科 技 成 果 相 比, 计 算 机 的 发 展 具 有 明 显 的 特 点 首 先 是 发 展 快, 表 现 在 数 量 增 加 快 和 性 能 提 高 快 1950 年, 全 世 界 只 有 10 台 计 算 机, 到 1970 年, 增 加 到 10 万 台,1984 年 达 到 4000 万 台 特 别 是 微 型 计 算 机 的 出 现, 由 于 它 体 积 小 使 用 方 便 价 格 低 廉, 因 此 各 国 拥 有 微 型 机 的 数 量 明 显 增 加 1993 年 全 世 界 共 有 计 算 机 1.48 亿 台, 其 中 1.35 亿 台 为 个 人 计 算 机 在 数 量 激 剧 增 加 的 同 时, 计 算 机 性 能 的 提 高 和 品 种 的 多 样 化 也 是 十 分 明 显 的 按 照 计 算 机 发 展 过 程 中 使 用 元 件 的 类 型, 计 算 机 的 发 展 经 历 了 电 子 管 晶 体 管 集 成 电 路 和 大 规 模 集 成 电 路 四 个 时 代, 无 论 是 在 硬 件 技 术 方 面 还 是 在 软 件 技 术 方 面 都 有 了 突 飞 猛 进 的 发 展, 特 别 是 微 型 计 算 机 出 现 之 后, 计 算 机 的 发 展 势 头 更 加 迅 猛 微 型 机 技 术 的 迅 速 发 展, 使 微 型 机 能 够 具 有 小 型 机 甚 至 大 型 机 的 功 能, 出 现 了 1~2 年 甚 至 几 个 月, 产 品 就 更 新 换 代 一 次 集 成 度 提 高 一 倍 性 能 提 高 一 倍 价 格 降 低 一 倍 的 局 面, 为 微 型 机 的 广 泛 应 用 创 造 了 良 好 条 件 (2)CAI 产 生 和 发 展 的 社 会 基 础 首 先 是 信 息 社 会 对 教 育 提 出 的 要 求 随 着 科 学 技 术 和 信 息 产 业 的 迅 速 发 展, 信 息 成 为 科 学 技 术 进 步 和 社 会 经 济 发 展 的 重 要 智 力 资 源 传 统 工 业 将 为 知 识 密 集 型 的 高 技 术 工 业 所 代 替, 从 事 信 息 产 业 的 人 口 比 例 越 来 越 大 社 会 价 值 的 增 加 主 要 靠 知 识, 劳 动 技 能 主 要 不 是 靠 体 力, 而 是 以 智 力 和 知 识 为 基 础 不 断 地 提 高 人 们 的 智 力, 已 成 为 决 定 生 产 和 经 济 增 长 的 关 键 因 素 信 息 时 代 给 人 们 的 生 活 带 来 了 重 大 变 化, 对 社 会 各 方 面 提 出 了 新 的 要 求, 特 别 是 对 教 育 提 出 了 更 为 迫 切 的 要 求, 主 要 表 现 在 : 1 知 识 更 新 加 速 了 知 识 激 增, 形 成 所 谓 的 知 识 爆 炸 在 信 息 时 代, 由 于 电 子 技 术 通 信 技 术 和 计 算 机 技 术 的 迅 速 发 展, 可 以 通 过 广 播 电 视 传 真 录 像 计 算 机 以 及 Internet 等 方 式 传 播 各 种 信 息 知 识 以 加 速 度 方 式 积 累, 形 成 所 谓 的 知 识 爆 炸 信 息 的 增 长 和 计 算 机 通 信 技 术 的 广 泛 应 用, 知 识 更 新 的 速 度 越 来 越 快 特 别 是 近 几 十 年, 许 多 国 家 投 入 了 大 量 的 人 力 物 力 和 财 力 发 展 科 学 技 术 的 研 究, 并 且 使 科 研 与 生 产 紧 密 结 合, 大 大 缩 短 了 科 研 成 果 实 用 化 周 期 例 如, 电 话 技 术 的 实 用 化 用 了 五 六 十 年, 无 线 电 广 播 的 实 用 化 用 了 35 年, 电 视 技 术 的 实 用 化 用 了 12 年, 晶 体 管 技 术 的 实 用 化 减 少 到 3 年, 现 在 微 电 子 学 的 各 种 研 究, 实 用 化 一 般 仅 需 一 年 就 能 完 成 根 据 联 合 国 教 科 文 组 织 的 统 计, 教 法 篇 3

7 第 1 章 计 算 机 辅 助 教 学 人 类 有 史 以 来, 数 万 年 积 累 的 科 学 知 识 占 10%, 而 近 30 年 来 积 累 的 占 90% 英 国 技 术 预 测 专 家 詹 姆 斯 马 丁 测 算 出 人 类 知 识 在 19 世 纪 是 每 50 年 增 加 一 倍,20 世 纪 每 10 年 增 加 一 倍,20 世 纪 70 年 代 每 5 年 增 加 一 倍, 而 目 前 大 约 每 3 年 增 加 一 倍 这 就 向 教 育 提 出 了 这 样 的 要 求 : 如 何 解 决 人 们 的 学 习 时 间 接 受 能 力 和 理 解 能 力 有 限 与 知 识 激 增 的 矛 盾 2 高 度 发 展 智 力 信 息 时 代 不 仅 要 求 人 们 有 丰 富 的 知 识, 更 要 求 有 高 度 发 展 的 智 力, 否 则 将 很 难 适 应 和 推 动 社 会 的 进 步 教 育 专 家 的 研 究 表 明, 信 息 时 代 的 教 学 活 动 不 应 以 发 展 人 的 记 忆 为 主 要 目 标, 而 应 以 发 展 人 的 智 力 创 造 力 为 主 要 目 标 信 息 时 代 向 教 育 提 出 了 如 何 培 养 学 生 善 于 学 习 善 于 思 维 提 高 创 造 力 的 要 求 信 息 时 代 对 社 会 和 教 育 提 出 的 这 些 要 求 用 传 统 的 教 育 方 法 是 很 难 满 足 的 传 统 教 育 以 传 授 知 识 为 主 要 目 标, 以 教 师 为 中 心 课 堂 为 中 心 和 书 本 为 中 心 的 教 学 活 动, 远 不 能 适 应 社 会 发 展 对 教 育 的 要 求, 况 且 学 校 教 育 对 形 成 个 体 的 知 识 的 实 际 影 响 是 不 大 的, 校 外 的 其 他 因 素 具 有 很 重 要 的 作 用 传 统 的 班 级 教 学 很 难 贯 彻 因 材 施 教 的 原 则, 不 利 于 培 养 学 生 的 创 造 能 力 第 二, 教 育 做 出 的 相 应 的 改 革 教 育 对 社 会 的 发 展 和 国 家 的 振 兴 有 重 要 的 战 略 作 用, 教 育 的 发 展 必 然 会 促 进 社 会 的 进 步, 而 社 会 的 进 步 又 会 对 教 育 的 改 革 和 发 展 不 断 地 提 出 新 的 要 求 为 了 适 应 信 息 社 会 的 需 要, 教 育 做 出 了 相 应 的 改 革, 包 括 : 1 从 以 教 育 为 中 心 向 终 身 教 育 转 变, 从 培 养 记 忆 力 向 培 养 创 造 力 转 变 在 信 息 时 代, 知 识 和 技 术 的 学 习 不 只 是 在 学 校 里, 而 且 在 各 种 场 合 都 可 以 进 行, 可 以 通 过 出 版 物 广 播 电 视 和 计 算 机 等 多 种 媒 体 同 时, 新 技 术 新 发 明 不 断 出 现, 对 科 学 技 术 来 说, 知 识 陈 旧 化 的 过 程 加 快, 知 识 的 半 衰 期 不 断 缩 短 20 世 纪 80 年 代 一 般 知 识 的 半 衰 期 为 3~ 5 年, 某 些 新 技 术 还 不 到 30 个 月 在 这 种 情 况 下, 靠 在 学 校 里 学 习 的 知 识 就 可 以 在 社 会 上 受 用 一 生 的 做 法 已 经 行 不 通 了 世 界 上 许 多 国 家, 尤 其 是 美 日 等 有 影 响 的 国 家, 都 提 出 了 教 育 概 念 的 扩 大 和 更 新 问 题 认 为 学 校 只 能 为 一 生 的 教 育 打 下 基 础, 即 培 养 学 生 的 自 我 教 育 能 力 ; 要 通 过 终 身 教 育 获 得 各 种 知 识 和 技 术 国 外 的 继 续 教 育 工 程 教 育 (Continues Engineering Education, 简 称 CEE), 我 国 的 电 视 大 学 函 授 大 学 等 都 是 实 现 终 身 教 育 的 有 效 方 式 随 着 教 育 功 能 逐 渐 地 向 整 个 社 会 扩 展, 以 及 时 代 对 知 识 和 智 力 的 要 求, 转 变 学 校 的 职 能, 由 传 授 现 有 的 知 识 和 技 能 为 主 要 目 标, 转 变 为 培 养 人 们 具 有 丰 富 的 创 造 力 为 主 要 目 标 2 学 习 新 技 术, 使 用 新 技 术 当 代 科 学 的 发 展 具 有 综 合 化 的 趋 势 从 事 自 然 科 学 的 人 需 要 懂 得 一 些 社 会 科 学 的 知 识 ; 从 事 社 会 科 学 的 人 也 需 要 懂 得 一 些 自 然 科 学 知 识, 特 别 是 作 为 信 息 处 理 工 具 的 计 算 机, 人 们 应 能 熟 悉 它 的 使 用 在 信 息 社 会, 掌 握 计 算 机 知 识 及 其 应 用, 同 掌 握 语 文 及 数 理 化 一 样 重 要, 应 从 中 小 学 开 始 进 行 教 育, 使 青 少 年 及 早 掌 握 新 的 信 息 处 理 工 具 的 使 用, 造 就 有 新 知 识 能 适 应 各 种 变 化 和 富 有 创 新 精 神 的 一 代 人 为 此, 许 多 国 家 纷 纷 制 定 政 策, 开 展 计 算 机 教 育 在 信 息 时 代, 科 学 技 术 以 前 所 未 有 的 速 度 向 前 发 展, 其 中 微 电 子 技 术 计 算 机 和 光 纤 通 信 技 术 发 展 尤 为 迅 速 这 一 方 面 向 人 们 提 出 了 要 不 断 学 习 新 技 术 的 要 求, 另 一 方 面 也 向 人 们 提 供 了 发 展 教 育 的 新 的 手 段 计 算 机 辅 助 教 学 就 是 人 们 利 用 计 算 机 这 一 现 代 技 术 解 决 教 学 中 许 多 问 题 的 成 功 试 验 目 前, 许 多 学 校 配 置 的 计 算 机, 不 仅 用 于 训 练 学 生 如 何 使 用 4 教 法 篇

