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第五章 计算机辅助教学

第五章 计算机辅助教学. 主要内容. 概述 计算机辅助教学模式 多媒体课件的开发 概念图及其应用 新技术的教育应用. 第一节 概述. 计算机的教育应用 从应用功能角度 计算机辅助教学 计算机管理教学. 计算机辅助教学. 计算机辅助教学 即 Computer Assisted Instruction , 简称 CAI ，指的是用计算机 帮助或代替 教师执行部分或全部教学任务，传递教学信息，对学生传授知识和训练技能，直接为学生服务。 — 用多媒体课件上课、智能教学系统。. 计算机管理教学. 计算机管理教学

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第五章 计算机辅助教学

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Presentation Transcript

  1. 第五章 计算机辅助教学

  2. 主要内容 • 概述 • 计算机辅助教学模式 • 多媒体课件的开发 • 概念图及其应用 • 新技术的教育应用

  3. 第一节 概述 • 计算机的教育应用 • 从应用功能角度 • 计算机辅助教学 • 计算机管理教学

  4. 计算机辅助教学 • 计算机辅助教学 即Computer Assisted Instruction,简称CAI，指的是用计算机帮助或代替教师执行部分或全部教学任务，传递教学信息，对学生传授知识和训练技能，直接为学生服务。 —用多媒体课件上课、智能教学系统。

  5. 计算机管理教学 • 计算机管理教学 即Computer Managed Instruction,简称CMI。 • 从狭义上看，是利用计算机指导整个教学过程的教学管理系统，它的功能包括管理教学计划和教学资源，以及帮助教师构造测验和评分等； • 广义上看，是计算机在学校管理中的各项应用，包括教学管理、学校行政管理、学校其它资源管理等等。

  6. 计算机的教育应用分类 • 从认知工具的角度 • 学习计算机(Learn about computer) • 用计算机学习(Learn with computer) • 从计算机学习(Learn from computer)

  7. 计算机知识 传播者 学习者 学习计算机 • Learn about computer • 把计算机作为学习对象，包括计算机基础知识、基本技能及其对社会的影响。 —比如计算机基础、C语言、算法与算法分析等课程

  8. 一般知识 计算机 学习者 传播者 从计算机学习 • Learn from computer • 用计算机帮助或代替教师执行部分或全部教学任务。 —计算机充当了教学信息载体的部分或全部功能。

  9. 一般知识 计算机 传播者 学习者 用计算机学习 • Learn with computer • with [表示使用…的工具, 手段] • cut meat with a knife用刀割肉 • 把计算机作为学习工具，主要包括用计算机来完成获取和保存信息、处理和交流处理等任务。

  10. 多媒体 • 媒体：传播信息的载体。 • 存储信息的载体：磁盘、磁带、光盘。 • 传播信息的载体：数字、文字、声音、图像。 • 多媒体 • 译自英文Multimedia，它由multiple和media复合而成。 • 我们通常的所说的“多媒体”常常不是指多种媒体本身，而主要是指处理和应用它的一整套技术。 • 多媒体技术是指 能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同类型信息媒体的技术。

  11. 多媒体技术的特点 • 集成性（1+1>2）： • 多媒体技术将各种媒体设备集成在一起，将信息的多种表现形式和处理手段集成在同一个系统之中。 • 单一媒体所提供的信息空间是不完整的，限制了信息空间信息的组织。 • 交互性 • 多样性

  12. 多媒体技术的特点 • 集成性（1+1>2）： • 多媒体技术将各种媒体设备集成在一起，将信息的多种表现形式和处理手段集成在同一个系统之中。 • 单一媒体所提供的信息空间是不完整的，限制了信息空间信息的组织。 • 交互性 可与使用者沟通。 • 多样性 • 媒体类型的多样性：听觉、视觉、触觉 • 媒体输入、传播、再现、和展示手段的多样性。 • 键盘、鼠标、触摸屏、扫描、语言、手势、表情等多种输入方式。

