计算机辅助教学

计算机辅助教学（Computer-AssistedInstruction）任课教师：冷平E-mail:[e-mail]大家一起讨论几个问题你在学习的过程中用到了哪些教学媒体？你在学习的过程中用到了哪些计算机软件？它对你的学习过程起了什么作用？你认为与教师相比，计算机的优势和不足之处是什么？教师的优势和不足是什么？课本、黑板、粉笔、报刊、幻灯片、投影仪、计算机Word、excel、powerpoint、photoshop、authorware第1章计算机辅助教学概论计算机辅助教学CAI——ComputerAssistedInstruction它是一种新型的教学形式，是现代教育技术的重要组成部分。它的产生和发展必将对21世纪教育的改革与发展产生巨大的推动作用。CAI的产生与发展CAI的基本概念CAI的教学模式CAI教学系统组成CAI的理论基础主要内容1．计算机辅助教学的产生（1）物质基础（2）社会基础（3）理论基础2．计算机辅助教学的发展概况（1）1958年到1970年（2）1970年到1980年代末期（3）1990年以后3．我国计算机辅助教学的发展概况计算机辅助教学实用教程第1章计算机辅助教学概论1．1计算机辅助教学的产生与发展1.1.1计算机辅助教学的产生与发展1.1.2一、CAI的产生1、物质基础计算机数目的增多，尤其是个人拥有计算机人数的增加1946年，第一台电子数字计算机诞生1950年，10台1970年，10万台1984年，4000万台1993年，1.48亿台，其中1.35亿台为个人智能计算机和网络的发展一、CAI的产生2、社会基础信息社会对教育提出的要求（1）解决人们学习时间、接受能力和理解能力有限与知识激增之间的矛盾科学知识=（数万年）10%+（近三十年）90%联合国教科文组织詹姆斯·马丁19世纪50年增加一倍20世纪10年增加一倍20世纪70年代5年增加一倍目前3年增加一倍（2）解决如何培养学生善于学习、善于思维、提高创造力与传统以“传授知识”为目标的矛盾一、CAI的产生教育做出的相应的改革（1）从以学校教育为中心向终身教育转变，从培养记忆力向培养创造力转变（2）学习使用新的科学技术（如计算机）来提高教育、学习与工作的效率一、CAI的产生3、理论基础20世纪20年代，普莱西的“机器教学”20世纪50年代，斯金纳的“程序教学”模式：直线式（斯金纳）、分支式（克劳德）斯金纳的程序教学法斯金纳（1904-1990）刺激—反应—强化斯金纳箱斯金纳的程序教学法斯金纳的程序教学的基本过程与原则（反应）（刺激）下一步解释提问回答确认强化错答上一步图：程序教学的基本过程积极反应原则小步子原则及时强化原则自定步调原则低错误率原则一、CAI的产生1324直线式程序教学以“电流”教学内容为例，可以设计成如下小步子：①电灯泡发亮的原因是灯丝（）；②电灯灯丝发热的原因是灯丝通过（）；③电灯变亮的原因是电流强度（）；④电灯变暗的原因是电流强度（）；⑤当电压增大时，电流强度就（）；发热电流增大减小增大一、CAI的产生8132n分支式程序教学91112二、CAI的发展1、美国CAI发展概况1958-1970初步研究计算机技术：大型计算机、小型计算机人机交互方式：文本理论基础：行为主义CAI软件类型：个别指导型、操练型二、CAI的发展1970-1980初步发展计算机技术：微型计算机人机交互方式：文本、图形及其他媒体理论基础：行为主义CAI软件类型：智能CAI（ICAI）二、CAI的发展1980-1990飞速发展计算机技术：多媒体计算机人机交互：图、文、声、视频图像理论基础：认知主义学习理论CAI软件类型:多种二、CAI的发展1990-广泛应用计算机技术：多媒体技术、虚拟现实技术、网络技术人机交互：多媒体理论基础：建构主义学习理论CAI软件类型:多种二、CAI的发展2、中国CAI发展概况1980年代，起步1986年，成立“全国中学计算机教育研究中心”，负责中小学CAI的应用与研究1999年，成立“全国高等学校教育技术委员会”，开展教师的教育技术培训20世纪，普及信息技术教育二、CAI的发展3、CAI的发展方向应用方式的多样化多种学习资源的集成化研究、使用和教师培训的互动下一页上一页结束1．