學(xué)科教育論文-基于建構(gòu)主義理論的積件式CAI設(shè)計(jì)模式的研究.doc

學(xué)科教育論文-基于建構(gòu)主義理論的積件式CAI設(shè)計(jì)模式的研究摘要：本文分析了目前課件制作過(guò)程中存在的缺點(diǎn)，如不能根據(jù)師生的實(shí)際需要，自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)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(gòu)主義理論，對(duì)基于建構(gòu)主義理論的積件式CAI教學(xué)設(shè)計(jì)模式進(jìn)行了研究，提出了用Flash技術(shù)開(kāi)發(fā)積件系統(tǒng)的思想。關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義理論/CAI/積件系統(tǒng)一、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的困境目前，中小學(xué)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)引起了社會(huì)的普遍關(guān)注。人們首先感到課堂教學(xué)軟件不足；其次是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中制作的課件，一般都是針對(duì)某一特定的內(nèi)容，一旦課件制作完畢，就很難進(jìn)行修改，教師的自主性得不到體現(xiàn)，因而實(shí)際應(yīng)用中教學(xué)效果往往不佳；另外，傳統(tǒng)的CAI課件缺乏研究性學(xué)習(xí)的環(huán)節(jié)，缺乏自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)，缺乏學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)。優(yōu)秀的課件能按某種學(xué)習(xí)理論和教學(xué)策略達(dá)到教學(xué)目的，在教師和學(xué)生的教學(xué)活動(dòng)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(xué)活動(dòng)中的使用范圍很窄，有很大的局限性。教學(xué)是一種特殊的認(rèn)識(shí)活動(dòng)，學(xué)生都是活動(dòng)的主體、認(rèn)識(shí)的主體，教師起著主導(dǎo)作用。課堂教學(xué)的精髓是師生的相互交流、相互影響。由于課件固化了教學(xué)的內(nèi)容和策略、甚至固化了知識(shí)表達(dá)呈現(xiàn)的方式和順序，“代替”了教師對(duì)該內(nèi)容的教，“模式化”了學(xué)生對(duì)該內(nèi)容的學(xué)，因而排斥了師生的相互作用和課堂教學(xué)的豐富生動(dòng)性，自然會(huì)受到教師的排斥。因此，學(xué)校課堂教學(xué)的實(shí)踐證明，傳統(tǒng)的教學(xué)軟件（課件）不利于教師和學(xué)生的個(gè)性與創(chuàng)造性的發(fā)揮，不適應(yīng)千變?nèi)f化的現(xiàn)實(shí)課堂教學(xué)。二、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論提供新思維建構(gòu)主義觀點(diǎn)是由瑞士哲學(xué)家、心理學(xué)家皮亞杰于1966年提出的。皮亞杰從生物學(xué)、心理學(xué)、邏輯學(xué)、科學(xué)史等領(lǐng)域吸取營(yíng)養(yǎng)，并受到多種流派的影響，最終提出：“認(rèn)識(shí)的獲得必須用一個(gè)結(jié)構(gòu)主義和建構(gòu)主義緊密結(jié)合起來(lái)的理論說(shuō)明?！睆亩Q生了他的圖式建構(gòu)學(xué)說(shuō)，圖式建構(gòu)學(xué)說(shuō)中的一個(gè)重要概念是圖式，圖式是指?jìng)€(gè)體對(duì)世界的知覺(jué)理解和思考的方式。也可以把它看作是心理活動(dòng)的框架或組織結(jié)構(gòu)。皮亞杰反對(duì)行為主義心理學(xué)的S-R公式，提出了S-（AT）-R公式，意思是：一定的刺激（S）被個(gè)體“同化（A）”于認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)（T）之中，才能對(duì)刺激（S）做出反應(yīng)（R）。這種相互作用涉及兩個(gè)基本過(guò)程同化與順應(yīng)。“同化”是指把刺激（外部環(huán)境中的有關(guān)信息）納入到自己已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)（圖式）中，就好像消化系統(tǒng)將營(yíng)養(yǎng)物吸收一樣?！绊槕?yīng)”是指當(dāng)外部環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，個(gè)體原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)無(wú)法同化新環(huán)境有關(guān)的信息，從而使個(gè)體受到刺激或環(huán)境的作用而引起原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)生變化和創(chuàng)新以適應(yīng)外界環(huán)境。可見(jiàn)，“同化”是認(rèn)知結(jié)構(gòu)的擴(kuò)充（“圖式”擴(kuò)充），是量的變化；而“順應(yīng)”則是認(rèn)知結(jié)構(gòu)的改變（“圖式”改變），是質(zhì)的變化。