CAI基本概念與原理課件

第一章多媒體CAI課件的基本概念與原理CAI基本概念與原理1.1計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)概述1.2多媒體CAI基礎(chǔ)1.3多媒體CAI的學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)與教學(xué)設(shè)計(jì)原理目錄CAI基本概念與原理1.1計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)概述1.1.1計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的基本概念1.1.2計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展CAI基本概念與原理1.1.1計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的基本概念CAI基本概念與原理1．計(jì)算機(jī)輔助教育

計(jì)算機(jī)輔助教育(ComputerBasedEducation,簡(jiǎn)稱CBE)是計(jì)算機(jī)技術(shù)在教育領(lǐng)域中應(yīng)用的統(tǒng)稱，它涉及教學(xué)、科研和管理等教育領(lǐng)域的方方面面CAI基本概念與原理2．計(jì)算機(jī)輔助教育構(gòu)成計(jì)算機(jī)支持的學(xué)習(xí)資源（CSLR）計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)CAI計(jì)算機(jī)管理教學(xué)(CMI)圖1-1CBE概念范疇計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(ComputerAssistedInstruction,簡(jiǎn)稱CAI)指的是用計(jì)算機(jī)幫助或代替教師執(zhí)行部分或全部教學(xué)任務(wù)，傳遞教學(xué)信息，對(duì)學(xué)生傳授知識(shí)和訓(xùn)練技能，直接為學(xué)生服務(wù)。計(jì)算機(jī)管理教學(xué)(ComputerManagedInstruction,簡(jiǎn)稱CMI)是計(jì)算機(jī)在教育領(lǐng)域的另一項(xiàng)重要功能。狹義上看，認(rèn)為CMI就是利用計(jì)算機(jī)指導(dǎo)整個(gè)教學(xué)過(guò)程的教學(xué)管理系統(tǒng)，它的功能包括管理教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)資源，以及幫助教師構(gòu)造測(cè)驗(yàn)和評(píng)分等；廣義上看，則認(rèn)為CMI就是計(jì)算機(jī)在學(xué)校管理中的各項(xiàng)應(yīng)用，包括教學(xué)管理、學(xué)校行政管理、學(xué)校其它資源管理等等。CAI基本概念與原理3．教學(xué)軟件

教學(xué)軟件泛指各種能為教學(xué)目的服務(wù)的應(yīng)用軟件教學(xué)軟件內(nèi)容無(wú)關(guān)教學(xué)軟件：PPT內(nèi)容相關(guān)教學(xué)軟件：電子學(xué)習(xí)材料內(nèi)容特定教學(xué)軟件：依具體內(nèi)容而開發(fā)課件（InstructionSoftware）：指課程軟件課件。包含具體學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容CAI基本概念與原理

積件是改進(jìn)傳統(tǒng)課件不足的一種重要的新設(shè)計(jì)思想，積件制作的著眼點(diǎn)是把教學(xué)內(nèi)容的每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)制作為一個(gè)獨(dú)立的小課件，學(xué)科教師從積件庫(kù)中調(diào)用自己所需的積件，利用系統(tǒng)工作平臺(tái)，根據(jù)自己的教學(xué)設(shè)計(jì)和風(fēng)格，進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合，完成教學(xué)課件的制作。4．積件(Integrableware)CAI基本概念與原理5．計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)平臺(tái)

