现代教育技术理论

现代教育技术理论

一、 现代教育技术理论基础

二、 教学软件与课件

三、 软件新思想——积件

四、 超文本、虚拟仿真及其他几个概念

一、 现代教育技术理论基础:

自从1959年美国IBM公司研制成功第一个计算机辅助教学(CAI)系统,从而宣告人类开始进入计算机教育应用时代以来,计算机辅助教学的理论基础曾有过三次大的演变:

⒈ 行为主义学习理论

⒉ 认知主义学习理论

在CAI课件设计中,人们开始注意学习者的内部心理过程,开始研究并强调学习者的心理特征与认知规律;不再把学习看作是,对外部刺激被动地作出的适应性反应;而是把学习看作是,学习者根据自己的态度、需要、兴趣、爱好,利用自己的原有认知结构,对当前外部刺激所提供的信息主动作出的、有选择的信息加工过程。

⒊ 建构主义学习理论

(1)意义建构的概念:

事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习内容所反映的事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间的内在联系达到较深刻的理解。由于学习是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人的帮助,即通过人际间的协作活动而实现的主动建构知识意义的过程,因此建构主义学习理论强调以学生为中心。

(2)意义建构的四要素:

“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。

(3)建构主义学习理论的特点:

建构主义学习理论强调以学生为中心,它不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者;而且要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者。

二、 课件

1、什么是课件:

事先由教学设计确定的、有固定程序的、定型情节的、模式化的、封闭的、整体的教学软件(课件)。

课件是在一定的学习理论指导下,根据教学目标设计的、反映某种教学策略和教学内容的计算机软件。课件的基本模式有练习型、指导型、咨询型、模拟型、游戏型、问题求解型、发现学习型等。无论哪种类型的课件,都是教学内容与教学处理策略两大类信息的有机结合。

2、课伯包括的内容:

具体讲,课件包括:①向学习者提示的各种教学信息;②用于对学习过程进行诊断、评价、处方和学习引导的各种信息和信息处理;③为了提高学习积极性,制造学习动机,用于强化学习刺激的学习评价信息;④用于更新学习数据、实现学习过程控制的教学策略和学习过程的控制方法。

课件的开发过程,就是课件的设计者把自己对于教学的想法,包括教学目的、内容、实现教学活动的教学策略、教学的顺序、控制方法等,用计算机程序进行描述,并输入计算机,经过调试成为可以运行的程序。

3、课件的特点:

从课件的指导思想和制作过程可以看到,由于课件是编制者按某一思路设计制成的、前后连贯的、有系统性的软件,是按特定的教学策略教学某一学科知识,因而具有以下特点:

①课件与教学目标、教学策略、学习理论密切相关,是编制者教育思想与教学方法的具体体现。

②课件成品后不可修改,不能由师生重组改造,以适应自己的教学实际。 ③适用于事先确定的、特定的教学目标与具体的教学情境。

④有的课件完全与教科书配套,紧扣教学大纲,紧扣某版本中小学教材,按教科书章节安排课件内容。

⑤具有整体性、固定性、特定性和封闭性。

无论多么优秀的教育专家和特级教师根据科学的学习理论和丰富的教学经验设计开发的课件,也只能适用于某一特定的教学情境,无法适应千变万化的教学情况。众所周知,教学有法,教无定法。即使是参与课件开发的教师本人,随着时过境迁,面对不同的教学对象,也需要调整课件以适应新的情况。由于课件固化了教学的内容和策略、甚至固化了知识表达呈现的方式和顺序,

学校课堂教学的实践证明,这种课件不利于教师和学生的个性与创造性的发挥,不适应千变万化的现实课堂教学。学校课堂计算机辅助教学需要从课件思想向一种更灵活的、适应不同教师、不同教学情境的方向发展。

4、课件设计的原则

在建构主义学习环境下,教师和学生的地位、作用和传统教学相比已发生很大的变化。相应的教学设计理论与传统教学相比也有很大不同,对于CAI课件开发来说,以学为中心的课件设计原则可以概括为:

⑴ 明确以学生为中心

如何体现以学生为中心,建构主义认为可以从三个方面努力:

① 要在学习过程中充分发挥学生的主动性,要能体现出学生的首创精神; ② 要让学生有多种机会在不同的情境下去应用他们所学的知识(将知识“外化”);

③ 要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案(实现自我反馈)。

⑵ 强调“情境”对意义建构的重要作用

学习总是与一定的社会文化背景即“情境”相联系的,在实际情境下进行学习,可以激发学生的联想思维,使学习者能利用自己原有认知结构中的有关经验,去同化和索引当前学习到的新知识,从而在新旧知识之间建立起联系,并赋予新知识以某种意义。在传统的课堂讲授中,由于不能提供实际情境所具有的生动性、丰富性,不利于激发学生的联想思维,因而将使学习者对知识的意义建构发生困难。

⑶ 强调“协作学习”对意义建构的关键作用

⑷ 强调对学习环境(而非教学环境)的设计

⑸ 强调利用各种信息资源来支持“学”(而非支持“教”)

⑹ 强调学习过程的最终目的是完成意义建构(而非完成教学目标)

三、软件新思想——积件思想

(一) 多媒体计算机引起了哪些改革:

多媒体计算机技术集图文声像多形态信息的采集、加工、交互、储存、输出于一体,使世界由此进入一个人机交互的多媒体化、网络化、信息化时代。信息高速公路的建成,Internet网络的风糜全球,正撕破传统的时空观,狂飙地改变人们的生产生活方式,引发了教育技术史上的一场新的革命。

(1).教学信息数字化。各种图文声像教学信息的存贮记忆、高速运算、逻辑判断、自动传输等均以数字化方式进行。

(2).教学媒体交互化。包括师生与计算机间的交互、师生通过计算机网络与远程的师生交互、以及在师生的控制下计算机与其它教学媒体间的交互。

(3).教材编制积件化。指以人为中心的积件化活动型教材编制,正逐渐成为现代教材建设的重要组成部分。

(4).教学过程智能化。由于计算机辅助教学 (Computer Assisted Instruction, 简称CAI)系统大量采用了人工智能技术,使得教学过程中系统可以自动诊断学生的学习水平,自动选择教学内容,自动调整教学进度,自动选择教学策略与方法。

(5).教学操作简便化。因多媒体计算机集中了多种媒体的功能,使得教学操作对象单一、集中,尤其是操作流程可按预设程序自动进行,可大大减轻教师的劳动强度,为教学赢得宝贵时间。

(6).教学对象大众化。CAI适用于班级教学、个别自学、远程教学等多种教

学方式,教学对象可以是在校学生,也可以是不同年龄、不同行业、不同岗位的成人。

(7).教学传播网络化。有课堂网、校园网、地区网、国家网、国际网等多层次,可实现虚拟教学、在线学习与信息共享。

(8).教学场所全球化。多媒体网络技术、卫星通讯技术等高科技的综合运用,使教学场所突破了时空限制,地球上不同国家、不同种族、不同语言的师生可以通过在线翻译系统进行相互讨论和学习。

(9).教学评估实时化。计算机可对教与学的情况进行自动跟踪检测与专题测试,及时给出评估分析结果,以利实时反馈。

(10).教学管理自动化。教师的课程教案管理、学生的学籍成绩管理以及其他教学任务管理可使用计算机自动进行。

2、什么是积件

* 积件是师生根据教学需要,自已组合运用教学信息库、教学处理信息库以及工作平台。--表明积件是一个过程。

* 积件是由教师和学生根据教学需要,自己组合运用多媒体教学信息资源的教学软件系统。--表明积件是一个软件系统。

* 积件是针对课件的局限性而发展起来的新的教学软件模式和新的教材建设思想--表明积件是一种教学模式,是一种思想。

* 积件系统是对多媒体教学信息资源和教学过程进行准备、检索、设计、组合、使用、管理、评价的理论与实践。--表明积件是一个理论与实践系统。 * 积件不仅仅在技术上把教学资源素材库和多媒体著作平台简单叠加,而是从课件的经验中发展出来的现代教材建设的重要观念转变,是继第一代教学软件课件之后的新一代教学软件系统和教学媒体理论。--表明积件是一种软件系统和一种理论。

综合上述,积件既表述为一个过程,一个模式,一个系统的工作过程;又表述为一个软件,一个操作平台,同时又被表述为一种思想,一种理论。其实,无论是过程,还是软件平台,或是理论,都贯穿了一种思想,一种运用和变化的思想内核,

它不只是在技术上把教学资源素材库和多媒体著作平台简单叠加,而是积件库与积件组合平台的有机结合。其中积件库中的多媒体教学资料库、微教学单元库、资料呈现方式库、教与学策略库、网上环境积件资源库,为师生利用积件组合平台制作教学软件提供了充足的素材来源和多种有效途径;灵活易用开放实用的积件组合平台则是充分发挥师生创造性的有力工具。

3、积件的主要结构:

①多媒体教学资料库。这是以知识点为基础的,按一定检索和分类规则组织的素材资料,包括图形、表格、公式、曲线、文字、声音、动画、电视等多维信息的素材资源库。知识点的表达可以是多层次多角度多侧面的,如“心脏跳动”的表达,可以是三维动画、实物录像、心电曲线、也可只选用经放大了的有美

妙节奏的“心音”。

②微教学单元库。微教学单元是以帮助教师讲授某个教学难点,或帮助学生学习某个知识技能点为目的,或为学生探究认知而创设的学习环境等而设计的“小课件”和“微世界”,它的设计开发方法与原来的课件类似,不同的是微教学单元是供教师学生在教学中重组使用而准备的资源,所以它一般不需要封面设计,也不需要多余的背景、多余的解说配音等,短小精悍、符合积件组合平台要求的接口格式,方便教师学生检索和组接在当前的教学情境中运用。

③资料呈现方式库。供教师选用的各种教学素材表达的方式。仔细分析学校课堂计算机辅助教学的信息呈现方式,教师最常用的就十多种,例如,屏幕上的图形和文字的移动,变大变小,反白,闪烁,声音开关,各种强调的方式,引导学生注意的方式,概括总结的方式等,将多种多种的资料呈现方式进行归纳分类,设计成供教师容易调用与赋值的图标,就形成了教学资料呈现方式库。

(4)虚拟积件资源库(主要是网上资源)

