對開展計算機輔助教學的思考

1、對開展計算機輔助教學的思考蔣憲津 摘 要 計算機輔助教學在課堂教學的應用中，已引起普遍重視。本文對如何進一步開展計算機的輔助教學提出個人的一些看法和認識。 關(guān)鍵詞 計算機輔助教學，教學軟件，課件，多媒體，課程整合 在中小學課堂教學中運用計算機作為輔助教學的手段已十分廣泛。 由于計算機輔助教學以：形象直觀、增強記憶；激發(fā)興趣、陶冶情操；突破難點、深入淺出；增大容量、提高效率；人機交互、啟發(fā)思維；個別教學、因材施教；互助互動、培養(yǎng)合作等，在課堂教學中具有不可替代的優(yōu)勢。 計算機輔助教學軟件用于學校課堂教學，反映了人們對CAI有了認識。然而，從目前我們所應用的計算機輔助教學軟件來看，如果除了由于計算

2、機性能的提升而發(fā)生的軟件外觀的改進和采用多媒體技術(shù)，如：把文本、圖形、靜態(tài)圖像、動畫、聲音和動態(tài)視頻等進行集成處理，并對它們進行獲取、壓縮編碼、編輯、加工處理、存儲等技術(shù)，使軟件加入聲音和視頻動畫效果等變化外，在實質(zhì)上與幾年前相比并沒有太大的進步，現(xiàn)代信息技術(shù)并沒有真正意義上的與學科教學“融合”在一起。 隨著學校在現(xiàn)代教育技術(shù)設備的大量投入，人們?nèi)匀桓械皆谡n堂教學中計算機輔助教學軟件的匱乏。特別是一些已經(jīng)裝備了多媒體計算機和網(wǎng)絡的學校，一方面苦于缺乏適用的教學軟件，目前市場上銷售的教育軟件大部分僅適用于個別化學習和家庭教育，或是電子練習冊，不符合教師在課堂教學上的要求。另一方面計算機教師辛辛苦

3、苦所制作的大量計算機輔助教學軟件又得不到珍視，不要說其他教師，就是用課件授課的教師本人也很少在課堂教學中能再次使用。我們投入很大精力，緊張趕制的多媒體課件，除了在優(yōu)秀課評選、觀摩研究課、現(xiàn)場會或軟件評比之類的活動中是一個個亮點，卻很少在日常教學中普遍使用。面對當前課堂計算機輔助教學的困境，人們應開始重新思考對CAI的理解，以便適應廿一世紀現(xiàn)代教育發(fā)展的需要。 對計算機輔助教學的思考 思考之一：多年的實踐深刻地揭示了一點：計算機輔助教學的問題首先是教學的問題?，F(xiàn)代信息技術(shù)已自然而然地滲透到了教學過程之中，而目前教師的課堂教學設計的模式并沒有很大改變。 從計算機輔助教學的發(fā)展來看，計算機輔助教學的

4、理論基礎(chǔ)曾有過三次大的演變，即： 1以行為主義學習理論作為理論基礎(chǔ)，時間是從60年代初至70年代末。這是計算機輔助教學的初級階段。主要是由于早期的CAI是由“程序教學”發(fā)展而來，其創(chuàng)始人是行為主義心理學家斯金納，以（）小步子原則；（）積極反應原則；（）及時強化原則；（）自定步調(diào)原則；（）低錯誤率原則，為學習原則。學習程序的呈現(xiàn)分為三個步驟：刺激解答（反應）確認（強化）進展，這三個步驟構(gòu)成一個教學周期。因此在計算機輔助教學發(fā)展的初期，其理論基礎(chǔ)也就不可避免地要受到行為主義學習理論的深刻影響。在計算機輔助教學課件設計中，基于框面的、小步子的、分支式程序設計結(jié)構(gòu)，多年來一直成為CAI課件開發(fā)的主要模

5、式，并且沿用至今。 2是以認知主義學習理論作為理論基礎(chǔ)，時間是從70年代末至80年代末，這是計算機輔助教學的發(fā)展階段。在計算機輔助教學課件設計中，人們開始注意學習者的內(nèi)部心理過程，開始研究并強調(diào)學生的心理特征與認知規(guī)律；不再把學習看作是，對外部刺激被動地作出的適應性反應；而是把學習看作是，學習者根據(jù)自己的態(tài)度、需要、興趣、愛好，利用自己的原有認知結(jié)構(gòu)，對當前外部刺激所提供的信息主動作出的、有選擇的信息加工過程。 3第三次是以建構(gòu)主義作為理論基礎(chǔ)，時間是從90年代初至今，這是計算機輔助教學的成熟階段。建構(gòu)主義學習理論的基本觀點認為，知識不是通過教師傳授得到，而是學習者在一定的情境即社會文化背景下

