计算机辅助教学的模式和策略

计算机辅助教学的模式和策略第1页，共74页，2023年，2月20日，星期二学习目标能够独立分析计算机辅助教学的基本原理；可以说出CAI的特点；能够独立分析常见的CAI基本模式及其特点；了解制定教学策略与学习策略的原则。第2页，共74页，2023年，2月20日，星期二主要内容第一节CAI的基本过程第二节CAI的基本模式第三节CAI中的教学策略第3页，共74页，2023年，2月20日，星期二知识点：第一节CAI的基本过程CAI的基本原理CAI的特点CAI的功能第4页，共74页，2023年，2月20日，星期二传统教学过程教师根据教学目的、任务和学生身心发展的特点，通过指导学生有目的、有计划地掌握系统的文化科学基础知识和基本技能，发展学生智力和体力，形成科学世界观及培养道德品质、发展个性的过程。第5页，共74页，2023年，2月20日，星期二传统教学系统关键：反馈及时第6页，共74页，2023年，2月20日，星期二CAI的基本原理综合各类相关学科的理论，结合教学目的，编制CAI的计算机程序，计算机在程序的控制下通过输出设备向学习者呈现各种信息，通过输入设备接收学习者输入的各种信息，并对输入信息进行判断处理，根据判断结果进行转移和提供针对性的提示信息，使得学习者在人机交互过程中获得所需要的知识。第7页，共74页，2023年，2月20日，星期二CAI的教学过程

CAI的教学过程是由教师通过计算机辅导和学生通过计算机独立学习所组成的互动式双边活动过程。多数形式的CAI教学可大致分为五个阶段：

（1）计算机呈现信息，提出问题。 （2）学生接受信息，做出反应，回答问题。（3）计算机判断答案，提供反馈。（4）学生接受反馈，得到强化。（5）计算机针对学生的学习情况，做出教学决策，提出下一步教学的建议。

第8页，共74页，2023年，2月20日，星期二kkk计算机学生图2CAI的基本过程学习新课或原内容关键：课件的设计，教学方法的体现第9页，共74页，2023年，2月20日，星期二CAI的特点交互性与个别化教学；内容与形式的多样化；广泛的适用性；大容量与快速度；能模拟、可通信。第10页，共74页，2023年，2月20日，星期二CAI的功能有利于实现个别化教学；有利于大面积施教；能提供及时的反馈与强化；能提供多种交互式的人机双向交流；综合运用各种现代教育媒体。第11页，共74页，2023年，2月20日，星期二第二节CAI的基本模式课件CAI的基本模式网络教学模式知识点：第12页，共74页，2023年，2月20日，星期二课件(Courseware)何克抗：CAI活动中，呈现教学内容，接收学生要求和回答，指导和控制教学活动的程序及有关的教学资料称之为课件。师书恩：课件是计算机辅助教育系统中重要的应用软件，它是为进行教学活动，采用计算机语言、写作系统或其他写作工具所产生的计算机软件及相应的文档资料。黎加厚：课件是在一定学习理论指导下，根据教学目标设计的反映某种教学策略和教学内容的计算机软件。第13页，共74页，2023年，2月20日，星期二课件的开发原则逐步细分原则体现个别化教学原则促进学生学习积极性原则及时反馈原则学习深度和广度可控原则第14页，共74页，2023年，2月20日，星期二课件的类型

根据多媒体教学软件的内容与作用的不同，可以将课件分为如下几种类型：1.课堂演示型

这种类型的课件一般来说是为了解决某一学科的教学重点与教学难点而开发的，它注重对学生的启发、提示，反映问题解决的全过程，主要用于课堂演示教学。课件要求画面要直观，尺寸比例较大，能按教学思路逐步深入地呈现。第15页，共74页，2023年，2月20日，星期二课件的类型2.学生自主学习型

这种类型的课件具有完整的知识结构，能反映一定的教学过程和教学策略，提供相应的形成性练习供学生进行学习评价，并设计许多友好的界面让学习者进行人—机交互活动。利用个别化系统交互学习型课件，学生可以在个别化的教学环境下进行自主学习。

