學科教育論文-基于建構主義理論的積件式CAI設計模式的研究.doc

學科教育論文-基于建構主義理論的積件式CAI設計模式的研究摘要：本文分析了目前課件制作過程中存在的缺點，如不能根據師生的實際需要，自主選擇學習內容，課件本身具有整體性、固定性和封閉性等。另外，還探討了建構主義理論，對基于建構主義理論的積件式CAI教學設計模式進行了研究，提出了用Flash技術開發(fā)積件系統(tǒng)的思想。關鍵詞：建構主義理論/CAI/積件系統(tǒng)一、計算機輔助教學的困境目前，中小學計算機輔助教學引起了社會的普遍關注。人們首先感到課堂教學軟件不足；其次是計算機輔助教學中制作的課件，一般都是針對某一特定的內容，一旦課件制作完畢，就很難進行修改，教師的自主性得不到體現，因而實際應用中教學效果往往不佳；另外，傳統(tǒng)的CAI課件缺乏研究性學習的環(huán)節(jié)，缺乏自主學習、協作學習的設計，缺乏學習環(huán)境的設計。優(yōu)秀的課件能按某種學習理論和教學策略達到教學目的，在教師和學生的教學活動中起到一定的作用。但課件自身的基本特性（整體性、固定性、特定性和封閉性），決定了其在教學活動中的使用范圍很窄，有很大的局限性。教學是一種特殊的認識活動，學生都是活動的主體、認識的主體，教師起著主導作用。課堂教學的精髓是師生的相互交流、相互影響。由于課件固化了教學的內容和策略、甚至固化了知識表達呈現的方式和順序，“代替”了教師對該內容的教，“模式化”了學生對該內容的學，因而排斥了師生的相互作用和課堂教學的豐富生動性，自然會受到教師的排斥。因此，學校課堂教學的實踐證明，傳統(tǒng)的教學軟件（課件）不利于教師和學生的個性與創(chuàng)造性的發(fā)揮，不適應千變萬化的現實課堂教學。二、建構主義學習理論提供新思維建構主義觀點是由瑞士哲學家、心理學家皮亞杰于1966年提出的。皮亞杰從生物學、心理學、邏輯學、科學史等領域吸取營養(yǎng)，并受到多種流派的影響，最終提出：“認識的獲得必須用一個結構主義和建構主義緊密結合起來的理論說明?！睆亩Q生了他的圖式建構學說，圖式建構學說中的一個重要概念是圖式，圖式是指個體對世界的知覺理解和思考的方式。也可以把它看作是心理活動的框架或組織結構。皮亞杰反對行為主義心理學的S-R公式，提出了S-（AT）-R公式，意思是：一定的刺激（S）被個體“同化（A）”于認識結構（T）之中，才能對刺激（S）做出反應（R）。這種相互作用涉及兩個基本過程同化與順應?！巴笔侵赴汛碳ぃㄍ獠凯h(huán)境中的有關信息）納入到自己已有的認知結構（圖式）中，就好像消化系統(tǒng)將營養(yǎng)物吸收一樣。“順應”是指當外部環(huán)境發(fā)生變化時，個體原有的認知結構無法同化新環(huán)境有關的信息，從而使個體受到刺激或環(huán)境的作用而引起原有認知結構發(fā)生變化和創(chuàng)新以適應外界環(huán)境?？梢?，“同化”是認知結構的擴充（“圖式”擴充），是量的變化；而“順應”則是認知結構的改變（“圖式”改變），是質的變化。認知個體就是通過“適應”（包括“同化”和“順應”）使這兩種形式來達到相對“平衡”持續(xù)不斷地向較高水平平衡的發(fā)展：當個體能用原有“圖式”去“同化”新信息時，認知處于一種“平衡”的狀態(tài)，事物得到認知，“理解就意味著被納入到適當的圖式之中”；而當原有“圖式”不能“同化”新信息時，（即個體不能認知事物時），平衡被打破，就會修改或創(chuàng)新圖式（即“順應”），以達到新的較高水平的“平衡”。個體的認知結構就是在“平衡不平衡新的平衡”的循環(huán)中得到不斷豐富、提高和發(fā)展。這就是皮亞杰關于建構主義的基本觀點（Piaget，1972）。圖式的建構是一個不斷的改組和重建過程，實際上是構成認識圖式的各要素的不斷生成和各要素之間相互作用、相互融合而形成的一種相對穩(wěn)定的認識結構的過程。它包含了主體對客體信息的選擇、反映和加工整理。當主體選擇、接收的新信息與主體原有認識圖式相一致時，這些新信息就被原有認識圖式同化，使主體更加相信自己原有的知識和理論，同化的次數越多，圖式被強化的機會和次數就越多。當來源于客體的信息與主體認識圖式不一致而它的強度又是以使主體的認識圖式不能同化時，主體便調整原有的認識圖式，使其適應客體信息的性質和要求，圖式順應過程的每一步都意味著主體原先圖式所不能同化的客體面前由主體做出自覺調整。因此，作者通過對圖式和圖式的建構含義的理解，認為在建構主義的指導下，作為課件，也可模仿圖式和圖式的建構過程，將教學內容分成許多的知識單元，制成相應的積件（類似圖式）放入教學資源庫，教師和學生根據教學需要，通過恰當選擇、組織教學資源庫的資源而形成教學課件（類似圖式的建構）。當學習者發(fā)現有相關的素材或微教學單元子課件與積件庫內的素材相似或相近時，可以將其納入素材庫，以進一步同化原有圖式；當學習者遇到新知識或由于教材的更新、教學情境的變化等，無法通過原有組合課件的學習和原有的圖式去同化時，即平衡被打破，就會創(chuàng)造和修改新圖式，需要對積件庫進行更新，對積件重新組合和構建，即圖式的順應，從而建構出新的圖式。當不同的學習主體根據自己的需要、自主選擇積件內容進行組合課件時，所生成的課件是不同的，顯然，所學習的結果也不同，所建構的知識的意義也不同。三、積件式CAI設計模式的研究積件（Integrableware）技術是教師和學生根據教學需要，通過恰當組織教學資源庫的資源而形成教學課件的一種技術；廣義上講，積件是一個軟件系統(tǒng)。積件系統(tǒng)主要由積件庫和積件組合平臺構成。積件庫的實體包括多媒體教學資料庫和微教學單元庫。多媒體教學資料庫包括與教學有關的各種媒體信息，比如文字、圖片、聲音、動畫等。微教學單元是基于學科基本知識點而設計的“小課件”，是制作CAI課件的“零件”，只能完成特定的教學功能，比如幫助師生解決某個教學難點、幫助學生掌握某個知識技能、為學生探究認知而創(chuàng)設的學習環(huán)境。積件設計的原則有：（）知識單一性和完整性原則：即每一個積件僅展示一個完整的“知識點”。（）積件的多樣性原則：每一個積件僅展示一個完整的知識點，但可以存在多個積件展示同一個知識點，這就是積件多樣性原則。積件的多樣性原則，使得師生在使用積件時，可以隨機選擇不同的積件進行學習，但卻殊途同歸，它實現了“隨機進入學習法”的教學模式。（）積件的一致性原則：即積件展示的內容中采用的公式、變量、符號和單位等應一致。積件組合平臺是供教師和學生組合積件庫內的資源形成課件，并最終用于教學使用的軟件環(huán)境。目前為止，還沒有開發(fā)出一個真正的積件組合平臺，能用來制作課件的軟件工具可以看成積件組合平臺。比如FlashMx、Authorware、PowerPoint、Director、等多媒體制作軟件；或用VisualBasic、Vi