计算机辅助教学系统育只是昙花一现吗

计算机辅助教育的缩写是()_百度知道
计算机辅助教育的缩写是()
D,CMI答案是第一个,其它的是啥,CIMS
提问者采纳
cim计算机一体化系统,cai计算机辅助教学,cml计算机管理教学
麻烦你把它们的全称也写写谢了 马上就采
cim(computer intergrated manufacturing)cai(computer
aided instruction)cmi()computer managed instruction
B CIMS呢你写的是cim
不一样吧?谢谢!
cims(computer intergrated manufacturing systemS)计算机集成制造系统
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算机辅助教学(ComputerAidedInstruction,简称CAI)是在计算机辅助下进行的各种教学活动、安排教学进程,以对话方式与学生讨论教学内容、进行教学训练的方法与技术
CAI,,,,,,,,
麻烦再多看两眼题目求解释
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2.2 CAI的教学设计原理
  教学设计是20世纪50年代末以后逐渐发展成熟的一门综合性学科,它既是教育技术学的主要领域,又是教育科学的重要组成部分。关于教学设计的定义,著名学习理论家加涅(R.M.Gagne)曾说:“教学设计是一个系统规划教学系统的过程。教学系统本身是对资源和程序作出有利于学习的安排。任何组织机构,如果其目的旨在开发人的才能均可以被包括在教学系统中”。另有专家认为:“教学是一门科学,而教学设计是建立在这一科学基础上的技术,因而教学设计也可以被认为是科学型的技术。”
  从系统的角度看,教学设计包括了四种具体的设计任务:第一,从单元当学科?――主要是通过安排单元来规定学科,从学科到课程――主要是通过安排学科来规定课程;第二,从课时到单元――主要是通过安排课时来规定单元;第三,从活动到课时――主要是通过活动安排来规定课时;第四,从步骤到活动――主要是通过安排学与教的具体步骤来规定活动。
  综上所述,教学设计是CAI软件设计的第一步,也是很重要的一步。CAI课件的教学设计,就是要应用系统科学的观点和方法,按照教学目标和教学对象的特点,结合认知主义理论,合理地选择和设计教学媒体信息,并在系统中有机地组合,形成优化的教学法系统和教学系统结构。它包括如下基本工作:分析分析学生特征,确定教学目标,制订教学策略(选择教学模式、教学媒体、设计教学过程结构),通过学习流程实施教学计划,学习评价等。
  2.2.1分析学生特征
  学生的特征主要是指学生的原有认识结构和原有认识能力。原有认识结构是学生在认识客观事物的过程中在自己头脑里已经形成的知识经验系统。原有认识能力是学生对某一内容的识记、理解、应用、分析、综合和评价的能力。
  对学生的特征进行分析就是要运用适当的方法来确定学生关于当前概念原有认识结构和原有认识能力,并将它们描述出来,作为确定教学目标和教学策略的主要依据,以便使制作出来的多媒体教学软件对学生更有针对性。学习特征和学习风格对课件设计有着不可或缺的影响力,在设计课件的过程中,必须考虑学习者的具体情况,如年龄特征、心理发展状况、情感发展特征及需要、感官感知的需要、环境和情绪的要求等。
  学习者特征分析是教学设计过程中的一个重要环节,无论是在以“教”为主,或在以“学”为主,还是在“教”和“学”都注重的双主模式的教学设计活动中都具有重要意义。分析学习者的特征是指了解学习者的学习准备情况及其特点的活动,它为后续的教学设计工作提供重要的依据。所谓学习准备是教育心理学中的一个概念,指学习者在从事新的学习时,原有的知识水平或原有的心理发展水平对新的学习的适合性。学习可分为认知的、动作技能的和情感的学习,学习准备也相应地有认知、动作技能和情感三个方面。学习者原有的学习准备状态就是新的教学的出发点。
  学习准备包括两个方面:一是学习者对从事特定的学科内容的学习已经具备的有关知识与技能的基础,以及对有关学习内容的认识和态度,叫做“起始能力”。二是学习者对从事该学习产生影响的心理、生理和社会的特点,包括年龄、性别、认知成熟度、生活经验、文化背景、学习动机、个人对学习的期望等,被称作“一般特征”。因此,学习者的特征分析包括起始能力的预估和一般特征的鉴别这两方面的工作。
