大学现代教育技术第6章w

1、退出退出第第 1页页共共 109页页退出退出第第 2页页共共 109页页6.1 计算机辅助教学的产生与发展计算机辅助教学的产生与发展6.2 计算机辅助教学的组织结构及常用技术计算机辅助教学的组织结构及常用技术6.3 计算机辅助教学的模式与结构计算机辅助教学的模式与结构6.4 计算机辅助教学的原则计算机辅助教学的原则6.5 多媒体课件的开发与创作多媒体课件的开发与创作6.6 利用利用Authorware制作课件制作课件退出退出第第 3页页共共 109页页6.1.1 计算机辅助教学的产生计算机辅助教学的产生6.1.2 计算机辅助教学的发展历程计算机辅助教学的发展历程6.1.3 计算机辅助教学的发展

2、趋势计算机辅助教学的发展趋势退出退出第第 4页页共共 109页页同其他学科一样，同其他学科一样，CAI的产生和发展具有广泛的基础，的产生和发展具有广泛的基础，归纳起来主要有三方面：归纳起来主要有三方面：（1）物质基础：计算机的诞生和发展奠定了其物质）物质基础：计算机的诞生和发展奠定了其物质基础。基础。（2）社会基础：信息社会对教育的要求构成了其社）社会基础：信息社会对教育的要求构成了其社会基础。会基础。退出退出第第 5页页共共 109页页 （3）理论基础：计算机辅助教育的产生和发展，受）理论基础：计算机辅助教育的产生和发展，受到多方面理论的影响，其中最重要的是教育心理学到多方面理论的影响，其中

3、最重要的是教育心理学的影响。的影响。CAI思想的形成受到两个概念的影响：教思想的形成受到两个概念的影响：教学机器和程序教学。程序教学是学机器和程序教学。程序教学是20世纪世纪50年代发展年代发展起来的。当时美国教育心理学家斯金纳起来的。当时美国教育心理学家斯金纳（B.F.Skinner）根据从实验室中对动物实验引出的）根据从实验室中对动物实验引出的操作条件反射和积极强化的理论，设计了教学机器操作条件反射和积极强化的理论，设计了教学机器和程序教学。他在普莱西的教学机器的基础上提出和程序教学。他在普莱西的教学机器的基础上提出了学习材料程序化的想法，后来就发展成为不用教了学习材料程序化的想法，后来就

4、发展成为不用教学机器只用程序教材的学机器只用程序教材的“程序教学程序教学”。退出退出第第 6页页共共 109页页1介绍引进国外经验、理论的准备阶段（介绍引进国外经验、理论的准备阶段（20世纪世纪80年代初到年代初到80年代中后期）年代中后期） 我国计算机辅助教学起步较晚，加之硬件设备和理我国计算机辅助教学起步较晚，加之硬件设备和理论基础薄弱，因此可以说在此之前计算机在教育、论基础薄弱，因此可以说在此之前计算机在教育、教学中的应用几乎是空白，而此时国外计算机辅助教学中的应用几乎是空白，而此时国外计算机辅助教育却发展极为迅速，成效极大。这个阶段主要是教育却发展极为迅速，成效极大。这个阶段主要是介绍

5、、翻译国外尤其是美国和日本的先进经验和成介绍、翻译国外尤其是美国和日本的先进经验和成果。果。退出退出第第 7页页共共 109页页2注重硬件配置的实施阶段（注重硬件配置的实施阶段（20世纪世纪80年代中后期年代中后期到到90年代初）年代初） 在对国外计算机辅助教育初步了解的基础上，一些在对国外计算机辅助教育初步了解的基础上，一些有识之士提出我国应加快发展计算机辅助教育。有识之士提出我国应加快发展计算机辅助教育。电化教育研究电化教育研究早在早在1983年第三期就刊登丁有豫年第三期就刊登丁有豫的的电教课要给计算机辅助教育以适当地位电教课要给计算机辅助教育以适当地位。发。发展就需要有物质基础作为前提，

6、所以硬件配置成为展就需要有物质基础作为前提，所以硬件配置成为首先需要解决的问题。正巧此时计算机价格下降，首先需要解决的问题。正巧此时计算机价格下降，在一些有条件的地区和学校配置起一定数量的微机，在一些有条件的地区和学校配置起一定数量的微机，我国计算机辅助教育进入了具体的实施阶段。这时我国计算机辅助教育进入了具体的实施阶段。这时除了继续介绍国外的一些经验、成果外，还出现了除了继续介绍国外的一些经验、成果外，还出现了一些介绍计算机的配置、购买与维护等内容的文章，一些介绍计算机的配置、购买与维护等内容的文章，采集于采集于“电教设备与媒介电教设备与媒介”等栏目。等栏目。退出退出第第 8页页共共 109

7、页页3注重软件开发的发展阶段注重软件开发的发展阶段 1994年以来，由于计算机价格不断下降，拥有计算年以来，由于计算机价格不断下降，拥有计算机的学校日益增多，在全国掀起了一股学微机、用机的学校日益增多，在全国掀起了一股学微机、用微机的高潮，为微机的高潮，为CAI的发展提供了极好的契机。的发展提供了极好的契机。中国电化教育中国电化教育、电化教育研究电化教育研究都专门增设都专门增设了了“微机教学微机教学”、“计算机辅助教育计算机辅助教育”等栏目。当等栏目。当硬件不再是问题的时候，人们对丰富的计算机课件硬件不再是问题的时候，人们对丰富的计算机课件的要求越来越迫切。的要求越来越迫切。“课件课件”、“C