第16页，共74页，2023年，2月20日，星期二课件的类型3.模拟实验型

这种类型的课件借助计算机仿真技术，提供可更改参数的指标项，当学生输入不同的参数时，能随时真实模拟对象的状态和特征，供学生进行模拟实验或探究发现学习使用。

第17页，共74页，2023年，2月20日，星期二课件的类型4.训练复习型

这种类型的课件主要是通过问题的形式用于训练、强化学生某方面的知识和能力。在设计这类课件时要保证具有一定比例的知识点复盖率，以便全面地训练和考核学生的能力水平。另外，考核目标要分为不同等级，逐级上升，根据每级目标设计题目的难易程度。

第18页，共74页，2023年，2月20日，星期二课件的类型5.教学游戏型

这种类型的课件与一般的游戏软件不同，它是基于学科的知识内容，寓教于乐，通过游戏的形式，教会学生掌握学科的知识和能力，并引发学生对学习的兴趣。对于这种类型软件的设计，特别要求趣味性强、游戏规则简单。

第19页，共74页，2023年，2月20日，星期二课件的类型

6.资料、工具型

资料工具型课件包括各种电子工具书、电子字典以及各类图形库、动画库、声音库等，这种类型的课件只提供某种教学功能或某类教学资料，并不反映具体的教学过程。这种类型的课件可供学生在课外进行资料查阅使用，也可根据教学需要事先选定有关片断，配合教师讲解，在课堂上进行辅助教学。

第20页，共74页，2023年，2月20日，星期二计算机辅助教学模式教学模式是在一定的教育思想指导下建立的比较典型、稳定的教学程序或构型。从不同角度可以对教学模式作不同的分类。例如，教学论学者根据教学过程的重心偏向教和学的不同方面，将教学模式分为：问答模式、授课模式、自学模式、合作模式、研究模式等五种。这5种模式自上向下模式构成一个顺序发展的序列，在该序列中学生的学习主动性逐渐增强，而教师的主导性则逐渐减弱。第21页，共74页，2023年，2月20日，星期二基于教学论的教学模式模式名称主要特点教学过程问答模式师生问答，启发教学提问→思考→答疑→练习→评价授课模式教师中心，系统授课授课→理解→巩固→运用→检查自学模式学生中心，自学辅导自学→解疑→练习→自评→反馈合作模式互教互学，合作教育诱导→学习→讨论→练习→评价研究模式问题中心，论文答辩问题→探索→报告→答辩→评价第22页，共74页，2023年，2月20日，星期二CAI的模式计算机辅助教学的模式也称信息化教学模式，就是利用计算机进行教学活动的方式。CAI的教学策略、教学目的不同，采用的教学方式也不同。信息化教学模式的一个分类框架（祝智庭，1996）第23页，共74页，2023年，2月20日，星期二第24页，共74页，2023年，2月20日，星期二计算机辅助教学模式该框架将计算机辅助教学模式分为以下四大类：Ⅰ：客观主义—个体主义（教师为中心-个别化）；Ⅱ：建构主义—个体主义（学生为中心-个别化）；Ⅲ：建构主义—集体主义（学生为中心-集体化）；Ⅳ：客观主义—集体主义（教师为中心-集体化）。第Ⅰ类是最为基本的教学模式，下面对它进行讨论。第25页，共74页，2023年，2月20日，星期二常见的CAI基本模式(1)操练与练习(2)个别指导(3)教学模拟(4)教学游戏(5)教学测验（计算机辅助测试CAT）(6)问题解答第26页，共74页，2023年，2月20日，星期二1.操练与练习由计算机向学生逐个显示习题，要求学生联机解答，当学生输入答案后，计算机判断其正确情况，并根据学生回答情况给予相应反馈，通过反复的训练以促进学生掌握某种知识与技能技巧。第27页，共74页，2023年，2月20日，星期二是通过大量的术语与事实间的重复对比联系，帮助学生建立起与有关事物之间联系的联想记忆和某些规律的快速记忆。例如，词汇的书写与其意义的联想；国名、首都、地理位置、特征之间的联想等等。