(5)教与学策略库,课堂教学的模式、方法与策略千千万万,如讲述方式、问答方式、习题演练方式、记忆背诵方式、动手操作方式等,将不同的策略方式设计成可填充重组的框架,以简单明了的图标表示,让教师在教学中根据自己需要将不同的素材、微教学单元与不同的资料呈现方式和教学策略方式相结合,将产生“组合爆炸”式的效果,灵活地应付各种教学情况;让学生在学习中根据自己需要将不同的素材、微教学单元与不同的资料呈现方式和学习策略方式相结合,更能帮助学生发挥主观能动性,进行积极探索和认知学习。

上述不同类型的积件库中,多媒体教学资料库和微教学单元库是具体的教学知识内容库,可称为实库;资料呈现方式库和教学策略库是知识获取与表达运用的形式,可称为虚库。多媒体教学资料库中的各种素材类似于生物的细胞,微教学单元库中的各种教学“小课件”类似于生物的组织或器官,这些基本的细胞、组织和器官可以构成千姿百态的生物世界。

5、积件在开发平台上的特点:

积件组合平台的主操作界面应类似于Authorware流程图式的软件设计和制作结构,对于一般教师,无需程序设计就可以方便地制作出教学软件。对于一些常用的教学策略,积件组合平台应能提供向导式的教学软件制作方式,通过一系列有序的填充和选择来自动生成特定教学策略的教学软件,如讲述式、讨论式、习题操练式、动手实验式的教学软件等。在自动生成教学软件的基础上,教师可进一步调整、修改,直到满足教学情境的需要。

积件组合平台是供教师和学生使用来组合积件库并最终用于教学使用的软件环境。广大教师盼望有一种类似“傻瓜照相机”的特别适合课堂教学使用的积件平台,积件平台软件的基本特点是:

①无需程序设计;

②方便地组合积件库各类多媒体资源;

③面向普通中小学教师,易学易用;

目前我国教育技术专家评议认为,教育软件开发平台以Authorware多媒体著作平台为佳,但它们还不是我们所说的积件组合平台,可以算作积件平台的初级阶段。因为这些著作平台主要着眼于多媒体软件的设计和运用,还缺乏从中小学课堂教学需要、教学策略与表达方面来考虑平台的功能。积件平台应该

从Authorware、PowerPoint等优秀平台软件中吸取素材组合的设计思想。 经过各地教育技术界同行的探索,以网络浏览器为基础的积件组合平台有可能成为通用教学积件平台发展的主流方向。即以网络浏览器为界面,补充其教学积件平台功能,采用小功能模块挂接世界主流浏览器软件平台的思路,以确保积件平台的可持续发展性,使积件平台“永远站住世界软件巨人肩上,具有最大的市场占有率,无需培训,最易使用”。

4、积件的特点——以不变(积件)应万变(教学实际)

以往的CAI课件总是有启承转收,有头有尾,自成整体,断了哪一个环节都不行,这种看似完美的软件固化了知识的联系,模式化了思维过程,机械化了教学程序,很不适应于千变万化的课堂信息交流;它排斥了教师的主导性和创造性、学生的主体性和差异性,更忽视了教学环境与学生原发展水平、最进发展区的多变性。积件则不然。积件中的积件基元就是一个基本知识点,它不囿于任何特定的教育思想、教学方法,也不局限于课程体系和教材版本,其附加的约束条件少,因而可积性(可重组性)就很大。值得强调的是:积件并不排斥教育思想与教学方法,相反,它将许许多多好的教育思想与教学方法以教学基本策略基元形式积聚成库,尤如集中古今中外优秀教育家的智慧于一炉,炉中每一粒星火都能燎原学生思维之光芒。

(1)注重人的主体性。我国先哲提出,“天地之间,莫贵于人”。积件将教学信息资源与教学思想、教法、学习理论相结合的主动权交给了师生,将过去课件设计者从事的教学设计回归到教师学生自己的手中,成为教师和学生教学活动的工具,因而适应任何类型的教师与学生,具有高度的灵活性和可重组性,充分体现了面向21世纪尊重人、以人为主体的教育思想。教学设计和学习理论的运用,不是在课件开发之初,而是由师生在教学活动中进行,真正做到以不变(积件)应万变(教学实际),计算机成为课堂教学的有力工具,成为教师和学生个性与创造性充分发挥的技术保障。人是课堂教学的核心,计算机是人的工具,这是积件思想的核心。

(2)积件与教材版本无关性。积件是以知识点为分类线索,这样,无论教材课程体系如何变化,教材版本如何变化,积件都可被师生应用于当前教学活动中。

(3)基元性与可积性。教学资源素材愈是基本的,附加的边界约束条件愈少,其重组的可能性就愈大。例如,一段下雨的素材(图片、动画、电视),语文教师可用来讲散文,古诗或作文意境;生物教师可用来讲生态;地理教师可插入气候的课程演示中;物理课可讲水的状态变化和落体运动。如果让学生来发表意见,则可以提出上百种创意,甚至教师和专家们也意想不到。

积件是从传统CAI课件的基础上发展出来的新型CAI。积件思想就从过去的“素材”、“片断”、“插片”的具体的局部的经验上升为一种带指导性的CAI思想和人-机关系辩证哲学。积件实现了静与动的统一,一维与多维的统一,教学素材和教学理论的分离与结合的统一,结构化与非结构化的统一,有形与无形的统一,有限与无限的统一,基本规则与无穷变幻的统一,解决了教学活动中人的主体性与媒体工具性之间的辩证统一关系。

课件与积件类似于中国科技史上的雕版印刷与活字印刷的关系,印刷术始于雕版印刷,但雕版印刷局限性太大,进而有活字印刷发明,同样是印刷术,

但活字印刷却是人类文明史上的一个重大的飞跃。

(4)开放性,自繁殖性。积件的素材资源和教学策略资源都是以基元方式入库供教师重组使用,因而在任何时候,任何地方,任何教师(学生)都可以将最新的信息和自己的作品添加入库,只要确立了积件的信息标准,入库规范,积件在教学活动中就自然具有开放性、自繁殖性。随着计算机技术的发展和全体师生的参与,积件的迅速发展将不可思议,就象今天Internet网上的信息爆炸一样。

(5)继承性与发展性

积件与课件的关系是继承与发展的关系,积件包涵了课件的特殊性。课件是积件的特例。对于个别化教学、学生自学、教师讲解某一特定问题、家庭教育,网络上的学习等,课件是比较适宜的教学软件。它们的不同点是课件适用于某一具体的教学情境,积件适用于任何变化的教学情境,积件更适宜教师学生相互交流为主的课堂教学情景。课件经过适当加工(去除冗余部分,规范接口标准),就可纳入积件的微教学单元库,为其他教师重组使用;积件经某教师组合成为适合当前教学情境的内容,也就构成了一个“临时”的课件(准确地说,是“堂件”)。课件与积件可以互相转化,相互组合、相互包涵,体现了CAI辩证哲学的生动魅力。

(6)技术标准规范性,

(7)易用性、通用性、灵活性、实用性。

积件集中了当代应用软件的设计思想精华,它有大量丰富的教学素材、用起来很方便,操作界面直观、明白、人性化、教学化,适于全体师生,适于不同的教学情境,成为课堂教学的实用工具。

三、 超文本及其他几个概念:

1、超文本的概念:

超文本(Hypertext)是按照人脑的联想思维方式非线性地组织管理信息的一种先进技术。如果所管理的信息不仅是文字,而且还包含图形、图象、声音等其它媒体信息,那就成为一个超媒体系统,换句话说,超媒体就是多媒体加超文本。事实上目前的绝大多数多媒体系统都是采用超文本方式对信息进行组织与管理。因此在一般情况下,也可以对超媒体系统与多媒体系统不加区分,即把超文本看

现代教育技术理论

一、 现代教育技术理论基础

二、 教学软件与课件

三、 软件新思想——积件

四、 超文本、虚拟仿真及其他几个概念

一、 现代教育技术理论基础:

自从1959年美国IBM公司研制成功第一个计算机辅助教学(CAI)系统,从而宣告人类开始进入计算机教育应用时代以来,计算机辅助教学的理论基础曾有过三次大的演变:

⒈ 行为主义学习理论

⒉ 认知主义学习理论

在CAI课件设计中,人们开始注意学习者的内部心理过程,开始研究并强调学习者的心理特征与认知规律;不再把学习看作是,对外部刺激被动地作出的适应性反应;而是把学习看作是,学习者根据自己的态度、需要、兴趣、爱好,利用自己的原有认知结构,对当前外部刺激所提供的信息主动作出的、有选择的信息加工过程。

⒊ 建构主义学习理论

(1)意义建构的概念:

事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习内容所反映的事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间的内在联系达到较深刻的理解。由于学习是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人的帮助,即通过人际间的协作活动而实现的主动建构知识意义的过程,因此建构主义学习理论强调以学生为中心。

(2)意义建构的四要素:

“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。

(3)建构主义学习理论的特点:

建构主义学习理论强调以学生为中心,它不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者;而且要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者。

二、 课件

1、什么是课件:

事先由教学设计确定的、有固定程序的、定型情节的、模式化的、封闭的、整体的教学软件(课件)。

课件是在一定的学习理论指导下,根据教学目标设计的、反映某种教学策略和教学内容的计算机软件。课件的基本模式有练习型、指导型、咨询型、模拟型、游戏型、问题求解型、发现学习型等。无论哪种类型的课件,都是教学内容与教学处理策略两大类信息的有机结合。

2、课伯包括的内容:

具体讲,课件包括:①向学习者提示的各种教学信息;②用于对学习过程进行诊断、评价、处方和学习引导的各种信息和信息处理;③为了提高学习积极性,制造学习动机,用于强化学习刺激的学习评价信息;④用于更新学习数据、实现学习过程控制的教学策略和学习过程的控制方法。

课件的开发过程,就是课件的设计者把自己对于教学的想法,包括教学目的、内容、实现教学活动的教学策略、教学的顺序、控制方法等,用计算机程序进行描述,并输入计算机,经过调试成为可以运行的程序。

3、课件的特点:

从课件的指导思想和制作过程可以看到,由于课件是编制者按某一思路设计制成的、前后连贯的、有系统性的软件,是按特定的教学策略教学某一学科知识,因而具有以下特点:

①课件与教学目标、教学策略、学习理论密切相关,是编制者教育思想与教学方法的具体体现。

②课件成品后不可修改,不能由师生重组改造,以适应自己的教学实际。

③适用于事先确定的、特定的教学目标与具体的教学情境。

④有的课件完全与教科书配套,紧扣教学大纲,紧扣某版本中小学教材,按教科书章节安排课件内容。

⑤具有整体性、固定性、特定性和封闭性。

无论多么优秀的教育专家和特级教师根据科学的学习理论和丰富的教学经

验设计开发的课件,也只能适用于某一特定的教学情境,无法适应千变万化的教学情况。众所周知,教学有法,教无定法。即使是参与课件开发的教师本人,随着时过境迁,面对不同的教学对象,也需要调整课件以适应新的情况。由于课件固化了教学的内容和策略、甚至固化了知识表达呈现的方式和顺序,

学校课堂教学的实践证明,这种课件不利于教师和学生的个性与创造性的发挥,不适应千变万化的现实课堂教学。学校课堂计算机辅助教学需要从课件思想向一种更灵活的、适应不同教师、不同教学情境的方向发展。

4、课件设计的原则

在建构主义学习环境下,教师和学生的地位、作用和传统教学相比已发生很大的变化。相应的教学设计理论与传统教学相比也有很大不同,对于CAI课件开发来说,以学为中心的课件设计原则可以概括为:

⑴ 明确以学生为中心

如何体现以学生为中心,建构主义认为可以从三个方面努力:

① 要在学习过程中充分发挥学生的主动性,要能体现出学生的首创精神;

② 要让学生有多种机会在不同的情境下去应用他们所学的知识(将知识“外化”);

③ 要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案(实现自我反馈)。

⑵ 强调“情境”对意义建构的重要作用

学习总是与一定的社会文化背景即“情境”相联系的,在实际情境下进行学习,可以激发学生的联想思维,使学习者能利用自己原有认知结构中的有关经验,去同化和索引当前学习到的新知识,从而在新旧知识之间建立起联系,并赋予新知识以某种意义。在传统的课堂讲授中,由于不能提供实际情境所具有的生动性、丰富性,不利于激发学生的联想思维,因而将使学习者对知识的意义建构发生困难。

⑶ 强调“协作学习”对意义建构的关键作用

⑷ 强调对学习环境(而非教学环境)的设计

⑸ 强调利用各种信息资源来支持“学”(而非支持“教”)

⑹ 强调学习过程的最终目的是完成意义建构(而非完成教学目标)

三、软件新思想——积件思想

(一) 多媒体计算机引起了哪些改革:

多媒体计算机技术集图文声像多形态信息的采集、加工、交互、储存、输出于一体,使世界由此进入一个人机交互的多媒体化、网络化、信息化时代。信息高速公路的建成,Internet网络的风糜全球,正撕破传统的时空观,狂飙地改变人们的生产生活方式,引发了教育技术史上的一场新的革命。

(1).教学信息数字化。各种图文声像教学信息的存贮记忆、高速运算、逻辑判断、自动传输等均以数字化方式进行。

(2).教学媒体交互化。包括师生与计算机间的交互、师生通过计算机网络与远程的师生交互、以及在师生的控制下计算机与其它教学媒体间的交互。

(3).教材编制积件化。指以人为中心的积件化活动型教材编制,正逐渐成为现代教材建设的重要组成部分。

(4).教学过程智能化。由于计算机辅助教学 (Computer Assisted Instruction, 简称CAI)系统大量采用了人工智能技术,使得教学过程中系统可以自动诊断学生的学习水平,自动选择教学内容,自动调整教学进度,自动选择教学策略与方法。

(5).教学操作简便化。因多媒体计算机集中了多种媒体的功能,使得教学操作对象单一、集中,尤其是操作流程可按预设程序自动进行,可大大减轻教师的劳动强度,为教学赢得宝贵时间。

(6).教学对象大众化。CAI适用于班级教学、个别自学、远程教学等多种教学方式,教学对象可以是在校学生,也可以是不同年龄、不同行业、不同岗位的成人。

(7).教学传播网络化。有课堂网、校园网、地区网、国家网、国际网等多层次,可实现虚拟教学、在线学习与信息共享。

(8).教学场所全球化。多媒体网络技术、卫星通讯技术等高科技的综合运用,使教学场所突破了时空限制,地球上不同国家、不同种族、不同语言的师生可以通过在线翻译系统进行相互讨论和学习。

(9).教学评估实时化。计算机可对教与学的情况进行自动跟踪检测与专题测试,及时给出评估分析结果,以利实时反馈。

(10).教学管理自动化。教师的课程教案管理、学生的学籍成绩管理以及其他教学任务管理可使用计算机自动进行。

2、什么是积件

* 积件是师生根据教学需要,自已组合运用教学信息库、教学处理信息库以及工作平台。--表明积件是一个过程。

* 积件是由教师和学生根据教学需要,自己组合运用多媒体教学信息资源的教学软件系统。--表明积件是一个软件系统。

* 积件是针对课件的局限性而发展起来的新的教学软件模式和新的教材建设思想--表明积件是一种教学模式,是一种思想。

* 积件系统是对多媒体教学信息资源和教学过程进行准备、检索、设计、组合、使用、管理、评价的理论与实践。--表明积件是一个理论与实践系统。

* 积件不仅仅在技术上把教学资源素材库和多媒体著作平台简单叠加,而是从课件的经验中发展出来的现代教材建设的重要观念转变,是继第一代教学软件课件之后的新一代教学软件系统和教学媒体理论。--表明积件是一种软件系统和一种理论。

综合上述,积件既表述为一个过程,一个模式,一个系统的工作过程;又表述为一个软件,一个操作平台,同时又被表述为一种思想,一种理论。其实,无论是过程,还是软件平台,或是理论,都贯穿了一种思想,一种运用和变化的思想内核,

它不只是在技术上把教学资源素材库和多媒体著作平台简单叠加,而是积件库与积件组合平台的有机结合。其中积件库中的多媒体教学资料库、微教学单元库、资料呈现方式库、教与学策略库、网上环境积件资源库,为师生利用积件组合平台制作教学软件提供了充足的素材来源和多种有效途径;灵活易用开放实

用的积件组合平台则是充分发挥师生创造性的有力工具。

3、积件的主要结构:

①多媒体教学资料库。这是以知识点为基础的,按一定检索和分类规则组织的素材资料,包括图形、表格、公式、曲线、文字、声音、动画、电视等多维信息的素材资源库。知识点的表达可以是多层次多角度多侧面的,如“心脏跳动”的表达,可以是三维动画、实物录像、心电曲线、也可只选用经放大了的有美妙节奏的“心音”。

②微教学单元库。微教学单元是以帮助教师讲授某个教学难点,或帮助学生学习某个知识技能点为目的,或为学生探究认知而创设的学习环境等而设计的“小课件”和“微世界”,它的设计开发方法与原来的课件类似,不同的是微教学单元是供教师学生在教学中重组使用而准备的资源,所以它一般不需要封面设计,也不需要多余的背景、多余的解说配音等,短小精悍、符合积件组合平台要求的接口格式,方便教师学生检索和组接在当前的教学情境中运用。

③资料呈现方式库。供教师选用的各种教学素材表达的方式。仔细分析学校课堂计算机辅助教学的信息呈现方式,教师最常用的就十多种,例如,屏幕上的图形和文字的移动,变大变小,反白,闪烁,声音开关,各种强调的方式,引导学生注意的方式,概括总结的方式等,将多种多种的资料呈现方式进行归纳分类,设计成供教师容易调用与赋值的图标,就形成了教学资料呈现方式库。

(4)虚拟积件资源库(主要是网上资源)

(5)教与学策略库,课堂教学的模式、方法与策略千千万万,如讲述方式、问答方式、习题演练方式、记忆背诵方式、动手操作方式等,将不同的策略方式设计成可填充重组的框架,以简单明了的图标表示,让教师在教学中根据自己需要将不同的素材、微教学单元与不同的资料呈现方式和教学策略方式相结合,将产生“组合爆炸”式的效果,灵活地应付各种教学情况;让学生在学习中根据自己需要将不同的素材、微教学单元与不同的资料呈现方式和学习策略方式相结合,更能帮助学生发挥主观能动性,进行积极探索和认知学习。

上述不同类型的积件库中,多媒体教学资料库和微教学单元库是具体的教学知识内容库,可称为实库;资料呈现方式库和教学策略库是知识获取与表达运用的形式,可称为虚库。多媒体教学资料库中的各种素材类似于生物的细胞,微教学单元库中的各种教学“小课件”类似于生物的组织或器官,这些基本的细胞、组织和器官可以构成千姿百态的生物世界。

5、积件在开发平台上的特点:

积件组合平台的主操作界面应类似于Authorware流程图式的软件设计和

制作结构,对于一般教师,无需程序设计就可以方便地制作出教学软件。对于一些常用的教学策略,积件组合平台应能提供向导式的教学软件制作方式,通过一系列有序的填充和选择来自动生成特定教学策略的教学软件,如讲述式、讨论式、习题操练式、动手实验式的教学软件等。在自动生成教学软件的基础上,教师可进一步调整、修改,直到满足教学情境的需要。

积件组合平台是供教师和学生使用来组合积件库并最终用于教学使用的软件环境。广大教师盼望有一种类似“傻瓜照相机”的特别适合课堂教学使用的积件平台,积件平台软件的基本特点是:

①无需程序设计;

②方便地组合积件库各类多媒体资源;

③面向普通中小学教师,易学易用;

目前我国教育技术专家评议认为,教育软件开发平台以Authorware多媒体著作平台为佳,但它们还不是我们所说的积件组合平台,可以算作积件平台的初级阶段。因为这些著作平台主要着眼于多媒体软件的设计和运用,还缺乏从中小学课堂教学需要、教学策略与表达方面来考虑平台的功能。积件平台应该从Authorware、PowerPoint等优秀平台软件中吸取素材组合的设计思想。

经过各地教育技术界同行的探索,以网络浏览器为基础的积件组合平台有可能成为通用教学积件平台发展的主流方向。即以网络浏览器为界面,补充其教学积件平台功能,采用小功能模块挂接世界主流浏览器软件平台的思路,以确保积件平台的可持续发展性,使积件平台“永远站住世界软件巨人肩上,具有最大的市场占有率,无需培训,最易使用”。

4、积件的特点——以不变(积件)应万变(教学实际)