8、AI”等词频繁地等词频繁地出现在各个栏目的文章中。不仅重视课件的编制，出现在各个栏目的文章中。不仅重视课件的编制，也重视课件的评价与推广发行。这一时期是教学软也重视课件的评价与推广发行。这一时期是教学软件兴盛的时期。件兴盛的时期。CAI的兴起是教育领域中信息革命的兴起是教育领域中信息革命最有代表性的产物，标志着为适应信息社会的需要最有代表性的产物，标志着为适应信息社会的需要在教育领域中进行的又一次教育革命的开始。在教育领域中进行的又一次教育革命的开始。退出退出第第 9页页共共 109页页 回顾回顾CAI的发展，可以看出学习理论、计算机技术的发展，可以看出学习理论、计算机技术对它产生的巨大作用，

9、同时也可以看出社会的发展对它产生的巨大作用，同时也可以看出社会的发展现状对它的期望和约束，这种期望集中地表现在社现状对它的期望和约束，这种期望集中地表现在社会对人才培养的要求上。会对人才培养的要求上。 多媒体和多媒体和Internet在教育中的应用，在提高学习效率在教育中的应用，在提高学习效率和效果方面的成果已被教育工作者和整个社会所承和效果方面的成果已被教育工作者和整个社会所承认。社会发展是不平衡的，它对教育的要求和它所认。社会发展是不平衡的，它对教育的要求和它所能够提供的物质条件存在较大的差异。基于此，能够提供的物质条件存在较大的差异。基于此，CAI的未来发展将会呈现出多态性。的未来发展将

10、会呈现出多态性。退出退出第第 10页页共共 109页页 从研究方面看：从研究方面看： 多媒体和多媒体和Internet在教育中将得到较广泛地在教育中将得到较广泛地应用，在提高学习效率和效果方面将会发应用，在提高学习效率和效果方面将会发挥明显的作用；挥明显的作用； 新的学习理论的应用；新的学习理论的应用； 人工智能的进一步应用。人工智能的进一步应用。退出退出第第 11页页共共 109页页6.2.1 计算机辅助教学的优势计算机辅助教学的优势6.2.2 计算机辅助教学系统的组成计算机辅助教学系统的组成6.2.3 计算机辅助教学中的常用技术计算机辅助教学中的常用技术退出退出第第 12页页共共 109页

11、页1有利于个别化教学有利于个别化教学2实现人机充分交互实现人机充分交互3及时反馈教学信息及时反馈教学信息4实现无限制的协作学习实现无限制的协作学习5加强教学管理自动化加强教学管理自动化退出退出第第 13页页共共 109页页计算机辅助教学系统由硬件系统和软件系统组成。计算机辅助教学系统由硬件系统和软件系统组成。 硬件系统包括：硬件系统包括：CPU（控制器和运算器）、存储器、（控制器和运算器）、存储器、输入设备和输出设备。常用的输入设备有：磁盘机、输入设备和输出设备。常用的输入设备有：磁盘机、光盘机、磁带机、数字照相机、扫描仪、视频采集光盘机、磁带机、数字照相机、扫描仪、视频采集卡、声卡、卡、声卡

12、、MIDI合成器、话筒、调制解调器和网合成器、话筒、调制解调器和网络适配器、键盘、鼠标、笔式输入器等。常用的输络适配器、键盘、鼠标、笔式输入器等。常用的输出设备有：磁盘机、光盘刻录机、磁带机、打印机、出设备有：磁盘机、光盘刻录机、磁带机、打印机、胶片记录仪、高亮度投影仪、显示器、声卡及放大胶片记录仪、高亮度投影仪、显示器、声卡及放大器和扬声器、器和扬声器、MIDI合成器、调制解调器和网络适合成器、调制解调器和网络适配器。配器。退出退出第第 14页页共共 109页页 软件系统包括：操作系统、各种形式的课件、题库、软件系统包括：操作系统、各种形式的课件、题库、教学管理系统及其开发与支持环境软件。教

13、学管理系统及其开发与支持环境软件。 退出退出第第 15页页共共 109页页1文字处理技术文字处理技术2图形处理技术图形处理技术3图像处理技术图像处理技术4数字音频技术数字音频技术5数字视频技术数字视频技术6数据库技术数据库技术7计算机网络计算机网络8虚拟现实技术虚拟现实技术退出退出第第 16页页共共 109页页6.3.1 计算机辅助教学的基本过程计算机辅助教学的基本过程 6.3.2 计算机辅助教学的模式与结构计算机辅助教学的模式与结构退出退出第第 17页页共共 109页页 传统的教学系统，是由教师和学生构成的一个统传统的教学系统，是由教师和学生构成的一个统一体。在这个统一体中对教学信息进行处理

14、和传递，一体。在这个统一体中对教学信息进行处理和传递，完成教和学的任务。首先是由教师对教学信息进行完成教和学的任务。首先是由教师对教学信息进行加工处理（备课），并把教学信息通过语言、板书加工处理（备课），并把教学信息通过语言、板书和其他辅助材料呈现给学生。学生通过自己的感觉和其他辅助材料呈现给学生。学生通过自己的感觉器官接受教师呈现的教学信息，并对接受到的内容器官接受教师呈现的教学信息，并对接受到的内容进行理解，做出反应。进行理解，做出反应。退出退出第第 18页页共共 109页页 为了确定学生是否真正理解了教师传授的内容，为了确定学生是否真正理解了教师传授的内容，教师还应提出各种问题让学生回答

15、，或通过解决实教师还应提出各种问题让学生回答，或通过解决实际问题，使学生对所学的内容真正理解。其次是教际问题，使学生对所学的内容真正理解。其次是教师对学生的反应进行诊断和评价，这里的评价是指师对学生的反应进行诊断和评价，这里的评价是指学生学习情况与教学目标之间的差距，即对学习过学生学习情况与教学目标之间的差距，即对学习过程做出的评价，并把诊断和评价的结果及时程做出的评价，并把诊断和评价的结果及时吿吿诉学诉学生，这种及时反馈在传统教学中做起来相当困难。生，这种及时反馈在传统教学中做起来相当困难。退出退出第第 19页页共共 109页页 计算机辅助教学（计算机辅助教学（CAI）是以计算机为教学媒体，