  13. 多媒体课件 • 超文本（Hypertext）是用超链结的方法，将各种不同空间的文字信息组织在一起的网状文本。信息之间的组织方式是非线性的。 • 超媒体(Hypermedia)是超文本和多媒体在信息浏览环境下的结合。即不单用超链接的方式连接文本信息，还链接图像、视频、声音等多媒体信息。 在多媒体教学中，通常将用于执行教学任务的多媒体软件称为多媒体课件（Multimedia Courseware）。 超文本和超媒体是多媒体课件中的两个重要元素。

  14. 视频点播（VOD） • “Video on Demand”，按要求的视频。泛指一类能在用户需要时随时提供交互式视频服务的业务，即“想看什么就看什么，想什么时候看就什么时候看”。 • 它是综合了计算机技术(特别是多媒体数据压缩解压缩技术) 、通讯技术、电视技术的一门综合性技术。

  15. 流媒体 • 一类采用流式传输方式在网络上播放的媒体格式。 • 流媒体在播放前并不下载整个文件，只将开始部分的数据存入用户计算机，在内存中对数据进行缓存并输出。 • 流媒体的数据流随时传送随时播放，只是在开始有些延迟。 —这种边下载边播放的流式传输技术可以极大地减少用户等待的时间。

  16. 第二节 计算机辅助教学模式 • 教学模式是在一定的教育思想指导下建立的比较典型、稳定的教学程序或构型。 • 教学论学者根据教学过程的重心偏向教和学的不同方面，将教学模式分为： 问答模式、授课模式、自学模式、合作模式、研究模式五种模式。 这5种模式自上向下 学生的学习主动性逐渐增强，教师的主导性则逐渐减弱。

  17. 基于教学论的教学模式

  18. 信息化教学模式 • 计算机辅助教学的模式也称信息化教学模式。 • 我国学者从认识论和价值观两个维度来考察教学模式，提出了信息化教学模式的一个分类框架。 • 认识论：客观主义、建构主义 • 价值观：个体主义、集体主义

  19. 信息化教学模式

  20. 信息化教学模式分类 • Ⅰ：客观主义-个体主义（教师为中心-个别化） • Ⅱ：建构主义-个体主义（学生为中心-个别化） • Ⅲ：建构主义-集体主义（学生为中心-集体化） • Ⅳ：客观主义-集体主义（教师为中心-集体化）

  21. 信息化教学模式举例 • 操练与练习 • 主要用于实现教学过程中学生练习阶段的功能。 • 该模式并不向学生传授新知识和新技能，只是用来巩固和熟练某些知识和技能，这些知识和技能是学生已经通过其它途径学会了的。

  22. 优点： • 可以及时反馈相关的信息； • 能够以多媒体方式有效地激励学生； • 可以将学生的成绩及时加以保存。

  23. 信息化教学模式举例 • 个别指导 • 是由计算机扮演讲课教师的角色，教学对象为学生个体而非群体，传授内容一般为新的知识或技能。 • 优点： • 学生参与程度高； • 有利于个别化教学的开展； • 教学效率高。

  24. 信息化教学模式举例 3. 教学测验 • 计算机辅助测验(Computer Based Testing，简称CBT)是CAI或多媒体教学的一个重要组成部分。 • CBT的主要内容包括自动出试卷、联机测验或自动阅卷、测验数据分析。 • 测验分成主观性测验和客观性测验两类。

  25. 信息化教学模式举例 4. 教学模拟 • 用计算机来模仿真实自然现象或社会现象。 • 比如： • 实验模拟 • 训练模拟

  26. 信息化教学模式举例 • 计算机模拟的优点 • 高效、安全； • 低成本； • 形象逼真，容易引起学习者的兴趣。

  27. 信息化教学模式举例 5. 问题解决 • 在教学中运用计算机作为工具，让学习者自己去解决那些与实际情景较接近的问题，其主要目的是培养学生解决实际问题的能力。 • 计算机在此的主要作用是创设情景

  28. 信息化教学模式举例 6. 教学游戏 • 以游戏的形式呈现教学内容，产生一种带有竞争性的潜在的学习环境，从而激发学生积极参与，起到“寓教于乐”的作用。

  29. 信息化教学模式举例 7. 微型世界 • 利用计算机系统构造一种可供学习者自由探索的学习环境。 • 基本特点：学习者可操纵模拟环境中的对象，可建构自己的实验系统、测试实验系统的行为。 • 例如，“电子工作台”，允许学习者利用它提供的“元件”构造各种模拟电路和数字电路。