6、，借助其他人（包括教師和學習伙伴）的幫助，利用必要的學習資料，通過建構(gòu)意義的方式而獲得。所要建構(gòu)的意義是指：事物的性質(zhì)、規(guī)律以及事物之間的內(nèi)在聯(lián)系。因此建構(gòu)主義學習理論強調(diào)以學生為中心，認為“情境”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構(gòu)”是學習環(huán)境中的四大要素或四大屬性。 在計算機輔助教學發(fā)展的初級階段和發(fā)展階段中，在廣大教師的思維中是只強調(diào)學習理論(行為主義或認知主義)的指導作用，而忽視現(xiàn)代教學理論(尤其是教學設計理論)的指導作用。這是我們在發(fā)展計算機輔助教學軟件時，沒有從實質(zhì)上取得突破的癥結(jié)。我們從設計教學軟件直至開發(fā)、制作計算機輔助教學軟件時，應更新觀念，特別加強對教學理論和教學規(guī)律的研究，這

7、是計算機輔助教學軟件制作向前發(fā)展開的主要標志。 由于課堂教學模式?jīng)]有大的突破，在計算機輔助教學軟件研制的進展變化也不大，面向?qū)W校和課堂的教學軟件大多僅局限于是某位教師為講某節(jié)課服務的“課件”。這種固定式的講解和演示的“課件”，就必然是以展示和呈現(xiàn)知識為主，更多地體現(xiàn)了以某位教師為“中心”的教學理念。這樣的軟件就很可能是將書本搬家，將教案圖解化，成為任課教師板書的“換代產(chǎn)品”。具有明顯教學特色和教學個性的教學軟件，自然難以發(fā)揮其他教師的教學特色和教學個性，不易被其他教師接受，推廣就存在問題。十幾年來，盡管我們開發(fā)了大量的計算機輔助教學軟件，但至今沒有一個能流行起來或產(chǎn)生較大影響。現(xiàn)代信息技術(shù)成為

8、輔助和加強傳統(tǒng)教學模式的幫手，而不是推動教學改革，改變傳統(tǒng)的教學模式的利器。這就足以使我們對這種類型的教學軟件進行深刻的反思。 思考之二：目前在課堂教學中采用的計算機輔助教學軟件，基本上是按照“小手工業(yè)，小作坊”式的方式進行開發(fā)和制作。對計算機輔助教學比較重視的、設備條件較好的學校能由一些有經(jīng)驗、并且對教學軟件感興趣的學科教師和計算機專業(yè)教師組成計算機輔助教學軟件開發(fā)小組，由學科教師編寫腳本，計算機專業(yè)教師分工編制完成，開發(fā)成小型的教學軟件。更多的學校則是由計算機教師接受領(lǐng)導的指派，根據(jù)任課教師的腳本（大多是教案），通過“個體勞動”制成教學軟件。這種“量體裁衣”的教學軟件的開發(fā)模式在某種程度上

9、是造成教學軟件“低水平重復”的主要原因，浪費了大量的人力、物力和財力。 我們說研制和使用的計算機輔助教學軟件是設計者在一定的學習理念指導下，根據(jù)一節(jié)課的教學目標而進行設計的，是包含教學內(nèi)容和某種教學策略的計算機軟件。計算機輔助教學軟件的基本模式目前大多可分為： 講解演示型 操作練習型 個別學習型 仿真模擬型 啟智游戲型 問題求解型 發(fā)現(xiàn)學習型 等等。無論哪種類型的教學軟件，都是教學內(nèi)容與教學處理策略兩大類信息的有機結(jié)合。具體地說計算機輔助教學軟件包括：向?qū)W生提示的各種教學信息；用于對學習過程進行診斷、評價、處方和學習引導的各種信息和信息處理；為了提高學習積極性，制造學習動機，用于強化學習刺激的