  1.初始能力分析及预测
  在教学前要明确教学目标和学习者的原有学习准备情况,初始能力分析就是要确定教学出发点,即教学起点。初始能力分析及预测包括下述三个方面:
  ⑴对预备技能的分析。了解学习者是否具备了进行新的学习所必须掌握的知识与技能,这是从事新学习的基础,即先决能力的预估;要了解学习者是否具备了从事新的学习所必须具备的预备技能,可先在学习内容分析结果图上设定一个起点,把起点线以下的知识与技能作为预备技能,并以此为依据编写测试题。测试学习者对预备技能的掌握情况。对用归类分析和信息加工分析等方法剖析学习内容也可采取类似的方法,要求教学设计者灵活掌握。
  ⑵对目标技能的分析。了解学习者是否已经掌握或部分掌握了教学目标中要求学会的知识与技能。如已掌握了部分目标与技能,说明这部分内容的教学没有必要进行;目标技能是指学习者已经部分掌握的教学目标中要求达到的能力,它决定是否可以省略某些教学内容。教学设计强调教学效果的评价以预先确定目标为依据。在学习结束时,以具体学习目标为基础编写考试题目,来检查学习者达到目标的程度。尽管目标能力的预估与先决能力的预估所要评价的行为表现不同,但可同时通过评价知识和技能的预测来完成,如一部分测试先决能力,一部分测试目标能力。这些测试可侧重于后者,因为大部分学生至少都已具备了最低程度的必备能力。
  ⑶对学习者学习态度的分析。了解学习者的学习态度,如是否存在偏爱或误解等。
  预测是了解学习者初始能力的重要手段之一。分析学习者初始能力包括对预备技能、目标技能和态度三个方面的分析。可采用三种预测形式达到分析的目的,了解学习者对所学内容的认知水平及态度,对选择教学内容,确定教学方法等都有重要影响。
  2. 初始能力与教学起点的关系
  学习是一个由简单到复杂的循序渐进的过程,通过学习内容分析可从最高教学目标着手,逐步由复杂到简单剖析为实现教学目标所需要掌握的知识与技能。经过层层解剖,较复杂的学习任务被分解为一系列简单的从属技能,揭示出相互之间的关系,为内容组织和教学顺序提供了一幅蓝图。在这些有层次的技能中,要求学习者学习哪些内容?教学从何处开始?
  了解目标内容并不意味着就找到了教学的起点,对学习中已经学过什么,学习程度怎样等问题还不明了,这就要求了解学习者对学习有关学科内容已具备的知识与技能的基础。通过预测了解到学习者已具备相关的能力,教学就可从与其有关的内容开始,确定教学起点。确定教学起点时还需了解学习者对目标技能已掌握的程度。如学习者对一部分教学目标要求的技能确已掌握,则只对这部分目标技能进行复习,把教学重点放在其他方面,使新旧知识技能联系起来。此外了解学习者对所学内容的态度也很重要,假如学习者对学习内容不重视,则教学起点还应包括态度方面的教学。
  学习内容分析与学习者初始能力的分析是密切相关的。若忽视对学习者初始能力的分析,学习内容分析则会脱离实际,若将学习起点确定得过高,则脱离大多数学习者的实际水平,若低估学习者已有的知识、技能基础,则在不必要的内容分析和不必要的教学活动上浪费精力与时间。
  另外还要对学习者一般特征进行分析,学习者一般特征是指对学习有关学科内容产生影响的心理特点,其与具体学科内容虽无直接联系,但影响教学设计者对学习内容的选择和组织,影响教学方法、教学媒体和教学组织形式的选择和运用,是教学设计工作中一个重要的方面。美国教育技术界著名学者海涅克(R?Heinich)等在1989年指出:对学习者的一般特征即使作一些粗略的分析,对教学方法和媒体的选择也是有益的。例如,教学对象的阅读能力较差,可考虑多使用视听资料;如果教学对象是少数民族或持不同宗教信仰者,则在选择教学内容时首先应注意尊重其文化、习俗等;如果教学对象中对所学课题的学习准备差异很大,实际经验也不同,则可以在教学内容的呈现中使用录像、电影等手段先为学习者提供一种共同的经验基础,便于以后的讨论和自学,或考虑采用个别化教学方式。
  3.学习者一般特征分析
  了解学习者一般特征的主要方法有观察、采访(面试)、填写学生情况调查表和开展态度调查等。如有必要可查阅学习者的人事或学习档案。学习者一般特征包括:学习者心理发展的年龄特征和智能、情感的发展特征。
  2.2.2分析确定教学目标及教学内容
  教学设计是以分析需求为基础,需求就是指要学习什么(学习内容)、预期达到什么水平(教学目标)。因此,教学设计的第一步就是要对学习内容和教学目标进行分析。