操练第28页，共74页，2023年，2月20日，星期二练习通过一系列问题，让学生一方面建立知识的联想联系，另一方面还要具有掌握在何时应用何种知识、做何种决定的能力，形成一种习惯性的过程性技能。

例如，算术中多位数乘法的运算，除了必须记住乘法口诀外，还要判断如何列式对位、错位相加等等。通过反复练习，学生从解题过程的各个角度得到了训练，了解和掌握了全面的技能技巧。第29页，共74页，2023年，2月20日，星期二操练型课件例1地理知识自测系统请指出以下各市中哪个是山东的省会？（A）长春（B）济南（C）南京（D）西安？B

很好！第30页，共74页，2023年，2月20日，星期二例1请指出以下各市中哪个是湖北的省会？（A）武汉（B）哈尔滨（C）长沙（D）南京？C

不对，应该是武汉。答案是A。第31页，共74页，2023年，2月20日，星期二练习型课件举例例小学四则运算小学四则运算练习

1.加法

2.减法

3.乘法

4.除法

0.退出

请输入运算序号(1,2,3,4或0):1

第32页，共74页，2023年，2月20日，星期二

23+24=?47

做对了

38+53=?81

计算有误,再试一次。

38+53=?91

这次对了，学习就是要讲究认真二字。

45.5+67.5=?103

计算有误,再试一次。

45.5+67.5=?123

很遗憾,又错了,答案是113.

别灰心,继续做下面的练习.50.5+96.5=?

第33页，共74页，2023年，2月20日，星期二操练与练习模式优点与教师布置的操练与练习相比：(1)反馈及时。

(2)减轻学生与周围同学相比较的心理压力，排除外来干扰，使学生的注意力集中在学习上。(3)习题数量大，可使题目不断变化，避免过多的重复。第34页，共74页，2023年，2月20日，星期二操练与练习程序流程结构主流程提问学生回答判断反馈结束否？YN第35页，共74页，2023年，2月20日，星期二2.个别指导（Tutorial）通过计算机扮演讲课教师的角色，模拟讲授的教学情景，向学生讲授新知识。

计算机先向学生呈现一小段教学内容,包括正文及有关例子，然后向学生提问有关问题,以检验他的理解情况。如果回答正确计算机将控制转向下一个单元,否则将转向相应的分支,采取适当的补救措施,帮助他成功地掌握当前单元。第36页，共74页，2023年，2月20日，星期二“个别指导”例1：学习英语单词下面学习单词ENOUGH的用法

A名词例(1)Ihavehadenough,thankyou!(2)Enoughhasbeensaid.B形容词例(3)Ididn'thaveenoughtime.(4)Haveyoumoneyenoughforthedictionary?C副词例(5)Isthisgoodenough?(6)Haveyouplayenough?

请在看清用法后按ENTER键开始做练习。第37页，共74页，2023年，2月20日，星期二

指出下列句子中ENOUGH的词类

1.名词

2.形容词

3.副词

(请键入选择词类前的编号)(1)Areyouwarmenough??3

很好,请做下一个练习(按ENTER键)

例1学习英语单词第38页，共74页，2023年，2月20日，星期二例1

指出下列句子中ENOUGH的词类

1.名词

2.形容词

3.副词(请键入选择词类前的编号)(2)Wehaven'ttimeenoughtodoourhomework.?2

ENOUGH作形容词时,在句子中是定语成分,可放在被修饰词的前后。例Idon'thaveenoughtimetodomyhomework.或Idon'thavetimeenoughtodomyhomework.(按ENTER键)