16、）是以计算机为教学媒体，完成教学过程中对教学信息的处理和传递。计算机完成教学过程中对教学信息的处理和传递。计算机在程序控制下，通过输出设备（显示器）向学生呈在程序控制下，通过输出设备（显示器）向学生呈现各种教学信息，学生通过输入设备（键盘）输入现各种教学信息，学生通过输入设备（键盘）输入各种信息（反应），通常是对计算机教师提出的各各种信息（反应），通常是对计算机教师提出的各种问题的回答信息，经教学网络将学生的各种反应种问题的回答信息，经教学网络将学生的各种反应传递至计算机教师端，计算机将对输入信息进行判传递至计算机教师端，计算机将对输入信息进行判断和分析，根据分析判断结果进行转移和提供有针断和

17、分析，根据分析判断结果进行转移和提供有针对性的提示信息（反馈）。对性的提示信息（反馈）。退出退出第第 20页页共共 109页页 因此把具有教学功能的软件（课件）配置到计算因此把具有教学功能的软件（课件）配置到计算机上，计算机将扮演人类教师角色，与学生构成教机上，计算机将扮演人类教师角色，与学生构成教学系统，完成规定的教学任务，这就是计算机辅助学系统，完成规定的教学任务，这就是计算机辅助教学的基本原理，如下图所示教学的基本原理，如下图所示退出退出第第 21页页共共 109页页 计算机辅助教学（计算机辅助教学（CAI）的基本过程）的基本过程退出退出第第 22页页共共 109页页1交互学习型交互学习

18、型 这是一种以个别化交互学习为目标的课件类型，它这是一种以个别化交互学习为目标的课件类型，它应具有完整的教学内容和教学策略及相应的逻辑结应具有完整的教学内容和教学策略及相应的逻辑结构。这种课件常采用选择型的程序结构，将教学内构。这种课件常采用选择型的程序结构，将教学内容分成若干个独立的模块，它的运行流程由学生控容分成若干个独立的模块，它的运行流程由学生控制，也可由计算机通过诊断性提问后再自动决定流制，也可由计算机通过诊断性提问后再自动决定流程。它应具有友好的交互界面，让学生可进行充分程。它应具有友好的交互界面，让学生可进行充分的人机交互，处于个别化的教学环境中进行主动的的人机交互，处于个别化的

19、教学环境中进行主动的学习。学习。 退出退出第第 23页页共共 109页页 交互学习型课件常用于辅助教授新知识，将其应用交互学习型课件常用于辅助教授新知识，将其应用于适合采用计算机辅助教学的教学内容时，常可取于适合采用计算机辅助教学的教学内容时，常可取得很好的教学效果。在开发这种类型的课件时应充得很好的教学效果。在开发这种类型的课件时应充分正确地估计学生在学习过程中可能出现的问题和分正确地估计学生在学习过程中可能出现的问题和困难，并应在课件中设计随时解决这些问题和困难困难，并应在课件中设计随时解决这些问题和困难的方案，同时尽可能详尽地提供联机帮助信息。要的方案，同时尽可能详尽地提供联机帮助信息。

20、要注意合理地安排课件中各模块的教学内容，充分利注意合理地安排课件中各模块的教学内容，充分利用计算机的技术特点。用计算机的技术特点。退出退出第第 24页页共共 109页页2练习复习型练习复习型 练习复习型课件是利用计算机给学生提供练习的机练习复习型课件是利用计算机给学生提供练习的机会（刺激），在学生做出回答（反应）后，由计算会（刺激），在学生做出回答（反应）后，由计算机判断其正误。答错了给予提供进一步的教学措施机判断其正误。答错了给予提供进一步的教学措施或再次练习的机会；答对了则给予鼓励（增强），或再次练习的机会；答对了则给予鼓励（增强），然后进一步练习。然后进一步练习。退出退出第第 25页页共

21、共 109页页 练习复习型课件常用于复习某种规律性的知识，也练习复习型课件常用于复习某种规律性的知识，也可用于检测学生的学习情况或作为学生的学习效果可用于检测学生的学习情况或作为学生的学习效果自我评价，进而调节学习进度和内容。这类课件的自我评价，进而调节学习进度和内容。这类课件的教学效果取决于人机交互作用的程度。练习的类型、教学效果取决于人机交互作用的程度。练习的类型、数量和难易程度应按教学策略决定由学生控制的程数量和难易程度应按教学策略决定由学生控制的程度。练习复习型课件需建立一个相当规模的习题库，度。练习复习型课件需建立一个相当规模的习题库，并可依实际教学内容采取随机取题、按类取题、排并可

22、依实际教学内容采取随机取题、按类取题、排队取题和按难度取题等取题方法。队取题和按难度取题等取题方法。 退出退出第第 26页页共共 109页页3资料咨询型资料咨询型 资料咨询型课件是通过交互界面，以人机对话的形资料咨询型课件是通过交互界面，以人机对话的形式让学生选取他要学习的内容或查询有关的资料。式让学生选取他要学习的内容或查询有关的资料。这种类型的课件适用于对数据库的查询，如情报资这种类型的课件适用于对数据库的查询，如情报资料、文献等的检索等。它有助于启发学生的思维，料、文献等的检索等。它有助于启发学生的思维，培养学生独立钻研的能力，同时也有利于教学资源培养学生独立钻研的能力，同时也有利于教学