以往的CAI课件总是有启承转收,有头有尾,自成整体,断了哪一个环节都不行,这种看似完美的软件固化了知识的联系,模式化了思维过程,机械化了教学程序,很不适应于千变万化的课堂信息交流;它排斥了教师的主导性和创造性、学生的主体性和差异性,更忽视了教学环境与学生原发展水平、最进发展区的多变性。积件则不然。积件中的积件基元就是一个基本知识点,它不囿于任何特定的教育思想、教学方法,也不局限于课程体系和教材版本,其附加的约束条件少,因而可积性(可重组性)就很大。值得强调的是:积件并不排斥教育思想与教学方法,相反,它将许许多多好的教育思想与教学方法以教学基本策略基元形式积聚成库,尤如集中古今中外优秀教育家的智慧于一炉,炉中每一粒星火都能燎原学生思维之光芒。

(1)注重人的主体性。我国先哲提出,“天地之间,莫贵于人”。积件将教

学信息资源与教学思想、教法、学习理论相结合的主动权交给了师生,将过去课件设计者从事的教学设计回归到教师学生自己的手中,成为教师和学生教学活动的工具,因而适应任何类型的教师与学生,具有高度的灵活性和可重组性,充分体现了面向21世纪尊重人、以人为主体的教育思想。教学设计和学习理论的运用,不是在课件开发之初,而是由师生在教学活动中进行,真正做到以不变(积件)应万变(教学实际),计算机成为课堂教学的有力工具,成为教师和学生个性与创造性充分发挥的技术保障。人是课堂教学的核心,计算机是人的工具,这是积件思想的核心。

(2)积件与教材版本无关性。积件是以知识点为分类线索,这样,无论教材课程体系如何变化,教材版本如何变化,积件都可被师生应用于当前教学活动中。

(3)基元性与可积性。教学资源素材愈是基本的,附加的边界约束条件愈少,其重组的可能性就愈大。例如,一段下雨的素材(图片、动画、电视),语文教师可用来讲散文,古诗或作文意境;生物教师可用来讲生态;地理教师可插入气候的课程演示中;物理课可讲水的状态变化和落体运动。如果让学生来发表意见,则可以提出上百种创意,甚至教师和专家们也意想不到。

积件是从传统CAI课件的基础上发展出来的新型CAI。积件思想就从过去的“素材”、“片断”、“插片”的具体的局部的经验上升为一种带指导性的CAI思想和人-机关系辩证哲学。积件实现了静与动的统一,一维与多维的统一,教学素材和教学理论的分离与结合的统一,结构化与非结构化的统一,有形与无形的统一,有限与无限的统一,基本规则与无穷变幻的统一,解决了教学活动中人的主体性与媒体工具性之间的辩证统一关系。

课件与积件类似于中国科技史上的雕版印刷与活字印刷的关系,印刷术始于雕版印刷,但雕版印刷局限性太大,进而有活字印刷发明,同样是印刷术,但活字印刷却是人类文明史上的一个重大的飞跃。

(4)开放性,自繁殖性。积件的素材资源和教学策略资源都是以基元方式入库供教师重组使用,因而在任何时候,任何地方,任何教师(学生)都可以将最新的信息和自己的作品添加入库,只要确立了积件的信息标准,入库规范,积件在教学活动中就自然具有开放性、自繁殖性。随着计算机技术的发展和全体师生的参与,积件的迅速发展将不可思议,就象今天Internet网上的信息爆炸一样。

(5)继承性与发展性

积件与课件的关系是继承与发展的关系,积件包涵了课件的特殊性。课件是积件的特例。对于个别化教学、学生自学、教师讲解某一特定问题、家庭教育,网络上的学习等,课件是比较适宜的教学软件。它们的不同点是课件适用

于某一具体的教学情境,积件适用于任何变化的教学情境,积件更适宜教师学生相互交流为主的课堂教学情景。课件经过适当加工(去除冗余部分,规范接口标准),就可纳入积件的微教学单元库,为其他教师重组使用;积件经某教师组合成为适合当前教学情境的内容,也就构成了一个“临时”的课件(准确地说,是“堂件”)。课件与积件可以互相转化,相互组合、相互包涵,体现了CAI辩证哲学的生动魅力。

(6)技术标准规范性,

(7)易用性、通用性、灵活性、实用性。

积件集中了当代应用软件的设计思想精华,它有大量丰富的教学素材、用起来很方便,操作界面直观、明白、人性化、教学化,适于全体师生,适于不同的教学情境,成为课堂教学的实用工具。

三、 超文本及其他几个概念:

1、超文本的概念:

超文本(Hypertext)是按照人脑的联想思维方式非线性地组织管理信息的一种先进技术。如果所管理的信息不仅是文字,而且还包含图形、图象、声音等其它媒体信息,那就成为一个超媒体系统,换句话说,超媒体就是多媒体加超文本。事实上目前的绝大多数多媒体系统都是采用超文本方式对信息进行组织与管理。因此在一般情况下,也可以对超媒体系统与多媒体系统不加区分,即把超文本看作是多媒体系统的一种特有功能。

2、超文本的特点:

如果按超文本方式组织一本书,就和传统的文件或印刷的书籍完全不同,这时的正文(文章、段落、或一句话、一个词)都按相互间的联系被组织成正文网。这本书无所谓第一页和最后一页,从哪段正文开始阅读,以及接下来读什么都由读者的意愿来决定。选择下一段正文的依据不是顺序,也不是索引,而是正文之间的语义联系。认知心理学的研究表明,人类思维具有联想特征。人在阅读或思考问题过程中经常由于联想从一个概念或主题转移到另一个相关的概念或主题。所以按超文本的非线性、网状方式组织管理信息和按传统文本的线性、顺序方式组织管理信息相比较,前者更符合人类的思维特点和阅读习惯。

(1)可按教学目标的要求,把包含不同媒体信息的各种教学内容组成一个有机的整体。在传统的印刷教材中,有关语音和活动影象的内容无法与文字内容组成一体化的教材,只能以教科书、录音带、录像带三者各自独立的形式,分

别出版。显然,这样的教科书,其内容必然是单调、枯燥的,与超文本方式组织的图、文、音、像并茂的丰富多采的电子教材不可同日而语。

(2)按教学内容的要求,把包含不同教学要求的各种教学资料组成一个有机的整体。教学过程的每个教学单元均包含课文、练习、习题、提问、测验、对测验的解答及相应的演示或实验,把这些教学内容相关而教学要求不同的教学资料有机地组织在一起,无疑对课堂教学、课外复习或自学都是大有好处的。而按传统文本的线性、顺序方式来组织、管理教学内容绝不可能做到这一点。

(3)可按学生的知识基础与水平把相关学科的预备知识及开阔视野所需要的补充知识组成有机的整体。因材施教是优化教学过程的重要目标之一,但由于学生个体之间差异很大,要在传统印刷教材中同时满足基础较差学生、一般学生和优秀学生对教学内容的不同需求是做不到的,而在多媒体电子教科书中这却是轻而易举的事情,只要利用超文本功能设置和预备知识有关的热键以及和补充知识有关的热键即可。

2、模拟仿真(虚拟现实)

虚拟现实是由多媒体技术与仿真技术相结合而生成的一种交互式人工世界,在这个人工世界中可以创造一种身临其境的完全真实的感觉。要进入虚拟现实的环境通常需要戴上一个特殊的头盔,他可以使你看到并感觉到计算机所生成的整个人工世界。为了和虚拟环境进行交互,还需要戴上一副数据手套──它使穿戴者不仅能感知而且能操作虚拟世界中的各种对象。

3、多媒体技术发展的趋势:

(1).多媒体技术与网络通信技术的结合

(2)、多媒体技术与仿真技术的结合

(3).多媒体技术与人工智能技术的结合

(4).多媒体技术与建构主义学习理论的结合作是多媒体系统的一种特有功能。

2、超文本的特点:

如果按超文本方式组织一本书,就和传统的文件或印刷的书籍完全不同,这时的正文(文章、段落、或一句话、一个词)都按相互间的联系被组织成正文网。这本书无所谓第一页和最后一页,从哪段正文开始阅读,以及接下来读什么都由读者的意愿来决定。选择下一段正文的依据不是顺序,也不是索引,而是正文之间的语义联系。认知心理学的研究表明,人类思维具有联想特征。人在阅读或思考问题过程中经常由于联想从一个概念或主题转移到另一个相关的

概念或主题。所以按超文本的非线性、网状方式组织管理信息和按传统文本的线性、顺序方式组织管理信息相比较,前者更符合人类的思维特点和阅读习惯。

(1)可按教学目标的要求,把包含不同媒体信息的各种教学内容组成一个有机的整体。在传统的印刷教材中,有关语音和活动影象的内容无法与文字内容组成一体化的教材,只能以教科书、录音带、录像带三者各自独立的形式,分别出版。显然,这样的教科书,其内容必然是单调、枯燥的,与超文本方式组织的图、文、音、像并茂的丰富多采的电子教材不可同日而语。

(2)按教学内容的要求,把包含不同教学要求的各种教学资料组成一个有机的整体。教学过程的每个教学单元均包含课文、练习、习题、提问、测验、对测验的解答及相应的演示或实验,把这些教学内容相关而教学要求不同的教学资料有机地组织在一起,无疑对课堂教学、课外复习或自学都是大有好处的。而按传统文本的线性、顺序方式来组织、管理教学内容绝不可能做到这一点。

(3)可按学生的知识基础与水平把相关学科的预备知识及开阔视野所需要的补充知识组成有机的整体。因材施教是优化教学过程的重要目标之一,但由于学生个体之间差异很大,要在传统印刷教材中同时满足基础较差学生、一般学生和优秀学生对教学内容的不同需求是做不到的,而在多媒体电子教科书中这却是轻而易举的事情,只要利用超文本功能设置和预备知识有关的热键以及和补充知识有关的热键即可。

2、模拟仿真(虚拟现实)

虚拟现实是由多媒体技术与仿真技术相结合而生成的一种交互式人工世界,在这个人工世界中可以创造一种身临其境的完全真实的感觉。要进入虚拟现实的环境通常需要戴上一个特殊的头盔,他可以使你看到并感觉到计算机所生成的整个人工世界。为了和虚拟环境进行交互,还需要戴上一副数据手套──它使穿戴者不仅能感知而且能操作虚拟世界中的各种对象。

3、多媒体技术发展的趋势:

