計算機輔助教學的模式和策略

計算機輔助教學的模式和策略學習目標能夠獨立分析計算機輔助教學的基本原理；可以說出CAI的特點；能夠獨立分析常見的CAI基本模式及其特點；了解制定教學策略與學習策略的原則。第2頁,共74頁，2024年2月25日，星期天主要內(nèi)容第一節(jié)CAI的基本過程第二節(jié)CAI的基本模式第三節(jié)CAI中的教學策略第3頁,共74頁，2024年2月25日，星期天知識點：第一節(jié)CAI的基本過程CAI的基本原理CAI的特點CAI的功能第4頁,共74頁，2024年2月25日，星期天傳統(tǒng)教學過程教師根據(jù)教學目的、任務和學生身心發(fā)展的特點，通過指導學生有目的、有計劃地掌握系統(tǒng)的文化科學基礎知識和基本技能，發(fā)展學生智力和體力，形成科學世界觀及培養(yǎng)道德品質(zhì)、發(fā)展個性的過程。第5頁,共74頁，2024年2月25日，星期天傳統(tǒng)教學系統(tǒng)關鍵：反饋及時第6頁,共74頁，2024年2月25日，星期天CAI的基本原理綜合各類相關學科的理論，結合教學目的，編制CAI的計算機程序，計算機在程序的控制下通過輸出設備向?qū)W習者呈現(xiàn)各種信息，通過輸入設備接收學習者輸入的各種信息，并對輸入信息進行判斷處理，根據(jù)判斷結果進行轉(zhuǎn)移和提供針對性的提示信息，使得學習者在人機交互過程中獲得所需要的知識。第7頁,共74頁，2024年2月25日，星期天CAI的教學過程

CAI的教學過程是由教師通過計算機輔導和學生通過計算機獨立學習所組成的互動式雙邊活動過程。多數(shù)形式的CAI教學可大致分為五個階段：

（1）計算機呈現(xiàn)信息，提出問題。 （2）學生接受信息，做出反應，回答問題。（3）計算機判斷答案，提供反饋。（4）學生接受反饋，得到強化。（5）計算機針對學生的學習情況，做出教學決策，提出下一步教學的建議。

第8頁,共74頁，2024年2月25日，星期天kkk計算機學生圖2CAI的基本過程學習新課或原內(nèi)容關鍵：課件的設計，教學方法的體現(xiàn)第9頁,共74頁，2024年2月25日，星期天CAI的特點交互性與個別化教學；內(nèi)容與形式的多樣化；廣泛的適用性；大容量與快速度；能模擬、可通信。第10頁,共74頁，2024年2月25日，星期天CAI的功能有利于實現(xiàn)個別化教學；有利于大面積施教；能提供及時的反饋與強化；能提供多種交互式的人機雙向交流；綜合運用各種現(xiàn)代教育媒體。第11頁,共74頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)CAI的基本模式課件CAI的基本模式網(wǎng)絡教學模式知識點：第12頁,共74頁，2024年2月25日，星期天課件(Courseware)何克抗：CAI活動中，呈現(xiàn)教學內(nèi)容，接收學生要求和回答，指導和控制教學活動的程序及有關的教學資料稱之為課件。師書恩：課件是計算機輔助教育系統(tǒng)中重要的應用軟件，它是為進行教學活動，采用計算機語言、寫作系統(tǒng)或其他寫作工具所產(chǎn)生的計算機軟件及相應的文檔資料。黎加厚：課件是在一定學習理論指導下，根據(jù)教學目標設計的反映某種教學策略和教學內(nèi)容的計算機軟件。第13頁,共74頁，2024年2月25日，星期天課件的開發(fā)原則逐步細分原則體現(xiàn)個別化教學原則促進學生學習積極性原則及時反饋原則學習深度和廣度可控原則第14頁,共74頁，2024年2月25日，星期天課件的類型

根據(jù)多媒體教學軟件的內(nèi)容與作用的不同，可以將課件分為如下幾種類型：1.課堂演示型

這種類型的課件一般來說是為了解決某一學科的教學重點與教學難點而開發(fā)的，它注重對學生的啟發(fā)、提示，反映問題解決的全過程，主要用于課堂演示教學。課件要求畫面要直觀，尺寸比例較大，能按教學思路逐步深入地呈現(xiàn)。第15頁,共74頁，2024年2月25日，星期天課件的類型2.學生自主學習型