  1. 分析确定教学目标
  确定教学目标,是教学设计的首要工作,也是其他设计工作的基础。教学目标是指希望通过教学过程,使学生在认知、情感和行为上发生变化的描述。教学目标是教学活动的导向,是学习评价的依据。
  教学目标是指希望通过教学法过程,使学生在思维、情感和行为上发生改变的阐述。教学目标是教学活动的导向,是学习评价的依据。确定教学目标,是教学设计的首要工作,也是其他设计工作的基础。
  在确定教学目标时必须考虑到三个方面的因素:一是社会需要的因素,它包括广义要概念,如社会的责任,国家的需要等等:二是学生的特征因素,在确定教学目标时,必须先分析学生的原有水平情况、学生的基础知识程度,并考虑学生的求学目的是什么,为学生以后的职业作好准备:三是具体学科的特点因素。制定每一门学科的教学目标时,必须从该学科的特点出发,考虑该学科的基本概念、基本技能、基本规律、基本法则等特点,使所制定教学目标能体现出各自学科特色。
  根据教学法内容的范围,教学目标可分为四个级别,即学科总目标、年级目标、单元目标和课时目标。一般来讲,学科总目标和年级目标在教学大纲中已有明确规定,而单元目标和课时目标则需要任课教师根据具体情况具体制定。
  2. 分析及确定教学内容
  学习活动本身是个极其复杂的多样的活动,心理学家们对学习的分类千差万别,加涅(R.M.Gagne)根据学生的智力活动特点,根据学习水平的高低以及学习内容的复杂程度,将学习分为六类,即连锁学习、辨别学习、具体概念学习、定义概念学习、规则学习和高级规则学习。
  为了更切实际地研究各类学习过程的心理特点,我们从学生不同的智力活动特点出发,将学习分成三大类,这就是知识学习、技能学习、解决问题学习。
  ⑴知识学习
  所谓知识学习,即是对事物的意义,结构和规则的认知。
  学生的知识学习,就是掌握前人的经验,把人类共同的精神财富变为自己的精神财富,具有继承性。这种学习,主要是由学校教师进行有目的、有系统的传授,而不是重蹈前人发现与创造知识的过程。教师传授知识,学生掌握知识,都是继承现成的前人精神遗产。由于传授不能通过手对手,口对口,脑对脑的直接输入方式,使得知识的传授与掌握过程变得复杂化、多样化。正确的知传授和掌握过程是一个积极的、动态的心理过程,它必须在教学的条件下进行。
  知识的学习是通过教材(包含文字、图形、词汇语言等)作为媒介间接传授而获得。知识的传授和掌握是在教学的条件下,以词和语言为媒介,进行间接的传授过程。由于词和语言具有符号意义固定职能、概括职能和交流职能,因此,人类凭借词和语言为中介,就可以进行知识的传授。
  按掌握知识的智力活动特点,知识学习又可分为事实的学习、概念的学习和原理的学习三类。
  ⑵技能学习
  技能是一系列动作的串联、协调、熟练的反应程度。技能与能力、知识是不同的概念,三者既有联系,又有区别。技能 是指智力活动的操作活动的基本活动方式,是动作本身和动作方式的熟练程度;而能力则是保证动作达到熟练,能顺利完成的心理条件,知识是对事物的意义、结构和规则的认识,有了某种知识,不等于就有该项技能;有知识又有技能,也不等于有能力。
  技能是通过传授与练习来获得的,技能学习就是一连串动作经练习而形成熟练的、自动化的反应过程,技能学习的方式是通过传授与练习进行的。在技能的学习过程中,传授者与学习者(练习者)是主体,技能动作是客体。技能动作不是简单的日常生活动作,像走路、穿衣、吃饭、睡觉等,这些同个体成熟过程自然形成不用专门训练的动作,不能算做技能。
  技能的形成是一个反复训练的过程。训练过程中,要经过讲解、示范、模仿、练习的阶段。传授者要反复讲清要领,认真示范;学习者要反复领会、琢磨、练习,不仅要懂得要领,而且要会做,还要熟练,精确。
  ⑶解决问题学习
  所谓解决问题,就是运用已掌握的知识的技能,通过思考去控索问题答案的心理过程。解决问题学习,不是指“学习些什么东西”,而指“如何去学习”,即如何运用先前所学到的知识去解决新的问题。解决问题离不开思维,解决问题学习就是思维学习。思维学习比知识学习、技能学习在某种意义上更为重要。学会思考,比学到某些知识和学会某种技能,对学生本身的以展更具有长远意义,学生学习的最终目的,是要用掌握知识的技能去解决实际问题。在对具体学科的知识内容进行分解时,必须根据实际情况,结合各门学科的特点进行具体处理.而不能生搬硬套。
  2.2.3选择教学模式