1计算机辅助教学的产生与发展1．1．2计算机辅助教学的基本概念1．计算机辅助教育（ComputerBasedEducation,简称CBE）是计算机技术在教育领域中的重要应用，也是当今教育现代化的一个重要标志。它涉及教学、科研和管理等教育领域的方方面面。定义：它是为了提高教育质量和效率，利用计算机技术（包括硬件技术和软件技术），按照科学的方法解决教育过程中的问题，而形成的一种新的教育技术。计算机辅助教学实用教程第1章计算机辅助教学概论下一页上一页结束1．1计算机辅助教学的产生与发展1．1．2计算机辅助教学的基本概念2．计算机辅助教学（CAI：ComputerAssistedInstruction）是计算机辅助教育中的重要组成部分，是教师为了提高教学效果和效率，利用以计算机为中心的丰富的教学资源，改进传统教学，或为学生提供一个学习环境，使学生通过与计算机的交互对话进行学习的一种教学形式。3.计算机管理教学（CMI：ComputerManagedInstruction）是利用计算机来管理、指导和研究教学的自动化教学管理技术。计算机辅助教学实用教程第1章计算机辅助教学概论下一页上一页结束1．1计算机辅助教学的产生与发展1．1．2计算机辅助教学的基本概念3.计算机管理教学目前，人们对CMI的理解有两种：从狭义上看，认为CMI就是利用计算机指导整个教学过程的教学管理系统，它的功能包括管理教学计划和教学资源，以及帮助教师构造测验和评分等；广义上看，则认为CMI就是计算机在学校管理中的各项应用，包括教学管理、学校行政管理、学校其它资源管理等等。计算机辅助教学实用教程第1章计算机辅助教学概论下一页上一页结束1．1计算机辅助教学的产生与发展1．1．2计算机辅助教学的基本概念计算机辅助教学实用教程第1章计算机辅助教学概论CBECAICMI图3.1CBE的两个主要子域下一页上一页结束1．1计算机辅助教学的产生与发展1．1．2计算机辅助教学的基本概念计算机辅助教学实用教程第1章计算机辅助教学概论4、几个名词计算机辅助学习CAL（Computer-AssistedLearning）计算机管理学习CML（Computer-ManagedLearning）导师、工具、学生TUTORTOOLTUTEE下一页上一页结束1．1计算机辅助教学的产生与发展1．1．2计算机辅助教学的基本概念计算机辅助教学实用教程第1章计算机辅助教学概论4、几个名词课件(Courseware)的定义:1】按照原国家教委98年元月下发的《计算机辅助教学软件制作规范》的定义,课件是指“实现和支持特定课程的计算机辅助教学软件及配套的教学资料”。2】CAI活动中,呈现教学内容,接受学生的要求和回答,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。-----何克抗，《计算机辅助教育》（高等教育出版社），1997年7月第一版，P22页下一页上一页结束1．1计算机辅助教学的产生与发展1．1．2计算机辅助教学的基本概念计算机辅助教学实用教程第1章计算机辅助教学概论4、几个名词3】课件是为进行教学活动,采用计算机语言、写作系统或其它写作工具所编制的计算机软件，以及相应的文档资料。从其结构看，主要有固定结构型课件和智能型课件。------师书恩，《计算机辅助教育》（北京师范大学出版社），1994年2月版，P39页。4】课件是指专门为进行教学活动而设计的计算机软件,包括用于控制和进行教育活动的程序、帮助开发维护程序的文档资料以及帮助教师和学习者使用程序学习的课本和练习册等。（来自互联网）下一页上一页结束1．