這種類型的課件具有完整的知識結構，能反映一定的教學過程和教學策略，提供相應的形成性練習供學生進行學習評價，并設計許多友好的界面讓學習者進行人—機交互活動。利用個別化系統(tǒng)交互學習型課件，學生可以在個別化的教學環(huán)境下進行自主學習。

第16頁,共74頁，2024年2月25日，星期天課件的類型3.模擬實驗型

這種類型的課件借助計算機仿真技術，提供可更改參數(shù)的指標項，當學生輸入不同的參數(shù)時，能隨時真實模擬對象的狀態(tài)和特征，供學生進行模擬實驗或探究發(fā)現(xiàn)學習使用。

第17頁,共74頁，2024年2月25日，星期天課件的類型4.訓練復習型

這種類型的課件主要是通過問題的形式用于訓練、強化學生某方面的知識和能力。在設計這類課件時要保證具有一定比例的知識點復蓋率，以便全面地訓練和考核學生的能力水平。另外，考核目標要分為不同等級，逐級上升，根據(jù)每級目標設計題目的難易程度。

第18頁,共74頁，2024年2月25日，星期天課件的類型5.教學游戲型

這種類型的課件與一般的游戲軟件不同，它是基于學科的知識內(nèi)容，寓教于樂，通過游戲的形式，教會學生掌握學科的知識和能力，并引發(fā)學生對學習的興趣。對于這種類型軟件的設計，特別要求趣味性強、游戲規(guī)則簡單。

第19頁,共74頁，2024年2月25日，星期天課件的類型

6.資料、工具型

資料工具型課件包括各種電子工具書、電子字典以及各類圖形庫、動畫庫、聲音庫等，這種類型的課件只提供某種教學功能或某類教學資料，并不反映具體的教學過程。這種類型的課件可供學生在課外進行資料查閱使用，也可根據(jù)教學需要事先選定有關片斷，配合教師講解，在課堂上進行輔助教學。

第20頁,共74頁，2024年2月25日，星期天計算機輔助教學模式教學模式是在一定的教育思想指導下建立的比較典型、穩(wěn)定的教學程序或構型。從不同角度可以對教學模式作不同的分類。例如，教學論學者根據(jù)教學過程的重心偏向教和學的不同方面，將教學模式分為：問答模式、授課模式、自學模式、合作模式、研究模式等五種。這5種模式自上向下模式構成一個順序發(fā)展的序列，在該序列中學生的學習主動性逐漸增強，而教師的主導性則逐漸減弱。第21頁,共74頁，2024年2月25日，星期天基于教學論的教學模式模式名稱主要特點教學過程問答模式師生問答，啟發(fā)教學提問→思考→答疑→練習→評價授課模式教師中心，系統(tǒng)授課授課→理解→鞏固→運用→檢查自學模式學生中心，自學輔導自學→解疑→練習→自評→反饋合作模式互教互學，合作教育誘導→學習→討論→練習→評價研究模式問題中心，論文答辯問題→探索→報告→答辯→評價第22頁,共74頁，2024年2月25日，星期天CAI的模式計算機輔助教學的模式也稱信息化教學模式，就是利用計算機進行教學活動的方式。CAI的教學策略、教學目的不同，采用的教學方式也不同。信息化教學模式的一個分類框架（祝智庭，1996）第23頁,共74頁，2024年2月25日，星期天第24頁,共74頁，2024年2月25日，星期天計算機輔助教學模式該框架將計算機輔助教學模式分為以下四大類：Ⅰ：客觀主義—個體主義（教師為中心-個別化）；Ⅱ：建構主義—個體主義（學生為中心-個別化）；Ⅲ：建構主義—集體主義（學生為中心-集體化）；Ⅳ：客觀主義—集體主義（教師為中心-集體化）。第Ⅰ類是最為基本的教學模式，下面對它進行討論。第25頁,共74頁，2024年2月25日，星期天常見的CAI基本模式(1)操練與練習(2)個別指導(3)教學模擬(4)教學游戲(5)教學測驗（計算機輔助測試CAT）(6)問題解答第26頁,共74頁，2024年2月25日，星期天1.操練與練習由計算機向?qū)W生逐個顯示習題，要求學生聯(lián)機解答，當學生輸入答案后，計算機判斷其正確情況，并根據(jù)學生回答情況給予相應反饋，通過反復的訓練以促進學生掌握某種知識與技能技巧。第27頁,共74頁，2024年2月25日，星期天是通過大量的術語與事實間的重復對比聯(lián)系，幫助學生建立起與有關事物之間聯(lián)系的聯(lián)想記憶和某些規(guī)律的快速記憶。例如，詞匯的書寫與其意義的聯(lián)想；國名、首都、地理位置、特征之間的聯(lián)想等等。

