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计算机辅助教学理论与实践
计算机辅助教学理论与实践
摘要:
计算机辅助教学是现代教育技术的一种重要应用模式,是建构新型教学理想认知工具,所以人们对它的研究越来越深入。
本论文通过对计算机辅助中学教学发展历史的回顾和研究的总结,结合计算机辅助教学的实践,并实行了多项试验研究,主要论述计算机辅助教学对教学及与学生的学习水平的影响以及对学生的记忆水平、思维水平、探索水平、观察水平和空间想象水平的影响。
关键词:
计算机辅助教学(CAI);学生学习水平;实践
Summary:
ThecomputedassistedInstructionbecomesonekindofimportantapplicationmodelofmoderneducationtechnology,andbecomestheidealcognitiontoolthatconstructsthenewteachingenvironmentToday,peopleareinvestgatingitmoreandmoredeeplybecauseofabove—mentionedreasons.
Inthepaper,wereviewandsummarizethedevelopmentofcomputerassistedInstructioninmiddleschooleducation,andcarryoutmultipleexperimentalresearchescombiningwithcomputerassistedinstruction.WemainlyfocusonCIA’sinfluenceoneducationandstudents’studycapability,anditsinfluenceonthethinkingability,exploringcapability,observingcapabilityandspatialimaginarycapability.
Keywords:
computerassistedinstruction;studycapability;practice
计算机辅助教学理论与实践
进入90年代,世界正面临着新技术革命的挑战,其中教育首当其冲。
面对新技术革命和新的人才观点,教育改革势在必行。
即使各个国家教育改革的重点不同,但都力图使教育方法和教学手段现代化成为教育改革的主要目标之一。
随着计算机技术的持续发展,多媒体教育软件的迅速增多和计算机教育的进一步普及,计算机技术作为教育技术在教学过程中的应用越来越引起教育界的注重,成为教学手段现代化改革的一个重要方面。
邓小平同志曾明确指出:
“教育要面向现代化、面向世界、面向未来。
”社会主义教育事业面向现代化,其手段、内容等必然要现代化。
(ComputerAssistedInstruction)为主要的教学媒体实行教学活动是教育事业发展的必然趋势,
计算机辅助教学是利用计算机作即利用计算机来辅助老师进入教学。
计算机来辅助教学己成为广大老师积极研究、探索和实践的新领域。
随着计算机技术手段逐步走向大众化、普及化,我们就迫切需要研究如何创造性、恰当的使用CAI模式来优化教学,提升学生的水平。
纵观这些年来的研究成果,对计算机辅助教学的研究更多的侧重于老师的“教”,主要是关于其基本特点(教学手段的先进性、教学模式的多样性、教学内容的丰富性)、基本模式(多媒体演示教学模式、多媒体自主化学习教学模式、计算机情景虚拟教学模式、网络远程教育教学模式)、教学方法、教学设计的思想与原理等方面的内容,对计算机辅助教学与学生的水平培养方面还很薄弱。
在由应试教育向素质教育转轨的今天,培养学生的水平尤为重要,不但要注重知识和基本技能的双基教学,也要求培养学生的水平,提升学生的素质。
知识和水平是相互依存,相互促动的。
知识是发展水平的基础,水平使学生掌握知识的能量和思维方法,这不但要求老师在教学中把知识传授给学生,也要求培养学生的水平,提升学生的素质,培养出具有较强的学习水平的人。
计算机是信息处理的有效工具,如何将计算机的应用与教学的特点相结合,发挥计算机的优势,提升学生的水平,这是一个值得研究的问题。
作为中学的一线老师,作者一直在思考,在教学过程中,如何提升学生的记忆水平、思维水平、探索水平、观察水平和空间想象水平,以及计算机辅助教学对它们的影响。
本论文通过对计算机辅助中学教学发展历史的回顾和研究的总结,结合计算机辅助教学的实践,并实行了多项试验研究,主要论述计算机辅助教学对教学及与学生的学习水平的影响以及对学生的记忆水平、形象思维水平、探索水平、观察水平和空间想象水平的影响。
一、理论基础
(一)、计算机辅助教学的相关概念
计算机辅助教学(CAI)与此相关的词有:
1、计算机辅助学习(ComputerAssistedLeaning—CAL)通常能够作为计算机辅助教学的同义词,计算机辅助学习强调用计算机协助“学”的方面甚于“教”的方面。
欧洲和美国东海岸地区倾向于使用计算机辅助学习名称。
2、计算机辅助训练(ComputerAssistedTarining—CAT)主要指计算机在职业技能训练中的应用,如工业训练,军事训练等。
3、计算机化教学(ComputerBasedInsurtetion—CBI)作为计算机辅助教学的同义词或作为较高水准的计算机支持教学应用。
4、计算机化学习(ComputerBasedLemaing—CBL)作为计算机辅助学习的同义词或作为较高水准的计算机支持学习应用。
(二)、计算机辅助中学教学的含义
计算机辅助中学教学的含义就是在教学中利用多媒体计算机,在教育理论的指点下,遵循心理学的规律,把教学内容以人类思维方式将多媒体信息有机集成,并显示在屏幕上,在老师的指点下,使学生通过人机交互界面,于完成交互操作中实行自主数学学习,达到学习知识,发展思维和培养水平的目的。
