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計算機(jī)輔助教育（ComputerAidedInstruction簡稱cai）是將當(dāng)代先進(jìn)的電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)等應(yīng)用于教學(xué)過程，是提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率、實現(xiàn)教學(xué)過程最優(yōu)化的一種技術(shù)手段，是現(xiàn)代教育科學(xué)和現(xiàn)代教育技術(shù)的重要組成部分，因而已經(jīng)受到國內(nèi)外教育工作者的高度重視。

一、現(xiàn)代教育需要CAI

50年代斯金納曾大力推行以“教學(xué)程序”為標(biāo)志的教學(xué)改革，把學(xué)習(xí)者看作是受外部刺激的被動接受器，忽視學(xué)習(xí)者的內(nèi)部心理過程和學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中的主觀能動性。由于這種學(xué)習(xí)理論不能深入地揭示人類學(xué)習(xí)過程的內(nèi)在規(guī)律，因而不可能取得較好效果。

隨著心理學(xué)家對人類學(xué)習(xí)過程認(rèn)知規(guī)律研究的不斷深入，近年來在瑞士人皮亞杰建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下，形成了一套新的比較有效的認(rèn)知學(xué)習(xí)理論。這種學(xué)習(xí)理論提倡在教師指導(dǎo)下以學(xué)習(xí)者為中心進(jìn)行學(xué)習(xí)，認(rèn)為學(xué)生是信息加工的主體而不是知識的被動接受者，教師是意義建構(gòu)的幫助者和促進(jìn)者而不是知識的提供者和灌輸者。因而，認(rèn)知學(xué)習(xí)理論既強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知主體作用，又不忽視教師的主導(dǎo)作用。

當(dāng)今時代是一個科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時代，學(xué)校的課程體系、教學(xué)內(nèi)容必須適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。學(xué)科技術(shù)高度分化又高度綜合的特點(diǎn)，使知識更新的速度加快、周期縮短，學(xué)習(xí)時間、接受和理解能力的有限與知識激增的矛盾加大，傳統(tǒng)的以課堂為中心，把學(xué)習(xí)者視為知識灌輸對象的行為主義學(xué)習(xí)理論已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代教育。

由于多媒體計算機(jī)具有高速、精確的數(shù)值計算和信息處理能力；大信息量的存儲和邏輯判斷功能；靈活多樣的文本、動畫、圖像、聲音編輯功能；友好、方便的人機(jī)交互界面等特點(diǎn)，使它可以有效地表現(xiàn)人類的知識資源，不僅能激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性，而且能啟迪學(xué)習(xí)者的創(chuàng)造性思維。因而，以多媒體計算機(jī)為傳媒的計算機(jī)輔助教育（CAI）能夠為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造符合當(dāng)代認(rèn)知學(xué)習(xí)理論的優(yōu)良學(xué)習(xí)環(huán)境，現(xiàn)代教育需要CAI。

二、CAI教學(xué)的主要模式

根據(jù)不同的學(xué)科特點(diǎn)、教學(xué)內(nèi)容和應(yīng)用場合，合理選擇CAI教學(xué)模式，充分利用和發(fā)揮計算機(jī)的特點(diǎn)，避免課本搬家等形式主義傾向，是每一個從事CAI工作的人員都必須重視的問題。CAI的主要教學(xué)模式有：

1.個別化學(xué)習(xí)

充分利用多媒體計算機(jī)友好、方便的人機(jī)交互界面和圖、文、聲、像并茂的特點(diǎn)，為學(xué)習(xí)者提供一個優(yōu)良的個別化學(xué)習(xí)環(huán)境。教學(xué)軟件采用超文本結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容要系統(tǒng)、全面，教學(xué)方法要靈活、多樣，使學(xué)習(xí)者既能全面掌握教學(xué)內(nèi)容又有充分的選擇空間。

2.課堂展示

課堂展示類CAI課件的作用主要是用來配合教師的課堂教學(xué)活動?？梢杂脠D形、圖像、動畫等表現(xiàn)一些口述、板書難以表達(dá)清楚的內(nèi)容和動態(tài)演變過程，化解教學(xué)內(nèi)容中的疑點(diǎn)和難點(diǎn)。這種CAI課件可以在配有多媒體投影機(jī)的電化教室中使用，也可以在具有多媒體演示功能的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教室中使用。由于課堂展示類CAI課件比較容易制作，因而在現(xiàn)階段是一種可行的應(yīng)用模式。

3.實驗?zāi)M

用多媒體計算機(jī)模擬實驗教學(xué)環(huán)境，使學(xué)習(xí)者如親臨實驗室。模擬實驗教學(xué)實質(zhì)上是一種高級的交互活動，通過計算機(jī)的提示、檢查、指導(dǎo)，可培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的動手能力和靈活運(yùn)用知識的能力。實驗?zāi)M類CAI教學(xué)軟件用于實際操作實驗的預(yù)習(xí)，可使學(xué)習(xí)者更深刻地理解實驗原理，更熟練地掌握操作過程，用于替代實際操作實驗，可解決實驗設(shè)備不足等困難。

4.分析評價

通過檢查、測驗等方法反饋信息，分析評價教學(xué)效果。信息可以反饋給教師，也可以使學(xué)習(xí)者能夠進(jìn)行自我評價。這類CAI課件可以自成體系，也可以穿插于其它CAI教學(xué)模式的課件之中。有時也將試題庫歸為CAI教學(xué)軟件。

