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淺析計算機輔助教學(xué)發(fā)展過程中存在的主要問題及發(fā)展趨勢
論文關(guān)鍵詞:計算機 輔助教學(xué) 發(fā)展趨勢
論文摘 要:本文以計算機輔助教學(xué)為研究內(nèi)容,界定和分析了計算機輔助教學(xué)的概念及與傳統(tǒng)教學(xué)相比的優(yōu)勢所在,同時通過對計算機輔助教學(xué)發(fā)展過程中存在的一些主要問題分析,展望了計算機輔助教學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢。
1 計算機輔助教學(xué)概念的界定
所謂計算機輔助教學(xué)(Computer Assisted Instruction,簡稱CAI)是指“用計算機幫助和代替教師執(zhí)行部分教學(xué)任務(wù),傳遞教學(xué)信息,向?qū)W生傳授知識和訓(xùn)練技能,直接為學(xué)生服務(wù)”。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)的發(fā)展,計算機輔助教學(xué)的深度和廣度還在不斷發(fā)展。計算機輔助教學(xué)模式也稱“信息化教學(xué)模式”。到了20世紀80年代以后,由于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論在教育技術(shù)中的應(yīng)用和多媒體技術(shù)的發(fā)展,國際上計算機輔助教學(xué)模式強調(diào)以學(xué)為中心。20世紀90年代以后,由于網(wǎng)上教育的興起,出現(xiàn)了計算機支持的協(xié)作學(xué)習(xí)。
2 計算機輔助教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相比的優(yōu)勢
在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中,教師通常使用文字、動作等表達方式把知識傳授給學(xué)生。為了直觀起見,有時教師會借助一些實物、教學(xué)儀器和插圖等輔助教學(xué)工具來演示和闡述需要講解的內(nèi)容。這些教具在教學(xué)中當(dāng)然足不可缺少的,但它們也有其局限性。如天體運行或分子的熱運動,無法用實物展示。而計算機輔助教學(xué)彌補了以上所述教具之不足。計算機輔助教學(xué)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面:第一,有利于突出重點、突破難點、化抽象為直觀。采用多媒體,把一些抽象、復(fù)雜的動態(tài)變化過程真實化、形象化,化抽象為直觀,化難為易,突出重點;第二,有利于增大課堂容量,提高課堂效率。計算機輔助教學(xué)能夠提高學(xué)生能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)方法,從而全面完成素質(zhì)教育的任務(wù);第三,有利于優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu),加強指導(dǎo)教材中的一些重要內(nèi)容。
3 計算機輔助教學(xué)發(fā)展過程中存在的主要問題
3.1 計算機輔助教學(xué)變成計算機教學(xué)替代問題
現(xiàn)在計算機輔助教學(xué)已經(jīng)比較普遍了,大部分都取得了好的效果,但有的教師上課時往往讓計算機完全代替自己去教學(xué),教師充當(dāng)了操作員的角色,學(xué)生跟著計算機被動地學(xué)習(xí),聽課變成了自學(xué)。很顯然,這種做法使師生雙方缺少溝通。改進方法:計算機輔助教學(xué),可以利用計算機強大的信息處理能力和技術(shù)模擬教師的教學(xué)行為,完成教師的部分工作。但它作為教學(xué)的一種手段,只能起輔助教學(xué)的作用,不能完全代替教師的教學(xué)。因此,教學(xué)過程是一個復(fù)雜的活動過程,是教師“教學(xué)”和學(xué)生“學(xué)習(xí)”相結(jié)合的活動,只有在師生共同參與下才能實現(xiàn)有效地教學(xué)。
3.2 學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊問題
學(xué)生是成為教學(xué)的主體,必須掌握必要的計算機技術(shù)。但目前,我國學(xué)校計算機及信息科學(xué)的教育非常不平衡,學(xué)生的計算機掌握程度受地區(qū)、學(xué)校差異的限制。在一些邊遠地區(qū),很多學(xué)生都沒有上過計算機課,甚至還有的學(xué)生從都沒有見過計算機。而經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的學(xué)生一般都受過較好的計算機教育,其中一部分學(xué)生的計算機基礎(chǔ)操作非常熟練。由于新生的計算機基礎(chǔ)水平參差不齊,計算機輔助教學(xué)在教師和課件等方面也存在問題,這種狀況在未來將會持續(xù)相當(dāng)長的一段時間。因此,教師在課常上要同時兼顧基礎(chǔ)好的學(xué)生和基礎(chǔ)差的學(xué)生,如果忽視這種差異,則會出現(xiàn)基礎(chǔ)好的學(xué)塵不想聽,基礎(chǔ)差的學(xué)生跟不上的狀況。
3.3 教師信息素養(yǎng)問題