認(rèn)知個(gè)體就是通過(guò)“適應(yīng)”（包括“同化”和“順應(yīng)”）使這兩種形式來(lái)達(dá)到相對(duì)“平衡”持續(xù)不斷地向較高水平平衡的發(fā)展：當(dāng)個(gè)體能用原有“圖式”去“同化”新信息時(shí)，認(rèn)知處于一種“平衡”的狀態(tài)，事物得到認(rèn)知，“理解就意味著被納入到適當(dāng)?shù)膱D式之中”；而當(dāng)原有“圖式”不能“同化”新信息時(shí)，（即個(gè)體不能認(rèn)知事物時(shí)），平衡被打破，就會(huì)修改或創(chuàng)新圖式（即“順應(yīng)”），以達(dá)到新的較高水平的“平衡”。個(gè)體的認(rèn)知結(jié)構(gòu)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(guān)于建構(gòu)主義的基本觀點(diǎn)（Piaget，1972）。圖式的建構(gòu)是一個(gè)不斷的改組和重建過(guò)程，實(shí)際上是構(gòu)成認(rèn)識(shí)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(duì)穩(wěn)定的認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)的過(guò)程。它包含了主體對(duì)客體信息的選擇、反映和加工整理。當(dāng)主體選擇、接收的新信息與主體原有認(rèn)識(shí)圖式相一致時(shí)，這些新信息就被原有認(rèn)識(shí)圖式同化，使主體更加相信自己原有的知識(shí)和理論，同化的次數(shù)越多，圖式被強(qiáng)化的機(jī)會(huì)和次數(shù)就越多。當(dāng)來(lái)源于客體的信息與主體認(rèn)識(shí)圖式不一致而它的強(qiáng)度又是以使主體的認(rèn)識(shí)圖式不能同化時(shí)，主體便調(diào)整原有的認(rèn)識(shí)圖式，使其適應(yīng)客體信息的性質(zhì)和要求，圖式順應(yīng)過(guò)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(jué)調(diào)整。因此，作者通過(guò)對(duì)圖式和圖式的建構(gòu)含義的理解，認(rèn)為在建構(gòu)主義的指導(dǎo)下，作為課件，也可模仿圖式和圖式的建構(gòu)過(guò)程，將教學(xué)內(nèi)容分成許多的知識(shí)單元，制成相應(yīng)的積件（類(lèi)似圖式）放入教學(xué)資源庫(kù)，教師和學(xué)生根據(jù)教學(xué)需要，通過(guò)恰當(dāng)選擇、組織教學(xué)資源庫(kù)的資源而形成教學(xué)課件（類(lèi)似圖式的建構(gòu)）。當(dāng)學(xué)習(xí)者發(fā)現(xiàn)有相關(guān)的素材或微教學(xué)單元子課件與積件庫(kù)內(nèi)的素材相似或相近時(shí)，可以將其納入素材庫(kù)，以進(jìn)一步同化原有圖式；當(dāng)學(xué)習(xí)者遇到新知識(shí)或由于教材的更新、教學(xué)情境的變化等，無(wú)法通過(guò)原有組合課件的學(xué)習(xí)和原有的圖式去同化時(shí)，即平衡被打破，就會(huì)創(chuàng)造和修改新圖式，需要對(duì)積件庫(kù)進(jìn)行更新，對(duì)積件重新組合和構(gòu)建，即圖式的順應(yīng)，從而建構(gòu)出新的圖式。當(dāng)不同的學(xué)習(xí)主體根據(jù)自己的需要、自主選擇積件內(nèi)容進(jìn)行組合課件時(shí)，所生成的課件是不同的，顯然，所學(xué)習(xí)的結(jié)果也不同，所建構(gòu)的知識(shí)的意義也不同。三、積件式CAI設(shè)計(jì)模式的研究積件（Integrableware）技術(shù)是教師和學(xué)生根據(jù)教學(xué)需要，通過(guò)恰當(dāng)組織教學(xué)資源庫(kù)的資源而形成教學(xué)課件的一種技術(shù)；廣義上講，積件是一個(gè)軟件系統(tǒng)。積件系統(tǒng)主要由積件庫(kù)和積件組合平臺(tái)構(gòu)成。積件庫(kù)的實(shí)體包括多媒體教學(xué)資料庫(kù)和微教學(xué)單元庫(kù)。多媒體教學(xué)資料庫(kù)包括與教學(xué)有關(guān)的各種媒體信息，比如文字、圖片、聲音、動(dòng)畫(huà)等。微教學(xué)單元是基于學(xué)科基本知識(shí)點(diǎn)而設(shè)計(jì)的“小課件”，是制作CAI課件的“零件”，只能完成特定的教學(xué)功能，比如幫助師生解決某個(gè)教學(xué)難點(diǎn)、幫助學(xué)生掌握某個(gè)知識(shí)技能、為學(xué)生探究認(rèn)知而創(chuàng)設(shè)的學(xué)習(xí)環(huán)境。積件設(shè)計(jì)的原則有：（）知識(shí)單一性和完整性原則：即每一個(gè)積件僅展示一個(gè)完整的“知識(shí)點(diǎn)”。（）積件的多樣性原則：每一個(gè)積件僅展示一個(gè)完整的知識(shí)點(diǎn)，但可以存在多個(gè)積件展示同一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，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(shí)，可以隨機(jī)選擇不同的積件進(jìn)行學(xué)習(xí)，但卻殊途同歸，它實(shí)現(xiàn)了“隨機(jī)進(jìn)入學(xué)習(xí)法”的教學(xué)模式。（）積件的一致性原則：即積件展示的內(nèi)容中采用的公式、變量、符號(hào)和單位等應(yīng)一致。積件組合平臺(tái)是供教師和學(xué)生組合積件庫(kù)內(nèi)的資源形成課件，并最終用于教學(xué)使用的軟件環(huán)境。目前為止，還沒(méi)有開(kāi)發(fā)出一個(gè)真正的積件組合平臺(tái)，能用來(lái)制作課件的軟件工具可以看成積件組合平臺(tái)。比如FlashMx、Authorware、PowerPoint、Director、等多媒體制作軟件；或用VisualBasic、Vi