  计算机辅助教学课件的设计过程中可采用的模式有:操作与练习、个别指导、游戏、模拟、问题求解等类型。其中,操作与练习类课件是对课堂教学的补充;个别指导课件是相对独立的教学单元,用来教授学生掌握一些概念和规则,并通过练习及测试评估学生的理解力;游戏类可设计成与教学中的操练、练习有关的内容,用来锻炼学生的决策能力,增加趣味性;模拟类则选用算法模型模仿真实现象的行为。
  计算机辅助教学向学生提供各种各样的教学环境,控制着各种教学活动。常见的计算机辅助教学模式有操作练习、个别指导、咨询方式、模拟、问题求解、教学游戏等。在具体的教学过程中,通常综合使用几种不同的模式。
  1. 操作练习
  这种模式是由计算机向学生逐个显示问题,要求学生回答,若回答正确,则计算机给予肯定,进入下一个问题,否则给予适当的提示后,再向学生显示同一问题,此模式的教学目的不是向学生传授新知识,而是在于使学生通过做大量的习题,达到巩固知识的目的。
  2. 个别指导
  此模式是用计算机系统模拟教师授课的全过程,其教学形式由授课、提问、评判3部分组成。其基本原理是基于斯金纳的程序教学,把教学内容分成若干教学单元,学生在课件的指导下自己组织学习。
  3. 咨询
  在个别指导型教学模式中,计算机提出各种问题及说明后,学生对这些问题和说明予以一定应答的形式进行学习,在这个过程中,计算机处于主动而学生处于被动状态,不利于学生学习积极性的充分调动和发挥。
  咨询教学模式的原理是发现式学习理论。在咨询教学模式中学习的主动权由学生所掌握,计算机向学生提供一个信息环境和获取信息的规则表,学生可以询问与学习有关的问题。
  4. 模拟演示
  模拟演示是利用计算机的特性和功能,构造一种计算机模拟的学习环境,在这种学习环境下,学生通过人机对话的方式,实现一定学科内容的学习和某些问题的解决,该模式通过生动形象的方式传播知识,有利于培养学生的能力。
  5. 问题求解
  问题求解是一种智能型教学模式,这种模式引导学生与程序系统一起求解问题,解题过程中学生应用所学过的知识,掌握求解问题的方法。计算机不直接灌输知识,而是通过提出问题,提供数据,引导学生思考,解决问题,得出正确结论,从而提高学生分析问题,解决问题的能力。
  6. 教学游戏
  游戏型计算机辅助教学不同于一般游戏软件,它利用计算机产生一种带有竞争的学习环境,把科学性、趣味性和教育性融为一体,激发学生的兴趣,寓教于乐。实际教学中,可以选择简单的游戏用作练习,设计复杂的游戏来锻炼综合运用知识能力和决策能力。
  2.2.4合理选择与设计媒体信息
  媒体,也称作媒介,其基本含义是指信息的载体和传递信息的工具,它有两层意思,一是指存储、处理和传递信息的实体.如投影仪、录音机、录像机、录像带等;一是指承载信息内容的载体,是一套有特定意义的传意符号系统,如文本、因形、静态图像、音频、视频等。多媒体计算机教学软件中的媒体信息指的是其后一层含义。
  半个世纪以来,教育者们一直都在关心如何选用适当的媒体来传递教学信息,以求得最佳的教学效果。由于各种媒体的特点,没有一种教学媒体是万能的,只能对媒体进行合理的组合,这便是媒体的选择应用问题。在多媒体教学软件设计领域,这个问题同样存在。为了科学、合理地选择各种媒体信息,必须了解媒体的一些基本知识,并掌握媒体选择的方法。
  首先让我们看看媒体的教学功能,在教学中,媒体应用的目的是传递教学信息内容。从形式上看,媒体要记录、储存、传递和再现教学信息的内容是多样的,但从本质上看,媒体应用的目的就是要表现事物的空间、时间和运动的特征。
  空间特征是指事物形状(点、线、面)、大小、距离、方向、色调等。时间特征是指事物出现的前后次序、持续时间、出现频率、节奏快慢等。运动特征是指事物的运动形式(平动、旋动、滚动)、空间位移、形状变换等。
事物的这三种特征构成了形形色色,丰富多彩的教学信息。媒体在传播教学信息的过程中,起到辅助和促进教学的作用。
  l.提供感性材料,加深感知深度
  媒体为学习者创设良好的学习环境,提供充分的感性材料。媒体既可以向学习者提供各类感知材料,例如用幻灯片、电影、电视、录像等手段呈现事物的形态或过程,又能提供逼真的情况,促使学习者去感知,加深印象。媒体提供的感性材料,有时是在现实生活中难以观察到的。例如植物生长、花开花落,都可以借助媒体表现时间、空间和运动特性的能力,用摄像机间隔拍摄,然后再在几十秒钟内播放,生动地呈现几大甚至几个月内的变化情况。