2计算机辅助教学的基本模式1．2．1传统的教学模式1．教学过程教学过程是教师根据教学目的、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。2．传统的教学系统在整个教学过程中，传统上是教师面对学生进行的教学活动。在这一活动中，教师和学生构成一个教学系统，教师和学生对教学信息进行处理和传递，以完成教与学的任务。计算机辅助教学实用教程第1章计算机辅助教学概论下一页上一页结束1．2计算机辅助教学的基本模式1．2．1传统的教学模式计算机辅助教学实用教程第1章计算机辅助教学概论教学目标教学内容判断评价信息处理反应反馈接受呈现信息处理教师学生传统的教学系统下一页上一页结束1．2计算机辅助教学的基本模式1．2．2计算机辅助教学（CAI）模式1.CAI的一般过程CAI教学的过程，是由教师通过计算机辅导和学生通过计算机独立地学习所组成的互动式双边活动过程。多数形式的CAI教学可大致分为以下五个阶段：（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。计算机辅助教学实用教程第1章计算机辅助教学概论教学目标组织教材信息处理呈现教材辨别、评价编制软件提供条件呈现教材作出提问教学决策问题回答辨别、评价接收信息信息处理接收信息信息处理反馈教师学生信源通道信宿传统教学计辅教学各类媒体计算机图1“传统教学”与“计辅教学”模式比较开始呈现目录选择课目呈现课文提出问题回答反应判断评价反馈强化标准答案补习辅导分支问题回答反应判断评价反馈强化阶段完成阶段测试结束误误是否复习复习正图2计算机辅助教学的典型流程下一页上一页结束1．2．2计算机辅助教学（CAI）模式2.常见的CAI教学模式计算机辅助教学模式是指利用计算机进行教学活动的交互方式，也称教学策略。CAI向学生提供各种各样的教学环境，控制着各种各样的教学活动。根据CAI用于教学所采用的方式，常见的CAI教学模式有：计算机辅助教学实用教程第1章计算机辅助教学概论1．2计算机辅助教学的基本模式下一页上一页结束1．2．2计算机辅助教学（CAI）模式计算机辅助教学实用教程第1章计算机辅助教学概论1．2计算机辅助教学的基本模式1】、帮助教师备课型基本功能（1）为教师提供教学用的各种参考资料；（2）为教师提供用于考试的试题及相应的答案；（3）为教师提供优秀教师的教学方法样例；（4）为教师提供制作演示型CAI软件的平台，使教师能够制作课堂上使用的多媒体教学软件。下一页上一页结束1．2．2计算机辅助教学（CAI）模式计算机辅助教学实用教程第1章计算机辅助教学概论1．2计算机辅助教学的基本模式2】、课堂演示型模式可以让老师在课堂讲解时,借助于计算机演示一些微观现象或者是动态图形,或是把抽象的内容形象化。这类CAI课件，比较适于表现：（1）其他手段难于表现的微观现象；（2）真实实验中有危险的现象；（3）真实实验中要很长或极短时间才能观察到的现象；（4）过去所发生的事件或是过程；（5）需要反复观察的动态过程或现象；下一页上一页结束1．2．2计算机辅助教学（CAI）模式计算机辅助教学实用教程第1章计算机辅助教学概论1．2计算机辅助教学的基本模式3】个别化学习型个别化CAI主要是为学习者提供或创建一个个别化学习的学习环境，学习者通过与计算机的交互完成教学内容的学习。个别化学习CAI可以使得学习者根据自身的条件进行自主化的学习，比如可以通过自定进度、自定时间等灵活的形式完成学习。①操练和练习（DrillandPractice）通过反复的练习而获得知识和技能，适用于完成小的任务。②对话（Dialogue）强调教师与学生之间的对话，有两种类型：个别指导（Tutorial）和询问（InquiryDialogue）。图操练与练习：小学加法运算下一页上一页结束1．2．2计算机辅助教学（CAI）模式计算机辅助教学实用教程第1