23、资源的共享。的共享。退出退出第第 27页页共共 109页页 这种课件的开发常采用数据库、网络或人工智能技这种课件的开发常采用数据库、网络或人工智能技术，后者难度较大，对计算机硬件要求较高。这类术，后者难度较大，对计算机硬件要求较高。这类课件提供给学生的信息很大，应着重于信息的分类、课件提供给学生的信息很大，应着重于信息的分类、检索方法和信息获取及输出等技术细节检索方法和信息获取及输出等技术细节退出退出第第 28页页共共 109页页4模拟仿真型模拟仿真型 模拟仿真型课件是用计算机来表达不易观察、不易模拟仿真型课件是用计算机来表达不易观察、不易再现或有危险的现象，如人体各系统的机理、各种再现或有危

24、险的现象，如人体各系统的机理、各种超微结构的变化等。模拟仿真型课件常分为操作模超微结构的变化等。模拟仿真型课件常分为操作模拟、状态模拟和信息模拟三类。这类课件开发时对拟、状态模拟和信息模拟三类。这类课件开发时对内容模拟的真实性是提高其质量的关键。内容模拟的真实性是提高其质量的关键。退出退出第第 29页页共共 109页页 这类课件在表达医学教育内容时，最常用的是计算这类课件在表达医学教育内容时，最常用的是计算机动画、数字音频和数字视频等多媒体技术。其中机动画、数字音频和数字视频等多媒体技术。其中动画、视频的播放在拟真时应做到实时播放，并要动画、视频的播放在拟真时应做到实时播放，并要求声画同步等。

25、同时依据教学策略，还应进一步提求声画同步等。同时依据教学策略，还应进一步提供交互性播放。供交互性播放。退出退出第第 30页页共共 109页页5课堂演示型课堂演示型 课堂演示型课件是将课件表达的教学内容在课堂讲课堂演示型课件是将课件表达的教学内容在课堂讲课时做演示，并与教师的讲授或其他教学媒体相配课时做演示，并与教师的讲授或其他教学媒体相配合。这种类型课件一般与学生无直接交互作用。合。这种类型课件一般与学生无直接交互作用。 这种类型的课件要求有大屏幕显示器或高亮度投影这种类型的课件要求有大屏幕显示器或高亮度投影仪等硬件设备，开发时是以教师的教学流程为设计仪等硬件设备，开发时是以教师的教学流程为设

26、计原则，应充分表现教师的教学思想，也要考虑课堂原则，应充分表现教师的教学思想，也要考虑课堂演示时的环境因素对演示效果的影响，选择可突出演示时的环境因素对演示效果的影响，选择可突出主题的屏幕显示属性。同时也要求使用课堂演示型主题的屏幕显示属性。同时也要求使用课堂演示型课件的教师对课件内容有深入的了解。课件的教师对课件内容有深入的了解。退出退出第第 31页页共共 109页页 在实际的计算机辅助教学中，往往一个课件兼有上在实际的计算机辅助教学中，往往一个课件兼有上述中的一种或多种类型特征，这样可有利于拓展课述中的一种或多种类型特征，这样可有利于拓展课件的用途和综合教学效果。也要注意将单一类型课件的用

27、途和综合教学效果。也要注意将单一类型课件用于不同的教学目的的情况下会产生削弱课件教件用于不同的教学目的的情况下会产生削弱课件教学效果的情况。总之，应按具体的教学内容和使用学效果的情况。总之，应按具体的教学内容和使用对象及环境，来选择设计开发课件的类型。对象及环境，来选择设计开发课件的类型。 退出退出第第 32页页共共 109页页6个别指导个别指导 个别指导（个别指导（Tutorial）是经典的）是经典的CAI模式之一，此模模式之一，此模式企图在一定程度上通过计算机来实现教师的指导式企图在一定程度上通过计算机来实现教师的指导性教学行为，对学生实施个别化教学，其基本教学性教学行为，对学生实施个别化

28、教学，其基本教学过程为：计算机呈示与提问过程为：计算机呈示与提问 学生应答学生应答计算机判计算机判别应答并提供反馈。应当指出，实际上存在两种不别应答并提供反馈。应当指出，实际上存在两种不同性质的个别指导方法，一是程序式个别指导，二同性质的个别指导方法，一是程序式个别指导，二是对话式个别指导或称是对话式个别指导或称“苏格拉底法苏格拉底法”（Socratic method）。）。退出退出第第 33页页共共 109页页7学习监测学习监测 此模式本质上属于此模式本质上属于CMI（计算机管理教学）范畴，（计算机管理教学）范畴，用于检验与调控学生的个别化学习进程，包括提供用于检验与调控学生的个别化学习进程

29、，包括提供事前测试、分配学习任务、提供事后测试，以及进事前测试、分配学习任务、提供事后测试，以及进行测试分析和提供分析报告。行测试分析和提供分析报告。退出退出第第 34页页共共 109页页8教学游戏教学游戏 教学游戏与计算机模拟有密切关系，多数教学游戏教学游戏与计算机模拟有密切关系，多数教学游戏本质上也是一种模拟程序，只不过在其中刻意加入本质上也是一种模拟程序，只不过在其中刻意加入趣味性、竞争性、参与性等因素，做到趣味性、竞争性、参与性等因素，做到“寓教于寓教于乐乐”。在教学游戏中利用多媒体技术，不但可使模。在教学游戏中利用多媒体技术，不但可使模拟的现象变得更加逼真，而且可创造在现实世界中拟的