8 1.1 计 算 机 辅 助 教 学 的 发 展 概 况 计 算 机, 而 且 还 用 于 学 校 教 学 和 管 理, 帮 助 或 代 替 教 师 的 部 分 工 作 CAI 的 发 展 反 映 了 社 会 发 展 的 一 种 趋 势 计 算 机 技 术 的 飞 速 发 展, 对 科 学 军 事 经 济 文 化 和 政 治 等 社 会 的 各 个 方 面 产 生 着 巨 大 的 影 响, 从 而 对 教 育 工 作 者 提 出 了 迫 切 的 任 务 : 一 是 要 培 养 适 应 现 代 科 学 技 术 发 展 要 求 的 人 才, 必 须 在 各 级 各 类 学 校 和 各 种 学 科 专 业 都 要 普 及 计 算 机 教 育 ; 二 是 为 了 提 高 教 育 质 量 和 教 学 水 平, 必 须 要 把 计 算 机 技 术 作 为 一 种 重 要 手 段, 开 展 计 算 机 辅 助 教 育, 加 速 教 育 手 段 的 现 代 化 (3)CAI 产 生 和 发 展 的 理 论 基 础 计 算 机 辅 助 教 学 的 产 生 和 发 展, 受 到 多 方 面 理 论 的 影 响, 其 中 最 重 要 的 是 教 育 心 理 学 的 影 响 CAI 思 想 的 形 成 受 到 两 个 要 领 的 影 响 : 教 学 机 器 和 程 序 教 学 利 用 机 器 进 行 教 学 的 要 领 是 美 国 心 理 学 家 锡 德 尼 普 莱 西 (Sidney Presser) 在 20 世 纪 20 年 代 提 出 来 的 1924 年 他 设 计 了 一 台 教 学 机 器, 能 自 动 送 出 多 个 供 学 生 选 择 的 问 题, 并 对 学 生 的 回 答 做 出 正 误 判 断 因 为 是 通 过 机 器 进 行 教 学, 所 以 又 称 为 机 器 教 学 或 自 动 教 学 当 时 没 有 引 起 人 们 的 普 遍 重 视, 但 它 的 原 理 与 后 来 发 展 起 来 的 程 序 教 学 有 着 密 切 的 联 系 到 了 20 世 纪 50 年 代 中 期, 美 国 著 名 的 教 育 心 理 学 家 斯 金 纳 教 授 (B F Skinner) 根 据 从 实 验 室 中 对 动 物 实 验 引 出 的 操 作 条 件 反 射 和 积 极 强 化 的 理 论, 论 证 了 普 莱 西 教 学 机 器 的 心 理 学 依 据, 提 出 了 程 序 教 学 法, 并 且 设 计 了 新 的 教 学 机 器 斯 金 纳 提 出 了 将 学 习 材 料 线 性 组 织 的 方 式 和 小 步 调 的 教 学 程 序, 后 来 发 展 成 为 不 用 教 学 机 器 只 用 程 序 教 材 的 程 序 教 学 程 序 教 学 的 基 本 特 点 是 学 生 通 过 阅 读 程 序 教 材 并 不 断 地 回 答 问 题 来 进 行 学 习, 教 师 的 教 不 一 定 通 过 课 堂, 而 可 以 通 过 程 序 教 材 来 实 现 与 传 统 的 班 级 教 学 相 比, 在 观 念 上 是 一 个 大 的 变 化, 即 学 生 的 学 与 教 师 的 教 可 以 在 不 同 的 时 间 和 空 间 进 行 从 某 种 意 义 上 讲, 程 序 教 学 是 没 有 教 师 的 直 接 交 互 的 一 种 尝 试 在 程 序 教 学 中, 教 师 的 任 务 是 根 据 教 学 逻 辑 和 学 习 心 理 规 律, 将 教 学 内 容 编 制 成 供 学 生 自 学 的 程 序 教 材, 用 以 引 导 学 生 按 照 一 定 的 逻 辑 顺 序 进 行 学 习 程 序 教 材 是 由 一 系 列 的 小 段 组 成, 这 些 小 段 称 为 帧 (Farm) 在 每 一 帧 后 面 有 多 个 问 题, 要 求 学 生 回 答, 并 根 据 回 答 的 结 果 提 供 给 学 生 一 个 附 加 帧, 这 样 做 的 意 图 是 使 每 一 个 学 生 能 以 与 他 自 己 的 能 力 相 适 应 的 速 度 进 行 学 习 程 序 教 学 的 另 一 个 特 点 是 具 有 小 的 步 子 积 极 反 应 及 时 反 馈 和 自 定 步 调 等 由 于 计 算 机 具 有 存 储 信 息 和 加 工 信 息 的 独 特 功 能, 用 它 去 实 现 程 序 教 学 再 合 适 不 过 了 到 了 20 世 纪 50 年 代 后 期, 程 序 教 学 法 形 成 了 两 种 模 式 : 直 线 式 和 分 支 式 直 线 式 是 斯 金 纳 首 先 提 出 来 的, 他 将 学 习 材 料 形 成 的 帧 组 织 成 一 个 线 性 序 列 ( 如 图 1-1 所 示 ), 要 求 每 一 个 学 生 按 照 相 同 的 路 径 进 行 学 习, 而 且 帧 的 顺 序 是 设 定 好 的, 以 便 从 一 个 帧 到 另 一 个 帧 是 简 单 的 且 包 含 尽 量 少 的 附 加 信 息 因 为 学 习 过 程 的 每 一 步 都 很 简 单, 所 以 学 习 者 很 容 易 完 成 学 习 任 务 n 图 1-1 分 支 式 是 美 国 克 劳 德 (Norman E.Groder) 提 出 来 的 克 劳 德 根 据 他 训 练 军 事 人 员 的 经 教 法 篇 5

9 第 1 章 计 算 机 辅 助 教 学 验, 试 图 根 据 学 生 可 能 出 现 的 错 误 来 编 制 程 序, 如 图 1-2 所 示 错 误! n 图 1-2 学 生 在 阅 读 完 每 一 帧 后, 有 多 个 选 择 问 题 要 求 他 回 答, 根 据 回 答 的 结 果, 引 导 学 生 到 教 学 程 序 的 下 一 步 对 于 错 误 的 选 择, 引 导 学 生 学 习 补 救 材 料, 以 弄 明 白 他 所 犯 的 错 误 ; 对 于 正 确 的 选 择, 引 导 学 生 学 习 下 一 帧 与 直 线 式 不 同, 分 支 式 允 许 学 生 以 完 全 不 同 的 路 径 进 行 学 习 这 两 种 模 式 对 计 算 机 辅 助 教 学 有 着 直 接 影 响 正 是 在 这 些 理 论 的 指 导 下, 计 算 机 成 了 辅 助 教 学 的 重 要 工 具, 从 而 产 生 了 计 算 机 辅 助 教 学 除 了 心 理 学 理 论 对 计 算 机 辅 助 教 学 的 形 成 有 直 接 的 影 响 之 外, 还 有 信 息 论 系 统 论 和 控 制 论 等 都 有 着 不 同 程 度 的 影 响 3. 计 算 机 辅 助 教 学 的 发 展 CAI 的 兴 起 有 着 它 的 社 会 基 础 物 质 基 础 和 理 论 基 础 在 CAI 的 发 展 过 程 中, 这 三 种 因 素 始 终 起 着 促 进 和 制 约 作 用, 因 此, 只 有 通 过 CAI 中 所 运 用 的 学 习 ( 或 教 学 ) 理 论 和 计 算 机 技 术 以 及 社 会 的 需 求, 去 观 察 和 分 析 CAI 的 发 展, 才 能 真 正 把 握 CAI 的 本 质 及 其 发 展 的 脉 络 (1) 计 算 机 辅 助 教 学 的 发 展 阶 段 根 据 CAI 软 件 所 运 用 的 学 习 理 论 和 使 用 的 计 算 机 技 术, 可 以 把 CAI 的 发 展 分 为 三 个 阶 段 1 第 一 阶 段 从 20 世 纪 50 年 代 到 80 年 代 中 后 期, 可 以 认 为 是 CAI 发 展 中 的 第 一 阶 段 在 学 习 理 论 的 应 用 上, 多 数 CAI 软 件 采 用 行 为 主 义 学 习 理 论 众 所 周 知, 斯 金 纳 是 行 为 主 义 学 习 理 论 的 杰 出 代 表 人 物, 他 所 倡 导 的 程 序 教 学 集 中 体 现 了 这 一 理 论 行 为 主 义 学 习 理 论 强 调 刺 激 反 应 和 强 化, 通 过 反 应 后 的 强 化 建 立 反 应 与 刺 激 间 的 正 确 联 系 1979 年, 加 涅 和 布 里 格 思 根 据 行 为 主 义 学 习 理 论 提 出 了 对 CAI 设 计 有 重 要 指 导 作 用 的 教 学 设 计 原 则, 这 就 是 :A. 接 近 (Contiguity) 原 则, 即 反 应 必 须 在 刺 激 后 立 即 出 现 ;B. 重 复 (Repetition) 原 则, 重 复 练 习 能 加 强 学 习 和 促 进 记 忆 ;C. 反 馈 与 强 化 (Feedback and Reinforcement) 原 则, 与 反 应 正 确 性 有 关 的 信 息 可 以 促 进 学 习 ;D. 提 示 及 其 衰 减 (Prompting and Fading) 原 则, 在 逐 步 减 少 提 示 的 情 况 下, 朝 着 期 望 的 反 应 引 导 学 生, 从 而 完 成 学 习 在 这 些 理 论 原 则 的 指 导 下, 这 一 时 期 开 发 的 大 量 的 CAI 课 件 多 数 是 操 练 和 个 别 指 导 型 的, 强 调 通 过 学 习, 使 学 生 掌 握 一 定 的 知 识 在 这 一 阶 段, 其 主 要 特 征 是 利 用 计 算 机 的 快 速 运 算 图 形 动 画 和 仿 真 等 功 能 辅 助 教 师 解 决 教 学 中 的 某 些 重 点 难 点, 而 且 这 些 CAI 课 件 大 多 以 演 示 为 主, 同 时 也 体 现 了 人 - 机 交 互 方 式 2 第 二 阶 段 20 世 纪 80 年 代 中 后 期 到 90 年 代 中 后 期, 是 CAI 发 展 的 第 二 阶 段 在 这 6 教 法 篇

10 1.1 计 算 机 辅 助 教 学 的 发 展 概 况 期 间 无 论 是 CAI 的 发 展 规 模, 还 是 应 用 水 平 都 有 显 著 的 提 高 在 理 论 的 运 用 上, 由 于 在 心 理 学 界 认 知 学 习 理 论 与 行 为 主 义 学 习 理 论 的 激 烈 争 论, 此 时 认 知 理 论 已 经 占 了 统 治 地 位, 成 为 指 导 CAI 发 展 的 重 要 理 论 基 础 认 知 学 习 理 论 认 为 世 界 是 由 客 观 实 体 其 特 征 以 及 客 观 事 物 之 间 的 关 系 所 构 成, 在 学 习 上 他 们 强 调 学 习 者 内 部 的 认 知 过 程 认 为 教 学 的 目 标 在 于 帮 助 学 习 者 习 得 事 物 及 其 特 性, 使 外 界 客 观 事 物 ( 知 识 及 其 结 构 ) 内 化 为 其 内 部 的 认 知 结 构 根 据 认 知 学 习 理 论, 学 习 的 各 个 内 部 过 程 分 别 是 接 受 期 待 提 取 信 息 到 短 时 记 忆 选 择 性 知 觉 语 义 编 码 反 应 强 化 激 发 信 息 的 保 持 形 成 概 念 1981 年 加 涅 维 格 和 罗 杰 斯 等 人 指 出, 学 习 的 内 部 过 程 与 学 习 周 期 的 几 个 阶 段 是 一 致 的, 若 能 使 CAI 提 供 的 学 习 活 动 ( 人 - 机 交 互 过 程 ) 与 学 习 的 内 部 过 程 相 一 致, 会 明 显 地 增 加 CAI 的 有 效 性 为 此, 人 们 建 立 了 与 学 习 内 部 过 程 相 一 致 的 相 应 的 CAI 活 动 序 列 根 据 这 一 关 系, 人 们 在 设 计 和 开 发 CAI 软 件 时, 经 常 会 在 CAI 课 件 的 开 始, 利 用 能 体 现 课 件 内 容 且 具 有 强 烈 感 染 力 的 图 形 序 列, 引 起 学 生 的 注 意 并 在 学 习 开 始 时, 告 诉 学 生 目 标, 从 而 激 起 学 生 对 学 习 的 期 望 接 下 来 会 通 过 测 试, 刺 激 学 生 回 忆 以 前 的 学 习, 以 便 把 已 有 的 与 将 要 学 习 的 新 的 知 识 结 合 起 来 然 后, 向 学 生 呈 现 刺 激 材 料, 即 呈 现 教 学 信 息 并 不 断 地 提 供 学 习 指 导, 以 促 进 语 义 编 码 的 内 部 过 程 为 了 检 验 学 生 对 新 知 识 的 理 解 程 度, 经 常 提 供 足 够 多 的 练 习, 要 求 学 生 做 一 下, 以 表 明 他 们 已 经 理 解 怎 么 做, 让 学 生 参 与 学 习, 并 形 成 新 的 刺 激, 诱 发 学 生 的 行 为 在 学 生 做 出 反 应 表 现 出 行 为 之 后, 及 时 地 让 学 生 知 道 其 反 应 的 正 确 性 及 正 确 程 度, 即 向 学 生 提 供 反 馈 信 息 为 了 促 进 进 一 步 的 回 忆 并 巩 固 学 习 结 果, 不 少 CAI 软 件 都 具 有 测 试 功 能, 以 评 定 学 生 的 行 为, 使 成 功 的 意 义 建 构 加 以 强 化 许 多 优 秀 的 CAI 软 件, 还 利 用 多 媒 体 技 术 和 多 种 手 段, 提 供 有 利 于 学 习 迁 移 的 实 例 和 情 境, 让 学 生 去 求 解 去 探 索, 这 不 仅 有 利 于 学 习 的 迁 移, 对 于 发 展 学 生 的 认 知 策 略 也 是 不 可 缺 少 的 这 一 时 期 的 主 要 特 征 是 强 调 辅 助 学 习, 出 现 计 算 机 辅 助 学 习 CAL(Computer-Assisted learning) 的 概 念 即 强 调 如 何 利 用 计 算 机 作 为 辅 助 学 生 学 习 的 工 具, 例 如 帮 助 搜 集 资 料 安 排 学 习 计 划 辅 导 答 疑 作 为 伙 伴 平 等 讨 论 谈 心 等 等 它 不 仅 利 用 计 算 机 辅 助 教 师 的 教, 更 强 调 利 用 计 算 机 辅 助 学 生 的 学 在 这 一 时 期, 计 算 机 技 术 得 到 了 迅 速 发 展, 特 别 是 多 媒 体 技 术 的 出 现 和 应 用, 使 CAI 产 生 了 巨 大 变 化 在 人 - 机 交 互 方 式 上 更 加 多 样 化, 通 过 图 文 声 像 等 多 种 形 式 表 达 教 学 信 息 ; 在 信 息 组 织 方 式 上 采 用 了 超 文 本 技 术, 形 成 超 媒 体 系 统, 能 较 好 地 适 应 学 习 者 的 联 想 性 思 维 3 第 三 阶 段 进 入 20 世 纪 90 年 代 后,CAI 的 发 展 产 生 了 新 的 飞 跃, 进 入 到 了 一 个 新 的 发 展 阶 段, 主 要 表 现 在 建 构 主 义 (Constructivism) 学 习 理 论 的 应 用 和 计 算 机 网 络 的 使 用 建 构 主 义 学 习 理 论 突 出 了 学 习 者 的 主 体 作 用, 它 认 为 学 习 者 是 信 息 加 工 的 主 体, 是 意 义 的 主 动 建 构 者, 而 不 是 外 部 刺 激 的 被 动 接 受 者 和 被 灌 输 的 对 象 教 师 是 意 义 建 构 的 促 进 者 和 帮 助 者 ; 而 不 是 知 识 的 传 授 者 和 灌 输 者 帮 助 学 生 建 构 意 义 就 是 帮 助 学 生 对 当 前 学 习 内 容 所 反 映 的 事 物 的 性 质 规 律 以 及 该 事 物 与 其 他 事 物 之 间 的 内 在 联 系 达 到 深 刻 的 理 解 建 构 主 义 者 根 据 他 们 对 学 习 的 理 解, 提 出 了 多 种 教 学 方 法, 例 如 : 随 机 教 学 (Random Access Instruction); 抛 锚 式 教 学 (Anchored Instruction); 支 架 式 教 学 (Scaffolding Instruction) 等 教 法 篇 7