三、CAI在中小學(xué)教學(xué)中的發(fā)展策略

目前，中小學(xué)缺乏計算機(jī)及CAI專業(yè)人員，計算機(jī)及與CAI有關(guān)的軟硬件更新?lián)Q代速度快，價格超出了大部分中小學(xué)的承受能力等不利因素阻礙了中小學(xué)CAI工作的開展。但CAI應(yīng)用于教學(xué)過程是大勢所趨，克服不利因素，研究發(fā)展策略理應(yīng)受到教育管理部門和中小學(xué)教育工作者的高度重視。

1.提高改革意識

1996年9月全國師范教育工作會議上指出，“實現(xiàn)教學(xué)手段的現(xiàn)代化是深化教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量的需要。當(dāng)前計算機(jī)輔助教學(xué)包括多媒體技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，已經(jīng)發(fā)展成為現(xiàn)代教育技術(shù)的重要組成部分。實踐證明，現(xiàn)代教育技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用對改革傳統(tǒng)教學(xué)模式，優(yōu)化教學(xué)過程，提高教學(xué)質(zhì)量與效率產(chǎn)生了關(guān)鍵的作用?！币蚨?，各級教育主管部門和教育工作者都要把開展CAI工作視為從應(yīng)試教育到素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變的需要，是培養(yǎng)跨世紀(jì)人才的需要。

2.硬件和軟件環(huán)境的配置

計算機(jī)及與CAI有關(guān)的軟硬件更新?lián)Q代速度快，是中小學(xué)合理配置CAI硬件和軟件環(huán)境的主要困難。以山東省為例，目前中小學(xué)中雖然有100余所電化教育示范學(xué)校都配備了一定數(shù)量的計算機(jī)設(shè)備，但多為386或386以下?lián)醮?，多媒體計算機(jī)數(shù)量很少。解決這一問題的途徑可以有兩個：一是爭取資金購置多媒體計算機(jī)，二是在原有基礎(chǔ)上對系統(tǒng)進(jìn)行改造。目前國內(nèi)出售的多媒體教學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（例如TOP97、WINSCHOOL、HICLASS等）除可以在386以上的網(wǎng)絡(luò)機(jī)上實現(xiàn)多媒體節(jié)目的播放外，還具有交互、示范、控制、監(jiān)視等其它功能。另外，在有條件的學(xué)校，選購多媒體投影機(jī)運(yùn)行CAI軟件也是一個可以考慮的途徑。

3.加強(qiáng)隊伍建設(shè)

中小學(xué)CAI師資隊伍應(yīng)由計算機(jī)和CAI專業(yè)人員以及長年工作于教學(xué)工作第一線的富有經(jīng)驗的教師組成。工作于教學(xué)工作第一線的教師是教育教學(xué)改革的主力軍，沒有他們的參加，任何教學(xué)改革都不可能取得成功。加強(qiáng)隊伍建設(shè)主要應(yīng)著眼于師資隊伍的培訓(xùn)，培訓(xùn)目標(biāo)主要應(yīng)包含兩個方面：其一是提高教師對CAI在教育教學(xué)改革中重要地位的認(rèn)識，以提高他們將CAI應(yīng)用于教學(xué)過程的積極性和自覺性；其二是通過培訓(xùn)，使他們掌握計算機(jī)、教學(xué)設(shè)計、CAI課件創(chuàng)作及應(yīng)用的基本技能。

4.建立協(xié)作攻關(guān)隊伍

目前，市場銷售的中小學(xué)CAI教學(xué)軟件不少，但實際應(yīng)用于教學(xué)實踐的不多，其原因除應(yīng)試教育的影響、軟硬件環(huán)境的缺乏、CAI師資隊伍水平不高等客觀因素外，某些教學(xué)軟件創(chuàng)作人員缺乏教學(xué)經(jīng)驗，過分考慮商業(yè)利潤，“閉門造車”而使CAI教學(xué)軟件脫離教學(xué)實際也是一個重要因素。CAI應(yīng)用于教學(xué)過程是跨世紀(jì)教育改革的必然，高起點(diǎn)、高水平、能被教學(xué)第一線教師接受的教學(xué)軟件是推廣CAI應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。教育行政管理部門應(yīng)組織有教育教學(xué)研究人員和CAI課件創(chuàng)作人員，尤其要有教學(xué)第一線的教師積極參與的協(xié)作攻關(guān)隊伍，選擇一個學(xué)校，一門課程為突破口，使師生切實體會到CAI的優(yōu)越性，提高教師隊伍推廣應(yīng)用的自覺性。

5.重視實驗推廣

CAI應(yīng)用于教學(xué)過程還是一個新生事物，其發(fā)展應(yīng)有一個由點(diǎn)到面的過程。在點(diǎn)上協(xié)作攻關(guān)，創(chuàng)造經(jīng)驗，到面上實驗推廣，發(fā)揮作用。在點(diǎn)上的協(xié)作攻關(guān)階段就要為面上的實驗推廣作好軟硬件環(huán)境和技術(shù)隊伍的準(zhǔn)備。以山東省為例，可以從100余所電化教育示范學(xué)校中選擇幾所不同類型的學(xué)校為“點(diǎn)”，而以所有電化教育示范學(xué)校為“面”，把協(xié)作攻關(guān)和實驗推廣作為一個系統(tǒng)工程進(jìn)行周密計劃，合理安排。