  2. 提供具体经验,促进记忆理解
  美国心理学家布鲁纳(J.B.Bruner)认为,当人们缺乏有关经验而需要进行学习时.如果教学按照从具体经验到使用符号表现的抽象经验的顺序进行,则学习容易达到效果。教学媒体能提供丰富的具体经验.包括直接的具体经验,如实物模型、录像模型等,也包括间接的具体经验,即各种媒体提供的有关实际事物的形象。间接的具体经验不如实际事物那样具体生动,但它们比实际事物更有代表性,抽象层次较高,在利于学习者理解和记忆。
  3.克服时空障碍、丰富课堂教学
  课堂教学涉及的事物非常多,只靠语言的描述无法使学习者获得深刻的印象。媒体具有不受时间、空间的限制,把记录、存储的内容随时重视的特性。无线电与广播电视是受同时性限制的媒体,即传播者与受播者必须同时行动。但录音机、录像机等打破了这种限制,被录音机或录像机记录下来的声音或事物运动、变化过程,可以随时重放,不受次数、时间、空间的限制。媒体的这种特性,对人们的学习非常有帮助。如要学习历史知识的人,不必要也不可能回到遥远的古代体验生活,但可以通过戏剧和电影体验当时人的感情与生活,获取
历史知识。
  在了解了媒体的教学功能后,再来看看选择媒体选择的方法,媒体的种类与数量特别多,所起的作用各不相同。在教学中选择与应用媒体时,应遵循一定的规则和方法,在进行媒体信息的选择,首先是要明确媒体的使用目标是什么,再通过分析各种媒体类型的特点,根据教学目标和内容的需要选定相关的各种媒体。
  1.确定媒体的使用目标
  媒体在教学过程中能起各种各样的作用。在媒体选择时,作为设计者首先要明确运用媒体的目的是什么(也即要起什么作用),这便是媒体的使用目标。通常媒体的使用目标包括如下几种:
  (l)呈现事实
  媒体能提供有关科学现象、形态、结构,或者是史料、文献等客观真实的事实。
  (2)创设情境
  媒体能提供有关的画面、动画、活动现场等,说明故事的情节,展示特定的情境。
  (3)提供示范
  媒体能提供一系列的标准行为,如语言、动作、技能等,供学生模仿和练习。
  (4)解释原理
  媒体能提供典型事物的运行、成长、发展的完整过程,解释其特点和规律。
  (5)探究发现
  媒体能提供典型现象或过程,通过设置疑点和问题,让学生进行探究和发现。
  2.分析各种媒体的特点
  多媒体教学软件中的媒体类型主要包括文本、图形、静态图像、动画、音频和视频。从信息呈现的角度进行分析,它们有如下特点。
  ⑴文本
  文本主要指在计算机屏幕上呈现的文字内容,一般用于传递教学信息内容。从戴尔的经验之塔中可以看出,文本的抽象层次比较高,需要学习者有较强的阅读能力。当然,计算机屏幕上呈现的文本不同于印刷文本,学习者阅读时必须适应计算机的环境条件,否则其阅读效果可能不如印刷文本。
  在多媒体教学软件中,学习者可以自主控制文本的呈现时间因此阅读时的灵活性比较大。超文本链接技术更加方便学习者的阅读。从而显示出在计算机环境下阅读文本的优越性。
  文本的呈现受文字的大小、颜色、字体、样式、位置等因素的影响。
  ⑵图形
  在多媒体教学软件的各种媒体中,图形比较特殊。因为它是一种抽象化的图形,其承载的信息量比较少。由于它具有数据量小,不易失真等特点,因此在多媒体软件中应用得比较多(几乎所有的多媒体著作工具都具有绘制图形的能力)。从最终的呈现来看,图形与静态图像没有太大区别。
  ⑶静态图像
  静态图像又称位图,在多媒体教学软件中应用最多,从界面、背景到各种插图,基本上都选择位图。位图的色彩比较丰富,层次感强,可以真实地重现生活环境(如照片),因此其承载的信息量比较大。
  静态图像非常逼真、生动、形象,可以提供较高质量的感知材料。其显示的内容,时间长短都可由学习者控制,非常适合学生学习使用。
  ⑷动画
  动画是对事物运动、变化过程的模拟。一般来讲,动画的制作需要借助专门的工具软件.有二维的,也有三线的。在这类工具软件中,制作者需要借助对事物变化运动、变化过程分析的结果.构建事物运动的环境与类型。这种制作动画的过程,忽略了事物运动、变化过程中的次要因素,突出强化了其本质要素。因此,动画有利于描述事物运动、变化过程。此外.经过创造设计的动动化更加生动、有趣,有利于激发学习者学习的兴趣和积极性。
  ⑸音频