11 第 1 章 计 算 机 辅 助 教 学 这 些 教 学 方 法 的 提 出, 为 开 发 CAI 软 件 提 供 了 重 要 的 理 论 依 据 虽 然 在 20 世 纪 90 年 代 以 前 建 构 主 义 学 习 理 论 就 已 提 出 并 形 成 了 它 的 理 论 体 系, 但 真 正 在 计 算 机 辅 助 教 学 中 得 到 比 较 广 泛 的 应 用 还 是 20 世 纪 90 年 代 以 后 的 事 多 媒 体 和 计 算 机 网 络, 特 别 是 Internet 网 络 的 普 及, 为 开 发 能 够 体 现 建 构 主 义 理 论 的 学 习 环 境 提 供 了 良 好 的 条 件 知 识 经 济 的 到 来, 对 人 才 的 培 养 提 出 了 更 高 的 要 求, 要 求 学 生 不 仅 要 有 丰 富 的 知 识, 更 重 要 的 是 要 有 自 我 学 习 的 能 力, 要 有 创 造 精 神, 这 为 在 CAI 中 应 用 建 构 主 义 学 习 理 论 提 出 了 社 会 要 求 这 一 阶 段 的 主 要 特 征 是 不 仅 将 以 计 算 机 为 核 心 的 信 息 技 术 用 于 辅 助 教 或 辅 助 学, 而 更 强 调 要 利 用 信 息 技 术 创 建 理 想 的 学 习 环 境 全 新 的 学 习 方 式 与 教 学 方 式, 从 而 彻 底 改 变 传 统 教 学 结 构 与 教 学 模 式 这 一 阶 段 提 出 了 信 息 技 术 与 课 程 整 合 的 概 念, 即 IITC(Integrating IT into the Curriculum) (2) 我 国 的 CAI 发 展 概 况 在 我 国 CAI 的 研 究 和 应 用 开 展 较 晚 20 世 纪 80 年 代 初 期, 一 些 高 等 学 校 在 CROMEECO 和 APPLEⅡ 等 微 型 机 上 开 发 了 计 算 机 语 言 教 学 系 统, 数 学 物 理 辅 助 教 学 软 件 包 以 及 辅 助 英 语 教 学 系 统 后 来 在 IBM 公 司 生 产 的 系 列 微 型 机 上 开 发 了 一 些 辅 助 教 学 软 件 国 家 教 育 部 高 教 司 在 1993 年 和 1994 年 1 月, 分 别 组 织 高 等 工 科 学 校 和 理 科 学 校 成 立 CAI 协 作 组, 组 织 和 指 导 高 等 CAI 的 应 用 和 研 究 工 作 1986 年, 原 国 家 教 委 基 教 司 成 立 了 全 国 中 小 学 计 算 机 教 育 研 究 中 心, 专 门 负 责 中 小 学 CAI 的 应 用 与 研 究, 组 织 CAI 课 件 的 评 审 和 推 广, 对 CAI 的 发 展 起 到 了 巨 大 的 推 动 作 用 20 世 纪 90 年 代 中 期 后,Internet 在 学 校 中 的 应 用 有 了 很 大 发 展, 到 1997 年 9 月, 已 有 270 所 学 校 入 网, 分 布 在 70 多 个 城 市, 有 5 万 台 计 算 机, 每 天 有 用 户 15 万 多 人 现 在, 中 学 都 已 经 普 遍 入 网, 中 心 小 学 也 入 网 为 了 适 应 信 息 社 会 的 发 展, 迎 接 知 识 经 济 的 到 来, 我 国 政 府 十 分 重 视 信 息 技 术 教 育 和 信 息 技 术 在 教 学 中 的 应 用 教 育 部 在 2000 年 3 月 颁 发 了 中 小 学 教 师 继 续 教 育 工 程 方 案 及 其 实 施 意 见 ( 教 师 [2000]3 号 ), 指 出 : 在 全 国 中 小 学 积 极 推 进 信 息 技 术 教 育, 促 进 中 小 学 课 程 教 材 教 学 的 改 革, 是 实 现 教 育 现 代 化 的 需 要, 是 深 化 基 础 教 育 改 革, 全 面 实 施 素 质 教 育 的 需 要, 是 面 向 21 世 纪 国 际 竞 争, 提 高 综 合 国 力 和 全 民 素 质, 培 养 具 有 创 新 精 神 和 实 践 能 力 的 新 型 人 才 的 需 要 2002 年 又 颁 发 了 教 育 部 关 于 推 进 教 师 教 育 信 息 化 建 设 的 意 见, 指 出 了 积 极 推 进 教 育 信 息 化 的 重 要 性 和 紧 迫 性, 同 时 指 出 了 十 五 期 间 教 师 教 育 信 息 化 建 设 的 指 导 思 想 原 则 发 展 目 标 和 措 施 教 育 部 决 定 加 快 中 小 学 信 息 技 术 课 程 建 设, 积 极 推 进 信 息 技 术 教 育 要 求 : 全 国 普 通 高 级 中 学 最 迟 于 2001 年 开 设 信 息 技 术 必 修 课 程 ; 经 济 比 较 发 达 地 区 的 初 级 中 学, 最 迟 于 2003 年 开 设 信 息 技 术 必 修 课 程 ; 其 他 地 区 的 初 级 中 学 最 迟 于 2005 年 开 设 信 息 技 术 必 修 课 程 城 市 和 经 济 比 较 发 达 地 区 的 小 学 最 迟 于 2005 年 普 及 信 息 技 术 教 育 ; 其 他 地 区 的 小 学 最 迟 于 2010 年 普 及 信 息 技 术 教 育 在 政 府 的 高 度 重 视 和 积 极 支 持 下, 我 国 中 小 学 信 息 技 术 教 育 有 了 较 大 发 展, 已 初 具 规 模 据 不 完 全 统 计, 到 1999 年 底 全 国 开 展 信 息 技 术 教 育 的 中 小 学 学 校 数 已 经 达 到 所, 占 10%, 开 设 信 息 技 术 课 程 的 学 校, 每 年 接 受 信 息 技 术 教 育 的 学 生 有 万 人, 占 8 教 法 篇

12 1.1 计 算 机 辅 助 教 学 的 发 展 概 况 10%; 具 有 计 算 机 总 台 数 165 万 台, 平 均 每 100 名 学 生 拥 有 一 台, 计 算 机 教 室 间, 建 立 校 园 网 的 学 校 有 所 在 开 展 信 息 技 术 教 育 的 同 时, 教 育 部 也 十 分 重 视 信 息 技 术 在 教 学 中 的 应 用, 要 求 教 师 高 度 重 视 并 适 应 信 息 技 术 对 教 学 过 程 的 深 刻 影 响 信 息 技 术 的 发 展 及 其 在 教 学 中 的 普 遍 应 用, 必 将 引 起 教 学 内 容 呈 现 方 式 的 多 样 化, 引 起 教 师 的 角 色 教 学 方 式 学 生 的 学 习 方 式 师 生 互 动 方 式 的 变 革 教 师 要 积 极 学 习 并 主 动 适 应 这 一 变 革, 在 教 学 设 计 中 充 分 体 现 信 息 技 术 的 潜 在 优 势, 为 学 生 的 学 习 和 发 展 提 供 丰 富 多 彩 的 教 育 环 境 和 有 力 的 学 习 工 具 这 为 计 算 机 在 教 学 中 的 深 入 应 用, 在 宏 观 上 提 供 了 政 策 保 证 (3) 计 算 机 辅 助 教 学 的 发 展 方 向 学 习 理 论 计 算 机 技 术 对 CAI 的 发 展 产 生 巨 大 的 作 用, 同 时 也 可 以 看 出 社 会 的 发 展 现 状 对 它 的 期 望 和 约 束, 这 种 期 望 集 中 地 表 现 在 社 会 对 人 才 培 养 的 要 求 上 随 着 知 识 经 济 的 发 展, 对 于 每 一 个 有 作 为 的 社 会 成 员, 不 仅 要 有 丰 富 的 知 识, 还 要 有 很 强 的 实 践 和 创 造 能 力 这 种 能 力 的 培 养, 应 是 学 校 教 育 的 重 要 目 标 目 前, 世 界 各 国 所 进 行 的 教 学 改 革, 包 括 我 国 开 展 的 新 一 轮 教 学 改 革, 其 目 的 都 在 于 此 在 这 种 形 势 下, 若 要 使 CAI 在 教 育 中 起 到 应 有 的 作 用, 就 必 然 在 它 的 开 发 和 应 用 中, 十 分 注 意 采 用 有 利 于 培 养 学 生 创 造 能 力 的 理 论 和 技 术 多 媒 体 和 Internet 在 教 育 中 的 应 用, 在 提 高 学 习 效 率 和 效 果 方 面 的 成 果 已 经 被 教 育 工 作 者 和 整 个 社 会 所 承 认 多 媒 体 和 Internet 的 应 用, 有 利 于 构 造 供 学 生 主 动 学 习 发 现 问 题 主 动 探 索 的 学 习 环 境 ; 有 利 于 调 动 学 生 的 学 习 积 极 性, 使 学 生 积 极 而 深 入 地 思 考, 真 正 掌 握 所 学 的 知 识 和 技 能 ; 有 利 于 在 更 大 的 范 围 内 同 学 习 伙 伴 就 学 习 中 的 一 些 问 题 进 行 讲 座 和 争 论, 这 不 仅 有 利 于 加 深 学 生 对 问 题 的 理 解, 也 有 利 于 培 养 学 生 解 决 问 题 的 能 力 和 创 造 力 利 用 多 媒 体 技 术 开 发 模 拟 的 教 学 软 件, 甚 至 建 立 虚 拟 现 实 这 样 的 学 习 环 境, 是 其 他 媒 体 以 及 人 类 教 师 自 身 无 法 实 现 的 因 此, 在 未 来 的 CAI 发 展 中, 多 媒 体 Internet 互 联 网 和 虚 拟 现 实 在 教 育 中 的 应 用, 会 成 为 人 们 研 究 的 热 点 CAI 的 未 来 发 展, 在 应 用 上 将 会 呈 现 出 多 态 性, 主 要 表 现 在 : 1 应 用 方 式 的 多 样 化 除 了 能 提 供 交 互 环 境 的 CAI 软 件 之 外, 用 于 课 堂 演 示 和 帮 助 教 师 备 课 的 CAI 软 件 也 将 得 到 发 展 2 多 种 学 习 资 源 的 集 成 化 先 进 的 学 习 理 论 为 我 们 开 发 CAI 软 件 提 供 了 重 要 的 理 论 依 据, 这 是 提 高 CAI 软 件 质 量 的 重 要 保 证 在 体 现 先 进 学 习 理 论 的 学 习 环 境 的 建 构 中, 计 算 机 有 着 不 可 替 代 的 作 用, 但 是, 不 能 说 计 算 机 就 是 唯 一 的 学 习 资 源 重 要 的 是 各 种 学 习 资 源 ( 包 括 教 师 ) 的 综 合 运 用, 发 挥 各 种 媒 体 的 各 自 的 独 特 作 用, 从 而 形 成 各 种 学 习 资 源 集 成 的 优 化 的 学 习 环 境 目 前, 建 构 主 义 学 习 理 论 的 应 用 受 到 人 们 的 高 度 重 视, 多 媒 体 计 算 机 网 络 为 实 现 这 一 理 论 提 供 了 不 可 多 得 的 条 件 因 此, 体 现 建 构 主 义 学 习 理 论 的 CAI 软 件 将 会 得 到 迅 速 的 发 展 同 时, 也 应 清 醒 地 看 到, 人 类 教 师 和 计 算 机 软 件 的 有 机 配 合, 会 更 有 效 地 建 构 体 现 建 构 主 义 学 习 理 论 的 学 习 环 境, 而 且 用 费 会 少 得 多 人 类 教 师 的 灵 活 性 和 在 教 学 中 正 确 行 为 对 学 生 的 良 好 影 响, 无 论 如 何 计 算 机 是 无 法 做 到 的 教 法 篇 9

