广东汕头华侨中学教师培训资料

广东汕头华侨中学教师培训资料现现现代代代化化化教教教育育育技技技术术术理理理论论论主讲：刘毅婉时间：2000年9月23日主要内容：第一部分CAI的理论基础1．CAI的概念2．CAI的理论(1)行为主义学习理论(2)认知主义学习理论(3)建构主义学习理论与教学理论3．CAI的技术第二部分以学为中心的课件设计1．以教为中心的课件设计原则2．以学为中心的课件设计原则3．以“学”为中心的课件设计的方法与步骤第三部分第二代课堂教学软件：积件1．积件的组成2．积件的特点3．积件的开发《利用远程教育（网上教育）实施因材施教》科研课题培训资料129现代化教育技术理论之一CAI的理论基础内容摘要1．CAI的概念2．CAI的理论(1)行为主义学习理论(2)认知主义学习理论(3)建构主义学习理论与教学理论3．CAI的技术一．CAI的概念人类开始进入计算机教育应用时代是从1959年美国IBM公司研制成功第一个计算机辅助教学(CAI)系统开始的。CAI(Computer-AssistedInstruction——计算机辅助教学)既是一项重要的新颖教育技术，又代表一个十分广阔的的计算机应用领域，包括将计算机直接用于为教学目的服务的各类应用。与其相关的名词还有：CAL（Computer-AssistedLearning——计算机辅助学习），通常可作为CAI的同义词，但在某种程度上也反映出教育思想上的差别，CAL强调用计算机帮助“学”的方面甚于“教”方面。一般说来，欧洲和美国东海岸地区倾向于使用CAL名称。CAT（Computer-AssistedTraining——计算机辅助训练），主要指计算机在职业技能训练中的应用，如工业训练、军事训练等。CBI（Computer-BasedInstruction——计算机化教学），作为CAI的同义词不达意或作为较高程度的计算机支持教学应用。CBL（Computer-BasedLearning——计算机化学习），作为CAL的同义词或作为较高程度的计算机支持学习应用。由于以学生为中心的教育思想在国际上得到加强，CAL和CBL之类的变得更为流行。从概念范畴来说，“学习”（learning）比“教学”（instruction）的含义更为广泛，根据I·McArthur等人提出的“百慕大洋《利用远程教育（网上教育）实施因材施教》科研课题培训资料130葱头模型”（图1），教学系统是学习系统的子系统。教学系统的设计是传统教育技术学，也是CAI的研究任务。一般说来，教学系统带有预先确定的目标，而学习系统的目标难以预订，但必须能满足学习者比较广泛的学习需求。图1百慕大洋葱头模型二．CAI的理论自人类进入计算机教育应用时代以来，计算机辅助教学的理论基础有过三次大的演变：⒈初级阶段——以“行为主义学习理论”作为理论基础（60年代初至70年代末）。由于早期的CAI是由“程序教学”发展而来，其创始人是行为主义心理学家斯金纳，因此在计算机辅助教学发展的初期，其理论基础也就不可避免地要打上行为主义学习理论的深刻烙印。在CAI课件设计中，基于框面的、小步骤的分支式程序设计，多年来一直成为CAI课件开发的主要模式，并且沿用至今，就是行为主义影响的明显例证。⒉发展阶段——以“认知主义学习理论”作为理论基础（70年代末至80年代末）。在CAI课件设计中，人们开始注意学习者的内部心理过程，开始研究并强调学习者的心理特征与认知规律；不再把学习看作是，对外部刺激被动地作出的适应性反应；而是把学习看作是，学习者根据自己的态度、需社会系统人的发展系统教育系统学习系统教学系统《利用远程教育（网上教育）实施因材施教》科研课题培训资料131要、兴趣、爱好，利用自己的原有认知结构，对当前外部刺激所提供的信息主动作出的、有选择的信息加工过程。⒊成熟阶段——以“建构主义学习理论与教学理论”作为理论基础（90年代初至今）。