論文關鍵詞:計算機 輔助教學 發展趨勢
論文摘 要:本文以計算機輔助教學為研究內容,界定和分析了計算機輔助教學的概念及與傳統教學相比的優勢所在,同時通過對計算機輔助教學發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技術的發展趨勢。
1 計算機輔助教學概念的界定
所謂計算機輔助教學(Computer Assisted Instruction,簡稱CAI)是指“用計算機幫助和代替教師執行部分教學任務,傳遞教學資訊,向學生傳授知識和訓練技能,直接為學生服務”。隨著計算機網路技術、虛擬現實等技術的發展,計算機輔助教學的深度和廣度還在不斷髮展。計算機輔助教學模式也稱“資訊化教學模式”。到了20世紀80年代以後,由於建構主義學習理論在教育技術中的應用和多媒體技術的發展,國際上計算機輔助教學模式強調以學為中心。20世紀90年代以後,由於網上教育的興起,出現了計算機支援的協作學習。
2 計算機輔助教學與傳統教學相比的優勢
在傳統的教學模式中,教師通常使用文字、動作等表達方式把知識傳授給學生。為了直觀起見,有時教師會藉助一些實物、教學儀器和插圖等輔助教學工具來演示和闡述需要講解的內容。這些教具在教學中當然足不可缺少的,但它們也有其侷限性。如天體執行或分子的熱運動,無法用實物展示。而計算機輔助教學彌補了以上所述教具之不足。計算機輔助教學的優勢主要體現在以下幾個方面:第一,有利於突出重點、突破難點、化抽象為直觀。採用多媒體,把一些抽象、複雜的動態變化過程真實化、形象化,化抽象為直觀,化難為易,突出重點;第二,有利於增大課堂容量,提高課堂效率。計算機輔助教學能夠提高學生能力,有利於培養學生的科學方法,從而全面完成素質教育的任務;第三,有利於優化課堂結構,加強指導教材中的一些重要內容。
3 計算機輔助教學發展過程中存在的主要問題
3.1 計算機輔助教學變成計算機教學替代問題
現在計算機輔助教學已經比較普遍了,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,教師充當了操作員的角色,學生跟著計算機被動地學習,聽課變成了自學。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,可以利用計算機強大的資訊處理能力和技術模擬教師的教學行為,完成教師的部分工作。但它作為教學的一種手段,只能起輔助教學的作用,不能完全代替教師的教學。因此,教學過程是一個複雜的活動過程,是教師“教學”和學生“學習”相結合的活動,只有在師生共同參與下才能實現有效地教學。
3.2 學生基礎參差不齊問題
學生是成為教學的主體,必須掌握必要的計算機技術。但目前,我國學校計算機及資訊科學的教育非常不平衡,學生的計算機掌握程度受地區、學校差異的限制。在一些邊遠地區,很多學生都沒有上過計算機課,甚至還有的學生從都沒有見過計算機。而經濟發達地區的學生一般都受過較好的計算機教育,其中一部分學生的計算機基礎操作非常熟練。由於新生的計算機基礎水平參差不齊,計算機輔助教學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相當長的一段時間。因此,教師在課常上要同時兼顧基礎好的學生和基礎差的學生,如果忽視這種差異,則會出現基礎好的學塵不想聽,基礎差的學生跟不上的狀況。
3.3 教師資訊素養問題
首先,教師的計算機水平有限。目前大多數學校,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,教學方式方法的形式化。計算機輔助教學與傳統教學相比的一個明顯區別,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的首要目的應是服務於教和學,導致了學生注意力的分散。而一些有效的傳統教學手段不再被採用,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、更利於師生互動。
3.4 算機輔助教學中的硬體問題
在計算機輔助教學系統中所用到的所有裝置裝置都稱為硬體。硬體是計算機輔助教學的物質基礎。在我國計算機輔助教學發展的硬體問題是硬體缺乏和硬體設施配置的形式化。其中,從硬體方面看,各地區、學校之間差距較大,發展不均衡,多數學校硬體設施不完善,無法保證實施現代教育技術所需的最基本硬體條件,客觀上影響了教師運用計算機輔助教學進行教學改革的積極性。與此同時,硬體設施配置的形式化。某些地區計算機輔助教學投入了大量資金,卻不能有效地利用,造成了資源的極大浪費。
4 計算機輔助教學技術發展趨勢
4.1 基於網路的計算機輔助教學
網路的計算機輔助教學具有自身的優勢。計算機輔助教學的發展是學生和教師通過計算機網路進行課題內容的學習、講授、練習和測試。它的主要優點是不受地域的限制,能夠方便地做到大量資源共享、軟體執行速度快和易於研製。網路的計算機輔助教學有3個組成部分,即網路多媒體課件系統、網路多媒體教室系統和網路遠端教學系統。通過校園網和遠端工作站相連,開展遠端教學活動。
4.2 虛擬現實技術的應用發展
虛擬現實技術的應用,為學生建立更接近真實的學習環境。虛擬現實技術是20世紀興起的一門綜合性資訊科技,它融合了數字影象處理、多媒體技術、感測器技術等多個資訊科技。虛擬現實技術生成的視覺環境和音效在教育領域內有著極其巨大的應用前景。虛擬現實學習壞境有利於激發學生的學習興趣。與此同時,虛擬現實技術應用於教學過程後,可以有效促使教學手段向科學化方向發展,其變化可以體現在互動啟發式教學、發現式教學、協同工作式教學和情境式教學等方面。
4.3 人工智慧技術使計算機輔助教學更加智慧化
計算機輔助教學的發展首先是智慧化的CAI(Intelligence Computer Assisted Instruction,ICAI),它將人工智慧技術應用於計算機輔助教學。智慧化的CAI(ICAI)根據學生的認知模型提供的詳細資訊,通過智慧系統的搜尋與判斷,生成適合於個別化教學的內容與教學策略。目前,智慧計算機輔助教學系統可以分為智慧導師系統(ITS)和人工智慧化的學習環境(AIBLE) 兩類。ICAI系統從以下四個方面必然會對教育、教學產生深刻的影響:有利於激發學生的學習興趣和認知主體作用的發揮;有利於知識的獲取與保持;可實現對教學資訊最有效的組織與管理;可作為認知工具實現最理想的學習環境。