13 第 1 章 计 算 机 辅 助 教 学 3 研 究 使 用 和 教 师 培 训 的 互 动 对 CAI 软 件 在 理 论 上 技 术 上 和 应 用 方 面 的 深 入 研 究, 是 促 进 CAI 不 断 发 展 的 基 础 工 作, 必 须 给 予 充 分 重 视 同 时 也 应 不 断 地 解 决 CAI 软 件 在 使 用 中 的 问 题, 其 中 教 师 的 培 训 是 一 个 关 键 不 仅 要 使 教 师 掌 握 CAI 软 件 的 具 体 使 用 方 法, 更 重 要 的 是 观 念 的 转 变, 以 教 学 改 革 促 进 CAI 的 应 用, 反 之 又 通 过 CAI 的 应 用 促 进 教 学 改 革 CAI 是 在 教 育 教 学 改 革 中 产 生 和 发 展 起 来 的, 它 本 身 带 有 鲜 明 的 革 新 品 格 用 传 统 的 方 法 其 他 的 媒 体, 甚 至 人 类 教 师 本 身 无 法 或 难 以 实 现 的 目 标, 通 过 计 算 机 资 源 的 合 理 应 用, 会 使 问 题 得 到 圆 满 的 解 决 因 此, 应 该 明 确 CAI 软 件 的 研 究 和 应 用 的 根 本 目 的 在 于 改 革 教 学 提 高 学 生 的 培 养 质 量, 而 不 在 于 为 了 形 式 上 的 使 用 把 研 究 应 用 和 教 师 培 训 有 机 地 结 合 起 来, 以 研 究 促 进 应 用, 反 过 来 又 以 应 用 促 进 研 究, 使 其 形 成 互 动 机 制, 是 保 证 CAI 发 展 的 正 确 途 径 1.2 计 算 机 辅 助 教 学 的 作 用 计 算 机 辅 助 教 学 是 教 师 为 了 提 高 教 学 效 果 和 次 序, 利 用 以 计 算 机 为 中 心 的 丰 富 的 教 学 资 源, 改 进 教 学 或 为 学 生 提 供 一 个 学 习 环 境, 使 学 生 通 过 与 计 算 机 的 交 互 对 话 进 行 学 习 的 一 种 教 学 形 式 这 种 教 学 过 程 中, 计 算 机 主 要 是 用 来 呈 现 教 学 计 划 教 学 内 容 记 录 学 生 的 学 习 情 况 和 控 制 学 习 进 程 等 许 多 教 师 在 开 始 使 用 计 算 机 进 行 辅 助 教 学 时, 主 要 地 采 取 演 示 模 式, 即 班 级 教 学 中, 在 教 师 讲 解 的 同 时, 在 课 堂 上 用 计 算 机 演 示 一 些 微 观 现 象 或 动 态 图 形, 或 把 抽 象 的 内 容 形 象 化, 收 到 良 好 的 效 果 因 此, 常 把 计 算 机 辅 助 教 学 理 解 为 在 教 师 课 堂 教 学 中 辅 助 教 师 完 成 一 些 工 作 应 当 说 明, 这 种 演 示 是 CAI 的 一 种 形 式, 但 从 主 要 方 面 来 看, 它 并 不 反 映 CAI 的 根 本 特 征 对 于 那 些 功 能 强 内 容 丰 富 的 CAI 课 件, 能 够 按 照 一 定 的 学 习 理 论 为 学 生 构 造 良 好 的 学 习 环 境, 充 分 体 现 CAI 的 交 互 和 个 别 化 特 点, 学 生 学 习 时 可 以 脱 离 教 师 的 指 导, 此 时, 计 算 机 充 当 了 教 师 的 角 色 即 使 这 样, 从 整 个 教 学 过 程 来 看, 计 算 机 仍 然 是 辅 助 教 师 完 成 一 些 工 作 就 整 个 教 学 过 程 来 说,CAI 只 是 体 现 了 计 算 机 在 一 些 教 学 环 节 上 程 度 不 同 地 发 挥 了 作 用, 许 多 重 要 的 工 作 仍 然 需 要 教 师 去 完 成 1. 计 算 机 辅 助 教 学 的 基 本 原 理 (1) 传 统 的 教 学 系 统 首 先, 教 师 对 教 学 信 息 进 行 加 工 和 处 理, 并 把 教 学 信 息 通 过 语 言 板 书 和 其 他 辅 助 材 料 呈 现 给 学 生 学 生 通 过 自 己 的 感 官, 接 受 教 师 呈 现 的 教 学 信 息, 产 生 接 受 反 应 (Receptive Response), 即 对 接 受 到 的 内 容 进 行 理 解 为 了 确 定 学 生 是 否 真 正 理 解 了 教 师 传 授 的 内 容, 还 应 提 出 各 种 问 题 让 学 生 回 答, 或 通 过 解 决 实 际 问 题, 使 学 生 对 所 学 内 容 真 正 理 解, 这 称 为 构 成 反 应 (Constructive Response) 其 次, 是 对 学 生 的 反 应 进 行 诊 断 和 评 价 为 了 了 解 学 生 对 所 学 内 容 的 理 解 和 掌 握 程 度, 需 要 对 学 生 的 反 应 进 行 诊 断 特 别 是 在 一 个 单 元 学 完 之 后, 进 行 单 元 测 试, 通 过 评 价 及 时 发 现 错 误 并 予 以 纠 正, 并 与 教 学 目 标 进 行 比 较, 以 便 了 解 教 学 目 标 的 实 现 程 度, 这 种 学 习 过 程 中 的 评 价 称 为 形 成 评 价 (Formative Evaluation) 这 种 评 价 与 期 末 考 试 或 期 中 考 试 不 同, 它 不 反 映 学 生 的 学 习 成 绩 或 能 力, 而 是 反 映 学 生 的 学 习 情 况 与 教 学 目 标 的 差 距 教 师 把 教 学 内 容 传 授 给 学 生, 然 后 接 受 学 生 的 反 应, 进 行 诊 断 和 评 价, 以 便 了 解 学 生 10 教 法 篇

14 1.2 计 算 机 辅 助 教 学 的 作 用 的 学 习 情 况 但 是, 只 有 这 两 种 方 向 上 的 信 息 传 递 还 是 很 不 够 的, 还 必 须 把 诊 断 和 评 价 的 结 果 及 时 告 诉 给 学 生, 即 通 常 所 说 的 及 时 反 馈 这 种 及 时 反 馈 很 难 做 到 总 是 及 时 的, 但 它 在 教 学 中 却 是 不 可 缺 少 的 (2) 计 算 机 辅 助 教 学 将 计 算 机 用 作 教 学 媒 体, 可 以 完 成 教 学 过 程 中 对 教 学 信 息 处 理 和 传 递 由 于 计 算 机 在 程 序 的 控 制 下 可 以 通 过 输 出 设 备 ( 如 显 示 器 ) 向 人 们 呈 现 各 种 信 息, 通 过 输 入 设 备 接 收 使 用 者 输 入 的 各 种 信 息, 并 对 输 入 信 息 进 行 判 断, 根 据 判 断 结 果 进 行 转 移 和 提 供 有 针 对 性 的 提 示 信 息 因 此, 把 具 有 教 学 功 能 的 软 件 ( 课 件 ) 配 置 到 计 算 机 之 后, 计 算 机 就 能 像 人 类 教 师 那 样, 与 学 生 构 成 教 学 系 统, 完 成 一 定 的 教 学 任 务 学 生 通 过 与 计 算 机 的 交 互 作 用 进 行 学 习, 其 基 本 过 程 如 下 : 1 选 择 学 习 内 容 : 在 一 个 庞 大 的 CAI 系 统 中, 通 常 存 储 着 多 种 科 目 的 课 件, 而 每 个 科 目 内 容 不 同 并 以 一 定 的 结 构 进 行 组 织 就 是 较 简 单 的 微 型 机 CAI 系 统, 也 可 以 提 供 内 容 丰 富 的 学 习 材 料 因 此 在 一 开 始 学 生 要 根 据 自 己 的 需 要 或 教 师 的 安 排 来 选 择 学 习 的 内 容 2 计 算 机 呈 现 教 学 信 息 : 计 算 机 将 有 关 的 教 学 信 息 按 一 定 的 结 构, 用 文 字 图 形 动 画 和 声 音 等 形 式 呈 现 出 来, 在 生 动 有 趣 的 环 境 中 向 学 生 说 明 一 个 概 念 或 一 种 技 能, 特 别 是 对 抽 象 的 概 念, 通 过 形 象 的 方 法 使 之 变 得 容 易 理 解 3 学 生 接 收 教 学 信 息 : 学 生 通 过 自 己 的 感 官, 接 收 计 算 机 呈 现 的 教 学 信 息, 经 过 思 维 加 以 理 解 和 记 忆 4 计 算 机 提 问 : 当 一 个 概 念 讲 解 完 后, 计 算 机 立 即 提 出 一 些 问 题 要 求 学 生 进 行 回 答, 这 在 CAI 中 是 必 不 可 少 的, 通 过 提 问 了 解 学 生 对 刚 学 过 的 内 容 的 掌 握 程 度 5 学 生 反 应 : 学 生 根 据 对 所 学 知 识 的 理 解, 通 过 思 考 和 判 断, 对 计 算 机 提 出 的 问 题 做 出 反 应, 用 键 盘 或 鼠 标 输 入 自 己 的 回 答 6 判 断 的 反 馈 : 计 算 机 接 收 学 生 的 应 答, 判 断 学 生 做 出 回 答 的 正 确 程 度, 根 据 不 同 情 况 给 出 适 当 的 反 馈 信 息, 这 包 括 在 学 生 做 出 正 确 回 答 时 给 以 肯 定 和 表 扬 ; 在 学 生 做 出 错 误 回 答 时, 指 出 其 回 答 是 不 对 的, 必 要 时 还 要 分 析 错 误 的 原 因, 并 鼓 励 学 生 再 次 回 答 7 反 馈 的 强 化 作 用 : 反 馈 在 CAI 中 是 十 分 重 要 的, 它 具 有 明 显 的 强 化 作 用 学 生 在 做 出 反 应 之 后, 对 他 回 答 的 结 果 特 别 关 心 这 时 看 到 计 算 机 提 供 的 反 馈 信 息, 给 他 的 印 象 就 特 别 深 刻 8 做 出 教 学 决 策 : 根 据 学 生 完 成 回 答 或 测 试 的 情 况, 计 算 机 做 出 下 一 步 的 决 策 ; 是 继 续 学 习, 呈 现 新 的 教 学 内 容 ; 或 是 复 习, 呈 现 原 来 的 教 学 内 容 ; 或 是 进 行 补 习, 提 供 更 为 详 细 易 懂 的 学 习 材 料 ; 或 是 结 束 这 些 决 策 也 可 以 由 学 生 自 己 做 出 不 同 的 CAI 模 式, 其 过 程 不 尽 相 同, 但 呈 现 的 基 本 过 程 没 有 多 大 差 异, 在 如 何 为 学 生 提 供 良 好 的 学 习 环 境, 有 效 地 实 现 与 学 生 的 交 互, 调 动 学 生 的 学 习 积 极 性, 促 进 学 生 的 学 习 等 方 面 应 是 共 同 的 随 着 CAI 的 发 展,CAI 的 应 用 方 式 出 现 了 多 样 化 的 趋 势, 将 计 算 机 用 作 工 具, 整 合 于 教 学 和 学 习 过 程 中, 在 教 师 的 指 导 下, 学 生 通 过 这 样 的 过 程, 不 仅 学 习 到 了 知 识 和 技 能, 也 有 利 于 创 造 性 思 维 的 发 展 和 实 际 解 决 问 题 能 力 的 提 高, 同 时 对 提 高 信 息 技 术 素 质 也 大 有 益 处 教 法 篇 11

