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计算机辅助教学
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1、计算机辅助教学基本原理
计算机辅助教学简称CAI(Computer Assisted Instruction),指用计算机帮助或代替教师执行部分教学任务,为学生传授知识和提供技能训练、直接为学生服务。

2、计算机辅助教学的优势
①个别化教学,因材施教:通过人机会话,掌握学生学习情况。 
②学生处于积极和主动的学习状态:不思考,不动手,则计算机不反应。 
③能给予学生即时指导:学生不懂,可随时提问。 
④能给学生以即时反馈:收到学生提交的问题答案,即予评分。 
⑤百问不厌,诲人不倦:一遍不懂,可重复多遍。 
⑥学习不受时间和空间限制:可随时随地学习。 
⑦教学直观、形象、生动,又简便易行:彩色,立体,活动图形显示和语言文字解说。 
⑧模拟实验,节约器材,缩短时间,安全逼真。 
⑨促进课堂教学模式的转变:教师的角色发生了变化,学生的注意力不再集中在教师身上,教师成了学生的学习合作者和教练。以学生为中心的教学的到了技术上的支持。

3、计算机辅助教学的几种模式
①信息资源库 学生在获取知识、建构知识的过程中需要不断地从外界接受有关信息,如事实、概念、原理等,这些信息作为学生建构新知识的源泉是必要的。信息资源库中应该存放大量的与学科有关的信息,包括该学科目前最新的研究动态,该学科领域著名人物的事迹,以及他们是如何对该学科发生兴趣的等。当然,这些信息不是一个个孤立片段,而是组织成有意义的互相关联的信息网络或集团,以便于学生对内容的检索与理解。 实际上,目前的国际互联网络Internet就可以看成是一个巨无霸的信息资源库。它几乎无所不包,上到天文地理,下至风土人情,大到宇宙天体,小到个人简历。对于每一个学科来说,也应该有如此的信息资源库。这种学科信息资源库,对于拓展学生的知识面,培养学生的兴趣,对学生获取知识、建构知识都将起到积极的作用。
②认知工具 制造和使用工具是人类区别于其它动物的根本特征。通常意义上的工具指的是看得见摸得着的物体,它可以帮助人们完成一些物理的任务,如缝纫机可以帮助缝衣服,榔头可以用来敲钉子等。而认知工具指的则是另外一类工具,指的是技术,它可以帮助人们去完成认知任务,增强人们在思考问题、解决问题以及学习过程中的认知能力等,如专家系统可以帮助我们解决疑难问题,NetMeeting可以帮助我们进行信息的双向交流以及小组合作学习等。 计算机本来就是一种功能强大的工具,它可以帮助我们存储知识,检索信息,与他人通讯等。在不同的学科领域中,学生在学习的过程中会需要不同的工具来辅助他们认识问题、分析问题、解决问题等,如果仍是让计算机按照原有顺序来呈现信息,提出问题,接收学生的回答,给予判断并给出反馈,实际上只是发挥了计算机的部分能力,如快速以及精确能力等。认知工具可以拓展学习者在思考问题以及解决问题过程中的部分认知能力,使人们更好地完成真实任务。
③专家指导 学生在进行自我建构的过程中,不可避免地会碰到各种问题,通过使用认知工具,有些问题可以得到解决,而有些问题可能一时难于解决。专家指导系统能够监测学生的学习路径,对学生碰到的问题进行分析,并给出相应的指导建议。实际上专家指导系统也是认知工具中的一种,只是因为它的作用比较特殊,除了能够解答疑难问题以外,还能够给出针对性的建议。 Windows的帮助系统就是专家指导系统的一种。在用户碰到问题的时候,帮助系统能够给出帮助信息并且有时还能给出建议。在各门学科的学习过程中,我们应该开发类似的专家指导系统。当学生碰到问题时,可以请教教师,也可以请教专家指导系统,从而促进有效学习的发生。
④虚拟现实 建构主义学习模式提倡从现实情景中学。建构主义的学习理论认为,知识依赖于具体情景,脱离具体情景的抽象的枯燥的知识对学生来说是没有任何吸引力的。但是让学生总是在具体情景中去学有时又不是现实的,如在一些危险的或价格昂贵的情景下。计算机的虚拟现实软件可以模拟现实世界的真实环境,使得学生身临其境,如同在现实情形之中,这对知识的建构是很有好处的。 一般说来,虚拟现实软件学习效果比较好,但开发起来也有一定的难度,它要求能够根据学生的输入数据进行分析处理并作出相应的场景变化。
⑤合作学习 建构主义的学习模式认为,学生对知识的建构不仅依赖于自身原有的知识水平与经验,而且还在一定程度上取决于同伴之间对问题的共同讨论与理解。在建构主义的学习模式下,教师除了是教学活动的组织者以及辅导者以外,也是学生学习的合作者。学生与学生之间,学生与教师之间均可以进行相互讨论,取长补短。 随着计算机网络的发展,基于建构主义的合作学习模式已越来越引起人们的重视。许多基于网络的工具都能支持学生之间的合作学习,如Chat, NetMeeting等。不难预料,在不久的将来,会有越来越多的学习软件可以支持学生之间的合作学习。 

4、计算机辅助教学应注意的问题
①CAI不是照搬教师黑板上的内容到计算机屏幕上去。 
②CAI只是传统教学的补充,绝对不是传统教学的替代品。 
③开展CAI是一个渐进的过程,在CAI开展初期不能够对教师提出过高要求,否则很容易挫伤教师的积极性。 
④对于那些传统媒体比如黑板和粉笔、挂图、实物或模型等可以解决的问题,不要牵强地去做成CAI课件。 
⑤能用普通录像或录音解决的问题,就不要做成计算机课件。 
⑥传统的教师中心论并未因多媒体计算机走进课堂而得到彻底改变,因此,教学思想更新不容忽视。

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