計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)平臺(tái)實(shí)際上是一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件系統(tǒng)。它提供一系列教學(xué)素材、工具，在這個(gè)系統(tǒng)中通過(guò)這些工具的運(yùn)用、素材的組織以及二次開發(fā)可產(chǎn)生新的學(xué)習(xí)素材與工具，形成一個(gè)教學(xué)工作平臺(tái)。它不是針對(duì)某一問(wèn)題、某一情景開發(fā)的，而是面向某一學(xué)科，或者某些學(xué)科而設(shè)計(jì)的。CAI基本概念與原理1.1.2計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展CAI基本概念與原理1．計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)產(chǎn)生的基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)的誕生和發(fā)展奠定了計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)產(chǎn)生的物質(zhì)基礎(chǔ)。信息社會(huì)對(duì)教育改革的要求構(gòu)成了計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)產(chǎn)生的社會(huì)基礎(chǔ)。行為主義心理學(xué)程序教學(xué)理論的提出為計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的產(chǎn)生提供了理論基礎(chǔ)。CAI基本概念與原理2．計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的發(fā)展階段實(shí)用化階段：大約在1965年至1975年之間。發(fā)展完善階段：大約從1975年到80年代后期。成熟階段：自上世紀(jì)90年代以來(lái)，計(jì)算機(jī)教育應(yīng)用開始步入一個(gè)全新的階段。形成階段：大約在1958年至1965年之間。CAI基本概念與原理3．計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)

多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日益緊密結(jié)合從技術(shù)上反映了計(jì)算機(jī)教育應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)。多媒體技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合，為計(jì)算機(jī)的教育應(yīng)用提供了無(wú)限廣闊的發(fā)展空間。

先進(jìn)的技術(shù)同時(shí)也支持和促進(jìn)了先進(jìn)的教育理念在教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用。CAI基本概念與原理4．我國(guó)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)發(fā)展概況●1996年，教育部全國(guó)中小學(xué)計(jì)算機(jī)教育研究中心推廣“幾何畫板”軟件。

●1998年6月全國(guó)中小學(xué)計(jì)算機(jī)教育研究中心設(shè)立“計(jì)算機(jī)與各學(xué)科課程整合”課題組。

●1999年1月研究中心組織召開了“計(jì)算機(jī)與各學(xué)科課程整合”項(xiàng)目開題會(huì)。

●2000年10月，教育部部長(zhǎng)陳至立“努力推進(jìn)信息技術(shù)與其他學(xué)科教學(xué)的整合”。CAI基本概念與原理1.2多媒體CAI基礎(chǔ)1.2.1多媒體技術(shù)與其教學(xué)意義1.2.2多媒體CAI的基本模式與應(yīng)用形態(tài)1.2.3多媒體CAI課件的使用原則CAI基本概念與原理1.2.1多媒體技術(shù)與其教學(xué)意義CAI基本概念與原理1．多媒體技術(shù)

多媒體（Multimedia）技術(shù)是一種把文字（text）、圖形（graphics）、圖像（images）、視頻圖像（video）、動(dòng)畫（animation）和聲音（sound）等表現(xiàn)信息的媒體結(jié)合在一起，并通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行綜合處理和控制，將多媒體各個(gè)要素進(jìn)行有機(jī)組合，完成一系列隨機(jī)性交互式操作的信息技術(shù)。CAI基本概念與原理2．超文本與超媒體概念

超文本是一種新型的信息管理技術(shù)。超文本是收集、存儲(chǔ)和瀏覽離散信息，以及建立和表示信息之間關(guān)系的技術(shù)。它以節(jié)點(diǎn)作為基本單位，在信息組織方面，則用鏈把節(jié)點(diǎn)構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)一般把已組織成網(wǎng)的信息網(wǎng)絡(luò)稱為超文本，而將能對(duì)其進(jìn)行管理和使用的系統(tǒng)稱為超文本系統(tǒng)。CAI基本概念與原理（1）超媒體結(jié)構(gòu)與學(xué)習(xí)理論的關(guān)系

許多教學(xué)理論專家認(rèn)為：“由于超媒體系統(tǒng)在知識(shí)呈現(xiàn)和處理的方式上，符合最新的認(rèn)知理論模式，因此，它一定能促成有效的學(xué)習(xí)成果?！?．超媒體的教學(xué)意義CAI基本概念與原理（2）超媒體的教學(xué)優(yōu)勢(shì)第一，利用超媒體的非線性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)信息組織方式，促進(jìn)學(xué)習(xí)者的信息加工轉(zhuǎn)換。第二，利用超媒體系統(tǒng)來(lái)揭示和分解信息的復(fù)雜性，以減輕學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷。第三，利用超媒體系統(tǒng)的信息呈現(xiàn)方式多樣性，提高信息的傳遞與理解深度。CAI基本概念與原理（3）利用超媒體系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多樣化的學(xué)習(xí)方式第一，“學(xué)習(xí)者控制”的個(gè)別化主動(dòng)式學(xué)習(xí)。第二，結(jié)構(gòu)化發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)。第三，多層次學(xué)習(xí)。CAI基本概念與原理4．多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)

