第14章计算机辅助教学与多媒体 CAI软件.doc

第14章计算机辅助教学与多媒体

ＣＡＩ软件

计算机辅助教学(CAI-ComputerAided

Instruction)，是利用计算机帮助教师进行教学活动的一

个广阔的领域，在多媒体计算机日益普及的今天，多媒体

CAI以其友善的界面，灵活的交互方式而博得广大教师与

学生的喜爱。

目前在多媒体技术浪潮的冲击下，传统的教学模式正在受

到很大的冲击，许多学校已开始使用多媒体课件来辅助学

生的学习过程。实践证明，多媒体的巨大作用能给我们的

学习带来很多益处，不容置疑，未来的教育一定是与多媒

体教学联系在一起的。

本章介绍计算机辅助教学的概念及多媒体CAI软件的设计

、开发与评价过程。

?

14.1.1计算机辅助教学的理论演

变

计算机辅助教学的问题首先是教学的问题。从计算机辅助

教学的发展来看，计算机辅助教学的理论基础曾有过三次

大的演变：

?

以行为主义学习理论作为理论基础，时间是从20世纪

60年代初至70年代末。这是计算机辅助教学的初级阶

段。主要是由于早期的CAI是由“程序教学”发展而

来，其创始人是行为主义心理学家斯金纳，他提出以

小步子原则、积极反应原则、及时强化原则、自定步

调原则、低错误率原则为学习原则。学习程序的呈现

分为三个步骤：刺激→解答（反应）→确认（强化）

→进展，这三个步骤构成一个教学周期。因此在计算

机辅助教学发展的初期，其理论基础也就不可避免地

要受到行为主义学习理论的深刻影响。在计算机辅助

教学课件设计中，基于框面的、小步子的、分支式程

序设计结构，多年来一直成为CAI课件开发的主要模

式，并且沿用至今。

?是以认知主义学习理论作为理论基础，时间是从20世纪

70年代末至80年代末，这是计算机辅助教学的发展阶段。

在计算机辅助教学课件设计中，人们开始注意学习者的内

部心理过程，开始研究并强调学生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。

?第三次是以建构主义作为理论基础，时间是从20世纪90

年代初至今，这是计算机辅助教学的成熟阶段。建构主义

学习理论的基本观点认为，知识不是通过教师传授得到，

而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人

（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，

通过建构意义的方式而获得。所要建构的意义是指：事物

的性质、规律以及事物之间的内在联系。因此建构主义学

习理论强调以学生为中心，认为“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。

在进行计算机辅助教学理论研究和在制作计算机辅助教学

软件时，要注重和加强现代教学理论和教学规律的研究，

更新观念，这是计算机辅助教学软件制作向前发展的主要

动力。

?14.1.2计算机辅助教学软件的发展

计算机辅助教学系指运用计算机的交互式(interactive)

功能来引介教材，以提供个别(individual)或个别化

(individualized)之一种教学环境。就此而言，此种教学

环境必须以计算机为工具，借助于教学软件，表现出交互

性的功能。因此，交互性成为计算机辅助教学不可或缺的

功能，也因此有别于一般的电子书或软件。虽然计算机辅

助教学的原理早已形成，但其发展及普及则深受计算机技

术的影响而改变。

在计算机辅助教学软件的发展史上，有两个重要的系统，

对后来的发展影响深远，一是PLATO(ProgramedLogicfor

AutomaticTeachingOperation)系统，此系统于1960年

代一群依利诺斯(U.ofIllinois)大学的计算机工程师及

教育学者共同研发而成；另一为1972年Mitre公司的

TICCIT(Time-Shared,Mteractive,Computer-

Controlled,InformationTelevision)系统。此两大系

统所强调的交互性及学习者控制，充分表现了CAI的基本

精神，可谓CAI发展史上的重要典范。

CAI的发展得益于微型计算机普及的影响，1978年Apple

II及1981年IBM个人计算机的出现与后来的普及，对

CAI的发展与普及影响甚大。从此以后，大部分的CAI软

件的运行环境均以个人计算机为平台。1984年Apple公

司推出Macintosh个人计算机，导致mouse的流行，人机

界面及视窗的运用受到重视。除了个人计算机的发展日新

月异外，各种媒体编辑工具