30、现象变得更加逼真，而且可创造在现实世界中难觅的难觅的“虚拟现实虚拟现实”情景。情景。退出退出第第 35页页共共 109页页9智能导师智能导师 智能导师系统（智能导师系统（Intelligent Tutoring System，ITS）企图利用人工智能技术来模拟企图利用人工智能技术来模拟“家教家教”的行为，允的行为，允许学生与计算机进行双向问答式对话。一个理想的许学生与计算机进行双向问答式对话。一个理想的智能导师系统不仅要具有学科领域知识，而且要知智能导师系统不仅要具有学科领域知识，而且要知道它所教学生的学习风格，还能理解学生用自然语道它所教学生的学习风格，还能理解学生用自然语言表达的提问。然而

31、，世界上迄今所建立的此类系言表达的提问。然而，世界上迄今所建立的此类系统能达到实用水平的屈指可数。统能达到实用水平的屈指可数。退出退出第第 36页页共共 109页页10问题解决问题解决 问题解决（问题解决（Problem-Solving）是一个十分广泛的概）是一个十分广泛的概念，但由于历史原因，问题解决作为一种念，但由于历史原因，问题解决作为一种CAI模式，模式，是指利用计算机作为解题计算工具，让学生利用计是指利用计算机作为解题计算工具，让学生利用计算机的信息处理功能解决学科领域相关的问题。通算机的信息处理功能解决学科领域相关的问题。通常有两种不同的做法：一是让学生利用某种计算机常有两种不同的

32、做法：一是让学生利用某种计算机语言来编制解决问题的程序，二是向学生提供问题语言来编制解决问题的程序，二是向学生提供问题求解软件包。求解软件包。退出退出第第 37页页共共 109页页11微型世界微型世界 微型世界（微型世界（Microworld）是利用计算机构造一种可）是利用计算机构造一种可供学习者自由探索的学习环境，大多数微型世界是供学习者自由探索的学习环境，大多数微型世界是借助计算机化建模技术构造的。借助计算机化建模技术构造的。 随着网络和通信技术的发展，网络支持的微型世界随着网络和通信技术的发展，网络支持的微型世界也应运而生。也应运而生。退出退出第第 38页页共共 109页页12虚拟实验室

33、虚拟实验室 所谓虚拟实验室，实际上是利用虚拟现实技术仿真所谓虚拟实验室，实际上是利用虚拟现实技术仿真或虚构某些情境，供学生观察与操纵其中的对象，或虚构某些情境，供学生观察与操纵其中的对象，使他们获得体验或有所发现。有一个名叫使他们获得体验或有所发现。有一个名叫“虚拟青虚拟青蛙蛙”的解剖实验室，学生可以做非常逼真的青蛙解的解剖实验室，学生可以做非常逼真的青蛙解剖实验，他可以剥去青蛙的皮肤和肌肉，于是骨骼剖实验，他可以剥去青蛙的皮肤和肌肉，于是骨骼清晰可见，他还可以进一步解剖其眼睛和大脑。清晰可见，他还可以进一步解剖其眼睛和大脑。退出退出第第 39页页共共 109页页13情景化学习情景化学习（1）

34、认知学徒模式是从传统的师徒传技授艺模式中）认知学徒模式是从传统的师徒传技授艺模式中得到启发，认为可采取类似的方法培养学生的认知得到启发，认为可采取类似的方法培养学生的认知技能即解决问题能力，并提炼出几种基本的教学技技能即解决问题能力，并提炼出几种基本的教学技法：法： 示范法示范法 教练法教练法 支架法支架法退出退出第第 40页页共共 109页页（2）所谓抛锚式学习（）所谓抛锚式学习（Anchored Learning），其实），其实质是将教学质是将教学“锚接锚接”于（即安排在）有意义的问题于（即安排在）有意义的问题求解环境中，这些有意义的问题求解环境被称做是求解环境中，这些有意义的问题求解环境

35、被称做是“大环境大环境”（macrocontext），因为它包括复杂的），因为它包括复杂的环境要素，要求学生系统地解决一系列相关的问题。环境要素，要求学生系统地解决一系列相关的问题。每个环境能够支持学生进行持续的探索，学生能够每个环境能够支持学生进行持续的探索，学生能够在几个星期甚至几个月时间内从多种角度对其中的在几个星期甚至几个月时间内从多种角度对其中的问题进行持续的求解，而且各个问题进行持续的求解，而且各个“锚点锚点”（及其伴（及其伴随的教学事件）都能够提供多课程的延伸。随的教学事件）都能够提供多课程的延伸。退出退出第第 41页页共共 109页页14案例研习案例研习 案例研习（案例研习（C

36、ase Studies）系统为学生提供一种丰富）系统为学生提供一种丰富的信息环境，系统中包含从实际案例中抽取的资料，的信息环境，系统中包含从实际案例中抽取的资料，让学生以调查员的角色去调查案情（犯罪案件、医让学生以调查员的角色去调查案情（犯罪案件、医疗事故、道德伦理问题等），通过资料收集、分析疗事故、道德伦理问题等），通过资料收集、分析和决策，得出问题的结论。和决策，得出问题的结论。退出退出第第 42页页共共 109页页15基于资源的学习基于资源的学习 基于资源的学习（基于资源的学习（Resources-Based Learning）由来）由来已久，不是信息化教育特有的。已久，不是信息化教育特

37、有的。 除了信息资源外，人力资源也是极有价值的学习资除了信息资源外，人力资源也是极有价值的学习资源。这里所谓的人力资源，就是指可能有助于学生源。这里所谓的人力资源，就是指可能有助于学生学习和使学生感兴趣的人。学习和使学生感兴趣的人。退出退出第第 43页页共共 109页页16计算机支持合作学习计算机支持合作学习 计算机支持合作学习（计算机支持合作学习（Computer-Supported Cooperative Learning 或或Computer-Supported Collaborative Learning，CSCL）是与传统的个别）是与传统的个别化化CAI截然不同的概念。个别化截然不同