(三)、计算机辅助中学教学的理论基础
计算机辅助中学教学的系统是教学的一种支持系统,是教学手段的体现。
教学必须符合学生的身心发展要求及认知规律,所以,计算机辅助中学教学也必须以一定的教育心理学作为指点。
随着计算机辅助教学的持续发展,指点计算机辅助教学的理论也随着时代的要求和特点在发展。
1、行为主义学习理论行为主义学习观的代表人物桑戴克(Thomdike)的联想主义学习理论认为学习就是通过“试误”创建起情景和反应之间的情结。
学习是一个渐进的,尝试错误的过程,“学习即联结在60年代初至70年代末,计算机辅助教学刚刚处于初级阶段,在这个时期指点计算机辅助教学的教育心理学是行为主义理论。
2、认知主义学习理论
70年代末至80年代末,计算机辅助教学处于积极发展的阶段,这个阶段主要以认知主义学习理论作为计算机教学的理论基础。
在此期间的CAI课件设计中,人们开始注意学习者的内部心理过程,开始研究并强调学习者的心理特征与认知规律,不再把学习看作是对外部刺激被动的做出适合性反应,而是把学习看作是学习者根据自己的态度、需要、兴趣、爱好,利用自己的原有的认知结构,对当前外部刺激所提供的信息主动做出的、有选择的信息加工过程。
3、建构主义学习理论
从90年代初至今,是计算机辅助教学的成熟阶段,以建构主义作为理论基石出。
建构主义的基本观点认为:
学习不是知识由老师向学生的传递,而是学习者在一定的情景即社会文化背景下,借助他人(包括老师和学习者)的协助,利用必要的学习材料,通过建构主义方式而获得。
这意味着学生是主动的学习者,不是被动的刺激接受者,所以建构主义学习理论强调以学生为中心,认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境的四大要素或四大属性。
在研究儿童认知发展上产生的建构意义,不但形成了全新的学习理论,也形成了全新的教学理论。
建构主义学习理论强调以学生为中心,它不但要求学生由外部刺激被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体,知识意义的主动建构者,而且要求老师要由知识的传出者、灌输者转变为学生主动建构的协助者、促动者。
这就意味着老师理应在教学过程采用全新的教学模式,使用全新的教学方法和全新的教学设计思想当前心理学界认为,建构主义学习理论是认知主义学习理论的最新发展,这不但强调要以建构主义学习理论作为计算机辅助教学理论基础,而且也强调要以建构主义教学理论作为计算机辅助教学理论基础,90年代以来,建构主义的迅速发展确立了教学理论在计算机辅助教学的指点地位,建构主义成为计算机辅助教学的主要理论基础。
(四)、计算机辅助教学的发展概况
美国是展开计算机辅助教学研究与应用最早的国家。
在美国,计算机辅助教学的发展大体经历了5个时期:
1、1958—1965年,这是计算机辅助教学发展的初级阶段。
在这个阶段,主要以大学和计算机公司为中心展开软件、硬件的开发研究工作。
2、1965—1970年,1967年成立CCC了公司,专门制造CAI系统,并且廉价出租给学校使用。
3、1970—1975年,这个时期总结了以往开发的计算机辅助教学课件的不足,提出了人工智能性计算机辅助教学的设计方案。
4、1975年以后,大型的计算机辅助教学系统进一步完善,另外,微型机的出现是计算机辅助教学发展带来了突破性的变化。
5、进入90年代后期,多媒体、网络等信息技术的飞速发展,给计算机辅助教学提供了进一步的发展机会。
我们国家计算机辅助教学起步较晚,但发展较快。
从70年代末期开始,我们国家开始了计算机辅助教学的研究和应用实践。
1978年教育部在华东师范大学和北京师范大学首先成立了现代教育技术研究所,专门从事电视和计算机等高新技术在教育领域中的应用研究。
80年代初期,有些高校研制了一些计算机辅助教学系统。
例如1981年华东师范大学完成了Basic语言教学系统。
1985年9月,在国家教委和中国人工智能学会的支持下,召开了全国第一届计算机辅助教育学术交流会,会议收到论文50多篇。
1987年,上海成立了中国计算机辅助教学学会。
1988年10月,在上海召开了亚太地区计算机教育学术研讨会,能够看成我们国家计算机教育和计算机辅助教育与国际交流的开始。
从80年代末开始,随着计算机技术、多媒体技术、网络技术的迅速发展,以及信息技术被引入教育科学和教育理论研究,计算机辅助教学进入了一个新的阶段。
尤其是90年代人工智能、虚拟技术、超文本和超媒体技术的实用化,计算机辅助教学内容的组织和表现方式表现出多样化特点。
计算机辅助教学在很多国家和地区得到应用、推广和普及。
二、计算机辅助中学教学的理论研究
(一)、计算机辅助中学数学教学的基本模式
教学模式的发展受到教学理论、教学手段、社会因素等各方面的影响和制约。
计算机技术进入中学教学,它将内容按一定的结构,用文字、图像、声音、动画等形式表现出来,打破了传统教学模式的束缚,为学习者的参与提供了有利的条件,为学习者提供了丰富生动的学习资源,以及发现知识、探究知识和表达自己观点的有力工具。
计算机辅助中学数学教学的基本模式有:
1、“讲解—演示”模式
应用计算机功能,老师根据教学的需要,学生的特点,制作课堂数学教学软件或现成的软件,将教学的内容用适宜的计算机信息(如图像、图形、动画等)通过计算机系统展示出来,变抽象的内容为形象、直观的知识。
2、“操作”模式
老师根据教学的需要,提出问题、要求,学生依照自己的进度实行操作练习学生之间能够互相交流,老师则深入到学生当中实行辅导,最后留出部分时间实行全班交流。
这样教学模式,学生能够根据自己现有的知识,以及水平自我把握学习进度,能够较好的让学生主动参与教学中,有较高学习吸引力,激发学生的学习兴趣。
3、个别化“教—学”模式
个别化教学是满足每一
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