操練第28頁,共74頁，2024年2月25日，星期天練習通過一系列問題，讓學生一方面建立知識的聯(lián)想聯(lián)系，另一方面還要具有掌握在何時應用何種知識、做何種決定的能力，形成一種習慣性的過程性技能。

例如，算術中多位數(shù)乘法的運算，除了必須記住乘法口訣外，還要判斷如何列式對位、錯位相加等等。通過反復練習，學生從解題過程的各個角度得到了訓練，了解和掌握了全面的技能技巧。第29頁,共74頁，2024年2月25日，星期天操練型課件例1地理知識自測系統(tǒng)請指出以下各市中哪個是山東的省會？（A）長春（B）濟南（C）南京（D）西安？B

很好！第30頁,共74頁，2024年2月25日，星期天例1請指出以下各市中哪個是湖北的省會？（A）武漢（B）哈爾濱（C）長沙（D）南京？C

不對，應該是武漢。答案是A。第31頁,共74頁，2024年2月25日，星期天練習型課件舉例例小學四則運算小學四則運算練習

1.加法

2.減法

3.乘法

4.除法

0.退出

請輸入運算序號(1,2,3,4或0):1

第32頁,共74頁，2024年2月25日，星期天

23+24=?47

做對了

38+53=?81

計算有誤,再試一次。

38+53=?91

這次對了，學習就是要講究認真二字。

45.5+67.5=?103

計算有誤,再試一次。

45.5+67.5=?123

很遺憾,又錯了,答案是113.

別灰心,繼續(xù)做下面的練習.50.5+96.5=?

第33頁,共74頁，2024年2月25日，星期天操練與練習模式優(yōu)點與教師布置的操練與練習相比：(1)反饋及時。

(2)減輕學生與周圍同學相比較的心理壓力，排除外來干擾，使學生的注意力集中在學習上。(3)習題數(shù)量大，可使題目不斷變化，避免過多的重復。第34頁,共74頁，2024年2月25日，星期天操練與練習程序流程結構主流程提問學生回答判斷反饋結束否？YN第35頁,共74頁，2024年2月25日，星期天2.個別指導（Tutorial）通過計算機扮演講課教師的角色，模擬講授的教學情景，向?qū)W生講授新知識。

計算機先向?qū)W生呈現(xiàn)一小段教學內(nèi)容,包括正文及有關例子，然后向?qū)W生提問有關問題,以檢驗他的理解情況。如果回答正確計算機將控制轉(zhuǎn)向下一個單元,否則將轉(zhuǎn)向相應的分支,采取適當?shù)难a救措施,幫助他成功地掌握當前單元。第36頁,共74頁，2024年2月25日，星期天“個別指導”例1：學習英語單詞下面學習單詞ENOUGH的用法

A名詞例(1)Ihavehadenough,thankyou!(2)Enoughhasbeensaid.B形容詞例(3)Ididn'thaveenoughtime.(4)Haveyoumoneyenoughforthedictionary?C副詞例(5)Isthisgoodenough?(6)Haveyouplayenough?

請在看清用法后按ENTER鍵開始做練習。第37頁,共74頁，2024年2月25日，星期天

指出下列句子中ENOUGH的詞類

1.名詞

2.形容詞

3.副詞

(請鍵入選擇詞類前的編號)(1)Areyouwarmenough??3

很好,請做下一個練習(按ENTER鍵)

例1學習英語單詞第38頁,共74頁，2024年2月25日，星期天例1

指出下列句子中ENOUGH的詞類

1.名詞

2.形容詞

3.副詞(請鍵入選擇詞類前的編號)(2)Wehaven'ttimeenoughtodoourhomework.?2

ENOUGH作形容詞時,在句子中是定語成分,可放在被修飾詞的前后。例Idon'thaveenoughtimetodomyhomework.或Idon'thavetimeenoughtodomyhomework.(按ENTER鍵)

第39頁,共74頁，2024年2月25日，星期天例1學習英語單詞指出下列句子中ENOUGH的詞類

1.名詞

2.形容詞

3.副詞

(請鍵入選擇詞類前的編號)(3)Arethereenoughchairsinyourroom??2

如果你滿意,請做下一個練習(按ENTER鍵)如果你不滿意,請按空格鍵重復練習。

(按ENTER鍵)