38、的概念。个别化CAI注重于人机交注重于人机交互活动对学习的影响，互活动对学习的影响，CSCL强调利用计算机支持强调利用计算机支持学生同伴之间的交互活动。在计算机网络通信工具学生同伴之间的交互活动。在计算机网络通信工具的支持下，学生们可突破地域和时间上的限制，进的支持下，学生们可突破地域和时间上的限制，进行同伴互教、小组讨论、小组练习、小组课题等合行同伴互教、小组讨论、小组练习、小组课题等合作性学习活动。作性学习活动。退出退出第第 44页页共共 109页页17虚拟学伴、虚拟学社、虚拟教室虚拟学伴、虚拟学社、虚拟教室 虚拟学伴系统是利用人工智能技术，让计算机来模虚拟学伴系统是利用人工智能技术，让计

39、算机来模拟教师和同级学生的行为。拟教师和同级学生的行为。 虚拟学社是指利用网上群体虚拟现实工具虚拟学社是指利用网上群体虚拟现实工具MUD/MOO支持实时或异时的学习交流。支持实时或异时的学习交流。 虚拟教室是指在计算机网络上利用多媒体通信技术虚拟教室是指在计算机网络上利用多媒体通信技术构造的学习环境，允许身处异地的教师和学生互相构造的学习环境，允许身处异地的教师和学生互相听得着看得见，不但可以利用实时通信功能实现传听得着看得见，不但可以利用实时通信功能实现传统物理教室中所能进行的大多数教学活动，还能利统物理教室中所能进行的大多数教学活动，还能利用异步通信功能实现前所未有的教学活动。用异步通信功

40、能实现前所未有的教学活动。退出退出第第 45页页共共 109页页18协同实验室协同实验室 网上协同实验室是对真实实验环境和虚拟实验平台网上协同实验室是对真实实验环境和虚拟实验平台的集成，它实现了基于网络的问题求解过程。在协的集成，它实现了基于网络的问题求解过程。在协同实验室中，学生可以同学习伙伴一起设计实验，同实验室中，学生可以同学习伙伴一起设计实验，并通过模拟软件观看到实验结果，直到他们认为方并通过模拟软件观看到实验结果，直到他们认为方案成熟，就可以转移到真实的实验环境中完成实验，案成熟，就可以转移到真实的实验环境中完成实验，以验证真实的情形。以验证真实的情形。 退出退出第第 46页页共共

41、109页页 学生的所有行为都会被系统记录，以供进一步研究学生的所有行为都会被系统记录，以供进一步研究找出最佳学习路径或分析实验中的交互行为。网上找出最佳学习路径或分析实验中的交互行为。网上协同实验室中的学生组成一个个学习小组，所有学协同实验室中的学生组成一个个学习小组，所有学习小组构成一个学习型社会。在实验过程中，只有习小组构成一个学习型社会。在实验过程中，只有组长能够控制实验器材，获取实验数据，其他成员组长能够控制实验器材，获取实验数据，其他成员只是向组长提供想法和观察实验结果。当然，组内只是向组长提供想法和观察实验结果。当然，组内的每一名成员都进行了明确的分工，他们各司其职。的每一名成员都

42、进行了明确的分工，他们各司其职。教师在整个实验过程中监控每一个成员的表现和实教师在整个实验过程中监控每一个成员的表现和实验结果。验结果。退出退出第第 47页页共共 109页页19计算机支持讲授计算机支持讲授计算机支持讲授（计算机支持讲授（Computer-Supported Lecturing）包括计算机多媒体在课堂教学中的多种应用，例如：包括计算机多媒体在课堂教学中的多种应用，例如：电子讲稿制作与演示、用网络化多媒体教室支持课电子讲稿制作与演示、用网络化多媒体教室支持课堂演示、示范性练习、师生对话、小组讨论等。计堂演示、示范性练习、师生对话、小组讨论等。计算机在课堂教学中的应用使传统的教学形

43、式得到新算机在课堂教学中的应用使传统的教学形式得到新生，并且有助于教师在信息化时代的教学过程中继生，并且有助于教师在信息化时代的教学过程中继续发挥其应有的作用。续发挥其应有的作用。退出退出第第 48页页共共 109页页20认知工具认知工具 认知工具（认知工具（Cognitive Tools）是指那些能够帮助学习）是指那些能够帮助学习者锻炼思维能力的软件系统，可以起到这种作用的者锻炼思维能力的软件系统，可以起到这种作用的软件有许多种。值得一提的是有一种所谓概念映象软件有许多种。值得一提的是有一种所谓概念映象（Concept Mapping）工具，是专门用来建立）工具，是专门用来建立“概概念地图念

44、地图”的。概念地图实际上是语义网络的可视化的。概念地图实际上是语义网络的可视化表示，图中有许多节点，节点与节点之间的关系用表示，图中有许多节点，节点与节点之间的关系用加语义标记的连线来表示。加语义标记的连线来表示。退出退出第第 49页页共共 109页页6.4.1 计算机辅助教学要注重课堂效率计算机辅助教学要注重课堂效率6.4.2 计算机辅助教学要与传统教学相配合计算机辅助教学要与传统教学相配合6.4.3 计算机辅助教学要重视对学生自主学习环境的计算机辅助教学要重视对学生自主学习环境的创造创造6.4.4 计算机辅助教学要充分利用信息资源计算机辅助教学要充分利用信息资源 6.4.5 计算机辅助教学

45、要优化教学设计计算机辅助教学要优化教学设计退出退出第第 50页页共共 109页页 这里所说的效率是以效率高低来评价和选择教学方这里所说的效率是以效率高低来评价和选择教学方法、教学模式，以及用于指导和规范教师的行为方法、教学模式，以及用于指导和规范教师的行为方式与思维方式的价值标准解决传统教学所面临的难式与思维方式的价值标准解决传统教学所面临的难题，提高教学效率。衡量题，提高教学效率。衡量CAI的双重标准是：效果，的双重标准是：效果，质量标准；时间，精力，费用的支出标准。不哗众质量标准；时间，精力，费用的支出标准。不哗众取宠地追求表面热闹，坚持以效率原则规范我们的取宠地追求表面热闹，坚持以效率原