15 第 1 章 计 算 机 辅 助 教 学 2. 在 教 学 中 的 优 势 和 不 足 计 算 机 辅 助 教 学 作 为 新 的 教 育 技 术, 在 教 育 和 教 学 中 发 挥 了 重 要 作 用, 受 到 了 人 们 的 高 度 重 视 在 许 多 方 面, 计 算 机 的 作 用 是 其 他 媒 体 不 可 取 代 的 首 先 从 媒 体 适 应 教 学 的 能 力 来 看, 计 算 机 有 很 高 的 适 应 性 主 要 表 现 在 它 具 有 适 应 个 别 需 要 的 能 力, 它 能 够 接 收 学 生 的 回 答 评 价 学 生 的 回 答 并 提 供 及 时 的 反 馈, 根 据 学 生 的 回 答 情 况 来 调 节 教 学 在 满 足 学 生 要 求 方 面, 它 能 较 好 地 赢 得 注 意 和 激 发 学 生 的 学 习 积 极 性 并 能 适 应 学 习 者 的 喜 爱 在 管 理 方 面,CAI 能 够 记 录 并 报 告 学 生 的 执 行 情 况 这 些 是 其 他 媒 体 所 不 及 的 在 产 生 逼 真 的 映 像 和 描 述 运 动 方 面, 由 于 多 媒 体 的 应 用, 已 能 取 得 与 录 像 磁 带 和 电 视 同 样 的 效 果 在 产 生 动 听 的 声 音 方 面 也 有 很 好 的 效 果 随 着 多 媒 体 和 计 算 机 网 络 技 术 的 迅 速 发 展 和 广 泛 应 用, 计 算 机 已 经 成 为 教 师 教 学 和 学 生 学 习 的 重 要 工 具 因 此, 人 们 对 CAI 这 种 新 的 教 学 形 式 给 予 了 高 度 重 视 (1) 教 师 的 作 用 和 不 足 在 传 统 的 课 堂 教 学 中, 教 师 要 完 成 许 多 任 务 例 如, 计 划 学 习 的 科 目, 评 价 和 分 配 适 当 的 学 习 材 料, 补 充 必 要 的 学 习 资 料, 烦 琐 的 管 理, 评 价 学 生 的 进 步 以 及 具 体 的 教 学 工 作 等 此 外, 教 师 还 要 适 应 各 种 学 生 的 不 同 情 况, 进 行 有 别 于 正 常 情 况 的 教 学, 并 用 成 熟 和 正 确 的 举 止 和 价 值 观 去 影 响 学 生, 为 学 生 提 供 一 个 优 良 的 学 习 环 境 1 教 师 具 有 的 能 力 在 教 学 过 程 中, 教 师 具 有 任 何 媒 体 不 可 替 代 的 作 用, 主 要 表 现 在 教 师 所 具 有 的 以 下 能 力 : 做 出 计 划 的 能 力 有 能 力 的 教 师, 能 充 分 了 解 学 生 和 课 程 目 标, 在 基 础 上, 计 划 和 安 排 为 满 足 这 些 目 标 的 一 系 列 活 动 这 些 计 划 包 括 特 定 的 教 学 项 目 和 教 学 活 动, 除 做 出 原 始 计 划 外, 随 着 实 践 的 进 一 步 深 入, 还 要 对 计 划 做 必 要 的 修 改 开 发 的 能 力 教 师 能 开 发 出 许 多 很 有 价 值 的 教 学 材 料, 制 作 大 批 的 教 学 游 戏 模 型, 对 许 多 特 殊 或 困 难 的 问 题 做 出 圆 满 的 回 答 虽 然 计 算 机 也 能 完 成 预 先 准 备 好 的 教 学, 但 它 不 能 做 出 预 先 没 有 准 备 的 任 何 行 为 建 立 与 学 生 的 联 系 教 师 与 学 生 之 间 的 联 系 是 十 分 重 要 的 学 生 和 教 师 可 以 通 过 各 种 联 系, 互 相 接 收 有 价 值 的 信 息, 这 不 仅 推 动 了 学 习, 而 且 也 帮 助 学 生 学 会 处 理 与 他 人 相 处 的 方 法 综 合 信 息 的 能 力 教 师 能 够 辨 别 和 利 用 从 各 种 渠 道 得 到 的 信 息 例 如, 在 生 物 学 教 学 中, 利 用 日 常 生 活 中 大 家 熟 悉 的 现 象 来 加 强 教 学 概 念 当 然, 要 做 到 这 一 点, 要 求 教 师 对 整 个 课 程 有 充 分 的 理 解 对 于 CAI 来 说, 由 于 它 是 由 不 同 的 作 者 设 计 的, 往 往 不 能 把 某 种 课 程 同 其 他 有 关 的 材 料 联 系 起 来, 因 此 很 难 具 有 这 种 综 合 的 能 力 回 答 学 生 的 询 问 经 常 会 看 到 教 师 们 对 问 题 的 回 答 仅 仅 是 启 发 性 的, 不 是 把 答 案 的 全 部 内 容 一 下 子 说 出 来, 这 无 疑 是 很 有 价 值 的 在 计 算 机 教 学 中, 通 常 很 少 有 机 会 询 问 问 题, 即 使 有 问 题 提 出 来, 绝 大 多 数 计 算 机 也 不 能 辨 认 或 给 出 合 适 的 答 案 有 能 力 在 行 为 和 价 值 方 面 做 出 榜 样 在 学 生 的 一 生 中, 教 师 是 对 他 有 最 重 要 影 响 的 因 素 之 一 教 师 被 看 作 权 威 和 专 家, 学 生 很 容 易 接 受 教 师 的 思 想 和 态 度, 并 有 意 无 意 地 模 仿 有 能 力 交 流 感 情 当 一 个 学 生 遇 到 困 难 时, 教 师 能 够 给 他 ( 她 ) 以 精 神 上 的 鼓 励, 以 12 教 法 篇

16 1.2 计 算 机 辅 助 教 学 的 作 用 调 整 其 心 态 无 论 是 学 生 遇 到 学 习 新 题 目 时 的 困 难, 或 是 在 其 他 方 面 遇 到 了 困 难, 教 师 都 会 耐 心 地 加 以 劝 解, 中 肯 地 用 个 人 经 历 消 除 学 生 的 疑 虑 计 算 机 无 法 像 教 师 那 样 给 学 生 以 温 暖 和 感 情 上 的 安 慰 有 能 力 同 多 个 人 组 成 的 小 组 一 起 工 作 教 师 能 同 很 多 人 组 成 的 小 组 一 起 工 作, 这 不 仅 有 利 于 开 展 小 组 学 习, 从 经 济 角 度 考 虑, 也 比 一 对 一 的 合 算 有 能 力 督 促 学 生 的 学 习 教 师 可 以 寻 找 各 种 新 颖 的 方 法 以 激 发 学 生 的 积 极 性 无 论 是 采 用 行 为 管 理 技 术 开 发 有 趣 的 课 题, 或 是 用 有 趣 的 方 式 呈 现 信 息, 好 的 教 师 都 能 够 激 发 和 保 持 学 生 的 学 习 兴 趣 计 算 机 不 能 像 优 秀 教 师 那 样 发 出 热 情 和 友 善, 虽 然 许 多 学 生 喜 欢 使 用 计 算 机, 但 这 种 兴 趣 不 能 长 久, 因 此, 对 CAI 来 说, 它 的 设 计 必 须 是 相 当 有 效 的 有 能 力 适 应 变 化 着 的 要 求 一 个 有 作 为 的 教 师 具 有 很 强 的 灵 活 性 授 课 进 度 不 可 能 是 固 定 不 变 的, 教 师 要 利 用 各 种 机 会 调 整 课 堂 进 度, 以 适 应 不 可 避 免 的 事 件 出 现 另 外, 教 师 可 以 确 定 哪 些 技 能 是 学 生 应 该 事 先 具 备 的, 在 授 课 之 前, 教 师 可 以 有 选 择 地 教 给 学 生 这 些 技 能 CAI 程 序, 对 于 预 见 到 的 问 题 一 般 都 能 提 供 补 救, 但 对 于 课 程 未 预 见 到 的 问 题 就 无 能 为 力 了 2 教 师 的 不 足 教 学 中 的 许 多 事 情 教 师 可 以 完 成 得 很 好, 但 有 些 事 情 让 教 师 去 做 就 显 得 不 十 分 有 效, 在 这 些 方 面 人 类 教 师 便 有 局 限 性 花 在 个 别 学 生 身 上 的 时 间 不 够 充 分 因 为 一 个 教 师 是 要 面 向 一 个 班 或 一 个 组 的 学 生, 因 此 与 每 个 学 生 个 别 接 触 的 时 间 就 很 有 限 了 根 据 斯 皮 勒 (Spiller) 和 罗 伯 逊 (Robertson) 1984 年 的 报 告, 在 一 节 课 内, 教 师 用 于 个 别 学 生 的 时 间 平 均 计 算 大 约 只 有 15 秒 钟 这 意 味 着, 教 师 虽 然 有 能 力 根 据 不 同 学 生 的 不 同 要 求 进 行 个 别 化 教 学, 但 实 际 上 这 几 乎 是 不 可 能 的 绝 大 多 数 在 教 育 领 域 中 工 作 的 教 师, 都 能 够 进 行 个 别 工 作, 真 诚 地 帮 助 每 一 个 学 生, 但 实 际 工 作 中, 是 很 难 做 到 这 一 点 的 没 有 足 够 多 的 时 间 开 发 教 学 材 料 教 师 的 工 件 是 相 当 繁 忙 的, 每 天 都 要 花 一 定 的 时 间 去 分 析 学 生 的 学 习 情 况, 开 发 必 要 的 教 学 补 充 材 料 和 计 划 进 一 步 的 活 动, 经 常 做 这 些 工 作, 要 花 去 大 量 的 时 间, 以 致 使 教 师 承 受 不 了, 不 可 能 有 时 间 去 开 发 教 学 材 料 有 效 地 评 定 和 追 踪 学 生 的 成 绩 方 面 的 困 难 通 过 学 校 规 定 的 若 干 项 目 来 追 踪 学 生 完 成 各 项 要 求 的 情 况, 是 相 当 麻 烦 的 事, 对 这 样 的 工 作 让 教 师 去 做 显 然 是 不 适 宜 的 尤 其 是 与 不 知 疲 倦 的 计 算 机 相 比, 要 教 师 去 做 评 价 和 追 踪 学 生 的 执 行 情 况 这 件 事, 实 在 是 有 些 为 难 不 能 客 观 地 评 价 学 生 的 成 绩 要 依 靠 教 师 的 个 人 感 觉 来 评 价 一 个 学 生 的 成 绩 是 很 困 难 的, 因 为 当 教 师 评 价 学 生 时, 往 往 会 带 有 主 观 因 素, 不 能 完 全 客 观 地 反 映 学 生 的 成 绩 (2) 计 算 机 的 优 势 和 不 足 计 算 机 进 入 课 堂 后, 可 以 完 成 多 种 任 务 例 如, 把 计 算 机 用 于 诊 断 学 生 的 需 要, 传 递 教 学 材 料, 根 据 实 际 需 要 训 练 学 生, 将 学 生 的 回 答 分 级, 报 告 学 生 的 成 绩, 模 拟 装 有 昂 贵 设 备 或 有 危 险 的 实 验 等 当 计 算 机 配 有 适 当 的 软 件 时, 就 可 以 将 它 用 于 教 学, 显 示 出 它 的 优 势 1 计 算 机 的 优 势 执 行 速 度 快 目 前, 即 使 是 微 机, 每 秒 钟 也 能 处 理 几 百 万 条 指 令 虽 然, 人 类 自 然 语 教 法 篇 13

17 第 1 章 计 算 机 辅 助 教 学 言 的 一 条 命 令 要 由 数 百 条 计 算 机 指 令 来 完 成, 但 计 算 机 的 高 速 工 作, 完 全 可 以 弥 补 这 点 由 于 计 算 机 的 工 作 速 度 快, 计 算 和 数 据 查 询 在 几 秒 钟 内 就 能 完 成, 使 得 这 类 问 题 变 得 非 常 简 单 从 速 度 上 比 较, 人 类 教 师 是 无 法 与 计 算 机 相 比 的 准 确 地 工 作 计 算 机 从 来 不 自 作 主 张, 自 己 不 会 犯 错 误 这 听 起 来 有 点 奇 怪, 但 事 实 上 就 是 这 样 因 为 计 算 机 只 是 简 单 地 执 行 程 序 设 计 者 提 供 的 非 常 准 确 的 指 令 序 列, 它 还 没 有 能 力 改 变 程 序 设 计 者 提 供 的 路 径 计 算 机 的 错 误, 实 际 上 是 设 计 者 或 操 作 者 的 错 误, 即 计 算 机 执 行 了 错 误 的 指 令 序 列 一 旦 排 除 了 这 些 错 误, 计 算 机 就 能 准 确 地 执 行 这 个 程 序 收 集 和 管 理 信 息 计 算 机 高 速 和 准 确 的 特 点, 使 得 它 具 有 发 言 人 的 处 理 数 字 和 字 符 的 能 力, 因 此 成 为 记 录 管 理 报 告 课 后 学 生 成 绩 的 极 好 设 备 促 进 学 生 的 学 习 一 般 来 说, 计 算 机 对 许 多 学 生 是 具 有 吸 引 力 的, 这 种 对 学 生 的 兴 奋 刺 激, 很 容 易 将 学 生 引 导 到 要 学 的 题 目 上 计 算 机 本 身 具 有 很 强 的 促 进 学 生 学 习 的 内 在 潜 力, 例 如, 用 多 媒 体 表 现 教 学 内 容, 利 用 各 种 图 形 和 动 画 使 许 多 抽 象 的 内 容 形 象 化, 利 用 模 拟 或 游 戏 进 行 教 学 等, 都 能 有 效 地 促 进 学 习 重 复 执 行 某 项 任 务 不 会 厌 烦 计 算 机 不 会 产 生 厌 烦, 因 为 它 并 不 在 意 对 相 同 的 命 令 是 执 行 了 一 次 还 是 多 次 如 果 教 师 也 像 计 算 机 这 样 重 复 执 行 某 项 任 务, 那 他 会 对 重 复 的 任 务 产 生 厌 烦 能 够 较 好 地 实 现 个 别 化 教 学 和 协 作 学 习 只 要 有 足 够 多 的 计 算 机 并 将 这 些 计 算 机 联 网, 配 以 丰 富 的 CAI 软 件, 教 师 可 以 利 用 这 些 计 算 机 进 行 多 种 形 式 的 教 学, 学 生 也 可 以 根 据 自 己 的 兴 趣 和 需 要 进 行 个 别 化 学 习 或 利 用 计 算 机 网 络 在 更 大 的 范 围 内 与 学 习 伙 伴 进 行 讨 论, 实 现 协 作 学 习 这 些 都 有 助 于 取 得 比 较 好 的 学 习 效 果 能 够 提 供 丰 富 多 彩 的 多 媒 体 的 学 习 资 源, 生 动 地 表 达 学 习 内 容, 对 学 生 产 生 多 种 刺 激, 有 利 于 学 习 和 记 忆 能 够 展 示 通 常 情 况 下 有 危 险 或 无 法 看 到 的 现 象, 以 及 再 现 以 往 的 过 程 2 计 算 机 的 局 限 性 虽 然 计 算 机 能 够 很 好 地 完 成 许 多 工 件, 但 它 也 有 许 多 局 限 性, 主 要 表 现 在 : 不 能 产 生 自 发 的 回 答 教 师 能 够 根 据 多 年 积 累 的 知 识 和 智 慧 总 结 出 自 己 的 经 验, 甚 至 能 够 将 已 有 的 知 识 和 规 律 总 结 出 新 的 经 验 因 此, 对 学 生 提 出 的 各 种 问 题, 能 够 灵 活 而 圆 满 地 回 答 在 这 方 面, 计 算 机 就 显 得 笨 拙 了 计 算 机 只 能 按 照 指 令 动 作, 它 只 知 道 程 序 设 计 者 为 完 成 特 定 任 务 而 提 供 给 它 的 命 令 只 有 在 应 用 了 更 加 复 杂 的 硬 件 和 人 工 智 能 技 术 之 后, 计 算 机 的 这 种 状 况 才 会 有 改 变 不 能 有 效 地 与 众 多 的 学 生 同 时 工 作 因 为 交 互 式 和 个 别 化 教 学 是 有 效 的 CAI 的 目 标, 成 组 的 学 生 在 一 个 CAI 工 作 站 上 工 作, 则 失 去 了 它 的 主 要 优 势 大 型 计 算 机 系 统, 可 以 提 供 给 许 多 学 生 使 用, 但 是 价 格 要 昂 贵 得 多 互 联 网 的 应 用, 会 使 这 一 问 题 得 到 较 好 的 解 决 不 能 示 范 一 定 类 型 的 行 为 正 像 奈 格 伦 (Nygren.1983) 描 述 的 那 样, 绝 大 多 数 教 育 因 素 人 们 如 何 同 他 人 联 系, 如 何 与 其 他 人 交 流 经 验, 如 何 共 享 艺 术 和 慈 善 一 类 的 喜 悦 不 是 在 电 子 终 端 上 能 够 实 现 的 不 管 这 种 观 点 他 是 否 还 继 续 坚 持, 但 奈 格 伦 的 担 心 是 很 有 道 理 的 无 论 如 何, 计 算 机 无 法 像 人 类 那 样 用 成 熟 而 高 尚 的 行 为 去 影 响 学 生 另 外, 虽 然 计 算 机 在 为 学 生 构 造 学 习 环 境 方 面 具 有 其 他 媒 体 无 法 比 拟 的 潜 力, 但 是, 14 教 法 篇