由于多媒体计算机和基于Internet的网络通信技术所具有的多种特性特别适合于实现建构主义学习环境，换句话说，多媒体计算机和网络通信技术可以作为建构主义学习环境下的理想认知工具，能有效地促进学生的认知发展，所以随着多媒体计算机和Internet网络教育应用的飞速发展，建构主义学习理论正愈来愈显示出其强大的生命力，并在世界范围内日益扩大其影响。（1）建构主义的提出瑞士的心理学家皮亚杰(J.Piaget)——他所创立的关于儿童认知发展的学派被人们称为日内瓦学派——认为，儿童是在与周围环境相互作用的过程中，逐步建构起关于外部世界的知识，从而使自身认知结构得到发展。儿童与环境的相互作用涉及两个基本过程：“同化”与“顺应”。同化是认知结构数量的扩充，而顺应则是认知结构性质的改变。认知个体（儿童）就是通过同化与顺应这两种形式来达到与周围环境的平衡：当儿童能用现有图式去同化新信息时，他是处于一种平衡的认知状态；而当现有图式不能同化新信息时，平衡即被破坏，而修改或创造新图式（即顺应）的过程就是寻找新的平衡的过程。儿童的认知结构就是通过同化与顺应过程逐步建构起来，并在“平衡——不平衡——新的平衡”的循环中得到不断的丰富、提高和发展。(2)建构主义学习理论的基本观点由于个体的认知发展与学习过程密切相关，因此利用建构主义可以比较好地说明人类学习过程的认知规律。建构主义学习理论的基本观点．．．．．．．．．．．．．认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，即通过人际间的协作活动，利用必要的学习资料，通过建构意义的方式而获得。所要建构的意义是指：事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助《利用远程教育（网上教育）实施因材施教》科研课题培训资料132学生建构意义就是要帮助学生对当前学习内容所反映的事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间的内在联系达到较深刻的理解。建构主义学习理论强调以学生为中心，不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者；而且要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者。建构主义认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。（3）建构主义对教学理论的新要求在研究儿童认知发展基础上产生的建构主义，不仅形成了全新的学习理论，也正在形成全新的教学理论。如上所述，建构主义学习理论强调以学生为中心，这就意味着教师应当在教学过程中采用全新的教学模式(彻底摒弃以教师为中心、强调知识传授、把学生当作知识灌输对象的传统教学模式)、全新的教学方法和全新的教学设计思想，因而必然要对传统的教学理论、教学观念提出挑战，从而在形成新一代学习理论──建构主义学习理论的同时，也逐步形成了与建构主义学习理论、建构主义学习环境相适应的新一代教学模式、教学方法和教学设计思想。三．CAI的技术建构主义学习理论是认知学习理论的一个重要分支。但是建构主义学习理论在很长一段时期内并未产生明显的影响。直至近年来，随着多媒体技术和Internet应用的日益普及，建构主义学习理论才逐渐引起人们的广泛注意，按照建构主义理论进行教学改革试验研究的学校也日渐增多。个中缘由固然有学习理论的流行必然要滞后于作为其理论基础的心理学的流行这样一个因素，但是更重要的原因则是九十年代以前社会上还缺乏实现建构主义学习环境的理想条件，这使得基于网络的CAI迅速发展。计算机辅助教学（CAI）与传统的课堂教学相比具有二大特点，一是个别化，二是交互性。但以往以分立式个人计算机为基础的CAI也存在一些问题，除了不利于教学管理和资源共享等因素外，这种以纯粹人-机通讯（HMC—Human-MachineCommunication）为主的学习方式缺乏人际情感交流，过多依靠这种CAI方式会对学生的人格发展产生不得影响。《利用远程教育（网上教育）实施因材施教》科研课题培训资料133计算机网络的重要作用之一是支持人际通讯，通常称为“计算机媒介通讯”（CMC—Computer-MediatedCommunication）。