(1).多媒体技术与网络通信技术的结合

(2)、多媒体技术与仿真技术的结合

(3).多媒体技术与人工智能技术的结合

(4).多媒体技术与建构主义学习理论的结合

现代教育技术理论

一、 现代教育技术理论基础

二、 教学软件与课件

三、 软件新思想——积件

四、 超文本、虚拟仿真及其他几个概念

一、 现代教育技术理论基础:

自从1959年美国IBM公司研制成功第一个计算机辅助教学(CAI)系统,从而宣告人类开始进入计算机教育应用时代以来,计算机辅助教学的理论基础曾有过三次大的演变:

⒈ 行为主义学习理论

⒉ 认知主义学习理论

在CAI课件设计中,人们开始注意学习者的内部心理过程,开始研究并强调学习者的心理特征与认知规律;不再把学习看作是,对外部刺激被动地作出的适应性反应;而是把学习看作是,学习者根据自己的态度、需要、兴趣、爱好,利用自己的原有认知结构,对当前外部刺激所提供的信息主动作出的、有选择的信息加工过程。

⒊ 建构主义学习理论

(1)意义建构的概念:

事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习内容所反映的事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间的内在联系达到较深刻的理解。由于学习是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人的帮助,即通过人际间的协作活动而实现的主动建构知识意义的过程,因此建构主义学习理论强调以学生为中心。

(2)意义建构的四要素:

“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。

(3)建构主义学习理论的特点:

建构主义学习理论强调以学生为中心,它不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者;而且要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者。

二、 课件

1、什么是课件:

事先由教学设计确定的、有固定程序的、定型情节的、模式化的、封闭的、整体的教学软件(课件)。

课件是在一定的学习理论指导下,根据教学目标设计的、反映某种教学策略和教学内容的计算机软件。课件的基本模式有练习型、指导型、咨询型、模拟型、游戏型、问题求解型、发现学习型等。无论哪种类型的课件,都是教学内容与教学处理策略两大类信息的有机结合。

2、课伯包括的内容:

具体讲,课件包括:①向学习者提示的各种教学信息;②用于对学习过程进行诊断、评价、处方和学习引导的各种信息和信息处理;③为了提高学习积极性,制造学习动机,用于强化学习刺激的学习评价信息;④用于更新学习数据、实现学习过程控制的教学策略和学习过程的控制方法。

课件的开发过程,就是课件的设计者把自己对于教学的想法,包括教学目的、内容、实现教学活动的教学策略、教学的顺序、控制方法等,用计算机程序进行描述,并输入计算机,经过调试成为可以运行的程序。

3、课件的特点:

从课件的指导思想和制作过程可以看到,由于课件是编制者按某一思路设计制成的、前后连贯的、有系统性的软件,是按特定的教学策略教学某一学科知识,因而具有以下特点:

①课件与教学目标、教学策略、学习理论密切相关,是编制者教育思想与教学方法的具体体现。

②课件成品后不可修改,不能由师生重组改造,以适应自己的教学实际。 ③适用于事先确定的、特定的教学目标与具体的教学情境。

④有的课件完全与教科书配套,紧扣教学大纲,紧扣某版本中小学教材,按教科书章节安排课件内容。

⑤具有整体性、固定性、特定性和封闭性。

无论多么优秀的教育专家和特级教师根据科学的学习理论和丰富的教学经验设计开发的课件,也只能适用于某一特定的教学情境,无法适应千变万化的教学情况。众所周知,教学有法,教无定法。即使是参与课件开发的教师本人,随着时过境迁,面对不同的教学对象,也需要调整课件以适应新的情况。由于课件固化了教学的内容和策略、甚至固化了知识表达呈现的方式和顺序,

学校课堂教学的实践证明,这种课件不利于教师和学生的个性与创造性的发挥,不适应千变万化的现实课堂教学。学校课堂计算机辅助教学需要从课件思想向一种更灵活的、适应不同教师、不同教学情境的方向发展。

4、课件设计的原则

在建构主义学习环境下,教师和学生的地位、作用和传统教学相比已发生很大的变化。相应的教学设计理论与传统教学相比也有很大不同,对于CAI课件开发来说,以学为中心的课件设计原则可以概括为:

⑴ 明确以学生为中心

如何体现以学生为中心,建构主义认为可以从三个方面努力:

① 要在学习过程中充分发挥学生的主动性,要能体现出学生的首创精神; ② 要让学生有多种机会在不同的情境下去应用他们所学的知识(将知识“外化”);

③ 要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案(实现自我反馈)。

⑵ 强调“情境”对意义建构的重要作用

学习总是与一定的社会文化背景即“情境”相联系的,在实际情境下进行学习,可以激发学生的联想思维,使学习者能利用自己原有认知结构中的有关经验,去同化和索引当前学习到的新知识,从而在新旧知识之间建立起联系,并赋予新知识以某种意义。在传统的课堂讲授中,由于不能提供实际情境所具有的生动性、丰富性,不利于激发学生的联想思维,因而将使学习者对知识的意义建构发生困难。

⑶ 强调“协作学习”对意义建构的关键作用

⑷ 强调对学习环境(而非教学环境)的设计

⑸ 强调利用各种信息资源来支持“学”(而非支持“教”)

⑹ 强调学习过程的最终目的是完成意义建构(而非完成教学目标)

三、软件新思想——积件思想

(一) 多媒体计算机引起了哪些改革:

多媒体计算机技术集图文声像多形态信息的采集、加工、交互、储存、输出于一体,使世界由此进入一个人机交互的多媒体化、网络化、信息化时代。信息高速公路的建成,Internet网络的风糜全球,正撕破传统的时空观,狂飙地改变人们的生产生活方式,引发了教育技术史上的一场新的革命。

(1).教学信息数字化。各种图文声像教学信息的存贮记忆、高速运算、逻辑判断、自动传输等均以数字化方式进行。

(2).教学媒体交互化。包括师生与计算机间的交互、师生通过计算机网络与远程的师生交互、以及在师生的控制下计算机与其它教学媒体间的交互。

(3).教材编制积件化。指以人为中心的积件化活动型教材编制,正逐渐成为现代教材建设的重要组成部分。

(4).教学过程智能化。由于计算机辅助教学 (Computer Assisted Instruction, 简称CAI)系统大量采用了人工智能技术,使得教学过程中系统可以自动诊断学生的学习水平,自动选择教学内容,自动调整教学进度,自动选择教学策略与方法。

(5).教学操作简便化。因多媒体计算机集中了多种媒体的功能,使得教学操作对象单一、集中,尤其是操作流程可按预设程序自动进行,可大大减轻教师的劳动强度,为教学赢得宝贵时间。

(6).教学对象大众化。CAI适用于班级教学、个别自学、远程教学等多种教

学方式,教学对象可以是在校学生,也可以是不同年龄、不同行业、不同岗位的成人。

(7).教学传播网络化。有课堂网、校园网、地区网、国家网、国际网等多层次,可实现虚拟教学、在线学习与信息共享。

(8).教学场所全球化。多媒体网络技术、卫星通讯技术等高科技的综合运用,使教学场所突破了时空限制,地球上不同国家、不同种族、不同语言的师生可以通过在线翻译系统进行相互讨论和学习。

(9).教学评估实时化。计算机可对教与学的情况进行自动跟踪检测与专题测试,及时给出评估分析结果,以利实时反馈。

(10).教学管理自动化。教师的课程教案管理、学生的学籍成绩管理以及其他教学任务管理可使用计算机自动进行。

2、什么是积件

* 积件是师生根据教学需要,自已组合运用教学信息库、教学处理信息库以及工作平台。--表明积件是一个过程。

* 积件是由教师和学生根据教学需要,自己组合运用多媒体教学信息资源的教学软件系统。--表明积件是一个软件系统。

* 积件是针对课件的局限性而发展起来的新的教学软件模式和新的教材建设思想--表明积件是一种教学模式,是一种思想。

* 积件系统是对多媒体教学信息资源和教学过程进行准备、检索、设计、组合、使用、管理、评价的理论与实践。--表明积件是一个理论与实践系统。 * 积件不仅仅在技术上把教学资源素材库和多媒体著作平台简单叠加,而是从课件的经验中发展出来的现代教材建设的重要观念转变,是继第一代教学软件课件之后的新一代教学软件系统和教学媒体理论。--表明积件是一种软件系统和一种理论。

综合上述,积件既表述为一个过程,一个模式,一个系统的工作过程;又表述为一个软件,一个操作平台,同时又被表述为一种思想,一种理论。其实,无论是过程,还是软件平台,或是理论,都贯穿了一种思想,一种运用和变化的思想内核,

它不只是在技术上把教学资源素材库和多媒体著作平台简单叠加,而是积件库与积件组合平台的有机结合。其中积件库中的多媒体教学资料库、微教学单元库、资料呈现方式库、教与学策略库、网上环境积件资源库,为师生利用积件组合平台制作教学软件提供了充足的素材来源和多种有效途径;灵活易用开放实用的积件组合平台则是充分发挥师生创造性的有力工具。

3、积件的主要结构:

①多媒体教学资料库。这是以知识点为基础的,按一定检索和分类规则组织的素材资料,包括图形、表格、公式、曲线、文字、声音、动画、电视等多维信息的素材资源库。知识点的表达可以是多层次多角度多侧面的,如“心脏跳动”的表达,可以是三维动画、实物录像、心电曲线、也可只选用经放大了的有美

妙节奏的“心音”。

②微教学单元库。微教学单元是以帮助教师讲授某个教学难点,或帮助学生学习某个知识技能点为目的,或为学生探究认知而创设的学习环境等而设计的“小课件”和“微世界”,它的设计开发方法与原来的课件类似,不同的是微教学单元是供教师学生在教学中重组使用而准备的资源,所以它一般不需要封面设计,也不需要多余的背景、多余的解说配音等,短小精悍、符合积件组合平台要求的接口格式,方便教师学生检索和组接在当前的教学情境中运用。

③资料呈现方式库。供教师选用的各种教学素材表达的方式。仔细分析学校课堂计算机辅助教学的信息呈现方式,教师最常用的就十多种,例如,屏幕上的图形和文字的移动,变大变小,反白,闪烁,声音开关,各种强调的方式,引导学生注意的方式,概括总结的方式等,将多种多种的资料呈现方式进行归纳分类,设计成供教师容易调用与赋值的图标,就形成了教学资料呈现方式库。

(4)虚拟积件资源库(主要是网上资源)