18 1.3 计 算 机 辅 助 教 学 的 模 式 在 适 应 学 习 过 程 的 变 化, 有 针 对 性 地 引 导 学 生 深 入 思 考 新 的 问 题 等 方 面, 远 不 如 有 经 验 的 教 师 (3) 计 算 机 和 教 师 教 师 和 计 算 机 在 解 决 教 学 中 的 问 题 时 各 具 有 优 势, 两 者 既 不 能 互 相 完 全 代 替, 也 不 能 互 相 排 斥, 而 是 应 该 用 一 种 新 的 方 法 把 两 者 结 合 起 来, 尽 量 减 少 各 自 的 不 足, 使 两 者 的 优 势 变 得 更 加 有 效 这 样 就 会 成 为 一 个 高 效 的 教 学 系 统 计 算 机 可 以 帮 助 教 师 完 成 许 多 工 作, 例 如, 在 学 生 需 要 个 别 指 导 的 场 合, 计 算 机 能 够 提 供 一 对 一 的 指 导 ; 计 算 机 可 以 完 成 教 师 没 有 时 间 去 做 的 那 些 管 理 工 作, 如 测 试 分 级 报 告 和 课 程 安 排 等 工 作 还 有 那 些 善 于 发 挥 计 算 机 优 势 的 工 作, 都 可 以 交 给 计 算 机 去 完 成, 这 样 就 使 教 师 有 更 多 的 时 间 去 处 理 更 重 要 的 教 学 工 作, 去 做 那 些 只 有 教 师 才 能 做 好 的 那 些 事 情 例 如, 计 划 教 学, 开 发 教 学 补 充 材 料, 示 范 成 熟 的 行 为, 启 发 引 导 学 生 去 克 服 遇 到 的 各 种 困 难 特 别 是 一 个 优 秀 教 师 对 学 生 的 道 德 培 养, 一 个 有 道 德 的 人 所 应 有 的 行 为 规 范, 从 长 远 来 看, 这 些 道 德 因 素 要 比 学 习 的 一 些 知 识 还 要 重 要 1.3 计 算 机 辅 助 教 学 的 模 式 计 算 机 辅 助 教 学 过 程 中, 首 先 按 教 学 要 求 教 学 内 容 教 学 策 略, 研 制 出 课 程 教 学 软 件 课 件 (Courseware), 通 过 计 算 机 设 备 向 学 生 展 现 各 种 教 学 信 息, 通 过 输 入 设 备 获 取 学 生 的 反 馈 信 息, 并 予 以 分 析 处 理, 实 现 教 师 教 学 的 任 务 根 据 不 同 的 标 准, 将 计 算 机 辅 助 教 学 模 式 划 分 为 不 同 类 型, 如 刘 力 李 红 波 划 分 的 操 练 与 练 习 个 别 辅 导 教 学 模 拟 和 教 学 游 戏 1 笔 者 把 计 算 机 辅 助 教 学 模 式 划 分 为 : 授 课 模 式 个 别 化 学 习 模 式 协 作 学 习 模 式 和 整 合 性 模 式 1. 授 课 模 式 根 据 师 生 对 计 算 机 的 使 用 情 况, 授 课 模 式 分 为 课 堂 演 示 和 计 算 机 扮 演 教 师 的 角 色 ; 根 据 授 课 时 使 用 的 是 一 台 计 算 机 还 是 网 络 教 室, 分 为 单 机 授 课 和 网 络 教 室 授 课 此 处 简 要 叙 述 课 堂 演 示 和 计 算 机 扮 演 教 师 的 角 色, 在 下 一 章 中 专 门 讲 述 单 机 授 课 和 网 络 教 室 授 课 许 多 教 师 使 用 计 算 机 进 行 辅 助 教 学, 主 要 是 采 取 演 示 模 式, 即 教 师 在 课 堂 上 讲 解 的 同 时, 用 计 算 机 演 示 一 些 生 物 的 微 观 现 象 或 运 动 现 象, 或 把 抽 象 的 生 物 学 内 容 形 象 化, 把 计 算 机 的 作 用 纳 入 到 了 传 统 的 教 学 过 程 中, 虽 然 很 少 有 学 生 与 计 算 机 间 进 行 交 互 作 用, 但 是, 由 于 计 算 机 强 大 的 表 现 能 力, 特 别 是 能 够 动 态 地 表 现 生 物 学 现 象, 因 此 在 教 学 中 能 收 到 良 好 的 效 果 用 计 算 机 扮 演 教 师 的 角 色, 通 过 计 算 机 与 学 生 进 行 一 系 列 的 人 - 机 对 话 而 展 开 教 学 活 动 进 行 授 课 模 式 的 教 学, 首 先 教 师 要 根 据 教 学 内 容 设 计 出 知 识 信 息 序 列, 根 据 教 学 目 标 设 计 出 问 题 序 列 和 学 生 应 做 出 的 反 应, 编 写 成 计 算 机 程 序, 形 成 CAI 课 件 然 后 在 教 学 中 进 行 试 验, 根 据 试 验 中 发 现 的 问 题 对 原 设 计 进 行 修 改, 形 成 符 合 教 学 要 求 和 学 生 认 识 规 律 的 课 件 供 学 生 学 习 使 用 这 个 课 件 的 程 序 主 要 包 括 引 入 新 的 概 念 讲 述 原 理 插 入 启 发 性 的 问 题 判 断 分 析 学 生 的 回 答 等, 使 教 学 逐 步 前 进 在 这 里 所 储 存 的 教 学 内 容 可 以 是 文 字 1 刘 力, 李 红 波. 信 息 技 术 与 课 程 整 合 不 同 于 CAI. 现 代 教 育 技 术 年 第 5 期 :22~25 教 法 篇 15

19 第 1 章 计 算 机 辅 助 教 学 资 料 图 画 动 画 照 片 电 影 录 像 等 多 种 形 式 学 生 在 学 习 时, 利 用 微 机 或 终 端 机 按 照 自 己 的 水 平 进 度 等 不 同 情 况 来 进 行 开 机 后 自 动 进 入 学 习 系 统 或 从 主 机 中 调 出 课 程 内 容 一 般 是 计 算 机 先 向 学 生 呈 现 一 小 段 学 习 内 容, 然 后 提 出 问 题, 学 生 利 用 键 盘 输 入 自 己 的 回 答 如 果 回 答 正 确, 计 算 机 通 过 判 断 给 予 正 强 化 并 呈 现 下 一 步 的 学 习 内 容 否 则, 将 通 过 分 支 系 统 提 供 适 当 的 帮 助, 这 里 包 括 暗 示 讲 解 正 确 的 回 答 或 必 要 的 补 充 材 料 这 种 模 式 包 括 两 种 教 学 方 法 一 种 是 程 序 教 学 法 或 称 为 个 别 指 导 法 (Tutoriae) 这 种 教 学 方 法 学 习 的 主 动 权 完 全 由 计 算 机 控 制, 在 对 话 中 总 是 由 计 算 机 提 出 问 题, 并 根 据 学 生 的 回 答 来 决 定 下 一 步 的 学 习 活 动 另 一 种 是 谈 话 法 (Dialogue) 这 种 教 学 方 法 所 出 现 的 情 境 与 苏 格 拉 底 倡 导 的 谈 话 法 相 似, 它 允 许 学 生 与 计 算 机 进 行 较 为 自 由 的 对 话, 学 生 也 可 以 主 动 地 提 出 问 题, 计 算 机 由 生 成 式 程 序 按 照 一 定 的 教 学 策 略 动 态 地 控 制 教 学 过 程 2. 个 别 化 学 习 模 式 这 种 模 式 为 学 生 提 供 个 别 化 的 学 习 环 境, 学 生 通 过 与 计 算 机 的 交 互 作 用 实 现 学 习 目 标 根 据 不 同 的 学 习 内 容 和 学 习 目 标,CAI 软 件 提 供 的 交 互 方 式 也 有 所 不 同, 这 体 现 了 不 同 的 教 学 ( 或 学 习 ) 方 法, 从 而 形 成 了 不 同 模 式 的 CAI 软 件, 这 种 模 式 也 称 教 学 策 略 (Instructional Strategies), 它 反 映 了 利 用 计 算 机 进 行 学 习 时 的 交 互 方 式 包 括 操 练 和 练 习 对 话 游 戏 模 拟 测 试 问 题 解 答 发 现 学 习 和 信 息 检 索 等 八 种, 如 图 1-3 所 示 对 话 操 练 和 练 习 模 拟 测 试 CAI 游 戏 问 题 解 答 信 息 检 索 发 现 学 习 图 1-3 (1) 操 练 和 练 习 (Drill and Practice) 这 是 发 展 时 间 最 长 而 且 应 用 最 广 的 计 算 机 辅 助 教 学 模 式, 此 类 计 算 机 辅 助 教 学 并 不 向 学 生 教 授 新 的 内 容, 而 是 由 计 算 机 向 学 生 逐 个 呈 现 问 题, 学 生 在 机 上 作 答, 计 算 机 给 予 适 当 的 反 馈 操 练 和 练 习 的 目 的 不 是 为 了 教, 而 是 在 学 生 熟 悉 了 生 物 学 课 程 内 容 之 后, 让 学 生 熟 练 地 掌 握 生 物 学 教 学 内 容, 特 别 是 重 点 和 难 点, 通 过 反 复 的 操 练 和 练 习 而 获 得 和 巩 固 知 识 和 技 能 绝 大 多 数 通 用 的 操 练 和 练 习 CAI 课 件 都 是 设 计 成 配 对 结 合 的 教 材, 以 产 生 刺 激 / 应 答 (Stimulus/response) 状 态 计 算 机 辅 助 教 学 的 操 练 和 练 习 的 内 容 对 培 养 学 生 是 极 为 重 要 的, 但 教 师 在 课 堂 上 又 没 有 那 么 多 时 间 以 问 答 形 式 帮 助 学 生 进 行 复 习 ; 教 材 是 量 化 的, 即 学 习 任 务 能 用 数 学 的 方 法 进 行 描 述 ; 教 材 的 内 容 具 有 配 对 的 形 式 16 教 法 篇