如同其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一樣，一個(gè)完整的多媒體計(jì)算機(jī)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)系統(tǒng)也應(yīng)該由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)所組成。CAI基本概念與原理1.2.2多媒體CAI的基本模式與應(yīng)用形態(tài)CAI基本概念與原理

個(gè)別指導(dǎo)操作和練習(xí)模擬游戲案例調(diào)研智能導(dǎo)師系統(tǒng)教學(xué)測(cè)試教學(xué)查詢微世界問(wèn)題求解認(rèn)知工具認(rèn)知學(xué)徒電子書計(jì)算機(jī)支持合作學(xué)習(xí)虛擬學(xué)伴系統(tǒng)計(jì)算機(jī)支持課堂教學(xué)虛擬教室1．典型的CAI模式CAI基本概念與原理2．計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的應(yīng)用形態(tài)（1）用于課堂教學(xué)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（2）用于學(xué)生個(gè)別化學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（3）用于練習(xí)、復(fù)習(xí)和學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（4）基于“教學(xué)平臺(tái)”的探究式學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（5）基于網(wǎng)絡(luò)的合作學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)CAI基本概念與原理1.2.3多媒體CAI課件的使用原則CAI基本概念與原理

計(jì)算機(jī)技術(shù)與學(xué)科特點(diǎn)相結(jié)合的原則教學(xué)手段為教學(xué)內(nèi)容服務(wù)的原則

CAI課件與傳統(tǒng)教學(xué)手段相結(jié)合的原則體現(xiàn)學(xué)生的主體性，注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的原則教學(xué)媒體與所呈現(xiàn)內(nèi)容相協(xié)調(diào)的原則重視情感交流的原則CAI基本概念與原理1.3多媒體CAI的學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)與教學(xué)設(shè)計(jì)原理1.3.1CAI的學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)1.3.2CAI的教學(xué)設(shè)計(jì)原理CAI基本概念與原理1.3.1CAI的學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)CAI基本概念與原理（1）行為主義學(xué)習(xí)原理解釋確認(rèn)提問(wèn)回答上一步下一步（刺激）（反應(yīng)）（強(qiáng)化）答對(duì)答錯(cuò)程序教學(xué)的基本過(guò)程1．行為主義程序教學(xué)理論與CAI設(shè)計(jì)CAI基本概念與原理（2）CAI設(shè)計(jì)的行為主義原則·

規(guī)定目標(biāo)。·

經(jīng)常檢查。·

小步子和低錯(cuò)誤率?！?/p>

自定步調(diào)。·

顯式反應(yīng)與即時(shí)反饋。·

提示與確認(rèn)。·

計(jì)算機(jī)控制的學(xué)習(xí)序列。CAI基本概念與原理2．認(rèn)知主義學(xué)習(xí)理論與CAI設(shè)計(jì)（1）認(rèn)知學(xué)習(xí)理論反應(yīng)發(fā)生器過(guò)程控制感覺(jué)寄存器短時(shí)記憶長(zhǎng)期記憶反應(yīng)（輸出）（輸入）學(xué)習(xí)的信息處理模型刺激CAI基本概念與原理（2）CAI設(shè)計(jì)的認(rèn)知主義原則

用直觀的形式向?qū)W習(xí)者顯示學(xué)科內(nèi)容結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生了解教學(xué)內(nèi)容中涉及的各類知識(shí)之間的相互關(guān)系。