第40頁,共74頁，2024年2月25日，星期天例1學習英語單詞指出下列句子中ENOUGH的詞類

1.名詞

2.形容詞

3.副詞

(請鍵入選擇詞類前的編號)(4)Haveyouhadenough??1

很好,這次練習做完了,請休息一會兒。

(如果你不想繼續(xù)學習,請按ENTER鍵)

第41頁,共74頁，2024年2月25日，星期天“個別指導”例2下圖是一個有關等腰三角形概念教學活動示意圖，每個方框代表計算機屏幕所顯示的一次內(nèi)容。由圖示可見，學生回答不同時所經(jīng)過的學習路徑不同。第42頁,共74頁，2024年2月25日，星期天等腰三角形是三角形的一種特殊類型，本課將予以討論。

(1)引入等腰三角形是有兩條邊相等的三角形。例如這是一個等腰三角形：

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(2)概念敘述

4例1這里有三個等腰三角形，邊長為：(A)4，5，5(B)9，8，9(C)1.2，1.2，2(3)例子

例2以下邊長的三角形都不是等腰三角形：(A)4,5,6(B)3,7,8(4)例子以下三角形能否組成一個等腰三角形？(Y/N)6，6，5？(5)提問以下三角形能否組成一個等腰三角形？(Y/N)6，6，5?N回答錯了，因為它有兩條邊長都是6.以下三角形能否組成一個等腰三角形？(Y/N)6，6，5?Y很好，回答正確(6-2)回答與反饋判斷(6-1)回答與反饋判斷以下三角形能否組成一個等腰三角形？(Y/N)12，10，7？

(7)下一個單元第43頁,共74頁，2024年2月25日，星期天個別指導常見結構流程正確未找到找到未預期錯誤錯誤提問學生輸入準備好的反饋內(nèi)容顯示鼓勵性反饋診斷提問判斷反饋找原因第44頁,共74頁，2024年2月25日，星期天3.教學模擬(Simulation)模擬是指在控制條件下用模型對真實現(xiàn)象進行模仿。計算機模擬又叫計算機仿真,是利用計算機構成一種模擬實驗環(huán)境,用以探索未知的客觀規(guī)律。類型：演示模擬、操作模擬、過程模擬、模擬訓練器、經(jīng)驗/遭遇模擬等。第45頁,共74頁，2024年2月25日，星期天(1)演示模擬教師把計算機充當掛圖和電視屏幕，通過向?qū)W生演示各種圖像、動畫、圖表和描述進行教學活動。第46頁,共74頁，2024年2月25日，星期天(2)操作模擬（實驗仿真）用計算機和課件構造模擬的實驗環(huán)境，讓學生進行模擬的實驗操作，使其熟練掌握某些操作技能，用來代替或加強傳統(tǒng)的實驗手段，即所謂的“仿真實驗”。這種類型的課件往往用于培訓學習者的實際操作能力。第47頁,共74頁，2024年2月25日，星期天適合于模擬的實驗：花費太昂貴的實驗在常規(guī)條件下難以實現(xiàn)的實驗具有一定的危險性的實驗例1.化學實驗（eg.焰色反應）例2.大學物理仿真實驗第48頁,共74頁，2024年2月25日，星期天(3)過程模擬在操作模擬的基礎上，讓學生經(jīng)歷整個模擬的實驗過程或研究過程。學生要根據(jù)自己原有知識結構和所學理論提出猜想與假設，做好“實驗”的準備與設計，然后進行一次又一次的模擬操作，在模擬過程中觀察各種操作實驗的結果，進行總結歸納，從而“發(fā)現(xiàn)”其規(guī)律。第49頁,共74頁，2024年2月25日，星期天(4)模擬訓練器模擬訓練器把計算機模擬軟件、操作器和傳感器結合在一起，十分類似于實際的設備，讓學生進行危險的或是花費昂貴的操作訓練。這種模擬已在許多專門技能的訓練中得到應用。第50頁,共74頁，2024年2月25日，星期天(5)經(jīng)驗/遭遇模擬為學生提供處理他們不熟悉事件的辦法和經(jīng)驗。比如：經(jīng)商模擬，醫(yī)療模擬.大富翁游戲虛擬診所（虛擬現(xiàn)實+智能代理）/isd/ADE/papers/agents99/agents99.htm第51頁,共74頁，2024年2月25日，星期天虛擬診所Adele（虛擬現(xiàn)實+智能代理）/isd/ADE/papers/agents99/agents99.htm第52頁,共74頁，2024年2月25日，星期天模擬模式的特點在教學活動中，學生送入的選擇無所謂正確與錯誤，對其反饋只是場景中的某些變化或整個場景的更換，學生不是被告知“對”或“錯”，而是通過觀察、思考與操作，自己去得出結論，學生的學習不僅是記憶，而且包括分析、綜合、運用與評價，全面培養(yǎng)了學生的能力。第53頁,共74頁，2024年2月25日，星期天4.教學游戲(Games)與一般的電子游戲類似，教學游戲通常都有一套明確的規(guī)則，具有競爭性，最后一定有贏家和輸家。多數(shù)教學游戲是為了鍛煉學生的決策能力而設計的，學生會盡可能應用所學的知識尋求取勝的策略。第54頁,共74頁，2024年2月25日，星期天教學游戲利用計算機產(chǎn)生一種帶有競爭性的學習環(huán)境，激發(fā)了學生的學習興趣。教學游戲的內(nèi)容和過程與教學目標有關，融科學性、趣味性和教育性于一體,能大大激發(fā)學習者的學習興趣,起到“寓教于樂”的作用。開心單詞第55頁,共74頁，2024年2月25日，星期天5.計算機輔助測試計算機輔助測驗(ComputerBasedTesting，簡稱CBT)是CAI或多媒體教學的一個重要組成部分。利用計算機協(xié)助對學生的學習效果進行測試和學習能力估量。CBT的主要內(nèi)容包括自動出試卷、聯(lián)機測驗或自動閱卷、測驗數(shù)據(jù)分析。測驗分成主觀性測驗（包括口試、寫作、翻譯、回答問題等）和客觀性測驗（又稱標準化測試(考試)，通常采用是非題、多項選擇題、匹配題等形式）兩類。第56頁,共74頁，2024年2月25日，星期天6.問題解答指在教學中運用計算機作為解決各種計算（或求值）問題的工具，讓學生自己去解決那些與實際背景較接近的問題，其主要目的是培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。

