论文摘 要:本文以计算机辅助教学为研究内容,界定和分析了计算机辅助教学的概念及与传统教学相比的优势所在,同时通过对计算机辅助教学发展过程中存在的一些主要问题分析,展望了计算机辅助教学技术的发展趋势。
1 计算机辅助教学概念的界定
所谓计算机辅助教学(Computer Assisted Instruction,简称CAI)是指“用计算机帮助和代替教师执行部分教学任务,传递教学信息,向学生传授知识和训练技能,直接为学生服务”。随着计算机网络技术、虚拟现实等技术的发展,计算机辅助教学的深度和广度还在不断发展。计算机辅助教学模式也称“信息化教学模式”。到了20世纪80年代以后,由于建构主义学习理论在教育技术中的应用和多媒体技术的发展,国际上计算机辅助教学模式强调以学为中心。20世纪90年代以后,由于网上教育的兴起,出现了计算机支持的协作学习。
2 计算机辅助教学与传统教学相比的优势
在传统的教学模式中,教师通常使用文字、动作等表达方式把知识传授给学生。为了直观起见,有时教师会借助一些实物、教学仪器和插图等辅助教学工具来演示和阐述需要讲解的内容。这些教具在教学中当然足不可缺少的,但它们也有其局限性。如天体运行或分子的热运动,无法用实物展示。而计算机辅助教学弥补了以上所述教具之不足。计算机辅助教学的优势主要体现在以下几个方面:第一,有利于突出重点、突破难点、化抽象为直观。采用多媒体,把一些抽象、复杂的动态变化过程真实化、形象化,化抽象为直观,化难为易,突出重点;第二,有利于增大课堂容量,提高课堂效率。计算机辅助教学能够提高学生能力,有利于培养学生的科学方法,从而全面完成素质教育的任务;第三,有利于优化课堂结构,加强指导教材中的一些重要内容。
3 计算机辅助教学发展过程中存在的主要问题
3.1 计算机辅助教学变成计算机教学替代问题
现在计算机辅助教学已经比较普遍了,大部分都取得了好的效果,但有的教师上课时往往让计算机完全代替自己去教学,教师充当了操作员的角色,学生跟着计算机被动地学习,听课变成了自学。很显然,这种做法使师生双方缺少沟通。改进方法:计算机辅助教学,可以利用计算机强大的信息处理能力和技术模拟教师的教学行为,完成教师的部分工作。但它作为教学的一种手段,只能起辅助教学的作用,不能完全代替教师的教学。因此,教学过程是一个复杂的活动过程,是教师“教学”和学生“学习”相结合的活动,只有在师生共同参与下才能实现有效地教学。
3.2 学生基础参差不齐问题
学生是成为教学的主体,必须掌握必要的计算机技术。但目前,我国学校计算机及信息科学的教育非常不平衡,学生的计算机掌握程度受地区、学校差异的限制。在一些边远地区,很多学生都没有上过计算机课,甚至还有的学生从都没有见过计算机。而经济发达地区的学生一般都受过较好的计算机教育,其中一部分学生的计算机基础操作非常熟练。由于新生的计算机基础水平参差不齐,计算机辅助教学在教师和课件等方面也存在问题,这种状况在未来将会持续相当长的一段时间。因此,教师在课常上要同时兼顾基础好的学生和基础差的学生,如果忽视这种差异,则会出现基础好的学尘不想听,基础差的学生跟不上的状况。 3.3 教师信息素养问题
首先,教师的计算机水平有限。目前大多数学校,只有教计算机课的教师懂计算机,其他任课教师对计算机知之甚微。其次,教学方式方法的形式化。计算机辅助教学与传统教学相比的一个明显区别,就是直观形象,使用方式也更多样。一些教师只追求课件的丰富多样或新颖美观,忽视了计算机辅助教学的首要目的应是服务于教和学,导致了学生注意力的分散。而一些有效的传统教学手段不再被采用,有些教师在上课时可以没有一次板书,师生问沟通大大减少。实践表明,某些简单的图画由教师一笔勾成或贴上简单的面具,可能更亲切、更利于师生互动。
3.4 算机辅助教学中的硬件问题
在计算机辅助教学系统中所用到的所有设备装置都称为硬件。硬件是计算机辅助教学的物质基础。在我国计算机辅助教学发展的硬件问题是硬件缺乏和硬件设施配置的形式化。其中,从硬件方面看,各地区、学校之间差距较大,发展不均衡,多数学校硬件设施不完善,无法保证实施现代教育技术所需的最基本硬件条件,客观上影响了教师运用计算机辅助教学进行教学改革的积极性。与此同时,硬件设施配置的形式化。某些地区计算机辅助教学投入了大量资金,却不能有效地利用,造成了资源的极大浪费。
4 计算机辅助教学技术发展趋势
4.1 基于网络的计算机辅助教学
网络的计算机辅助教学具有自身的优势。计算机辅助教学的发展是学生和教师通过计算机网络进行课题内容的学习、讲授、练习和测试。它的主要优点是不受地域的限制,能够方便地做到大量资源共享、软件运行速度快和易于研制。网络的计算机辅助教学有3个组成部分,即网络多媒体课件系统、网络多媒体教室系统和网络远程教学系统。通过校园网和远程工作站相连,开展远程教学活动。
4.2 虚拟现实技术的应用发展
虚拟现实技术的应用,为学生创建更接近真实的学习环境。虚拟现实技术是20世纪兴起的一门综合性信息技术,它融合了数字图像处理、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术。虚拟现实技术生成的视觉环境和音效在教育领域内有着极其巨大的应用前景。虚拟现实学习坏境有利于激发学生的学习兴趣。与此同时,虚拟现实技术应用于教学过程后,可以有效促使教学手段向科学化方向发展,其变化可以体现在互动启发式教学、发现式教学、协同工作式教学和情境式教学等方面。
4.3 人工智能技术使计算机辅助教学更加智能化
计算机辅助教学的发展首先是智能化的CAI(Intelligence Computer Assisted Instruction,ICAI),它将人工智能技术应用于计算机辅助教学。智能化的CAI(ICAI)根据学生的认知模型提供的详细信息,通过智能系统的搜索与判断,生成适合于个别化教学的内容与教学策略。目前,智能计算机辅助教学系统可以分为智能导师系统(ITS)和人工智能化的学习环境(AIBLE) 两类。ICAI系统从以下四个方面必然会对教育、教学产生深刻的影响:有利于激发学生的学习兴趣和认知主体作用的发挥;有利于知识的获取与保持;可实现对教学信息最有效的组织与管理;可作为认知工具实现最理想的学习环境。
参考文献
[1] 连海燕,陈冬梅．计算机辅助教学利弊分析及建议[J].科技与教育,2008.
[2] 张建平．现代教育技术——理论与应用[M].北京:高等教育出版社,2003:91.