第39页，共74页，2023年，2月20日，星期二例1学习英语单词指出下列句子中ENOUGH的词类

1.名词

2.形容词

3.副词

(请键入选择词类前的编号)(3)Arethereenoughchairsinyourroom??2

如果你满意,请做下一个练习(按ENTER键)如果你不满意,请按空格键重复练习。

(按ENTER键)

第40页，共74页，2023年，2月20日，星期二例1学习英语单词指出下列句子中ENOUGH的词类

1.名词

2.形容词

3.副词

(请键入选择词类前的编号)(4)Haveyouhadenough??1

很好,这次练习做完了,请休息一会儿。

(如果你不想继续学习,请按ENTER键)

第41页，共74页，2023年，2月20日，星期二“个别指导”例2下图是一个有关等腰三角形概念教学活动示意图，每个方框代表计算机屏幕所显示的一次内容。由图示可见，学生回答不同时所经过的学习路径不同。第42页，共74页，2023年，2月20日，星期二等腰三角形是三角形的一种特殊类型，本课将予以讨论。

(1)引入等腰三角形是有两条边相等的三角形。例如这是一个等腰三角形：

77

(2)概念叙述

4例1这里有三个等腰三角形，边长为：(A)4，5，5(B)9，8，9(C)1.2，1.2，2(3)例子

例2以下边长的三角形都不是等腰三角形：(A)4,5,6(B)3,7,8(4)例子以下三角形能否组成一个等腰三角形？(Y/N)6，6，5？(5)提问以下三角形能否组成一个等腰三角形？(Y/N)6，6，5?N回答错了，因为它有两条边长都是6.以下三角形能否组成一个等腰三角形？(Y/N)6，6，5?Y很好，回答正确(6-2)回答与反馈判断(6-1)回答与反馈判断以下三角形能否组成一个等腰三角形？(Y/N)12，10，7？

(7)下一个单元第43页，共74页，2023年，2月20日，星期二个别指导常见结构流程正确未找到找到未预期错误错误提问学生输入准备好的反馈内容显示鼓励性反馈诊断提问判断反馈找原因第44页，共74页，2023年，2月20日，星期二3.教学模拟(Simulation)模拟是指在控制条件下用模型对真实现象进行模仿。计算机模拟又叫计算机仿真,是利用计算机构成一种模拟实验环境,用以探索未知的客观规律。类型：演示模拟、操作模拟、过程模拟、模拟训练器、经验/遭遇模拟等。第45页，共74页，2023年，2月20日，星期二(1)演示模拟教师把计算机充当挂图和电视屏幕，通过向学生演示各种图像、动画、图表和描述进行教学活动。第46页，共74页，2023年，2月20日，星期二(2)操作模拟（实验仿真）用计算机和课件构造模拟的实验环境，让学生进行模拟的实验操作，使其熟练掌握某些操作技能，用来代替或加强传统的实验手段，即所谓的“仿真实验”。这种类型的课件往往用于培训学习者的实际操作能力。第47页，共74页，2023年，2月20日，星期二适合于模拟的实验：花费太昂贵的实验在常规条件下难以实现的实验具有一定的危险性的实验例1.化学实验（eg.焰色反应）例2.大学物理仿真实验第48页，共74页，2023年，2月20日，星期二(3)过程模拟在操作模拟的基础上，让学生经历整个模拟的实验过程或研究过程。学生要根据自己原有知识结构和所学理论提出猜想与假设，做好“实验”的准备与设计，然后进行一次又一次的模拟操作，在模拟过程中观察各种操作实验的结果，进行总结归纳，从而“发现”其规律。第49页，共74页，2023年，2月20日，星期二(4)模拟训练器模拟训练器把计算机模拟软件、操作器和传感器结合在一起，十分类似于实际的设备，让学生进行危险的或是花费昂贵的操作训练。这种模拟已在许多专门技能的训练中得到应用。第50页，共74页，2023年，2月20日，星期二(5)经验/遭遇模拟为学生提供处理他们不熟悉事件的办法和经验。比如：经商模拟，医疗模拟.大富翁游戏虚拟诊所（虚拟现实+智能代理）/isd/ADE/papers/agents99/agents99.htm第51页，共74页，2023年，2月20日，星期二虚拟诊所Adele（虚拟现实+智能代理）/isd/ADE/papers/agents99/agents99.htm第52页，共74页，2023年，2月20日，星期二模拟模式的特点在教学活动中，学生送入的选择无所谓正确与错误，对其反馈只是场景中的某些变化或整个场景的更换，学生不是被告知“对”或“错”，而是通过观察、思考与操作，自己去得出结论，学生的学习不仅是记忆，而且包括分析、综合、运用与评价，全面培养了学生的能力。第53页，共74页，2023年，2月20日，星期二4.教学游戏(Games)与一般的电子游戏类似，教学游戏通常都有一套明确的规则，具有竞争性，最后一定有赢家和输家。多数教学游戏是为了锻炼学生的决策能力而设计的，学生会尽可能应用所学的知识寻求取胜的策略。第54页，共74页，2023年，2月20日，星期二教学游戏利用计算机产生一种带有竞争性的学习环境，激发了学生的学习兴趣。教学游戏的内容和过程与教学目标有关，融科学性、趣味性和教育性于一体,能大大激发学习者的学习兴趣,起到“寓教于乐”的作用。开心单词第55页，共74页，2023年，2月20日，星期二5.计算机辅助测试计算机辅助测验(ComputerBasedTesting，简称CBT)是CAI或多媒体教学的一个重要组成部分。利用计算机协助对学生的学习效果进行测试和学习能力估量。CBT的主要内容包括自动出试卷、联机测验或自动阅卷、测验数据分析。测验分成主观性测验（包括口试、写作、翻译、回答问题等）和客观性测验（又称标准化测试(考试)，通常采用是非题、多项选择题、匹配题等形式）两类。第56页，共74页，2023年，2月20日，星期二6.问题解答指在教学中运用计算机作为解决各种计算（或求值）问题的工具，让学生自己去解决那些与实际背景较接近的问题，其主要目的是培养学生解决实际问题的能力。