讓學生以多種途徑運用所學知識得到問題的解，既要求學生不僅知道問題的正確答案，而且掌握其解答過程。

第57頁,共74頁，2024年2月25日，星期天其他模式除了前面介紹過的基本模式，在計算機輔助教學中，以下教學模式也經(jīng)常被采用。

(1)微型世界（Microworld），是指利用計算機系統(tǒng)構造一種可供學習者自由探索的學習環(huán)境。其基本特點是學生可操縱模擬環(huán)境中的對象，可建構自己的實驗系統(tǒng)、測試實驗系統(tǒng)的行為。

第58頁,共74頁，2024年2月25日，星期天其他模式

(2)案例學習，為學生提供來自實際案例的資料，在豐富的信息環(huán)境中讓學生以調(diào)查員的角色去搜集資料、調(diào)查案情，進行分析和決策。

(3)智能授導，旨在通過學生與計算機進行雙向問答式對話，利用人工智能技術來模擬“家庭教師”的行為。

(4)基于資源的學習，要求學生利用各類資源進行自學?，F(xiàn)代信息技術，特別是多媒體與計算機網(wǎng)絡技術的應用，為學習者提供了極為豐富的電子化、數(shù)字化學習資源。

第59頁,共74頁，2024年2月25日，星期天其他模式

(5)探究性學習要求學生利用計算機或網(wǎng)絡系統(tǒng)的信息服務功能，從學科數(shù)據(jù)庫中檢索出所需的信息，通過信息收集和推理之類的活動，得出對預設（通常由教師所給）問題的解答。

(6)認知工具以計算機為學習工具，按照它們對學習者支持作用的不同，可以分為效能工具和認知工具兩大類。第60頁,共74頁，2024年2月25日，星期天其他模式(7)計算機支持的協(xié)作學習（CSCL），強調(diào)利用計算機網(wǎng)絡支持學生同伴之間的交互活動。(8)計算機支持講授，包括計算機多媒體在課堂教學中的多種應用。(9)虛擬教室，在計算機網(wǎng)絡上利用多媒體通訊技術構造的學習環(huán)境，允許身處異地的教師和學生進行大多數(shù)教學活動。第61頁,共74頁，2024年2月25日，星期天選擇CAI模式原則一

考慮課件所要達到的教學目標。如果課件的目標是傳授概念、規(guī)則、原理等(數(shù)學中定義、