46、则规范我们的行为和思维方式，应是行为和思维方式，应是CAI教学的发展方向。教学的发展方向。退出退出第第 51页页共共 109页页 教育依赖于教学，教学是决定教育过程生产率的重教育依赖于教学，教学是决定教育过程生产率的重要因素。要因素。 但计算机不可能解决教学中的所有问题，因此夸大但计算机不可能解决教学中的所有问题，因此夸大CAI的作用，试图以的作用，试图以CAI代替传统教学的做法是不代替传统教学的做法是不现实的。现实的。退出退出第第 52页页共共 109页页1要重视教师的主导和学生的主体地位要重视教师的主导和学生的主体地位2CAI应发挥个别化和交互性的特长，重视应发挥个别化和交互性的特长，重视

47、对自主学习环境的创造对自主学习环境的创造退出退出第第 53页页共共 109页页 计算机有能力存储处理和管理大量声音、图形、图计算机有能力存储处理和管理大量声音、图形、图像、文字、数字等信息。对于像、文字、数字等信息。对于CAI来说，提高教学来说，提高教学效率的重要途径是增加学习过程中的教学量和知识效率的重要途径是增加学习过程中的教学量和知识量（在学生可接受的前提下）。因此量（在学生可接受的前提下）。因此CAI应当充分应当充分利用计算机去调动信息资源。利用计算机去调动信息资源。 退出退出第第 54页页共共 109页页 学科教学一般分为教师讲解与辅导学生练习两大方学科教学一般分为教师讲解与辅导学生

48、练习两大方面。前者可通过网络环境的一对多广播操作来实现，面。前者可通过网络环境的一对多广播操作来实现，后者可在网络中通过点对点的操作来实现。网络既后者可在网络中通过点对点的操作来实现。网络既可完成强制性教学，又可实现学生自主学习及师生可完成强制性教学，又可实现学生自主学习及师生间的交流。在网络环境中教学，还可以通过网络实间的交流。在网络环境中教学，还可以通过网络实现多媒体设备的共享，只要在教师机上配备一套多现多媒体设备的共享，只要在教师机上配备一套多媒体设备，就能够进行多媒体教学，从而节省大量媒体设备，就能够进行多媒体教学，从而节省大量经费经费 退出退出第第 55页页共共 109页页 为了将现

49、代教育转化为实实在在的教学能力，必须为了将现代教育转化为实实在在的教学能力，必须重视教学设计。要根据教学目的及学生特点适度使重视教学设计。要根据教学目的及学生特点适度使用教学媒体，不可滥用。教学设计要突出用教学媒体，不可滥用。教学设计要突出CAI的交的交互性和个别化特点，搞开放系统，在教学过程中，互性和个别化特点，搞开放系统，在教学过程中，鼓励教师和学生的主动参与。鼓励教师和学生的主动参与。退出退出第第 56页页共共 109页页 CAI的教学设计追求的是整体优化与整体效益。传的教学设计追求的是整体优化与整体效益。传统方法囿于古典的分析统方法囿于古典的分析还原方式。分析还原方式。分析还原方还原方

50、法认为，整体是部分的积累与线性叠加，把注意力法认为，整体是部分的积累与线性叠加，把注意力放在局部特性与局部行为上，如将一节课分解为几放在局部特性与局部行为上，如将一节课分解为几个部分或几个段落，认为各部或各段效果最佳，则个部分或几个段落，认为各部或各段效果最佳，则整体效果自然最佳。这种思想在简单情况下是可行整体效果自然最佳。这种思想在简单情况下是可行的，但对于复杂系统，这种理想化的思考方式就不的，但对于复杂系统，这种理想化的思考方式就不合适了，这里存在三点困难：合适了，这里存在三点困难：退出退出第第 57页页共共 109页页 部分最佳与整体最佳不是一回事，有时二者一致，部分最佳与整体最佳不是一

51、回事，有时二者一致，有时不一致；有时不一致； 受种种条件的限制，在一个系统内不能使每个部分受种种条件的限制，在一个系统内不能使每个部分都达到最佳，企图在系统内把每个问题都彻底解决都达到最佳，企图在系统内把每个问题都彻底解决是不可能的，一个问题的解决，总会带来新问题；是不可能的，一个问题的解决，总会带来新问题； 在一定条件下，企图揭示局部所有细节是做不到的，在一定条件下，企图揭示局部所有细节是做不到的，不能等到细节全清楚后再研究整体，况且整体特性不能等到细节全清楚后再研究整体，况且整体特性并不能还原为部分的特性。并不能还原为部分的特性。退出退出第第 58页页共共 109页页6.5.1 多媒体课件

52、概述多媒体课件概述6.5.2 多媒体课件的设计多媒体课件的设计6.5.3 多媒体课件的创作过程多媒体课件的创作过程6.5.4 多媒体课件素材的制作多媒体课件素材的制作退出退出第第 59页页共共 109页页1依据教学任务或活动划分依据教学任务或活动划分（1）个别指导型（）个别指导型（Tutorial）（2）练习测试型（）练习测试型（Drill Test）（3）模拟型（）模拟型（Simulation Demonstration）（4）游戏型（）游戏型（Game）（5）问题解决型（）问题解决型（Problem Solving）（6）资料型（）资料型（Material）（7）演示型（）演示型（Demo

