計算機輔助教學(xué)中的教學(xué)法

計算機輔助教學(xué)中的教學(xué)法第1頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四第六章計算機輔助教學(xué)中的教學(xué)法傳統(tǒng)教學(xué)中的教學(xué)法——教材＋學(xué)生包含：教材的組織處理、教學(xué)過程與步驟的設(shè)計安排、具體教學(xué)方法的運用等。計算機輔助教學(xué)中的教學(xué)法——教材＋學(xué)生＋計算機環(huán)境，達(dá)到人機教學(xué)活動的最佳效果。第2頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四案例：生物CAI與傳統(tǒng)教學(xué)法的優(yōu)化組合生物CAI與情景教學(xué)法例：“生命的起源”：認(rèn)識原始地球的條件對于理解生命的化學(xué)進(jìn)化過程幫助

文字描述，要求學(xué)生發(fā)揮想象力去學(xué)習(xí)，學(xué)生會感到疲累。用十幾秒鐘的時間播放了一段用GIF動畫和powerpoint制作的聲像動畫：地面有許多火山在隆隆爆發(fā)，熔巖橫溢，大量的氣體噴射而出；天空中雷電交加，火光四射，嘩嘩大雨傾盆而下，鋪天蓋地，地面逐漸一片汪洋……?！崩蠋?，這是什么呢？”第3頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四第六章計算機輔助教學(xué)中的教學(xué)法從教師的角度考慮：活動法、發(fā)現(xiàn)法、同伴影響法等從教學(xué)軟件人員角度考慮：有人機界面的設(shè)計、人機教學(xué)環(huán)境中的教學(xué)效果、人機交互活動的設(shè)計、挖掘有效的教學(xué)信息等。第4頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四一.學(xué)科教師的教學(xué)法活動法心理學(xué)家皮亞杰認(rèn)為智慧來源于動作，活動是連接主、客體的橋梁。在教學(xué)過程中實施活動，讓兒童自己動手、動腦探索外物，通過這種經(jīng)驗的抽象和反省，可以形成、發(fā)展自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。虛擬實驗室：“把實驗室搬到課堂中去”，“學(xué)習(xí)是一種真實情境的體驗”。認(rèn)知工具：通過這些工具來自己動手探索外物，以豐富原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。第5頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四一.學(xué)科教師的教學(xué)法發(fā)現(xiàn)法皮亞杰：只有兒童自我發(fā)現(xiàn)的東西才能積極地被同化從而產(chǎn)生深刻的理解。認(rèn)知結(jié)構(gòu)是由兒童主動改造的?；趩栴}的學(xué)習(xí)：就是要求學(xué)生從發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題為主線進(jìn)行學(xué)習(xí)?！皟和切】茖W(xué)家”。探究式學(xué)習(xí)第6頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四一.學(xué)科教師的教學(xué)法同伴影響法皮亞杰：重視兒童之間的相互影響。兒童之間彼此交流想法，可使他們不斷了解他人的觀點。在同一認(rèn)知水平上的其他兒童比成人更能促使兒童從自我中心中解脫出來。計算機支持合作學(xué)習(xí)CSCL：在網(wǎng)絡(luò)通信工具的支持下，進(jìn)行同伴互教，小組討論，小組練習(xí)，小組課題等合作性學(xué)習(xí)活動。虛擬教室VC：虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境，身處異地的師生可以看得見聽得著，能進(jìn)行實時或異步的教學(xué)活動。第7頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四二、制作人員的教學(xué)法－人機界面設(shè)計界面是學(xué)習(xí)者與系統(tǒng)進(jìn)行通信的部分，要求具有舒適和容易使用的特點，成為教學(xué)系統(tǒng)好壞的重要標(biāo)志之一。人機界面的設(shè)計原則：用戶原則：人機界面設(shè)計首先要確立用戶類型。劃分類型可以從不同的角度，視實際情況而定。確定類型后要針對其特點預(yù)測他們對不同界面的反應(yīng)。信息最小量原則：人機界面設(shè)計要盡量減少用戶記憶負(fù)擔(dān)，采用有助于記憶的設(shè)計方案。幫助和提示原則：要對用戶的操作命令作出反應(yīng)，幫助用戶處理問題。系統(tǒng)要設(shè)計有恢復(fù)出錯現(xiàn)場的能力，在系統(tǒng)內(nèi)部處理工作要有提示，盡量把主動權(quán)讓給用戶。媒體最佳組合原則：多媒體界面的成功并不在于僅向用戶提供豐富的媒體，而應(yīng)在相關(guān)理論指導(dǎo)下，注意處理好各種媒體間的關(guān)系，恰當(dāng)選用。第8頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四二、制作人員的教學(xué)法－人機界面設(shè)計人機界面設(shè)計的一般過程：1.用戶界面分析2.界面設(shè)計形式界面對話設(shè)計數(shù)據(jù)輸入界面設(shè)計屏幕顯示設(shè)計控制界面設(shè)計3.界面設(shè)計評價第9頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四二、制作人員的教學(xué)法－人機界面設(shè)計1.用戶界面分析包括任務(wù)分析和學(xué)習(xí)者特點分析。學(xué)習(xí)者特點分析目的是為了獲得有關(guān)學(xué)習(xí)者技能和經(jīng)驗的全部信息，預(yù)測學(xué)習(xí)者對不同界面設(shè)計的反應(yīng)，使界面的復(fù)雜性符合學(xué)習(xí)者的能力。關(guān)鍵是對學(xué)習(xí)者類型的分類：生手，新手，熟手，專家。第10頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四二、制作人員的教學(xué)法－人機界面設(shè)計1.用戶界面分析對學(xué)習(xí)者進(jìn)行分類－學(xué)習(xí)者特點的度量標(biāo)準(zhǔn)：使用頻次使用隨意性計算機的熟練度學(xué)習(xí)者知識學(xué)習(xí)者智能學(xué)習(xí)者人體操作能力和技能第11頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四二、制作人員的教學(xué)法－人機界面設(shè)計2.界面設(shè)計形式界面設(shè)計形式可以根據(jù)學(xué)習(xí)對象、專業(yè)等的不同而不同，但界面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和界面中的對話設(shè)計形式應(yīng)該有一個基本的統(tǒng)一界面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：易用性易學(xué)性操作速度復(fù)雜性控制易開發(fā)性第12頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四二、制作人員的教學(xué)法－人機界面設(shè)計2.界面設(shè)計形式對話設(shè)計的形式：問答式菜單圖符填表命令語言自然語言交互類型第13頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四三、制作人員的教學(xué)法