10、學習評價信息；用于更新學習數(shù)據(jù)、實現(xiàn)學習過程控制的教學策略和學習過程的控制方法。 我們在計算機輔助教學軟件的開發(fā)過程，就是把設計者提出自己對于教學的想法，由編制者按某一思路設計制成的、前后連貫的、有系統(tǒng)性的軟件。包括教學目的、內(nèi)容、實現(xiàn)教學活動過程的教學策略、教學的順序、控制方法等，用計算機程序進行描述和表現(xiàn)，特別是數(shù)學、物理、化學等學科的圖形，政治、語文、歷史、地理等學科的圖片、視頻和音頻資料，輸入計算機，經(jīng)過調(diào)試成為可以運行的程序。從計算機輔助教學軟件制作的指導思想和制作過程可以看到，由于課件是按特定的教學策略教學某一學科知識，這就為計算機輔助教學軟件應用的局限性奠定基礎(chǔ)。 因而我們制作的

11、教學軟件具有以下特點： 教學軟件與教學目標、教學策略、學習理論密切相關(guān)，是設計者和編制者教育思想與教學方法的具體體現(xiàn)； 教學軟件有明顯的不可修改性，適用于事先確定的、特定的教學目標與具體的教學情境； 教學軟件不能由師生重組改造，以適應自己的教學實際； 有的教學軟件完全與教科書配套，緊扣教學大綱，緊扣某版本中小學教材，按教科書章節(jié)安排的一課教學內(nèi)容，不能再利用。 優(yōu)秀的教學軟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。即使是參與教學軟件開發(fā)的計算機教師本人，隨著時過境遷，面對不同的教學對象，也需要調(diào)整教學軟件以適應新的情況。但教學軟件自身的基本特性，決定了其

12、在教學活動中的使用范圍很窄，有很大的局限性。 計算機輔助教學軟件作為計算機教師個人甚至個別學校的軟件開發(fā)小組是很難有能力突破局限性的限制，開發(fā)出能充分發(fā)揮計算機作用和整體地體現(xiàn)學科教學思想的教育軟件。老師們把大量的時間和精力都投入到如何應付軟件的制作和開發(fā)上，根本不可能將主要精力放在研究上，研究如何發(fā)揮計算機輔助教學軟件作用，甚至不能將主要精力放在如何企劃構(gòu)思軟件的設計上來，計算機輔助教學軟件很難從根本上有所突破。 究竟什么是真正意義上的計算機輔助教學，及在課堂教學中如何應用計算機輔助教學等方面的思考很少。如不從計算機輔助教學軟件的基本特點進行分析和探究，計算機就不可能成為教師的真正工具，計算

13、機輔助教學就會永遠是“裝點門面”。 思考之三：隨著計算機性能的提高，處理能力的加快，更把領(lǐng)導和其他學科的老師對計算機輔助教學軟件制作的期望提得更高。 不管是什么學科，要進行教學的是什么內(nèi)容，計算機輔助教學言必采用“多媒體”，采用聲音、動畫、視頻技術(shù)，一味地追求最新的“高科技”，軟件越做越龐大，仿佛不用計算機就不是現(xiàn)代教學、不采用多媒體就不夠檔次。特別是，如PowerPoint，Photoshop，Authorware，Director，AutoCAD，3DS，Cakewalk， VB，VC, IE, FrontPage等平臺被廣泛使用，計算機教師要投入更大的精力進行制作。學校計算機及附屬設備的

14、條件、計算機輔助教學軟件的制作技巧成為教學軟件評價的重要標準和依據(jù)。傷害了大多數(shù)學校的計算機設備條件一般的計算機教師的積極性。然而，這樣發(fā)展計算機輔助教學又有多大成效呢？ 思考之四：根據(jù)長期以來的工作實踐，我們認為：計算機輔助教學要想真正深入下去，首先必須要讓學校和各學科的老師們要對計算機輔助教學有真正的了解，把計算機當作自己教學、工作甚至生活的工具。在深刻地理解了它強大的功能后，才能進一步從自己學科的角度來研究如何使用計算機來幫助自己的教學。 回顧我國計算機輔助教育發(fā)展的歷史，有三個矛盾發(fā)展過程： 在計算機輔助教學的開始階段，主要矛盾在于硬件缺乏，沒有足夠的硬件供教師的教學活動使用。我們首先