學(xué)習(xí)材料的呈示應(yīng)適合學(xué)習(xí)者認(rèn)知發(fā)展水平，按照由簡(jiǎn)到繁的原則來(lái)組織教學(xué)內(nèi)容，這里所說(shuō)的由簡(jiǎn)到繁是指由簡(jiǎn)化的整體到復(fù)雜的整體。CAI基本概念與原理·

學(xué)習(xí)求理解才能有助于知識(shí)的持久和可遷移?！?/p>

向?qū)W生提供認(rèn)知反饋可以確認(rèn)他們的正確知識(shí)和糾正他們的錯(cuò)誤學(xué)習(xí)?！?/p>

學(xué)習(xí)者自定目標(biāo)是學(xué)習(xí)的重要促動(dòng)因素?！?/p>

學(xué)習(xí)材料既要以歸納序列提供，又要以演譯序列提供?！?/p>

學(xué)習(xí)材料應(yīng)體現(xiàn)辯證沖突，適當(dāng)?shù)拿苡兄谝l(fā)學(xué)習(xí)者的高水平思維。CAI基本概念與原理3．建構(gòu)主義理論與CAI設(shè)計(jì)（1）建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)觀第一，學(xué)習(xí)是一種建構(gòu)的過(guò)程。第二，學(xué)習(xí)是一種活動(dòng)的過(guò)程。第三，學(xué)習(xí)必須處于豐富的情境中。CAI基本概念與原理（2）建構(gòu)主義教學(xué)原則·

所有的學(xué)習(xí)活動(dòng)都應(yīng)該拋錨在大的任務(wù)或問(wèn)題中。·

支持學(xué)習(xí)者發(fā)掘問(wèn)題作為學(xué)習(xí)活動(dòng)的刺激物，使學(xué)習(xí)成為自愿的事?！?/p>

設(shè)計(jì)真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生帶著真實(shí)任務(wù)進(jìn)行學(xué)習(xí)。CAI基本概念與原理·

設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)情境應(yīng)具有與實(shí)際情境相近的復(fù)雜度。·

讓學(xué)習(xí)者擁有學(xué)習(xí)過(guò)程的主動(dòng)權(quán)?！?/p>

為學(xué)習(xí)者提供有援學(xué)習(xí)環(huán)境?！?/p>

鼓勵(lì)學(xué)習(xí)者體驗(yàn)多種情境和檢驗(yàn)不同的觀點(diǎn)。CAI基本概念與原理1.3.2CAI的教學(xué)設(shè)計(jì)原理CAI基本概念與原理（1）基本原理教學(xué)設(shè)計(jì)是應(yīng)用系統(tǒng)科學(xué)方法分析和研究教學(xué)問(wèn)題、確定解決它們的方法和步驟、并對(duì)教學(xué)結(jié)果作出評(píng)價(jià)的一種教學(xué)規(guī)劃過(guò)程和操作程序。1．教學(xué)設(shè)計(jì)的基本原理與主要內(nèi)容CAI基本概念與原理（2）教學(xué)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容第一，分析學(xué)生特征。第二，確定教學(xué)目標(biāo)。第三，合理選擇與設(shè)計(jì)媒體信息。第四，確定相應(yīng)的教學(xué)過(guò)程結(jié)構(gòu)。第五，學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。CAI基本概念與原理2．加涅的教學(xué)設(shè)計(jì)理論（1）加涅的學(xué)習(xí)結(jié)果分類法第一，言語(yǔ)信息。第二，心智技能。第三，認(rèn)知策略。第四，動(dòng)作技能。第五，態(tài)度。CAI基本概念與原理（2）學(xué)習(xí)者的內(nèi)在學(xué)習(xí)過(guò)程第一，準(zhǔn)備階段。學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備階段包括注意、期待和檢索等三種過(guò)程。第二，形成與獲得。形成與獲得階段由選擇性知覺(jué)、編碼、檢索與反應(yīng)、強(qiáng)化等過(guò)程構(gòu)成。第三，遷移。CAI基本概念與