首先,教師的計算機水平有限。目前大多數(shù)學(xué)校,只有教計算機課的教師懂計算機,其他任課教師對計算機知之甚微。其次,教學(xué)方式方法的形式化。計算機輔助教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相比的一個明顯區(qū)別,就是直觀形象,使用方式也更多樣。一些教師只追求課件的豐富多樣或新穎美觀,忽視了計算機輔助教學(xué)的首要目的應(yīng)是服務(wù)于教和學(xué),導(dǎo)致了學(xué)生注意力的分散。而一些有效的傳統(tǒng)教學(xué)手段不再被采用,有些教師在上課時可以沒有一次板書,師生問溝通大大減少。實踐表明,某些簡單的圖畫由教師一筆勾成或貼上簡單的面具,可能更親切、更利于師生互動。
3.4 算機輔助教學(xué)中的硬件問題
在計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)中所用到的所有設(shè)備裝置都稱為硬件。硬件是計算機輔助教學(xué)的物質(zhì)基礎(chǔ)。在我國計算機輔助教學(xué)發(fā)展的硬件問題是硬件缺乏和硬件設(shè)施配置的形式化。其中,從硬件方面看,各地區(qū)、學(xué)校之間差距較大,發(fā)展不均衡,多數(shù)學(xué)校硬件設(shè)施不完善,無法保證實施現(xiàn)代教育技術(shù)所需的最基本硬件條件,客觀上影響了教師運用計算機輔助教學(xué)進行教學(xué)改革的積極性。與此同時,硬件設(shè)施配置的形式化。某些地區(qū)計算機輔助教學(xué)投入了大量資金,卻不能有效地利用,造成了資源的極大浪費。
4 計算機輔助教學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢
4.1 基于網(wǎng)絡(luò)的計算機輔助教學(xué)
網(wǎng)絡(luò)的計算機輔助教學(xué)具有自身的優(yōu)勢。計算機輔助教學(xué)的發(fā)展是學(xué)生和教師通過計算機網(wǎng)絡(luò)進行課題內(nèi)容的學(xué)習(xí)、講授、練習(xí)和測試。它的主要優(yōu)點是不受地域的限制,能夠方便地做到大量資源共享、軟件運行速度快和易于研制。網(wǎng)絡(luò)的計算機輔助教學(xué)有3個組成部分,即網(wǎng)絡(luò)多媒體課件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)多媒體教室系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)遠程教學(xué)系統(tǒng)。通過校園網(wǎng)和遠程工作站相連,開展遠程教學(xué)活動。
4.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展
虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用,為學(xué)生創(chuàng)建更接近真實的學(xué)習(xí)環(huán)境。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是20世紀興起的一門綜合性信息技術(shù),它融合了數(shù)字圖像處理、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)等多個信息技術(shù)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)生成的視覺環(huán)境和音效在教育領(lǐng)域內(nèi)有著極其巨大的應(yīng)用前景。虛擬現(xiàn)實學(xué)習(xí)壞境有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。與此同時,虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)過程后,可以有效促使教學(xué)手段向科學(xué)化方向發(fā)展,其變化可以體現(xiàn)在互動啟發(fā)式教學(xué)、發(fā)現(xiàn)式教學(xué)、協(xié)同工作式教學(xué)和情境式教學(xué)等方面。
4.3 人工智能技術(shù)使計算機輔助教學(xué)更加智能化
計算機輔助教學(xué)的發(fā)展首先是智能化的CAI(Intelligence Computer Assisted Instruction,ICAI),它將人工智能技術(shù)應(yīng)用于計算機輔助教學(xué)。智能化的CAI(ICAI)根據(jù)學(xué)生的認知模型提供的詳細信息,通過智能系統(tǒng)的搜索與判斷,生成適合于個別化教學(xué)的內(nèi)容與教學(xué)策略。目前,智能計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)可以分為智能導(dǎo)師系統(tǒng)(ITS)和人工智能化的學(xué)習(xí)環(huán)境(AIBLE) 兩類。ICAI系統(tǒng)從以下四個方面必然會對教育、教學(xué)產(chǎn)生深刻的影響:有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和認知主體作用的發(fā)揮;有利于知識的獲取與保持;可實現(xiàn)對教學(xué)信息最有效的組織與管理;可作為認知工具實現(xiàn)最理想的學(xué)習(xí)環(huán)境。
參考文獻
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