53、nstration）退出退出第第 60页页共共 109页页 多媒体课件的设计要特别强调建构主义学习理论的多媒体课件的设计要特别强调建构主义学习理论的应用，以学生为中心，把学生看做是认知的主体，应用，以学生为中心，把学生看做是认知的主体，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，并不要求教师直接向学生传构起帮助和促进作用，并不要求教师直接向学生传授和灌输知识。在建构主义学习环境下，教师和学授和灌输知识。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，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

54、学设计理论与传统教学相比也有很大不同。相应的教学设计理论与传统教学相比也有很大不同。 退出退出第第 61页页共共 109页页 对于课件设计开发者来说，应充分注意这一点。多对于课件设计开发者来说，应充分注意这一点。多媒体课件的制作必须遵循教学设计的基本规律，强媒体课件的制作必须遵循教学设计的基本规律，强调运用系统方法，以教学理论和学习理论为其设计调运用系统方法，以教学理论和学习理论为其设计的理论基础，按照教学设计的一般步骤，具体分析的理论基础，按照教学设计的一般步骤，具体分析学习需要、学习内容、学生特征，阐明学习目标，学习需要、学习内容、学生特征，阐明学习目标，并对其设计成果进行有效的评价，修正

55、和完善课件并对其设计成果进行有效的评价，修正和完善课件的不足之处。多媒体课件是为优化教学过程，满足的不足之处。多媒体课件是为优化教学过程，满足教学需要，提高教学效果和效率而设计开发的。为教学需要，提高教学效果和效率而设计开发的。为了达到这一目的，多媒体课件的编制就必须符合相了达到这一目的，多媒体课件的编制就必须符合相应的要求。应的要求。退出退出第第 62页页共共 109页页1制定目标制定目标2生成脚本生成脚本3设计框架设计框架4素材准备和制作素材准备和制作5制作合成制作合成6编程调试编程调试退出退出第第 63页页共共 109页页1文本素材的获取文本素材的获取 数字和文字可以统称为文本，是一种传

56、统的媒体形数字和文字可以统称为文本，是一种传统的媒体形式，是非多媒体的计算机中使用的符号化媒体。文式，是非多媒体的计算机中使用的符号化媒体。文本用计算机来处理，可以使文本变得更加丰富多彩。本用计算机来处理，可以使文本变得更加丰富多彩。规范的文本符号结构最适合于计算机的输入、存储、规范的文本符号结构最适合于计算机的输入、存储、处理与输出。与其他媒体相比，文字是最容易处理处理与输出。与其他媒体相比，文字是最容易处理的，它占有最少的存储空间。此外，文本所表达的的，它占有最少的存储空间。此外，文本所表达的意义比其他媒体信息更为清晰而精确，它虽然不如意义比其他媒体信息更为清晰而精确，它虽然不如图像那样具

57、有直观而形象的表达能力，但往往更具图像那样具有直观而形象的表达能力，但往往更具有说服力，配有文字的图像更能说明问有说服力，配有文字的图像更能说明问 退出退出第第 64页页共共 109页页2静态图像素材的获取静态图像素材的获取（1）软件生成）软件生成（2）扫描仪捕获）扫描仪捕获（3）数字摄像机、照相机摄取）数字摄像机、照相机摄取（4）软件抓取）软件抓取（5）屏幕拷贝）屏幕拷贝退出退出第第 65页页共共 109页页3音频素材的制作音频素材的制作（1）录制声音）录制声音（2）从）从CD、VCD、DVD中抽取声音（抓音轨）中抽取声音（抓音轨）（3）编辑软件创作）编辑软件创作退出退出第第 66页页共共

58、109页页4视频素材的制作视频素材的制作（1）将模拟视频信号转换为数字视频信号）将模拟视频信号转换为数字视频信号（2）利用数码摄像机获取）利用数码摄像机获取退出退出第第 67页页共共 109页页6.6.1 Authorware简介简介6.6.2 多媒体元素图标多媒体元素图标6.6.3 擦除、等待和群组图标擦除、等待和群组图标6.6.4 移动图标移动图标6.6.5 结构类图标结构类图标6.6.6 交互图标交互图标6.6.7 导航图标和框架图标导航图标和框架图标退出退出第第 68页页共共 109页页1Authorware概述概述2Authorware创作环境创作环境3Authorware的图标条的

59、图标条4程序流程设计窗口程序流程设计窗口退出退出第第 69页页共共 109页页1Display显示图标显示图标2Sound声音图标声音图标（1）执行方式）执行方式（2）播放）播放（3）速率）速率（4）开始）开始（5）等待前一个声音）等待前一个声音退出退出第第 70页页共共 109页页3数字电影图标数字电影图标 （1）“电影电影”选项卡选项卡退出退出第第 71页页共共 109页页（2）“计时计时”选项卡选项卡退出退出第第 72页页共共 109页页（3）“版面布局版面布局”选项卡选项卡“版面布局版面布局”选项卡是用来设置数字电影在屏幕上的选项卡是用来设置数字电影在屏幕上的显示位置和是否可被移动的窗

60、口。该窗口的设置与显示位置和是否可被移动的窗口。该窗口的设置与显示图标的设置相同。显示图标的设置相同。退出退出第第 73页页共共 109页页4Video视频图标视频图标 在在Authorware中使用视频信息必须满足四个条件：中使用视频信息必须满足四个条件：（1）要有录像带或激光视盘中的视频信息；）要有录像带或激光视盘中的视频信息；（2）要有与计算机相连的录像播放机、激光视盘机；）要有与计算机相连的录像播放机、激光视盘机；（3）要有一个外设显示器或装有视频覆盖卡的计算）要有一个外设显示器或装有视频覆盖卡的计算机；机；（4）确保）确保Authorware支持所有与视频有关的硬件。支持所有与视频有