  音频包括波形音频、CD-DA音频和MIDI音频。波形音频是记录声音的最直接形式,对记录与播放的环境要求不高,因此在媒体教学软件中应用最多.缺点是数据量比较大。CD-DA音频又称数字音频光盘,是高质量立体声的一个国际标准。MIDI音频的播放需要借助解释器,因此对环境要求比较高。但由于其数据量比较小.非常适合在平现背景音乐的场合使用。音频同于过程性信息,有利于限定和解释画面。此外,在教学中利用音频传递教学信息,是调动学生使用听觉接收知机的必要前提。标准的解说、动听的音乐有利于集中学生学习的注意力、陶冶学生的情操、激发学生学习的潜力。
  ⑹视频
  与动画媒体相比.视频是对现实世界的真实记录。借助计算机对多媒体的控制能力,可以实现视频的播放、暂停、快速播放、反序播放、单帧播放等功能。视频具有表现事物细节的能力,适宜呈现一些对学习者感觉比较陌生的事物。它的信息量比较大,具有更强的感染力。通常情况下,视频采用声像复合格式,在呈现事物图像的时候,同时伴有解说效果或背景音乐。当然,视频在呈现丰富色彩的画面的同时,也可能传递大量的无关信息,如果不加鉴别,便会成为学生学习的干扰因素。
  上述六种类型的多媒体,可以分为两类。一类是非时基媒体.即它们的呈现不受时间的限制,根据教学需要可以任意长时间呈现.如文本、图形和静态图像。另一类是时基媒体,如动画、音频和视频,它们在多媒体教学软件中呈现时.其内容是随时间的变化而变化的。如不能满足这类媒体的时基特性,将会出现断断续续的现象,其传递的教学信息内容的质量会受到较大影响。非时基媒体适合传递静态的教学信息内容,时基媒体则适合传递过程性教学信息内容。
  3.选择媒体的类型与内容
  在设计多媒体教学软件时.关于媒体信息的选择与设计,根据对教学内容与教学目标分析的结果和各类媒体信息的特性,合理选择适当的媒体信息(如文本、图形、图像、动画、视频、解说、效果产等)和具体内容,实现原定的媒体使用目标,并把它们作为要素分别安排在不同的教学内容(知识点)中。如表2-1所示。
  选择与使用各种媒体类型,还应注意如下一些基本规律。
  ⑴图像显示常常引起心理上的言语和表象。词汇显示能引起心理表象(类似图像)以及心理语言,数字的显示也能引起言语的或图像的处理过程。这样的双重处理过程并不一定必须出现,但当它们出现时是有益于学习的;
  ⑵视觉对空间上的变化特别敏感,而听觉则对时间上的变化特别敏感。言语可以通过任一种形态感知:既可从阅读印刷文字感知,又可从听取口头讲话来感知,图像一般只能通过视觉接受,这些感觉L的不同影响着教学;
  ⑶图像和言语具有互补作用。言语能够限定和解释画面,画面也有助于定义、说明词的含义,并使言语便于识记;
  ⑷图形一般需要配有一定的言语内容或采用有选择性的简化形式,如用线条画出。图像一般用来重复显示用文字陈述的信息;
  ⑸一般来说,学习者有片刻时间接收一个口头语言.但却能在相当长的一段时间内接受印刷文字。和口头讲述相比,文字材料和图像更适合于需要较长注意时间的复杂任务的呈现。在需要听觉符号的地方,则需要具备良好的声音质量和收听条件;
  ⑹学习者一般都喜爱颜色。当显示关键性信息时,颜色就成为一个重要特性。例如当用颜色来突出学科内容时,当有选择地用颜色来引导注意时,当用颜色来区别物品或概念时,颜色就成了至关重要的因素。
  为使每个知识点的教学达到预定的教学目标,在原来多种媒体组合的课堂教学中,教师除使用传统的教学媒体外,还常常选择幻灯机、投影仪、电视录像、录音等电教媒体进行课堂辅助教学。而在多媒体计算机辅助教学中,由于多媒体技术可以通过计算机技术把文字、图表、图像、活动影像和声音等多种媒体的信息进行综合处理和管理,将计算机、电视、广播、录音、录像等技术融为一体,因此,在设计多媒体教学软件时,关于教学媒体的选择与设计,应注意明确原来课堂教学中使用的媒体类型与现在多媒体计算机教学软件中的信息形式的对等关系。
  根据对教学内容与教学目标分析的结果和各类媒体信息的特性,选择合适的媒体信息(如文本、图形、动画、图像、影像、解说、效果配音等)。将其分别安排在不同的信息单元(即节点)中。
  2.2.5设计教学过程及知识结构
  教学设计的活动实际上是要解决教什么(学什么)、怎样教(怎样学)和教得怎样(学得怎样)的问题。关于“教什么”的问题,在进行教学需要分析、教学目标制定、教学内容确定、学生特征分析时就解决了.接下来要解决的是怎样教(学)的问题。在解决这个问题的过程中要进行比较细致的,也即是微观层次上的教学设计工作,实际上就是要设计适当的知识体系,选择教学媒体,策划有效的教学策略。为了能达到这个日的,除了要确定教学内容的范围和深度(这是教学内容分析的任务)之外,还要明确教学内容中知识内部的关系结构和顺序.这就是知识结构分析。
