基于建构主义理论的积件式CAI设计模式的研究

1、基于建构主义理论的积件式CAI设计形式的研究摘要：本文分析了目前课件制作过程中存在的缺点，如不能根据师生的实际需要，自主选择学习内容，课件本身具有整体性、固定性和封闭性等。另外，还讨论了建构主义理论，对基于建构主义理论的积件式AI教学设计形式进展了研究，提出了用Flash技术开发积件系统的思想。关键词：建构主义理论/AI/积件系统一、计算机辅助教学的困境目前，中小学计算机辅助教学引起了社会的普遍关注。人们首先感到课堂教学软件缺乏；其次是计算机辅助教学中制作的课件，一般都是针对某一特定的内容，一旦课件制作完毕，就很难进展修改，教师的自主性得不到表达，因此实际应用中教学效果往往不佳；另外，传统的A

2、I课件缺乏研究性学习的环节，缺乏自主学习、协作学习的设计，缺乏学习环境的设计。优秀的课件能按某种学习理论和教学策略到达教学目的，在教师和学生的教学活动中起到一定的作用。但课件自身的根本特性整体性、固定性、特定性和封闭性，决定了其在教学活动中的使用范围很窄，有很大的局限性。教学是一种特殊的认识活动，学生都是活动的主体、认识的主体，教师起着主导作用。课堂教学的精华是师生的互相交流、互相影响。由于课件固化了教学的内容和策略、甚至固化了知识表达呈现的方式和顺序，“代替了教师对该内容的教，“形式化了学生对该内容的学，因此排斥了师生的互相作用和课堂教学的丰富生动性，自然会受到教师的排斥。因此，学校课堂教学

3、的理论证明，传统的教学软件课件不利于教师和学生的个性与创造性的发挥，不适应千变万化的现实课堂教学。二、建构主义学习理论提供新思维建构主义观点是由瑞士哲学家、心理学家皮亚杰于1966年提出的。皮亚杰从生物学、心理学、逻辑学、科学史等领域汲取营养，并受到多种流派的影响，最终提出：“认识的获得必须用一个构造主义和建构主义严密结合起来的理论说明。从而诞生了他的图式建构学说，图式建构学说中的一个重要概念是图式，图式是指个体对世界的知觉理解和考虑的方式。也可以把它看作是心理活动的框架或组织构造。皮亚杰反对行为主义心理学的S-R公式，提出了S-AT-R公式，意思是：一定的刺激S被个体“同化A于认识构造T之中

4、，才能对刺激S做出反响R。这种互相作用涉及两个根本过程同化与顺应。“同化是指把刺激外部环境中的有关信息纳入到自己已有的认知构造图式中，就好似消化系统将营养物吸收一样。“顺应是指当外部环境发生变化时，个体原有的认知构造无法同化新环境有关的信息，从而使个体受到刺激或环境的作用而引起原有认知构造发生变化和创新以适应外界环境。可见，“同化是认知构造的扩大“图式扩大，是量的变化；而“顺应那么是认知构造的改变“图式改变，是质的变化。认知个体就是通过“适应包括“同化和“顺应使这两种形式来到达相对“平衡持续不断地向较高程度平衡的开展：当个体能用原有“图式去“同化新信息时，认知处于一种“平衡的状态，事物得到认知

5、，“理解就意味着被纳入到适当的图式之中；而当原有“图式不能“同化新信息时，即个体不能认知事物时，平衡被打破，就会修改或创新图式即“顺应，以到达新的较高程度的“平衡。个体的认知构造就是在“平衡不平衡新的平衡的循环中得到不断丰富、进步和开展。这就是皮亚杰关于建构主义的根本观点Piaget，1972。图式的建构是一个不断的改组和重建过程，实际上是构成认识图式的各要素的不断生成和各要素之间互相作用、互相交融而形成的一种相对稳定的认识构造的过程。它包含了主体对客体信息的选择、反映和加工整理。当主体选择、接收的新信息与主体原有认识图式相一致时，这些新信息就被原有认识图式同化，使主体更加相信自己原有的知识和