－人機教學(xué)環(huán)境中的學(xué)習(xí)效果建構(gòu)主義對人機教學(xué)環(huán)境提出的要求：強調(diào)教學(xué)“情景”的創(chuàng)設(shè)強調(diào)學(xué)習(xí)者之間的“協(xié)作”與會話1.合作學(xué)習(xí)對學(xué)習(xí)效果的影響探討不同程度的合作學(xué)習(xí)所營造出的不同目標(biāo)導(dǎo)向模式對參與學(xué)員學(xué)習(xí)效果的影響。第14頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四三、制作人員的教學(xué)法

－人機教學(xué)環(huán)境中的學(xué)習(xí)效果1.合作學(xué)習(xí)對學(xué)習(xí)效果的影響組間不同依存關(guān)系所產(chǎn)生的不同合作程度：組內(nèi)合作組間競爭－學(xué)習(xí)焦點固定在名次排列，引進(jìn)“競爭”組內(nèi)合作組間不競爭－學(xué)習(xí)焦點固定在一個標(biāo)準(zhǔn)/分?jǐn)?shù)組內(nèi)組間合作－同上，并擴(kuò)大學(xué)習(xí)合作的范圍研究：因變量：學(xué)習(xí)成就、學(xué)科態(tài)度、人際關(guān)系結(jié)果：組內(nèi)合作組間競爭有助于學(xué)習(xí)成就的提高，對學(xué)科態(tài)度取得正面意義，且無害于參與學(xué)員社交上的發(fā)展，是教學(xué)者可考慮運用的教學(xué)策略之一。第15頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四三、制作人員的教學(xué)法