(5)教与学策略库,课堂教学的模式、方法与策略千千万万,如讲述方式、问答方式、习题演练方式、记忆背诵方式、动手操作方式等,将不同的策略方式设计成可填充重组的框架,以简单明了的图标表示,让教师在教学中根据自己需要将不同的素材、微教学单元与不同的资料呈现方式和教学策略方式相结合,将产生“组合爆炸”式的效果,灵活地应付各种教学情况;让学生在学习中根据自己需要将不同的素材、微教学单元与不同的资料呈现方式和学习策略方式相结合,更能帮助学生发挥主观能动性,进行积极探索和认知学习。

上述不同类型的积件库中,多媒体教学资料库和微教学单元库是具体的教学知识内容库,可称为实库;资料呈现方式库和教学策略库是知识获取与表达运用的形式,可称为虚库。多媒体教学资料库中的各种素材类似于生物的细胞,微教学单元库中的各种教学“小课件”类似于生物的组织或器官,这些基本的细胞、组织和器官可以构成千姿百态的生物世界。

5、积件在开发平台上的特点:

积件组合平台的主操作界面应类似于Authorware流程图式的软件设计和制作结构,对于一般教师,无需程序设计就可以方便地制作出教学软件。对于一些常用的教学策略,积件组合平台应能提供向导式的教学软件制作方式,通过一系列有序的填充和选择来自动生成特定教学策略的教学软件,如讲述式、讨论式、习题操练式、动手实验式的教学软件等。在自动生成教学软件的基础上,教师可进一步调整、修改,直到满足教学情境的需要。

积件组合平台是供教师和学生使用来组合积件库并最终用于教学使用的软件环境。广大教师盼望有一种类似“傻瓜照相机”的特别适合课堂教学使用的积件平台,积件平台软件的基本特点是:

①无需程序设计;

②方便地组合积件库各类多媒体资源;

③面向普通中小学教师,易学易用;

目前我国教育技术专家评议认为,教育软件开发平台以Authorware多媒体著作平台为佳,但它们还不是我们所说的积件组合平台,可以算作积件平台的初级阶段。因为这些著作平台主要着眼于多媒体软件的设计和运用,还缺乏从中小学课堂教学需要、教学策略与表达方面来考虑平台的功能。积件平台应该

从Authorware、PowerPoint等优秀平台软件中吸取素材组合的设计思想。 经过各地教育技术界同行的探索,以网络浏览器为基础的积件组合平台有可能成为通用教学积件平台发展的主流方向。即以网络浏览器为界面,补充其教学积件平台功能,采用小功能模块挂接世界主流浏览器软件平台的思路,以确保积件平台的可持续发展性,使积件平台“永远站住世界软件巨人肩上,具有最大的市场占有率,无需培训,最易使用”。

4、积件的特点——以不变(积件)应万变(教学实际)

以往的CAI课件总是有启承转收,有头有尾,自成整体,断了哪一个环节都不行,这种看似完美的软件固化了知识的联系,模式化了思维过程,机械化了教学程序,很不适应于千变万化的课堂信息交流;它排斥了教师的主导性和创造性、学生的主体性和差异性,更忽视了教学环境与学生原发展水平、最进发展区的多变性。积件则不然。积件中的积件基元就是一个基本知识点,它不囿于任何特定的教育思想、教学方法,也不局限于课程体系和教材版本,其附加的约束条件少,因而可积性(可重组性)就很大。值得强调的是:积件并不排斥教育思想与教学方法,相反,它将许许多多好的教育思想与教学方法以教学基本策略基元形式积聚成库,尤如集中古今中外优秀教育家的智慧于一炉,炉中每一粒星火都能燎原学生思维之光芒。

(1)注重人的主体性。我国先哲提出,“天地之间,莫贵于人”。积件将教学信息资源与教学思想、教法、学习理论相结合的主动权交给了师生,将过去课件设计者从事的教学设计回归到教师学生自己的手中,成为教师和学生教学活动的工具,因而适应任何类型的教师与学生,具有高度的灵活性和可重组性,充分体现了面向21世纪尊重人、以人为主体的教育思想。教学设计和学习理论的运用,不是在课件开发之初,而是由师生在教学活动中进行,真正做到以不变(积件)应万变(教学实际),计算机成为课堂教学的有力工具,成为教师和学生个性与创造性充分发挥的技术保障。人是课堂教学的核心,计算机是人的工具,这是积件思想的核心。

(2)积件与教材版本无关性。积件是以知识点为分类线索,这样,无论教材课程体系如何变化,教材版本如何变化,积件都可被师生应用于当前教学活动中。

(3)基元性与可积性。教学资源素材愈是基本的,附加的边界约束条件愈少,其重组的可能性就愈大。例如,一段下雨的素材(图片、动画、电视),语文教师可用来讲散文,古诗或作文意境;生物教师可用来讲生态;地理教师可插入气候的课程演示中;物理课可讲水的状态变化和落体运动。如果让学生来发表意见,则可以提出上百种创意,甚至教师和专家们也意想不到。

积件是从传统CAI课件的基础上发展出来的新型CAI。积件思想就从过去的“素材”、“片断”、“插片”的具体的局部的经验上升为一种带指导性的CAI思想和人-机关系辩证哲学。积件实现了静与动的统一,一维与多维的统一,教学素材和教学理论的分离与结合的统一,结构化与非结构化的统一,有形与无形的统一,有限与无限的统一,基本规则与无穷变幻的统一,解决了教学活动中人的主体性与媒体工具性之间的辩证统一关系。

课件与积件类似于中国科技史上的雕版印刷与活字印刷的关系,印刷术始于雕版印刷,但雕版印刷局限性太大,进而有活字印刷发明,同样是印刷术,

但活字印刷却是人类文明史上的一个重大的飞跃。

(4)开放性,自繁殖性。积件的素材资源和教学策略资源都是以基元方式入库供教师重组使用,因而在任何时候,任何地方,任何教师(学生)都可以将最新的信息和自己的作品添加入库,只要确立了积件的信息标准,入库规范,积件在教学活动中就自然具有开放性、自繁殖性。随着计算机技术的发展和全体师生的参与,积件的迅速发展将不可思议,就象今天Internet网上的信息爆炸一样。

(5)继承性与发展性

积件与课件的关系是继承与发展的关系,积件包涵了课件的特殊性。课件是积件的特例。对于个别化教学、学生自学、教师讲解某一特定问题、家庭教育,网络上的学习等,课件是比较适宜的教学软件。它们的不同点是课件适用于某一具体的教学情境,积件适用于任何变化的教学情境,积件更适宜教师学生相互交流为主的课堂教学情景。课件经过适当加工(去除冗余部分,规范接口标准),就可纳入积件的微教学单元库,为其他教师重组使用;积件经某教师组合成为适合当前教学情境的内容,也就构成了一个“临时”的课件(准确地说,是“堂件”)。课件与积件可以互相转化,相互组合、相互包涵,体现了CAI辩证哲学的生动魅力。

(6)技术标准规范性,

(7)易用性、通用性、灵活性、实用性。

积件集中了当代应用软件的设计思想精华,它有大量丰富的教学素材、用起来很方便,操作界面直观、明白、人性化、教学化,适于全体师生,适于不同的教学情境,成为课堂教学的实用工具。

三、 超文本及其他几个概念:

1、超文本的概念:

超文本(Hypertext)是按照人脑的联想思维方式非线性地组织管理信息的一种先进技术。如果所管理的信息不仅是文字,而且还包含图形、图象、声音等其它媒体信息,那就成为一个超媒体系统,换句话说,超媒体就是多媒体加超文本。事实上目前的绝大多数多媒体系统都是采用超文本方式对信息进行组织与管理。因此在一般情况下,也可以对超媒体系统与多媒体系统不加区分,即把超文本看

现代教育技术理论

一、 现代教育技术理论基础

二、 教学软件与课件

三、 软件新思想——积件

四、 超文本、虚拟仿真及其他几个概念

一、 现代教育技术理论基础:

自从1959年美国IBM公司研制成功第一个计算机辅助教学(CAI)系统,从而宣告人类开始进入计算机教育应用时代以来,计算机辅助教学的理论基础曾有过三次大的演变:

⒈ 行为主义学习理论

⒉ 认知主义学习理论

在CAI课件设计中,人们开始注意学习者的内部心理过程,开始研究并强调学习者的心理特征与认知规律;不再把学习看作是,对外部刺激被动地作出的适应性反应;而是把学习看作是,学习者根据自己的态度、需要、兴趣、爱好,利用自己的原有认知结构,对当前外部刺激所提供的信息主动作出的、有选择的信息加工过程。

⒊ 建构主义学习理论

(1)意义建构的概念:

事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习内容所反映的事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间的内在联系达到较深刻的理解。由于学习是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人的帮助,即通过人际间的协作活动而实现的主动建构知识意义的过程,因此建构主义学习理论强调以学生为中心。

(2)意义建构的四要素:

“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。

(3)建构主义学习理论的特点:

建构主义学习理论强调以学生为中心,它不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者;而且要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者。

二、 课件

1、什么是课件:

事先由教学设计确定的、有固定程序的、定型情节的、模式化的、封闭的、整体的教学软件(课件)。

课件是在一定的学习理论指导下,根据教学目标设计的、反映某种教学策略和教学内容的计算机软件。课件的基本模式有练习型、指导型、咨询型、模拟型、游戏型、问题求解型、发现学习型等。无论哪种类型的课件,都是教学内容与教学处理策略两大类信息的有机结合。

2、课伯包括的内容:

具体讲,课件包括:①向学习者提示的各种教学信息;②用于对学习过程进行诊断、评价、处方和学习引导的各种信息和信息处理;③为了提高学习积极性,制造学习动机,用于强化学习刺激的学习评价信息;④用于更新学习数据、实现学习过程控制的教学策略和学习过程的控制方法。

课件的开发过程,就是课件的设计者把自己对于教学的想法,包括教学目的、内容、实现教学活动的教学策略、教学的顺序、控制方法等,用计算机程序进行描述,并输入计算机,经过调试成为可以运行的程序。

3、课件的特点:

从课件的指导思想和制作过程可以看到,由于课件是编制者按某一思路设计制成的、前后连贯的、有系统性的软件,是按特定的教学策略教学某一学科知识,因而具有以下特点:

①课件与教学目标、教学策略、学习理论密切相关,是编制者教育思想与教学方法的具体体现。

②课件成品后不可修改,不能由师生重组改造,以适应自己的教学实际。

③适用于事先确定的、特定的教学目标与具体的教学情境。

④有的课件完全与教科书配套,紧扣教学大纲,紧扣某版本中小学教材,按教科书章节安排课件内容。

⑤具有整体性、固定性、特定性和封闭性。

无论多么优秀的教育专家和特级教师根据科学的学习理论和丰富的教学经

验设计开发的课件,也只能适用于某一特定的教学情境,无法适应千变万化的教学情况。众所周知,教学有法,教无定法。即使是参与课件开发的教师本人,随着时过境迁,面对不同的教学对象,也需要调整课件以适应新的情况。由于课件固化了教学的内容和策略、甚至固化了知识表达呈现的方式和顺序,

学校课堂教学的实践证明,这种课件不利于教师和学生的个性与创造性的发挥,不适应千变万化的现实课堂教学。学校课堂计算机辅助教学需要从课件思想向一种更灵活的、适应不同教师、不同教学情境的方向发展。

4、课件设计的原则

在建构主义学习环境下,教师和学生的地位、作用和传统教学相比已发生很大的变化。相应的教学设计理论与传统教学相比也有很大不同,对于CAI课件开发来说,以学为中心的课件设计原则可以概括为:

⑴ 明确以学生为中心

如何体现以学生为中心,建构主义认为可以从三个方面努力:

① 要在学习过程中充分发挥学生的主动性,要能体现出学生的首创精神;

② 要让学生有多种机会在不同的情境下去应用他们所学的知识(将知识“外化”);

③ 要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案(实现自我反馈)。

⑵ 强调“情境”对意义建构的重要作用

学习总是与一定的社会文化背景即“情境”相联系的,在实际情境下进行学习,可以激发学生的联想思维,使学习者能利用自己原有认知结构中的有关经验,去同化和索引当前学习到的新知识,从而在新旧知识之间建立起联系,并赋予新知识以某种意义。在传统的课堂讲授中,由于不能提供实际情境所具有的生动性、丰富性,不利于激发学生的联想思维,因而将使学习者对知识的意义建构发生困难。

⑶ 强调“协作学习”对意义建构的关键作用

⑷ 强调对学习环境(而非教学环境)的设计

⑸ 强调利用各种信息资源来支持“学”(而非支持“教”)

⑹ 强调学习过程的最终目的是完成意义建构(而非完成教学目标)

三、软件新思想——积件思想

(一) 多媒体计算机引起了哪些改革:

多媒体计算机技术集图文声像多形态信息的采集、加工、交互、储存、输出于一体,使世界由此进入一个人机交互的多媒体化、网络化、信息化时代。信息高速公路的建成,Internet网络的风糜全球,正撕破传统的时空观,狂飙地改变人们的生产生活方式,引发了教育技术史上的一场新的革命。

(1).教学信息数字化。各种图文声像教学信息的存贮记忆、高速运算、逻辑判断、自动传输等均以数字化方式进行。

(2).教学媒体交互化。包括师生与计算机间的交互、师生通过计算机网络与远程的师生交互、以及在师生的控制下计算机与其它教学媒体间的交互。

(3).教材编制积件化。指以人为中心的积件化活动型教材编制,正逐渐成为现代教材建设的重要组成部分。

(4).教学过程智能化。由于计算机辅助教学 (Computer Assisted Instruction, 简称CAI)系统大量采用了人工智能技术,使得教学过程中系统可以自动诊断学生的学习水平,自动选择教学内容,自动调整教学进度,自动选择教学策略与方法。

(5).教学操作简便化。因多媒体计算机集中了多种媒体的功能,使得教学操作对象单一、集中,尤其是操作流程可按预设程序自动进行,可大大减轻教师的劳动强度,为教学赢得宝贵时间。

(6).教学对象大众化。CAI适用于班级教学、个别自学、远程教学等多种教学方式,教学对象可以是在校学生,也可以是不同年龄、不同行业、不同岗位的成人。

(7).教学传播网络化。有课堂网、校园网、地区网、国家网、国际网等多层次,可实现虚拟教学、在线学习与信息共享。

(8).教学场所全球化。多媒体网络技术、卫星通讯技术等高科技的综合运用,使教学场所突破了时空限制,地球上不同国家、不同种族、不同语言的师生可以通过在线翻译系统进行相互讨论和学习。

(9).教学评估实时化。计算机可对教与学的情况进行自动跟踪检测与专题测试,及时给出评估分析结果,以利实时反馈。

(10).教学管理自动化。教师的课程教案管理、学生的学籍成绩管理以及其他教学任务管理可使用计算机自动进行。

2、什么是积件

* 积件是师生根据教学需要,自已组合运用教学信息库、教学处理信息库以及工作平台。--表明积件是一个过程。

* 积件是由教师和学生根据教学需要,自己组合运用多媒体教学信息资源的教学软件系统。--表明积件是一个软件系统。

* 积件是针对课件的局限性而发展起来的新的教学软件模式和新的教材建设思想--表明积件是一种教学模式,是一种思想。

* 积件系统是对多媒体教学信息资源和教学过程进行准备、检索、设计、组合、使用、管理、评价的理论与实践。--表明积件是一个理论与实践系统。

* 积件不仅仅在技术上把教学资源素材库和多媒体著作平台简单叠加,而是从课件的经验中发展出来的现代教材建设的重要观念转变,是继第一代教学软件课件之后的新一代教学软件系统和教学媒体理论。--表明积件是一种软件系统和一种理论。

综合上述,积件既表述为一个过程,一个模式,一个系统的工作过程;又表述为一个软件,一个操作平台,同时又被表述为一种思想,一种理论。其实,无论是过程,还是软件平台,或是理论,都贯穿了一种思想,一种运用和变化的思想内核,

它不只是在技术上把教学资源素材库和多媒体著作平台简单叠加,而是积件库与积件组合平台的有机结合。其中积件库中的多媒体教学资料库、微教学单元库、资料呈现方式库、教与学策略库、网上环境积件资源库,为师生利用积件组合平台制作教学软件提供了充足的素材来源和多种有效途径;灵活易用开放实

用的积件组合平台则是充分发挥师生创造性的有力工具。

3、积件的主要结构:

①多媒体教学资料库。这是以知识点为基础的,按一定检索和分类规则组织的素材资料,包括图形、表格、公式、曲线、文字、声音、动画、电视等多维信息的素材资源库。知识点的表达可以是多层次多角度多侧面的,如“心脏跳动”的表达,可以是三维动画、实物录像、心电曲线、也可只选用经放大了的有美妙节奏的“心音”。

②微教学单元库。微教学单元是以帮助教师讲授某个教学难点,或帮助学生学习某个知识技能点为目的,或为学生探究认知而创设的学习环境等而设计的“小课件”和“微世界”,它的设计开发方法与原来的课件类似,不同的是微教学单元是供教师学生在教学中重组使用而准备的资源,所以它一般不需要封面设计,也不需要多余的背景、多余的解说配音等,短小精悍、符合积件组合平台要求的接口格式,方便教师学生检索和组接在当前的教学情境中运用。

③资料呈现方式库。供教师选用的各种教学素材表达的方式。仔细分析学校课堂计算机辅助教学的信息呈现方式,教师最常用的就十多种,例如,屏幕上的图形和文字的移动,变大变小,反白,闪烁,声音开关,各种强调的方式,引导学生注意的方式,概括总结的方式等,将多种多种的资料呈现方式进行归纳分类,设计成供教师容易调用与赋值的图标,就形成了教学资料呈现方式库。

(4)虚拟积件资源库(主要是网上资源)

(5)教与学策略库,课堂教学的模式、方法与策略千千万万,如讲述方式、问答方式、习题演练方式、记忆背诵方式、动手操作方式等,将不同的策略方式设计成可填充重组的框架,以简单明了的图标表示,让教师在教学中根据自己需要将不同的素材、微教学单元与不同的资料呈现方式和教学策略方式相结合,将产生“组合爆炸”式的效果,灵活地应付各种教学情况;让学生在学习中根据自己需要将不同的素材、微教学单元与不同的资料呈现方式和学习策略方式相结合,更能帮助学生发挥主观能动性,进行积极探索和认知学习。

上述不同类型的积件库中,多媒体教学资料库和微教学单元库是具体的教学知识内容库,可称为实库;资料呈现方式库和教学策略库是知识获取与表达运用的形式,可称为虚库。多媒体教学资料库中的各种素材类似于生物的细胞,微教学单元库中的各种教学“小课件”类似于生物的组织或器官,这些基本的细胞、组织和器官可以构成千姿百态的生物世界。

5、积件在开发平台上的特点:

积件组合平台的主操作界面应类似于Authorware流程图式的软件设计和

制作结构,对于一般教师,无需程序设计就可以方便地制作出教学软件。对于一些常用的教学策略,积件组合平台应能提供向导式的教学软件制作方式,通过一系列有序的填充和选择来自动生成特定教学策略的教学软件,如讲述式、讨论式、习题操练式、动手实验式的教学软件等。在自动生成教学软件的基础上,教师可进一步调整、修改,直到满足教学情境的需要。

积件组合平台是供教师和学生使用来组合积件库并最终用于教学使用的软件环境。广大教师盼望有一种类似“傻瓜照相机”的特别适合课堂教学使用的积件平台,积件平台软件的基本特点是:

①无需程序设计;

②方便地组合积件库各类多媒体资源;

③面向普通中小学教师,易学易用;

目前我国教育技术专家评议认为,教育软件开发平台以Authorware多媒体著作平台为佳,但它们还不是我们所说的积件组合平台,可以算作积件平台的初级阶段。因为这些著作平台主要着眼于多媒体软件的设计和运用,还缺乏从中小学课堂教学需要、教学策略与表达方面来考虑平台的功能。积件平台应该从Authorware、PowerPoint等优秀平台软件中吸取素材组合的设计思想。

经过各地教育技术界同行的探索,以网络浏览器为基础的积件组合平台有可能成为通用教学积件平台发展的主流方向。即以网络浏览器为界面,补充其教学积件平台功能,采用小功能模块挂接世界主流浏览器软件平台的思路,以确保积件平台的可持续发展性,使积件平台“永远站住世界软件巨人肩上,具有最大的市场占有率,无需培训,最易使用”。

4、积件的特点——以不变(积件)应万变(教学实际)