  知识按照认知心理学信息加工的观点分为两大类:陈述性知识和程序性知识.无论是哪一类的知识都是按一定的结构组合在一起的。陈述性知识是由事实、概念和命题组成;程序性知识是由一般规则、特殊规则等组成,在其各自的组成部分中及各个组成部分之间,即知识点之间有一定的关系和顺序,因此形成了我们所称的知识结构。知识结构按照其组成方式可以分为以下几类。
  1. 并列结构
  并列结构是指知识点之间是并列的、同级的关系。
  2. 层次结构
  层次结构是指知识点之间是不同级的关系,这种不同级的关系可以是递进关系、因果关
系、条件关系等.但后一层知识的学习是要在前一层知识的基础上才能进行的。
  3. 网状结构
  这种结构是以上两种结构的综合体,知识点之间形成一种复杂的网络状结构。
还有,在进行知识结构的设计,要注意遵守以下几项原则:
  1.体现知识内容关系
  在进行知识结构的设计时首先要涵盖所有的知识点内容,不要遗漏知识点。同时,还要在学科教学专家、教研人员、学科教师的配合下确保知识点的排列组合能体现知识内容之间的关系。
  2.体现学科教学的规律
  各个知识点的关系要体现学科的教学特点,反映学科的教学规律。如语文教学中常常遵循字一词一句一篇的教学过程;在小学数学教学中,常常从日常生活具体事实中概括出抽象的问题,提出数学概念,然后进行证明、推理和演绎,最后再将一系列的公理、原理、规则和推论应用于解决实际生活问题;外语教学中常常要同时进行听、说、读、写四方面的教学等。
  3.体现知识结构的功能
  知识体系与任何别的系统一样有自己的要素和结构,同时也有一定的功能。因此,知识结构的设计中要力求在清楚地揭示知识关系的同时,展所出知识结构的功能.从而方便教师组织合理的教学活动,发挥教学结构的功能。
  根据系统科学理论,系统是由要素构成的,要素间的相互联系便形成了系统结构,不同的结构会产生不同的功能。在多媒体教学系统中,要把多种媒体信息作有机的组合,以便形成一个合理的教学结构,使它发挥最佳的功能,以实现预期的教学目标。因此,必须分析软件的教学内容的知识结构。即是把软件所包含的教学内容,分解为若干个知识单元,每个知识单元内包含有若干个知识单元,每个知识单元内包含有若干个知识点,找出各个知识点、知识单元之间的关系和联系方式,因为不同的联系方式形成了不同的教学结构,不同的教学结构体现了不同的教学策略。对知识结构所采用的的设计过程及策略如下:
  1. 利用超文本的非线性网状结构信息组织方式,结合建构主义的理论进行设计,以促进学习者的知识信息加工与转换。
  研究表明,多媒体系统与目前以信息加工处理为主的人类记忆模式有许多相似之处。人类记忆体系的基本特点不在于知识单元的储存及提取,而在于形成有组织性的知识的联结。多媒体的联想式、非线性的结构,类似人类长时记忆或认知结构的特性,它使外在的信息很容易转换到内在的记忆或认知结构上。超媒体的节点和链则反映了人类认知结构中的概念节点和关系,提供了现成的认知结构,减少了学习者从计算机呈现信息到人脑存储信息的转换过程。也就是说,凡是媒体的符号系统能与认知结构相符合的,都将会促进人的大脑对信息的解码与理解。
  2. 利用多媒体系统来提示和分解信息的复杂性,以减轻学习者的认知负荷。
  多媒体系统可以将知识体系分解为由节点和链所构成的网状体系,这种信息的组织方式提示和分解了信息的复杂性,提供了一种表示动态结构化的人类认知图式,便于学习者同化和操作观念,减少了学习者的认知负荷。
  3. 在设计多媒体节点时充分利用多媒体系统的信息方式多样性,提高信息的传递效率与理解深度。
  多媒体信息包含有数值、文本、图形、图象、视频、动画和声音等,有视觉的、听觉的,有静止的、有运动的,空间的、时间的、暂时的、永久的、分散的、集成的,同步的、异步的,可以说是有声有色,五彩缤纷。尤其是视觉性信息,它是多媒体最常用的信息呈现形式,同时,它也是提供科学性或技术性知识最直接并且最有效的传递方式。由于多媒体允许有多种不同类型的信息表达方式,因此,任何信息都可以用最有效的方式来呈现,甚至用两种以上的方式表达同一信息,学习者也因此可以选择自己喜欢的最有效的形式来了解信息的内在含义。在课件的设计过程中,根据教学内容的需要,在节点上的设计上选择了不同的媒体表现形式:
  ①文本类节点:主要用来讲解知识节,解释概念,表达思想及描述现象等。
  ②图文类节点:通过节点内存储的是文字和图形、图象信息,主要用来完成静态及动态的演示过程。
  ③声音类节点:节点内存储有波形声音文件、MIDI音乐等音频信息,主要用来进行解说、配音、烘托气氛等,可以让学生通过听觉来感知信息,增强学习效果。
  ④视听类节点:这是是最具表现力的节点,节点内存储有动画、视频等视听信息用来配合相应的讲解过程。
  ⑤程序类节点:通过此类节点可与其它程序相联。在设计时主要用“按钮”形式来链接,进入这种节点后,将启动相应的应用程序,供学生在学习过程中使用。
  4. 利用多媒体系统实现多样化的学习方式
  因为多媒体具有信息容量大、信息呈现方式多形式、非线性网状结构等特点,有利于实现学习方式多样化,利用多媒体系统,可以形成多种多样的学习方式,如个别化主动式学习
呈现方式,结构化发现式学习,多层次学习等。
  2.2.6导航策略设计
  多媒体在教育、教学领域具有其不可比拟的优势,但是任何事物都是两方面的。据研究表明,多媒体教学也存在着一些不足之处,主要是学习者容易出现“迷航”现象。其产生的原因是由于多媒体系统将控制权交给了学习者,而许多初学者缺乏相关的计算机知识,其控制学习进程的能力会受到各种因素的影响,而多媒体信息容量大,内容丰富,在多媒体为学习者提供的学习“超空间(Hyspace)”里,学习者需要不断的地定位,如“当前在哪一层”,“要到哪一层”,“如何去”等等,这样,学习者在每一个节点前都面临着“寻找去路”的问题,并且需要不断地进行判断、决策,并且超媒体是由节点和链组成的网状结构,其结构关系复杂。学习者在使用多媒体系统的学习过程,容易迷失方向,出现迷航现象。这时就需要系统提供引导措施,即提供导航。导航使用的策略实际上就是教学策略的体现。这是一种避免学生偏离教学目标,引导学生进行有效学习,以提高学习效率的策略。
  2.2.7学习评价及知识小结的设计
  在教学过程中,除了呈现知识内容、演示一些过程现象、进行举例说明以外,当教学进行到一定程度时还应提出一些问题,以供学习者思考,并通过小测验的形式学生的学习效果进行评价,找出不足,同时也可以对新知识的理解加以强化。特别是在多媒体CAI教学中,为突出人机交互的特点,问题的设计是必不可少的。对问题的设计与编写,包括提问、回答和反馈三个部分。利用问题进行教学活动时,应先向学习者提出问题,等待学习者问答,然后向学习者提供反馈信息,在学习者出现错误时还可以通过多媒体的结构设计链接到相关知识点的节点上,提供实时有效的帮助。另外,及时的反馈可以帮助学习者在尝试过程中修正自己的认识,不论是补救性反馈还是鼓励性的反馈,都可以促进学习者加深认识和记忆。并且,通过不同的方式来提问一些重复的问题,可以让学习者能熟练运用这些知识和规律,把短时记忆通过反复加深成为长期记忆,并建立联想式的知识结构。
  2.2.8多媒体教学软件交互界面的设计
  人机交互界面是CAI课件设计的重要组成部分,它是学习者与计算机进行信息交换的通道,学习者通过交互界面可以向计算机输入信息进行询问、操纵及控制,计算机则通过交互界面向使用者提供分析、判断及反馈信息。学习者在与计算机进行交互的有限学习时间内,不仅要很快地适应学习环境和熟悉操作,而且还要通过多种媒体刺激感官和大脑,尽快进入积极主动的学习状态,以获得良好的学习效果。因此良好的人机交互界面设计不仅能有效地进行个别化教学,而且通过人机交互会话的方式能引导学习者思维向纵深发展,同时使学习者在良好的心理状态下进行积极主动的学习。多媒体教学软件的交互界面的设计因其教学方式的特殊性而更为复杂,要求也就更高。
  交互界面的设计是根据软件内容的不同而不同的,包括屏幕版面设计、显示方式设计、颜色搭配设计、字体形象设计及修饰美化设计等内容,由于本课件是用来进行计算机辅助教学的多媒体教学软件,所以在屏幕设计上除了要求美观、形象生动之外,还要求屏幕呈现的内容具有较强的教学性,所以多媒体教学软件的屏幕设计,应该做到布局合理、整洁美观、生动形象、符合教学需要,注重交互界面的友好性和易用性,并保持相对的一致性,使学习者能根据屏幕显示的界面内容轻松地完成教学内容的学习。

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