20 1.3 计 算 机 辅 助 教 学 的 模 式 用 于 操 练 和 练 习 的 程 序 基 本 上 分 为 两 类 : 一 类 程 序 是 从 计 算 机 所 存 储 的 题 目 表 中 呈 现 教 材 如 计 算 机 给 出 生 物 学 概 念, 要 求 学 生 回 答 出 它 的 具 体 内 容 ; 又 如 计 算 机 给 出 生 物 学 的 选 择 题 和 判 断 题 等, 要 求 学 生 从 中 选 择 答 案 另 一 类 程 序 是 根 据 一 个 公 式 或 一 种 表 格 产 生 教 材, 在 这 种 情 况 下, 程 序 依 赖 于 产 生 操 练 题 目 的 算 法 例 如, 遗 传 规 律 的 计 算 属 于 这 一 类 在 比 较 完 善 的 操 练 程 序 中, 能 够 给 教 师 许 多 灵 活 性, 以 便 使 操 练 的 特 性 更 加 适 合 各 个 学 生 的 特 点, 并 有 利 于 教 师 对 学 生 学 习 状 态 的 了 解 操 练 和 练 习 还 可 以 放 在 游 戏 的 环 境 中, 以 增 强 学 习 的 趣 味 性, 在 这 些 游 戏 中 附 加 有 时 间 因 素, 以 帮 助 学 生 提 高 完 成 游 戏 的 速 度 同 样 的 操 练 和 练 习 程 序 也 可 以 用 作 学 生 的 经 常 性 测 验 教 材 事 实 上, 许 多 操 练 和 练 习 程 序 包 含 有 把 学 生 分 成 不 同 等 级 的 完 整 的 标 准 例 如, 一 套 100 分 的 题 目, 教 师 可 以 要 求 学 生 有 60 分 以 上 答 对 才 算 通 过, 少 于 60 分 就 算 没 有 通 过 在 一 个 CAI 课 件 中, 保 存 学 生 的 操 练 记 录 对 教 师 了 解 教 学 效 果 是 十 分 必 要 的 在 这 种 情 况 下, 程 序 必 须 具 有 存 储 每 个 学 生 表 现 的 能 力, 并 提 供 给 教 师 输 出 学 生 记 录 信 息 的 能 力 (2) 对 话 对 于 计 算 机 辅 助 教 学, 如 果 不 考 虑 设 计 在 实 现 上 的 实 际 困 难, 对 话 方 式 比 其 他 方 式 都 更 有 用 这 种 方 式 强 调 教 师 与 学 生 之 间 的 对 话, 实 际 上, 计 算 机 具 有 的 学 生 必 须 学 习 的 信 息, 正 是 通 过 这 种 交 互 作 用 得 到 的 对 话 有 两 种 类 型, 由 计 算 机 控 制 的 对 话, 称 为 个 别 指 导, 由 学 习 者 控 制 的 对 话, 称 为 询 问 1 个 别 指 导 (Tutorial) 在 CAI 发 展 的 初 期, 个 别 指 导 几 乎 与 程 序 教 学 是 同 义 语 早 期 的 个 别 指 导, 呈 现 一 帧 或 更 多 的 信 息 后, 呈 现 要 求 回 答 的 问 题 和 根 据 学 生 的 回 答 而 选 择 的 后 继 信 息, 但 在 对 话 中 很 少 或 根 本 没 有 好 的 教 学 练 习, 结 果 不 管 是 采 用 什 么 样 的 计 算 机 语 言 编 写 的 课 件, 也 不 管 在 什 么 类 型 的 计 算 机 上 实 现 这 种 对 话, 其 效 果 都 不 够 好 在 美 国, 许 多 试 图 开 发 帮 助 制 作 和 发 送 对 话 软 件 包 的 研 究 机 构 和 组 织 ( 包 括 IBM 类 的 公 司 ) 很 早 就 发 现 了 这 样 的 问 题, 他 们 开 发 了 COURSEWRITER PLANIT 和 LILOT 等 写 作 语 言 这 些 写 作 语 言 为 教 师 提 供 了 正 确 答 案 选 择 错 误 答 案 选 择 反 馈 选 择 和 根 据 学 生 的 回 答 选 择 后 继 材 料 的 方 法, 以 便 在 开 发 的 CAI 软 件 中, 有 较 好 的 交 互 特 性, 为 学 生 提 供 练 习 的 机 会 在 个 别 指 导 软 件 中, 判 断 学 生 的 输 入 是 比 较 困 难 的 对 客 观 题 ( 选 择 题 多 选 题 和 判 断 题 ) 的 判 断 容 易 做 到, 而 且 比 较 可 靠 对 用 自 然 语 言 进 行 回 答 的 题, 如 综 合 题 论 述 题 等, 其 判 断 就 要 复 杂 得 多 2 询 问 对 话 (Inquiry Dialogue) 在 个 别 指 导 型 的 基 础 上 加 以 修 改, 即 可 构 成 询 问 型 对 话 个 别 指 导 是 计 算 机 将 它 存 储 的 信 息 有 计 划 地 给 学 生 使 用, 而 询 问 对 话 的 处 理 方 法 则 隐 含 着 学 生 要 通 过 一 个 初 始 对 话, 主 动 地 从 计 算 机 那 里 得 到 信 息 个 别 指 导 型 课 件 的 大 多 数 特 性 也 适 用 于 询 问, 许 多 设 计 问 题 是 相 同 的, 交 互 原 则 和 回 答 判 断 等 也 是 类 似 的 在 询 问 的 条 件 下, 给 学 生 提 供 一 个 信 息 环 境, 以 及 获 得 信 息 的 一 系 列 规 则 学 生 可 以 有 一 个 指 定 的 目 标, 也 可 以 没 有 例 如, 动 物 分 类 中, 呈 现 一 个 动 物, 让 学 生 识 别 是 哪 一 教 法 篇 17

21 第 1 章 计 算 机 辅 助 教 学 类 群 ; 又 如, 常 见 传 染 病 的 教 学, 课 件 中 假 设 病 人 的 症 状, 要 求 学 生 通 过 分 析, 指 出 是 哪 一 种 传 染 病, 如 何 预 防 和 治 疗 一 般 情 况 下, 询 问 方 式 要 比 个 别 指 导 方 式 对 学 生 更 具 有 启 发 性 如 果 具 有 充 分 的 技 术 条 件 和 可 以 使 用 的 程 序 资 源, 那 么 将 个 别 指 导 状 态 转 换 成 询 问 方 式 效 果 会 更 好 些 (3) 模 拟 (Simulation) 模 拟 是 在 控 制 状 态 下 对 真 实 世 界 的 再 现 模 拟 中 的 控 制 可 以 通 过 计 算 机 软 件, 也 可 以 通 过 计 算 机 硬 件 来 实 现 后 者 常 称 为 模 拟 器, 它 实 际 上 是 一 种 设 备 的 复 制 品, 一 般 用 于 教 学 生 如 何 操 作 或 维 修 实 际 的 设 备 在 教 学 中, 模 拟 是 通 过 模 拟 或 再 现 真 实 世 界 的 某 些 方 面, 让 学 生 在 这 样 的 背 景 中 完 成 实 际 操 作 活 动 而 进 行 学 习 1 模 拟 的 分 类 根 据 模 拟 实 现 的 目 的, 可 将 模 拟 分 为 两 大 类 : 传 授 知 识 的 模 拟 和 传 授 技 能 的 模 拟 前 者 分 为 物 理 (physical) 模 拟 和 过 程 (process) 模 拟, 后 者 分 为 程 序 (procedural) 模 拟 和 环 境 (situational) 模 拟 : 物 理 模 拟 : 在 计 算 机 辅 助 教 学 的 物 理 模 拟 中, 一 般 是 在 屏 幕 上 呈 现 一 个 物 理 实 体 或 现 象, 让 学 生 学 习 有 关 的 知 识 例 如, 光 合 作 用 的 强 度, 学 生 可 以 改 变 温 度 光 照 强 度 等 参 数, 程 序 就 显 示 出 光 合 作 用 产 物 的 多 少 过 程 模 拟 : 绝 大 多 数 程 序 的 目 标 是 教 授 能 构 成 一 个 操 作 程 序 的 行 为 序 列 在 这 些 模 拟 中, 无 论 何 时, 对 学 生 的 行 为, 计 算 机 和 程 序 都 会 做 出 反 应, 提 供 一 些 信 息 或 反 馈, 这 些 信 息 或 反 馈 是 当 学 生 的 行 为 在 真 实 世 界 时 将 产 生 的 效 果 和 谐 模 拟 的 一 个 主 要 特 征 是, 通 过 它, 学 生 将 学 习 操 作 的 一 些 序 列 为 达 到 同 样 的 结 果, 会 有 一 个 或 多 个 正 确 的 或 为 某 些 学 生 喜 爱 的 行 为 序 列, 也 许 有 不 同 的 方 式, 但 它 们 并 不 是 同 等 有 效 的 程 序 模 拟 给 学 生 提 供 了 探 索 这 些 不 同 路 径 及 其 相 关 结 果 的 机 会 环 境 模 拟 : 环 境 模 拟 是 研 究 处 于 不 同 情 境 下 人 们 的 态 度 或 行 为, 而 不 是 技 能 性 操 作 在 几 乎 所 有 的 情 境 模 拟 中, 学 生 都 扮 演 其 中 的 一 个 角 色 例 如, 在 课 堂 教 学 管 理 中, 学 生 扮 演 教 师 2 模 拟 的 优 势 将 模 拟 作 为 教 学 手 段, 与 现 实 比 和 与 其 他 方 法 比, 有 很 大 的 优 势 模 拟 与 现 实 比 : 提 高 安 全 性, 如 观 察 野 外 的 凶 猛 的 野 生 动 物 ; 能 修 改 时 间 范 围, 提 供 在 现 实 中 不 能 即 时 获 得 的 经 验, 例 如 生 物 的 进 化 ; 模 拟 能 使 学 生 控 制 现 实 的 一 些 方 面, 而 这 些 方 面 会 使 学 习 困 难 的 知 识 变 得 轻 松, 例 如, 遗 传 模 拟 细 胞 膜 分 子 运 动 模 拟 ; 能 提 供 比 真 实 环 境 更 有 利 的 学 习 环 境, 例 如, 观 察 非 洲 大 草 原 中 的 动 物 群 落, 要 比 在 真 正 的 非 洲 大 草 原 中 去 观 察 效 果 好, 因 为 模 拟 删 除 了 不 必 要 的 细 节 和 干 扰 模 拟 与 其 他 方 法 相 比, 特 别 是 与 个 别 指 导 操 练 和 练 习 测 试 等 方 法 相 比 : 增 强 学 习 动 机, 在 模 拟 中, 学 习 者 是 参 与 者, 这 有 利 于 增 强 学 习 者 的 学 习 动 机 ; 有 利 于 学 习 的 迁 移, 学 习 迁 移 是 指 在 一 种 学 习 情 境 中 学 习 的 技 能 和 知 识, 能 应 用 于 其 他 情 境 在 模 拟 中 学 到 的 知 识 将 导 致 在 真 实 情 境 中 有 更 好 的 操 作 行 为, 例 如, 一 个 管 理 玫 瑰 花 园 的 模 拟 将 比 阅 读 园 艺 书 籍 有 更 好 的 迁 移 ; 提 高 学 习 效 率, 为 了 达 到 同 样 的 学 习 迁 移, 模 拟 会 比 其 他 方 法 更 有 效 18 教 法 篇

22 1.3 计 算 机 辅 助 教 学 的 模 式 模 拟 是 在 控 制 的 状 态 下 对 真 实 现 象 的 模 仿 如 当 真 实 实 验 太 昂 贵 受 条 件 限 制 难 于 实 现 ; 或 进 行 真 实 实 验 时 现 象 难 于 观 察 或 包 含 危 险 因 素, 可 采 用 计 算 机 模 拟 的 方 法 教 学 模 拟 有 以 下 几 种 类 型 : 模 拟 实 验 : 在 理 工 科 教 学 中, 计 算 机 常 被 用 来 模 拟 实 验 环 境, 代 替 或 加 强 传 统 实 验 的 手 段, 被 称 为 干 式 实 验 如 PLATOIV 型 系 统 可 以 利 用 模 拟 技 术 在 遗 传 学 中 教 遗 传 学 的 定 律 在 计 算 机 的 程 序 中 存 有 带 不 同 特 征 的 果 蝇 身 体 部 件 图, 包 括 头 眼 双 翅 胸 和 腹 等 当 学 生 进 行 实 验 时, 计 算 机 首 先 呈 现 亲 本 果 蝇 的 几 个 世 系, 让 他 们 观 察 这 些 亲 本 果 蝇 中 除 具 有 正 常 特 征 的 外, 还 有 某 些 突 变 型 的 果 蝇, 如 白 眼 的 或 红 眼 的 ; 翅 有 退 化 的 残 翅 的 及 无 翅 的 ; 身 体 的 颜 色 有 黑 色 漆 黑 或 褐 色 等 学 生 可 以 选 择 其 中 的 某 些 亲 本 做 交 配 实 验, 几 秒 钟 之 内 后 代 就 会 显 示 出 来 因 为 大 多 数 变 异 特 征 是 隐 性 的, 在 F1 代 中 不 表 现 出 来, 学 生 还 可 以 选 择 F1 代 中 的 某 些 果 蝇 作 亲 本, 去 获 得 F2 代 F3 代 等 全 部 后 代 都 是 根 据 孟 德 尔 的 遗 传 法 则, 按 随 机 和 概 率 的 方 法 产 生 的 然 后 学 生 可 根 据 模 拟 结 果 提 出 假 设, 进 行 正 式 实 验 进 行 一 组 常 规 果 蝇 实 验 一 般 需 要 几 周 的 时 间, 还 需 要 一 定 的 费 用 和 材 料, 而 利 用 计 算 机 进 行 模 拟 实 验, 只 需 3~4 个 小 时 就 能 做 完 孟 德 尔 遗 传 学 的 基 本 实 验 利 用 计 算 机 模 拟 实 验 的 方 法, 不 但 费 用 低 时 间 短, 而 且 培 养 了 学 生 的 科 学 方 法 模 拟 训 练 : 计 算 机 控 制 的 模 拟 训 练 器 能 够 逼 真 地 产 生 操 作 环 境, 以 训 练 专 门 的 技 能 或 专 门 的 技 术 人 员 例 如, 飞 行 模 拟 器 能 够 模 拟 飞 机 的 各 种 飞 行 姿 态, 使 学 员 做 非 常 接 近 实 际 的 飞 行 操 作 这 种 训 练 方 法 不 损 耗 真 实 设 备, 既 节 约 又 安 全, 在 车 船 驾 驶 武 器 操 作 等 许 多 方 面 得 到 了 应 用 模 拟 教 学 演 示 : 在 生 物 学 教 学 中, 有 许 多 客 观 事 物 变 化 的 过 程 及 变 化 中 所 产 生 的 各 种 现 象, 难 于 在 课 堂 教 学 中 进 行 演 示, 使 学 生 无 法 获 得 直 观 的 感 性 认 识 利 用 计 算 机 产 生 的 动 态 图 像, 则 可 模 拟 某 些 变 化 的 过 程 和 现 象 例 如 福 州 市 五 中 王 希 贤 老 师 所 设 计 的 心 脏 的 构 造 与 工 作 原 理, 开 机 后 画 面 上 呈 现 心 脏 的 剖 视 图, 讲 解 后 开 始 演 示 过 程 首 先 是 局 部 结 构 和 功 能 的 演 示, 说 明 心 房 心 室 瓣 膜 的 作 用 最 后 是 心 脏 的 搏 动 过 程, 出 现 动 态 的 心 房 和 心 室 交 替 收 缩 的 画 面, 并 且 按 1~9 的 任 一 数 字 键 可 改 变 心 律 的 快 慢 在 演 示 过 程 中, 配 合 画 面 有 中 文 说 明 和 操 作 提 示, 为 照 顾 不 同 的 解 说 速 度 安 排 了 若 干 次 暂 停, 然 后 按 任 一 键 继 续 演 示 (4) 游 戏 (Games) 游 戏 是 通 过 熟 练 地 使 用 一 套 规 则 而 试 图 成 功 地 实 现 目 标 的 过 程 游 戏 软 件 经 常 给 做 游 戏 的 人 构 成 一 种 拼 搏 和 解 决 问 题 的 环 境, 使 他 ( 她 ) 受 到 刺 激, 激 起 对 最 后 的 结 果 获 得 胜 利 的 期 望, 从 而 进 行 激 烈 的 拼 搏 从 教 育 角 度 看, 游 戏 可 分 为 娱 乐 性 游 戏 和 教 学 性 游 戏 娱 乐 性 游 戏 利 用 学 生 的 爱 好, 通 过 在 计 算 机 上 的 玩 游 使 他 们 熟 悉 生 物 学 知 识 ; 教 学 性 游 戏 是 指 游 戏 内 容 和 过 程 具 有 与 教 学 有 关 的 目 标, 通 过 游 戏 达 到 使 学 生 掌 握 知 识 熟 练 技 能 的 目 的 游 戏 和 模 拟 都 是 给 学 生 提 供 一 种 环 境, 使 得 学 习 和 技 巧 的 获 得 变 得 容 易 但 是, 模 拟 不 一 定 具 有 娱 乐 性, 而 娱 乐 性 却 是 游 戏 的 基 本 特 征 ; 另 外, 游 戏 可 能 模 拟 真 实 现 实, 也 可 能 不 模 拟 它 教 学 游 戏 的 基 本 特 征 是 : 目 标 : 每 一 个 游 戏 都 有 一 个 目 标, 它 或 是 被 陈 述 出 来, 或 是 被 推 测 出 来, 它 是 游 戏 者 教 法 篇 19