让学生以多种途径运用所学知识得到问题的解，既要求学生不仅知道问题的正确答案，而且掌握其解答过程。

第57页，共74页，2023年，2月20日，星期二其他模式除了前面介绍过的基本模式，在计算机辅助教学中，以下教学模式也经常被采用。

(1)微型世界（Microworld），是指利用计算机系统构造一种可供学习者自由探索的学习环境。其基本特点是学生可操纵模拟环境中的对象，可建构自己的实验系统、测试实验系统的行为。

第58页，共74页，2023年，2月20日，星期二其他模式

(2)案例学习，为学生提供来自实际案例的资料，在丰富的信息环境中让学生以调查员的角色去搜集资料、调查案情，进行分析和决策。

(3)智能授导，旨在通过学生与计算机进行双向问答式对话，利用人工智能技术来模拟“家庭教师”的行为。

(4)基于资源的学习，要求学生利用各类资源进行自学。现代信息技术，特别是多媒体与计算机网络技术的应用，为学习者提供了极为丰富的电子化、数字化学习资源。

第59页，共74页，2023年，2月20日，星期二其他模式

(5)探究性学习要求学生利用计算机或网络系统的信息服务功能，从学科数据库中检索出所需的信息，通过信息收集和推理之类的活动，得出对预设（通常由教师所给）问题的解答。

(6)认知工具以计算机为学习工具，按照它们对学习者支持作用的不同，可以分为效能工具和认知工具两大类。第60页，共74页，2023年，2月20日，星期二其他模式(7)计算机支持的协作学习（CSCL），强调利用计算机网络支持学生同伴之间的交互活动。(8)计算机支持讲授，包括计算机多媒体在课堂教学中的多种应用。(9)虚拟教室，在计算机网络上利用多媒体通讯技术构造的学习环境，允许身处异地的教师和学生进行大多数教学活动。第61页，共74页，2023年，2月20日