以往的CAI课件总是有启承转收,有头有尾,自成整体,断了哪一个环节都不行,这种看似完美的软件固化了知识的联系,模式化了思维过程,机械化了教学程序,很不适应于千变万化的课堂信息交流;它排斥了教师的主导性和创造性、学生的主体性和差异性,更忽视了教学环境与学生原发展水平、最进发展区的多变性。积件则不然。积件中的积件基元就是一个基本知识点,它不囿于任何特定的教育思想、教学方法,也不局限于课程体系和教材版本,其附加的约束条件少,因而可积性(可重组性)就很大。值得强调的是:积件并不排斥教育思想与教学方法,相反,它将许许多多好的教育思想与教学方法以教学基本策略基元形式积聚成库,尤如集中古今中外优秀教育家的智慧于一炉,炉中每一粒星火都能燎原学生思维之光芒。

(1)注重人的主体性。我国先哲提出,“天地之间,莫贵于人”。积件将教

学信息资源与教学思想、教法、学习理论相结合的主动权交给了师生,将过去课件设计者从事的教学设计回归到教师学生自己的手中,成为教师和学生教学活动的工具,因而适应任何类型的教师与学生,具有高度的灵活性和可重组性,充分体现了面向21世纪尊重人、以人为主体的教育思想。教学设计和学习理论的运用,不是在课件开发之初,而是由师生在教学活动中进行,真正做到以不变(积件)应万变(教学实际),计算机成为课堂教学的有力工具,成为教师和学生个性与创造性充分发挥的技术保障。人是课堂教学的核心,计算机是人的工具,这是积件思想的核心。

(2)积件与教材版本无关性。积件是以知识点为分类线索,这样,无论教材课程体系如何变化,教材版本如何变化,积件都可被师生应用于当前教学活动中。

(3)基元性与可积性。教学资源素材愈是基本的,附加的边界约束条件愈少,其重组的可能性就愈大。例如,一段下雨的素材(图片、动画、电视),语文教师可用来讲散文,古诗或作文意境;生物教师可用来讲生态;地理教师可插入气候的课程演示中;物理课可讲水的状态变化和落体运动。如果让学生来发表意见,则可以提出上百种创意,甚至教师和专家们也意想不到。

积件是从传统CAI课件的基础上发展出来的新型CAI。积件思想就从过去的“素材”、“片断”、“插片”的具体的局部的经验上升为一种带指导性的CAI思想和人-机关系辩证哲学。积件实现了静与动的统一,一维与多维的统一,教学素材和教学理论的分离与结合的统一,结构化与非结构化的统一,有形与无形的统一,有限与无限的统一,基本规则与无穷变幻的统一,解决了教学活动中人的主体性与媒体工具性之间的辩证统一关系。

课件与积件类似于中国科技史上的雕版印刷与活字印刷的关系,印刷术始于雕版印刷,但雕版印刷局限性太大,进而有活字印刷发明,同样是印刷术,但活字印刷却是人类文明史上的一个重大的飞跃。

(4)开放性,自繁殖性。积件的素材资源和教学策略资源都是以基元方式入库供教师重组使用,因而在任何时候,任何地方,任何教师(学生)都可以将最新的信息和自己的作品添加入库,只要确立了积件的信息标准,入库规范,积件在教学活动中就自然具有开放性、自繁殖性。随着计算机技术的发展和全体师生的参与,积件的迅速发展将不可思议,就象今天Internet网上的信息爆炸一样。

(5)继承性与发展性

积件与课件的关系是继承与发展的关系,积件包涵了课件的特殊性。课件是积件的特例。对于个别化教学、学生自学、教师讲解某一特定问题、家庭教育,网络上的学习等,课件是比较适宜的教学软件。它们的不同点是课件适用

于某一具体的教学情境,积件适用于任何变化的教学情境,积件更适宜教师学生相互交流为主的课堂教学情景。课件经过适当加工(去除冗余部分,规范接口标准),就可纳入积件的微教学单元库,为其他教师重组使用;积件经某教师组合成为适合当前教学情境的内容,也就构成了一个“临时”的课件(准确地说,是“堂件”)。课件与积件可以互相转化,相互组合、相互包涵,体现了CAI辩证哲学的生动魅力。

(6)技术标准规范性,

(7)易用性、通用性、灵活性、实用性。

积件集中了当代应用软件的设计思想精华,它有大量丰富的教学素材、用起来很方便,操作界面直观、明白、人性化、教学化,适于全体师生,适于不同的教学情境,成为课堂教学的实用工具。

三、 超文本及其他几个概念:

1、超文本的概念:

超文本(Hypertext)是按照人脑的联想思维方式非线性地组织管理信息的一种先进技术。如果所管理的信息不仅是文字,而且还包含图形、图象、声音等其它媒体信息,那就成为一个超媒体系统,换句话说,超媒体就是多媒体加超文本。事实上目前的绝大多数多媒体系统都是采用超文本方式对信息进行组织与管理。因此在一般情况下,也可以对超媒体系统与多媒体系统不加区分,即把超文本看作是多媒体系统的一种特有功能。

2、超文本的特点:

如果按超文本方式组织一本书,就和传统的文件或印刷的书籍完全不同,这时的正文(文章、段落、或一句话、一个词)都按相互间的联系被组织成正文网。这本书无所谓第一页和最后一页,从哪段正文开始阅读,以及接下来读什么都由读者的意愿来决定。选择下一段正文的依据不是顺序,也不是索引,而是正文之间的语义联系。认知心理学的研究表明,人类思维具有联想特征。人在阅读或思考问题过程中经常由于联想从一个概念或主题转移到另一个相关的概念或主题。所以按超文本的非线性、网状方式组织管理信息和按传统文本的线性、顺序方式组织管理信息相比较,前者更符合人类的思维特点和阅读习惯。

(1)可按教学目标的要求,把包含不同媒体信息的各种教学内容组成一个有机的整体。在传统的印刷教材中,有关语音和活动影象的内容无法与文字内容组成一体化的教材,只能以教科书、录音带、录像带三者各自独立的形式,分

别出版。显然,这样的教科书,其内容必然是单调、枯燥的,与超文本方式组织的图、文、音、像并茂的丰富多采的电子教材不可同日而语。

(2)按教学内容的要求,把包含不同教学要求的各种教学资料组成一个有机的整体。教学过程的每个教学单元均包含课文、练习、习题、提问、测验、对测验的解答及相应的演示或实验,把这些教学内容相关而教学要求不同的教学资料有机地组织在一起,无疑对课堂教学、课外复习或自学都是大有好处的。而按传统文本的线性、顺序方式来组织、管理教学内容绝不可能做到这一点。

(3)可按学生的知识基础与水平把相关学科的预备知识及开阔视野所需要的补充知识组成有机的整体。因材施教是优化教学过程的重要目标之一,但由于学生个体之间差异很大,要在传统印刷教材中同时满足基础较差学生、一般学生和优秀学生对教学内容的不同需求是做不到的,而在多媒体电子教科书中这却是轻而易举的事情,只要利用超文本功能设置和预备知识有关的热键以及和补充知识有关的热键即可。

2、模拟仿真(虚拟现实)

虚拟现实是由多媒体技术与仿真技术相结合而生成的一种交互式人工世界,在这个人工世界中可以创造一种身临其境的完全真实的感觉。要进入虚拟现实的环境通常需要戴上一个特殊的头盔,他可以使你看到并感觉到计算机所生成的整个人工世界。为了和虚拟环境进行交互,还需要戴上一副数据手套──它使穿戴者不仅能感知而且能操作虚拟世界中的各种对象。

3、多媒体技术发展的趋势:

(1).多媒体技术与网络通信技术的结合

(2)、多媒体技术与仿真技术的结合

(3).多媒体技术与人工智能技术的结合

(4).多媒体技术与建构主义学习理论的结合作是多媒体系统的一种特有功能。

2、超文本的特点:

如果按超文本方式组织一本书,就和传统的文件或印刷的书籍完全不同,这时的正文(文章、段落、或一句话、一个词)都按相互间的联系被组织成正文网。这本书无所谓第一页和最后一页,从哪段正文开始阅读,以及接下来读什么都由读者的意愿来决定。选择下一段正文的依据不是顺序,也不是索引,而是正文之间的语义联系。认知心理学的研究表明,人类思维具有联想特征。人在阅读或思考问题过程中经常由于联想从一个概念或主题转移到另一个相关的

概念或主题。所以按超文本的非线性、网状方式组织管理信息和按传统文本的线性、顺序方式组织管理信息相比较,前者更符合人类的思维特点和阅读习惯。

(1)可按教学目标的要求,把包含不同媒体信息的各种教学内容组成一个有机的整体。在传统的印刷教材中,有关语音和活动影象的内容无法与文字内容组成一体化的教材,只能以教科书、录音带、录像带三者各自独立的形式,分别出版。显然,这样的教科书,其内容必然是单调、枯燥的,与超文本方式组织的图、文、音、像并茂的丰富多采的电子教材不可同日而语。

(2)按教学内容的要求,把包含不同教学要求的各种教学资料组成一个有机的整体。教学过程的每个教学单元均包含课文、练习、习题、提问、测验、对测验的解答及相应的演示或实验,把这些教学内容相关而教学要求不同的教学资料有机地组织在一起,无疑对课堂教学、课外复习或自学都是大有好处的。而按传统文本的线性、顺序方式来组织、管理教学内容绝不可能做到这一点。

(3)可按学生的知识基础与水平把相关学科的预备知识及开阔视野所需要的补充知识组成有机的整体。因材施教是优化教学过程的重要目标之一,但由于学生个体之间差异很大,要在传统印刷教材中同时满足基础较差学生、一般学生和优秀学生对教学内容的不同需求是做不到的,而在多媒体电子教科书中这却是轻而易举的事情,只要利用超文本功能设置和预备知识有关的热键以及和补充知识有关的热键即可。

2、模拟仿真(虚拟现实)

虚拟现实是由多媒体技术与仿真技术相结合而生成的一种交互式人工世界,在这个人工世界中可以创造一种身临其境的完全真实的感觉。要进入虚拟现实的环境通常需要戴上一个特殊的头盔,他可以使你看到并感觉到计算机所生成的整个人工世界。为了和虚拟环境进行交互,还需要戴上一副数据手套──它使穿戴者不仅能感知而且能操作虚拟世界中的各种对象。

3、多媒体技术发展的趋势:

(1).多媒体技术与网络通信技术的结合

(2)、多媒体技术与仿真技术的结合

(3).多媒体技术与人工智能技术的结合

(4).多媒体技术与建构主义学习理论的结合


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