－人機教學(xué)環(huán)境中的學(xué)習(xí)效果2.多媒體組合信息與學(xué)習(xí)效果如何利用多媒體產(chǎn)生的組合信息使學(xué)習(xí)者獲得最有效的學(xué)習(xí)信息量。媒體組合信息與學(xué)習(xí)注意不是向人們展示其獨特的圖文并茂的教學(xué)畫面，而是力求在多媒體信息組合中始終突出必須引起注意的學(xué)習(xí)內(nèi)容動態(tài)背景對閱讀速度的影響背景運動的速度應(yīng)該控制在一定的范圍內(nèi)動畫對學(xué)習(xí)記憶的影響同時接受視聽覺信息和只接受視覺或聽覺信息的學(xué)習(xí)效果是有差異的第16頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四三、制作人員的教學(xué)法

－人機教學(xué)環(huán)境中的學(xué)習(xí)效果2.多媒體組合信息與學(xué)習(xí)效果動畫對學(xué)習(xí)記憶的影響同時接受視聽覺信息和只接受視覺或聽覺信息的學(xué)習(xí)效果是有差異的信息傳播以文字為主的方法比聲音為主的方法好以文字為主時有主講者的動態(tài)人像的記憶率比其他的以文字為主的記憶率低得多。以聲音為主的三個組的記憶率沒有差異面對面的傳播與以聲音為主的記憶率接近第17頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四四、制作人員的教學(xué)法－人機交互活動的設(shè)計1.網(wǎng)上互動課程設(shè)計把人際交互和交流的動力引入到課程和教學(xué)過程中主要功能模塊：網(wǎng)上課程內(nèi)容講座、課程內(nèi)容精品集、典型問題評析、課程BBS、課程信息庫等。要突出以下幾個特點：交互性多樣性開放性共享性第18頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四四、制作人員的教學(xué)法－人機交互活動的設(shè)計2.網(wǎng)絡(luò)論壇上教師引導(dǎo)設(shè)計論壇主持人不只是問題的發(fā)現(xiàn)者及信息的組織者，也是學(xué)習(xí)活動的促進(jìn)者、教學(xué)者、設(shè)計者及訓(xùn)練者。論壇支持人扮演的角色：技術(shù)性角色、組織者角色、社會性角色、教學(xué)性角色。論壇主持人的問答技巧論壇主持人的溝通語氣主持人引導(dǎo)設(shè)計的研究方法初始議題的方式回應(yīng)議題的方式溝通語氣方式第19頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四五、制作人員的教學(xué)法－教學(xué)信息的挖掘快速而準(zhǔn)確地從浩瀚的信息資源中提取出與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的信息1.數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)挖掘指從數(shù)據(jù)倉庫中提取隱含的、事先未知的和潛在有用的信息，從而幫助決策者提出問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題等。知識發(fā)現(xiàn)是所謂“數(shù)據(jù)挖掘”的更廣義的說法，即從各種媒體表示的信息中，根據(jù)不同的需求獲得知識。知識發(fā)現(xiàn)的目的是向使用者屏蔽原始數(shù)據(jù)的繁瑣細(xì)節(jié)，從原始數(shù)據(jù)中提煉出有意義的、簡潔的知識，直接向使用者報告。第20頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四五、制作人員的教學(xué)法－教學(xué)信息的挖掘2.數(shù)據(jù)倉庫數(shù)據(jù)庫是為捕獲數(shù)據(jù)而設(shè)計，數(shù)據(jù)倉庫是為分析數(shù)據(jù)而設(shè)計。數(shù)據(jù)倉庫，是在數(shù)據(jù)庫已經(jīng)大量存在的情況下，為了進(jìn)一步挖掘數(shù)據(jù)資源、為了決策需要而產(chǎn)生的，它決不是所謂的“大型數(shù)據(jù)庫”?！懊嫦蛑黝}的”：傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫主要是為應(yīng)用程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，未必按照同一主題存儲數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)倉庫側(cè)重于數(shù)據(jù)分析工作，是按照主題存儲的。這一點，類似于傳統(tǒng)農(nóng)貿(mào)市場與超市的區(qū)別：農(nóng)貿(mào)市場里面，白菜、蘿卜、香菜會在一個攤位上，如果它們是一個小販賣的；而超市里，白菜、蘿卜、香菜則各自一塊。也就是說，市場里的菜（數(shù)據(jù)）是按照小販（應(yīng)用程序）歸堆（存儲）的，超市里面則是按照菜的類型（同主題）歸堆的。