网络化CAI能够把HMC与CMC二者有机地结合起来，在很大程度上可以克服传统CAI的不足。将局部网络与Internet连接起来，更有助于进一步发挥网络化教学优势。归纳起来，以Internet为基础的CAI具有以下主要优点：信息资源的丰富性：Internet实际上已经成为全球最大的电子信息资源库。利用它所提供的各种信息服务功能，特别是通过浏览器，学员可以在这个无边无际的信息空间（Cyberspace）中自由探索。时空不限性：Internet为用户提供了几乎无限的时空自由度。无论在何时何地，只要有Internet终端，人们都可上网学习。这种时空自由度特别适合于远程教育、业余教育、开放教育等。人机优势互补：利用Internet进行教学，学员既可通过HMC方式与网上的教学软件与信息资源库进行交互活动，又可通过各种CMC工具如Email、语音信箱、视频会议系统等与教师和远程专家会话，或者通过“积件”（Groupware）与同学进行网上合作学习。综合利用计算机网络，特别是Internet的上述优点，人们在网上建立了许多“在线”教育/教学系统，出现了虚拟教室、虚拟实验室、虚拟校园、虚拟大学等新概念。如果套用“百慕大洋葱头模型”的概念，Internet系统的应用开发远远超出教育的范畴，实际上是一个计算机化的社会系统。《利用远程教育（网上教育）实施因材施教》科研课题培训资料134现代化教育技术理论之二以学为中心的课件设计内容摘要⒈以教为中心的课件设计原则⒉以学为中心的课件设计原则⒊以“学”为中心的课件设计的方法与步骤一．以教为中心的课件设计原则在80年代后期(即CAI发展的第二阶段后期)，人们已开始认识到教学理论(尤其是教学设计理论)对CAI课件开发的重要意义，因而逐渐自觉地应用教学设计理论作为CAI课件脚本设计的指导思想。不过，那时候运用的还是传统的教学设计理论，其特点是以教师为中心，只强调教师的“教”而忽视学生的“学”，全部教学设计理论都是围绕如何“教”而展开，很少涉及学生如何“学”的问题。按这样的理论设计的课堂教学，学生参与教学活动的机会少，大部分时间处于被动接受状态，学生的主动性、积极性很难发挥，更不利于创造型人材的成长。按这种理论设计的CAI课件也存在同样的弊病。这种以传统教学设计理论为指导的，即以教为中心的课件设计原则可概括如下：1．确定教学目标；2．分析学习者的特征；3．根据教学目标确定教学内容；4．根据教学内容和学习者特征的分析确定教学的起点；5．制定教学策略；6．根据教学目标和教学内容的要求选择与设计教学媒体；7．进行教学评价，并根据评价所得到的反馈信息对上述教学设计中的某一个或某几个环节作出修改或调整。二．以学为中心的课件设计原则由于建构主义学习理论强调以学生为中心，认为学生是认知的主体，是知识意义的主动建构者；教师只对学生的意义建构起帮助和促进作用，《利用远程教育（网上教育）实施因材施教》科研课题培训资料135并不要求教师直接向学生传授和灌输知识。可见在建构主义学习环境下，教师和学生的地位、作用和传统教学相比已发生很大的变化。相应的教学设计理论与传统教学相比也有很大不同，对于CAI课件开发来说，以学为中心的课件设计原则可以概括为：1．明确以学生为中心明确“以学生为中心”，这一点对于课件设计有至关重要的指导意义，因为从“以学生为中心”出发，还是从“以教师为中心”出发，将得出两种全然不同的设计结果。至于如何体现以学生为中心，建构主义认为可以从三个方面努力：①要在学习过程中充分发挥学生的主动性，要能体现出学生的首创精神；②要让学生有多种机会在不同的情境下去应用他们所学的知识(将知识“外化”)；③要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案(实现自我反馈)。以上三点，即发挥首创精神、将知识外化和实现自我反馈可以说是体现以学生为中心的三个要素。2．强调“情境”对意义建构的重要作用建构主义认为，学习总是