文档介绍：实验指导CAI软件设计模式探讨
摘要:实验教学CAI软件是培养学生实验技能的重要工具,采用边学边练,学练结合的设计模式非常行之有效。教学设计的关键在于以现代学****理论为指导,应用多媒体技术,创设一个良好的学****情境;同时尽量利用人机交互性,直接引导学生边学边模拟演练,促使学生主动进行意义建构,从而达到教学目的。<br> 关键词<br>本文来自:计算机毕业网:实验教学;CAI;现代学****理论;CAI模式<br> <br> puter Aided Instruction)是指将计算机作为教学媒体,为学生提供一个学****环境。CAI借助多媒体、超媒体技术,以比电视、幻灯、投影等媒体更为丰富多样的形式、灵活的可控性和强大的交互性而日益成为教师上课、学生课外学****的主要形式之一。进入新世纪后,信息社会对人才培养提出了全新的要求,现代教育要求学生具备四种最基本的学****能力:即学会认知,学会做事,学会共同生活和学会生存。我们培养的人才不仅要有渊博的知识,而且必须具有强能力、素高质。这四种最基本的学****能力的培养很大程度上要依靠实验教学。因此,在实验教学中如何引入和开发CAI教学或学****软件就成为实验教学改革的一个重要内容。<br> 本文探索以现代学****理论为指导思想来进行实验教学CAI软件设计的方法,以边教边练的模式促使学生主动学****从而使实验教学软件具有较好的辅助学****效果。<br> <br> 1经典CAI学****理论对实验教学软件的影响<br> <br> 所谓经典CAI是相对于现代CAI而言的。对经典CAI影响最大的是行为主义和认知主义,而这两种理论的认识论基础都是客观主义[1]。<br> 客观主义认为,世界是客观存在的,关于世界的知识是不依赖人脑而独立存在的具体实体。知识可被人认识,但只有在知识完全“迁移”到人的“大脑内部”后,并进入人的内心活动世界时,人们才能获得对知识的真正理解。因而客观主义的学****理论强调“知识灌输”,即学生是知识的接收者,教师作为知识拥有者的任务是如何向学生传授知识,使知识成为学生头脑中的东西。因此教师往往处于教学的中心地位。CAI应以辅助教师知识传授为中心,甚至让计算机直接担任传授知识的教师的角色。<br> 在传统教学中,客观主义的学****理论一直处于主导地位,CAI的实际应用基本上以它为指导。现在常见的CAI模式,如操练与练****个别指导、辅助测试等,使用的CAI软件几乎都是把计算机作为知识传授者、学生作为知识的接收者来设计开发的。例如,很多实验指导CAI软件(包括很多计算机软件使用指导),除了用文字来呈现有关内容外,涉及具体实验操作时,基本上采用实验演示来传送教学信息。尽管采用了动态图片、屏幕录制软件操作过程,甚至视频录像等多种媒体来体现实验过程和实验要点,但其实质还是让学生被动地接受教育。应用这种模式学****学生普遍反映看过之后记不住,或者只记得其中的部分或片段,因而难以提高学****效果。有些软件,例如著名的“开天辟地”,注意到了这种情况,在软件中专门开辟了“边学边练”模块,目的是让学生学****时就能上机应用,但是“边学边练”和操作内容学****处于不同模块的分离状态,学生是在被动学****后再主动上机练****的,实质上还是客观主义的学****理论使然。<br> 从技术角度来说,具有多媒体呈现功能和强大的人机交互功能应该是CAI的两大特色。然而,依据传统CAI学****理论来设计的软件,只是较多地调用了计算机多媒体表现功能,界面非常美观,引人入胜,信息量也非常丰富,能将一些学生难以理解的或者非常抽象的实验过程直观地呈现出来。这都有利于学生掌握实验知识与技能。另一方面,它们却没有用到或者很少用到人机交互性来解决学生学****的问题。人机交互性只是较多地用于学****内容选择、导航控制、问题解答(如正确选择答案等)、资源链接等方面。<br> <br> 2 基于现代学****理论构建新的CAI学****环境<br> <br> 进入上一世纪九十年代,建构主义学****理论又将CAI引向新的飞跃[2]。<br> 建构主义理论认为,知识是个体建构的,它内在于人的心灵之中;科学活动是一种创造意义的活动,这种活动像人类的其他活动一样,也是带有偏见并经过人的价值观念的过滤的;个体在知识的建构中必须依靠意义的共享或协商,人际关系最基本的形式应该是合作而不是权威的命令或控制。也就是说,知识是个体与外部环境交互作用的结果,学****者并不是接受知识并将他们存储在头脑中,而是从外部世界吸收信息,然后建构自己的知识领域。人们对事物的理解与个体的先前经验有关,因而知识是学****者在与情景(包括其他个体)的交互过程中自行建构的。这样建构主义的学****理论强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构,并把
“情境、协作、会话与意义建构”作为学****环境中的四大要素,从而确立学****者在教学中的主体地位,即以学为中心,教师只是意义建构的帮