23 第 1 章 计 算 机 辅 助 教 学 最 终 要 获 得 的 结 果, 这 种 结 果 可 用 不 同 的 形 式 表 现 规 则 : 它 是 一 个 游 戏 中 的 允 许 和 限 制 竞 争 : 这 种 竞 争 可 以 是 与 对 手 行 动 和 对 抗, 或 与 自 己 对 抗, 或 计 算 机 对 抗, 或 与 时 间 对 抗 挑 战 性 : 这 是 游 戏 最 具 有 吸 引 力 的 特 征 之 一, 与 目 标 不 同, 它 是 游 戏 者 如 何 做 以 便 达 到 目 标 幻 想 性 : 游 戏 通 常 依 靠 幻 想 性 来 激 发 动 机 幻 想 性 的 程 度 可 以 是 接 近 真 实 情 景, 或 远 离 真 实, 或 完 全 是 想 像 出 来 的 游 戏 安 全 性 : 游 戏 可 以 提 供 一 种 安 全 方 式 来 模 拟 在 危 险 的 真 实 情 景 中 的 行 动 娱 乐 性 : 娱 乐 性 是 游 戏 软 件 的 重 要 特 性, 通 过 游 戏 达 到 学 习 的 目 的 (5) 计 算 机 辅 助 测 试 (Computer-Assisted Testing, 简 称 CAT) 利 用 计 算 机 进 行 测 试 是 计 算 机 辅 助 教 学 的 一 项 重 要 内 容, 它 既 是 CAI 不 可 缺 少 的 组 成 部 分, 又 是 CAI 的 一 个 重 要 应 用 测 试 中 使 用 计 算 机 的 途 径 有 : 1 计 算 机 化 测 试 构 成 : 计 算 机 保 存 试 题 库, 把 试 题 打 印 复 制 分 发 给 学 生, 或 随 机 地 安 排 试 题 顺 序 ; 计 算 机 保 存 更 大 的 试 题 库, 为 学 生 提 供 不 同 试 题 的 试 卷 ; 自 动 编 制 试 题, 计 算 机 存 储 一 个 试 题 模 式 及 提 供 数 据 的 程 序, 输 入 不 同 的 数 据, 能 生 成 多 个 试 题 ; 大 型 题 库 与 计 算 机 网 络 结 合, 形 成 网 络 型 题 库 2 计 算 机 测 试 管 理 : 学 生 在 计 算 机 上 回 答 问 题, 计 算 机 对 学 生 的 回 答 进 行 管 理 自 计 算 机 进 入 课 堂 以 来 越 来 越 多 的 教 师 选 用 计 算 机 进 行 教 学 和 评 价 不 仅 减 少 了 教 师 的 大 量 的 重 复 劳 动, 还 完 成 了 教 师 难 以 完 成 的 工 作, 特 别 是 大 量 的 数 据 分 析 CAT 已 成 为 计 算 机 辅 助 教 学 的 一 个 重 要 方 面, 是 CAI 中 不 可 缺 少 的 部 分, 同 时 也 是 计 算 机 管 理 教 学 的 重 要 内 容 (6) 问 题 解 答 (Problem Solving) 在 生 物 学 教 学 中, 对 简 单 问 题 解 答, 这 个 目 标 相 对 来 说 容 易 实 现 在 这 种 情 况 下, 学 生 可 以 用 手 工 方 法 把 问 题 表 示 出 来, 即 学 生 可 以 用 纸 和 笔 写 出 问 题 的 答 案, 如 果 用 计 算 机 操 作 就 更 为 简 单 ; 在 更 复 杂 的 情 况 下, 除 了 要 求 学 生 说 明 答 案 外, 还 有 复 杂 的 计 算, 如 遗 传 题 解 答, 此 时, 用 计 算 机 的 计 算 程 序 解 题, 使 学 生 的 繁 杂 学 习 变 为 简 单 化, 从 而 提 高 了 效 率 利 用 计 算 机 的 问 题 解 答 与 通 过 其 他 方 法 进 行 问 题 解 答 之 间 本 质 上 没 有 什 么 不 同 的 区 别, 在 这 里, 计 算 机 成 为 了 学 生 学 习 的 辅 助 工 具 (7) 发 现 学 习 (Discovery Learning) 经 验 是 最 好 的 老 师, 从 这 点 出 发, 把 教 学 活 动 看 作 是 为 学 生 安 排 组 织 和 提 供 构 成 经 验 的 过 程 但 大 多 数 情 况 下 都 不 能 让 学 生 亲 身 经 历 在 计 算 机 上 不 可 能 给 学 生 提 供 现 实 的 生 物 环 境, 只 能 给 学 生 提 供 模 拟 环 境, 或 给 学 生 提 供 探 索 分 析 和 掌 握 新 概 念 和 原 理 的 工 具, 这 种 教 学 策 略 和 思 想 是 发 现 学 习 要 领 的 基 本 原 则 美 国 麻 省 理 工 学 院 的 西 摩 佩 珀 特 (Seymour Papert) 及 其 合 作 者 是 这 个 领 域 里 的 开 拓 者 佩 珀 特 等 人 创 造 了 一 种 供 学 生 使 用 的 程 序 设 计 语 言 LOGO, 试 图 利 用 计 算 机 为 学 生 建 立 一 个 学 习 环 境, 解 决 各 种 作 图 问 题 LOGO 语 言 允 许 学 生 用 简 单 的 术 语 与 计 算 机 对 话, 学 生 可 按 一 定 的 语 言 规 则 在 屏 幕 上 移 动 一 个 海 龟 (turtle), 使 之 按 指 定 的 方 向 划 线, 产 20 教 法 篇

24 1.3 计 算 机 辅 助 教 学 的 模 式 生 各 种 各 样 的 图 形 如 此, 学 生 在 学 习 语 言 操 作 的 基 础 上, 试 着 使 用 各 种 命 令 及 其 新 的 组 合, 会 产 生 预 期 的 或 偶 然 发 现 的 结 果, 使 学 生 在 极 大 的 兴 趣 中 进 行 学 习 例 如, 我 们 在 生 物 学 教 学 中, 也 可 以 要 求 学 生 利 用 LOGO 程 序 绘 制 动 物 或 植 物 形 态 图, 如 绘 制 一 个 昆 虫 示 意 图, 要 求 绘 出 头 胸 腹 两 对 翅 膀 和 三 对 足, 以 及 头 部 的 触 角 和 口 器 等 这 样 学 生 就 掌 握 了 昆 虫 的 基 本 特 征 不 用 LOGO 程 序, 用 其 他 绘 图 程 序 同 样 可 达 到 效 果 (8) 信 息 检 索 以 上 七 种 个 别 化 的 CAI 模 式, 不 仅 提 供 了 学 生 学 习 过 程 中 所 需 要 的 学 习 资 源, 而 且 提 供 了 体 现 学 习 过 程 的 交 互 方 式 例 如, 我 们 已 经 熟 悉 的 个 别 指 导 型 模 式, 其 交 互 方 式 是 : 启 动 计 算 机 后, 学 习 者 选 择 学 习 内 容 ; 计 算 机 按 一 定 的 结 构, 用 文 字 图 形 动 画 和 声 音 等 形 式 呈 现 教 学 内 容 ; 学 生 通 过 自 己 的 感 官, 接 收 计 算 机 呈 现 的 教 学 信 息 ; 当 一 个 概 念 讲 解 完 后, 计 算 机 立 即 提 出 一 些 问 题 要 求 学 生 进 行 回 答 ; 学 生 根 据 对 所 学 知 识 的 理 解, 通 过 思 考 和 判 断, 对 计 算 机 提 出 的 问 题 做 出 反 应 ; 计 算 机 接 收 学 生 的 应 答, 判 断 学 生 做 出 回 答 的 正 确 程 度, 根 据 不 同 情 况 给 出 适 当 的 反 馈 信 息 ; 学 生 看 到 计 算 机 提 供 的 反 馈 信 息, 起 到 强 化 作 用 ; 最 后 根 据 学 生 完 成 问 答 或 测 试 的 情 况, 计 算 机 做 出 下 一 步 的 决 策 其 他 模 式 也 有 类 似 的 情 况 信 息 检 索 型 软 件 也 能 提 供 个 别 化 的 学 习 环 境, 但 它 主 要 是 提 供 学 习 资 源, 而 如 何 应 用 这 些 资 源 完 全 由 学 习 者 自 己 决 定, 因 此, 它 也 为 培 养 学 生 的 学 习 能 力 提 供 了 一 个 环 境 随 着 信 息 化 社 会 对 学 习 能 力 要 求 的 不 断 提 高 以 及 计 算 机 网 络 的 应 用, 信 息 检 索 型 软 件 会 更 多 地 受 到 人 们 的 重 视 3. 协 作 学 习 模 式 协 作 学 习 强 调 学 习 过 程 的 协 作 与 交 流, 利 用 学 习 过 程 中 的 各 种 交 互 作 用, 激 发 学 习 者 的 学 习 兴 趣 与 学 习 动 机 ; 并 通 过 小 组 讨 论 和 交 流, 表 达 各 个 学 生 解 决 问 题 的 思 路 和 方 法, 暴 露 每 个 人 的 学 习 思 维 过 程, 通 过 总 结, 使 学 生 有 机 会 体 验 自 己 的 认 知 加 工 过 程, 有 利 于 提 高 对 自 身 学 习 策 略 的 总 结 与 反 思 ; 相 互 间 的 讲 座 或 比 较, 有 助 于 大 家 共 享 好 的 学 习 策 略 同 时, 协 作 学 习 着 重 意 义 建 构, 有 利 于 培 养 学 习 者 互 相 学 习 互 相 帮 助 而 达 到 共 同 发 展 的 目 的 协 作 学 习 CAI 有 以 下 特 点 : 1 以 学 习 者 为 中 心, 即 将 学 生 的 学 视 为 影 响 学 习 效 率 的 关 键 和 最 直 接 的 因 素, 所 创 设 的 一 切 教 学 活 动 都 是 学 生 学 的 外 部 条 件, 充 分 发 挥 学 生 在 学 习 中 的 主 体 地 位, 激 发 学 生 的 学 习 兴 趣 和 学 习 动 机 2 以 小 组 学 习 为 基 本 的 学 习 形 式, 发 挥 学 习 者 的 主 动 性, 保 证 其 学 习 过 程 具 有 多 种 相 互 作 用 3 提 供 问 题 情 境, 即 在 教 学 中 提 供 真 实 性 任 务, 使 学 习 者 能 够 将 学 习 活 动 与 自 身 生 活 相 联 系, 同 时 也 能 有 效 地 激 活 已 有 经 验 并 与 新 信 息 的 联 系 4 促 进 协 作 与 交 流, 以 丰 富 学 习 者 对 知 识 的 理 解, 检 验 自 己 的 认 知 建 构 过 程, 发 展 学 习 策 略, 使 学 生 具 备 较 强 的 学 习 迁 移 能 力 和 协 作 技 能 4. 整 合 型 模 式 20 世 纪 90 年 代 中 期 以 来, 以 美 国 为 代 表 的 发 达 国 家 开 始 着 手 制 定 信 息 技 术 整 合 于 课 程 和 教 学 的 标 准 或 规 划, 并 着 手 实 施 这 一 计 划, 即 把 信 息 技 术 作 为 促 进 更 高 级 的 学 习 工 具, 倡 导 课 程 和 信 息 技 术 的 结 合, 一 方 面 利 用 信 息 技 术 保 证 课 程 标 准 更 高 质 量 的 实 现, 另 一 方 教 法 篇 21