  30. 信息化教学模式举例 8. 智能专家系统 利用人工智能技术来模拟“专家型教师”的行为。

  31. 第三节 多媒体课件的开发

  32. 多媒体教学课件的设计原则 • 循规性原则 • 实用性原则 • 交互性原则 • 美观性原则

  33. 1.循规性原则 • 符合教育教学规律 • 符合学习者认知规律 • 符合课程计划和教学大纲要求 • 呈现的内容必须是正确的 进行计算机辅助教学不是为了让学习者欣赏课件，而是为了提高教学效率和效果。

  34. 2.实用性原则 • 要考虑学生的实际情况 • 要考虑教材的实际情况 并非任何情况下用多媒体教学效果都好，用传统的教学方式就能取得良好的情况下，不要用多媒体课件来“装饰”课堂。

  35. 3.交互性原则 知识的单向传递是比较枯燥的，有交互才有参与感，才有热情和动力。

  36. 4.美观性原则 • 字体选择得当、文字大小合适 • 前景色和背景色对比明显 • 图形使用得当、图片效果明显、大小适中、排列合理

  37. 5.3.1 课件开发步骤

  38. 1.环境分析 • 课件目标分析 • 教学目标不仅包括该学科领域以及教学内容的范围，而且应对教学提出具体要求。 • 开发成本估算 • 开发组成员的劳务费用；各种参考资料购买；磁盘、打印机等各类消耗材料；以及软件维护费等。

  39. 1.环境分析 • 课件使用对象分析 • 分析学习者在从事新的学习或进行练习时，其原有知识水平、原有的心理发展水平对新的学习的适合性。通常涉及以下三个方面： • 学习者的一般特点； • 学习者对学习内容的态度以及已经具备相关的基础知识与技能； • 学习者使用计算机的技能。

  40. 2. 教学设计 • 教学内容分析 • 根据前述确定的教学目标，具体划分出教学内容的范围，揭示教学内容各组成部分之间的联系。 • 划分教学单元 • 把每课内容按单纯的教学目的划分成若干个相对独立的小块，一个小块就是一个教学单元。

  41. 2. 教学设计 • 选择适当的教学模式 • 个别指导型模式主要适用于呈现信息和引导学生学习两个阶段； • 操作和练习型模式适用于练习和评价阶段； • 模拟型模式则适用于上述四个阶段的任意组合；教学游戏模式主要用于练习阶段； • 问题求解模式通常适用于呈现信息、引导学习以及练习这三个阶段。 根据不同情况选择不同教学模式，通常在一个教学单元中同时采用多种教学模式的有机结合。

  42. 3. 脚本设计 • 脚本是在教学设计基础上所作出的计算机与学生交互过程方案设计的详细报告，是下一阶段进行软件编写的直接蓝本，是课件设计与实现的重要依据。 • 多媒体课件的脚本可分为文字脚本和制作脚本两种。

  43. 3. 脚本设计 • 文字脚本：由教师按照教学要求对课件所要表达的内容进行的文字描述； • 制作脚本：犹如影视制作中的分镜头脚本，是在文字脚本基础上改写而成的能体现软件结构和教学功能，并作为软件编制的直接依据的一种具体描述。

  44. 脚本设计中的屏幕布局 在多媒体课件的脚本设计中，计算机屏幕布局的合理与否，在一定程度上反映了课件的质量。在脚本设计中，通常都将屏幕划分为若干个功能区，使得同一个课件中各种类型的信息都有相对固定的位置，以避免学生每次花时间在屏幕上寻找而无法集中精力学习教学内容。

  45. 课件界面设计实例

  46. 4.软件编写 • 将教学设计阶段所确定的教学策略 • 脚本设计阶段所得出的制作脚本 用某种计算机语言或多媒体软件工具加以实现。

  47. 5.3.2 素材采集与加工 • 多媒体素材 • 多媒体素材是指多媒体课件中所用到的各种听觉、视觉材料。 • 根据素材的文件格式，可为文本(Text)、声音 (Sound)、图像(Image)、动画(Movie)、视频 (Video)等种类。

  48. 常用媒体的文件扩展名

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