第21頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四五、制作人員的教學(xué)法－教學(xué)信息的挖掘2.數(shù)據(jù)倉庫“與時間相關(guān)”：數(shù)據(jù)庫保存信息的時候，并不強調(diào)一定有時間信息。數(shù)據(jù)倉庫則不同，出于決策的需要，數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)都要標(biāo)明時間屬性。決策中，時間屬性很重要。同樣都是累計購買過汽車產(chǎn)品的顧客，一位是最近三個月購買汽車，一位是最近一年從未買過，這對于決策者意義是不同的?！安豢尚薷摹保簲?shù)據(jù)庫一般存儲在線交易數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)并不是最新的，而是來源于其它數(shù)據(jù)源。數(shù)據(jù)倉庫反映的是歷史信息，并不是很多數(shù)據(jù)庫處理的那種日常事務(wù)數(shù)據(jù)（例如電信計費數(shù)據(jù)庫甚至處理實時信息）。第22頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四五、制作人員的教學(xué)法－教學(xué)信息的挖掘3.數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用于學(xué)習(xí)上的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是一個高級的學(xué)習(xí)過程，它實現(xiàn)了對未知知識的發(fā)現(xiàn)，體現(xiàn)了建構(gòu)主義所追求的知識構(gòu)建目標(biāo)。常用的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)遺傳算法決策樹方法文本分析工具概念圖自動生成工具第23頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四用mindmapper制作的概念圖用inspiration制作的概念圖第24頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四關(guān)于自我分析的概念圖第25頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四三維概念圖第26頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四五、制作人員的教學(xué)法－教學(xué)信息的挖掘3.數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)數(shù)據(jù)挖掘的分析方法關(guān)聯(lián)分析序列模式分析分類分析聚類分析第27頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四五、制作人員的教學(xué)法－教學(xué)信息的挖掘4.數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)分析過程三級結(jié)構(gòu)三個步驟用戶界面結(jié)果輸出專用的數(shù)據(jù)庫接口關(guān)聯(lián)分析序列模式分析分類分析聚類分析數(shù)據(jù)倉庫數(shù)據(jù)庫其它數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)挖掘核心數(shù)據(jù)準(zhǔn)備挖掘表達(dá)第28頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四五、制作人員的教學(xué)法－教學(xué)信息的挖掘5.數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用通過“知識”進(jìn)行連接數(shù)據(jù)挖掘又稱從數(shù)據(jù)庫中的知識發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)挖掘的過程可以說是一個知識構(gòu)建的過程。數(shù)據(jù)查詢數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)倉庫學(xué)習(xí)者初級學(xué)習(xí)高級學(xué)習(xí)第29頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四五、制作人員的教學(xué)法－教學(xué)信息的挖掘5.數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用優(yōu)化教學(xué)策略，做出科學(xué)合理適應(yīng)學(xué)習(xí)者需求的決策選擇教師的教學(xué)法決策學(xué)生的行為合理設(shè)置課程與安排課程表學(xué)習(xí)成績預(yù)測與評價安排教學(xué)服務(wù)第30頁，共3