6、理论，同化的次数越多，图式被强化的时机和次数就越多。当来源于客体的信息与主体认识图式不一致而它的强度又是以使主体的认识图式不能同化时，主体便调整原有的认识图式，使其适应客体信息的性质和要求，图式顺应过程的每一步都意味着主体原先图式所不能同化的客体面前由主体做出自觉调整。因此，作者通过对图式和图式的建构含义的理解，认为在建构主义的指导下，作为课件，也可模拟图式和图式的建构过程，将教学内容分成许多的知识单元，制成相应的积件类似图式放入教学资源库，教师和学生根据教学需要，通过恰中选择、组织教学资源库的资源而形成教学课件类似图式的建构。当学习者发现有相关的素材或微教学单元子课件与积件库内的素材相似或相

7、近时，可以将其纳入素材库，以进一步同化原有图式；当学习者遇到新知识或由于教材的更新、教学情境的变化等，无法通过原有组合课件的学习和原有的图式去同化时，即平衡被打破，就会创造和修改新图式，需要对积件库进展更新，对积件重新组合和构建，即图式的顺应，从而建构出新的图式。当不同的学习主体根据自己的需要、自主选择积件内容进展组合课件时，所生成的课件是不同的，显然，所学习的结果也不同，所建构的知识的意义也不同。三、积件式AI设计形式的研究积件Integrableare技术是教师和学生根据教学需要，通过恰当组织教学资源库的资源而形成教学课件的一种技术；广义上讲，积件是一个软件系统。积件系统主要由积件库和积件

8、组合平台构成。积件库的实体包括多媒体教学资料库和微教学单元库。多媒体教学资料库包括与教学有关的各种媒体信息，比方文字、图片、声音、动画等。微教学单元是基于学科根本知识点而设计的“小课件，是制作AI课件的“零件，只能完成特定的教学功能，比方帮助师生解决某个教学难点、帮助学生掌握某个知识技能、为学生探究认知而创设的学习环境。积件设计的原那么有：知识单一性和完好性原那么：即每一个积件仅展示一个完好的“知识点。积件的多样性原那么：每一个积件仅展示一个完好的知识点，但可以存在多个积件展示同一个知识点，这就是积件多样性原那么。积件的多样性原那么，使得师生在使用积件时，可以随机选择不同的积件进展学习，但却殊

9、途同归，它实现了“随机进入学习法的教学形式。转贴于论文联盟.ll.积件的一致性原那么：即积件展示的内容中采用的公式、变量、符号和单位等应一致。积件组合平台是供教师和学生组合积件库内的资源形成课件，并最终用于教学使用的软件环境。目前为止，还没有开发出一个真正的积件组合平台，能用来制作课件的软件工具可以看成积件组合平台。比方Flashx、Authrare、PerPint、Diretr、等多媒体制作软件；或用VisualBasi、Visual+、NET、Flashx等程序开发的平台，但要有支持对象的链接与嵌入LE和支持AtiveX控件的功能，教师可以自己选取一种适宜自己的软件。四、Flash积件形式

10、应用研究在图式和图式建构理论的指导下，不妨尝试用Flash技术开发积件系统。Flash积件系统功能框架图1Flash积件系统功能框架的建立Flash技术开发积件与积件系统的强大优势可以在Flash平台中自制素材，可以将现有的各种素材通过“导入方法搜集。可以用SFBrser工具，分析和提取出SF作品中的影片、图片、声音等素材。文件容量校Flash能发布多种格式，如gif、exe、htl、v、sf等格式。Flash作品通用性好。目前常见课件制作的软件PerPint、Authrare方正奥思、课件大师等都能方便调用Flash作品，而这点其它同类软件无法做到的。播放方便。Flash作品能直接在IE上播

11、放不需要专门的播放软件。建积件库的优秀表现。它有内部强大的资料库，用户也可以直接制作资料库。Flash具有友好的接口功能，它有强大的AtinSript脚本语言功能，能在独立文件之间传递数据，能与各种脚本语言进展数据转换，已支持使用XL可扩展标识语言，为实现功能设计与内容制作的分解提供了很好的条件。调用其它形式积件的优越性。Flash有较强的FSand命令，如调用其它网页形式的积件可以用命令GETURL“网址，使用“获缺URL指令可以在特定的窗口翻开特定URL所指向的文件，并指定此链接的文件在阅读器中翻开的方式；调用其它EXE形式的积件如幻灯片、Authrare平台上制作的课件等形式可以用命令FSand“exe，“调用程序的详细途径；调用Flash制作的SF文件可用命令：LadvieNu“文件名sf，