15、接觸到的是APPLEII，當時，軟盤驅(qū)動器只配備給老師，顯示器也大多上單顯。隨后是：、到奔騰機，總線的頻率越來越快，內(nèi)存芯片的儲量越來越大、速度越來越快，圖形加速水平越來越高硬件取得了突飛猛進的發(fā)展。 當硬件問題得到緩解后，主要矛盾轉(zhuǎn)變?yōu)槿狈δ軌蛟诮虒W中適用的軟件； 目前，計算機設備條件的不斷完善，計算機輔助教學軟件的制作技術(shù)日臻成熟，現(xiàn)在的問題應是：各學科教師使用計算機的意識還比較差，計算機應用和操作水平也比較低，從而很難在自己的教學中自如地使用這些軟件。 提高各學科教師的計算機意識和應用水平已經(jīng)成為當前最為緊迫的問題。 要推動和發(fā)展計算機輔助教學，就要研究現(xiàn)行教學的癥結(jié)所在，研究在計算機參

16、與下的新教學的新特點、新模式。否則，計算機輔助教學就沒有生命力。 我們所說的教師計算機意識的培養(yǎng)，不是指計算機操作技能的培訓，更不是指要培訓教師開發(fā)軟件，而是指立足于在掌握現(xiàn)代教育和教育技術(shù)理論的基礎(chǔ)之上的應用。 教師的培訓工作應該包括三方面：計算機意識、知識、技能與態(tài)度，學科教育理論與學科最新發(fā)展，教育技術(shù)和教育心理學的理論與實踐。 第一方面主要解決教師操作計算機的問題，使老師能夠熟練地使用計算機，真正把計算機當作自己備課、授課、組織學生活動的工具； 第二方面主要是加強老師的學科修養(yǎng)，并且?guī)椭蠋煾M一步地把握學科教育的目的和本質(zhì)；第三方面主要解決如何用現(xiàn)代教育手段更好地達到教學目的的理論問

17、題。 我們認為，教師的計算機意識的增強，不是把主要精力放在花大力氣去設計編制教學軟件，也不是把經(jīng)領(lǐng)導批準的任務交給計算機教師去完成那么簡單，需要的是花大力氣的是研究如何應用現(xiàn)有的軟件才能發(fā)揮計算機的優(yōu)勢。需要特別指出的是，這里所說的“軟件”，不是指一個個具體的課件，而應是面向?qū)W科的工具型軟件，包括帶有學科特色的平臺和多媒體資料庫。 這三個方面不解決，計算機輔助教學就不可能真正搞好。 “課程整合” 計算機輔助教學發(fā)展的新階段 近年來國內(nèi)外的計算機輔助教學實驗表明：即使有了合適的軟件，教師對技術(shù)也比較熟悉，教師也并不一定能很好地應用這些軟件來支持自己的教學。因此，如何在教育中適當?shù)厥褂眉夹g(shù)，使技術(shù)

18、充分發(fā)揮作用，提高教學效率、突破重點難點，甚至在技術(shù)的支持下改革現(xiàn)有的教學方法、教學內(nèi)容和教學觀念，就是又一個極為重要的課題。這些也就是“課程整合”問題。 所謂“課程整合”，就是要把各種技術(shù)手段完美、恰當?shù)厝诤系秸n程中就象在教學中使用黑板和粉筆一樣自然、流暢。要達到“課程整合”的目標，老師不僅要熟練掌握技術(shù)手段，更重要的是要深刻了解教育的本質(zhì)，了解本學科教學的根本目的，了解教學中的難點所在，了解傳統(tǒng)教學的優(yōu)點和局限性，結(jié)合技術(shù)所提供的能力更好地進行教學活動。 課程整合是一個長期而艱巨的任務。然而，隨著課程整合實驗的深入進行，必將提高教師使用現(xiàn)代技術(shù)的意識和現(xiàn)代教育觀念，必將大大提高教學效率，必將改變傳統(tǒng)的教學模式，進而大大推動中小學教育改革的進程。 “課程整合”在國外早已變成了現(xiàn)實。在1998年中國中小幼教師考察團的考察報告中描述到： 在我們考察的中小學里，以多媒體電腦為主的現(xiàn)代教育技術(shù)的應用十分普遍。在日常教學活動中，已成為教師教學和學生學習所不可缺少的工具。各種課程的教學過程中，使用電腦已經(jīng)非常自然地融合其中，完全改變了單純依靠教材、黑板的傳統(tǒng)教學觀念和教學模式，形成了一種將書本知識與社會信息