适应于探究式教学的CAI课件设计及开发.doc

适应于探究式教学的CAI课件设计与开发王春生 张德然 丁正刚安徽省阜阳师范学院数学系阜阳 236032Tel:E-mail: 笔者针对未来教育发展的必然趋势以及当前课件设计的不足，提出了把课件设计分为教学片断设计、教学片断管理、整合教学片断的知识对象、一般教学情境由课件设计者设计和教师可以因材制宜设计特定的教学情境和教学过程，而且可以对课件进行适当的修改的全新的、开放的课件设计思想。关键词：信息技术教育 教学片断 CAI设计1 引言随着网络技术和多媒体技术的发展，校园网在学校的教学效果中的作用与日俱增。各种教育网站、网上学校、网上课程如雨后春笋般地涌现，以网络化为代表的信息技术教育模式将成为21世纪的教育模式的主流。近年来随着素质教育的深入发展，探究式教学在各类学校中如异军突起，它要求教师在每一次教学中设计一个恰好的情境，启发学生生动活泼地进行学习，而传统的课件很难胜任。笔者通过探索开发的智能组合CAI课件。不仅解决上面的问题，还有利于软件的维护、滚动开发。2 课件分析和设计思想2.1 传统课件分析信息技术教育是学习、利用信息技术，培养信息素质，促进学与教优化的理论与实践。它要求利用信息技术进行教育活动，而作为信息技术教育的重要工具课件，往往是教育者或软件开发商的一相情愿，不能象传统的教材和教案那样，教材可以按教学大纲编写，教学内容、教学情境、教学过程设计可由教师因时、因地、因人自行决定。这样只要使用同样的课件，只能是实行同样的教学、培养同样规格的人才，体现不了因材施教的教学方法，也很难充分体现信息技术教育的作用。尤其是在探究式教学中，它是根据学生对情境的反映和所提出的问题，确立教学目的后，进行教学过程的设计，使得不同层次的学生都能有所发展。如果某一个或多个问题在教学的过程中又产生另一组问题，那么先放下当前的问题，再分别对这些问题所产生的新问题分别进行设计教学。学生对情境的反映这种不可预知的、动态的情况。这在传统的教学模式下只要教师临时改变一下教学内容就能实现，但这种改变是基于教师的知识素养，而课件一旦设计好了，它的“知识素养”就确定了，临时改变可不是一件容易的事。为了适应动态教学的需要，就只能将静态课件化为“透明”的动态，使学生在静态中感受不到静态，为此教育者需要在教学之前做大量的课件，以备不时之需，用存储空间换时空。笔者教学中发现这种效果仍然不够理想，而且课件代码利用率不高。2.2 设计思想但如果采取开放的体系开发，先根据教学内容做好一个个教学片断，对这些教学片断利用数据库技术进行管理，根据教学过程中学生对情境的反映，利用探索代理快速定位，再用课件管理软件采取临时智能组合、设计教学过程，实现课件对传统的教师仿真。如果学生提出的问题，没有现有的教学片断，可以临时赶制。由于相同的群体对情境的反映是有限的和在课件设计时已经做了大量的需求分析，因此这种情况是很少见，而且这一次赶制可以为以后永远使用，实现开发者和使用者共同设计。课件中心如图1所示：情境问题确立教学目的设计教学过程教学片断设计教学内容实施教学有问题否完成教学任务 学生反映 确立是否 教师引导 为新问题 有 无图1 递归模式的学习CAI设计流程图3 课件设计的主要步骤3.1 教学片断设计教学片断是整个课件的支撑，它设计好坏直接影响教学过程中是否需要突发性赶制和教学组合的速度。因此在设计教学片断之前要详细分析教学内容，对用户要做广泛的调查，在突发性和教学组合的速度之间做全面的权衡，使细分恰到好处。笔者在Authorwar教学中采取以知识点的为标准进行细分，例如在交互图标教学过程中的分支是一个知识点，因此就以分支做了一个教学片断，把分支的几种情况用例题实现。使用这种标准细分做的教学片断在教学中效果不错。另外在制作教学片断时要注意它的内聚性强，耦合效果好，便于升级，否则不利于课件的广泛使用。3.2 教学片断的管理设计根据学生对情境的反映，选择教学片断进行探究式教学设计，要想在动态的教学过程中实时调用教学片断，手工是无法实现，为此我们设计了一个教学片断管理平台。首先将教学片断的文件名、功能、版本等信息利用数据库技术登记到教学片断登记数据库中。一旦有教学需要，只要输入上面几个部分中一个，通过搜索代理就能很快将它们调出，为课件应用设计做好准备工作。笔者在Authorwar教学中主要采取文件名搜索，对教学片断文件用图标和属性合成的方法进行命名。例如交互图标的分支教学片断的文件名是“intebran”，在教学过程也有学生认为以功能命名效果好些。为此我在教学管理平台中增加了一个浏览代理，通过它可以实现两种方法巧妙的过渡。如图2所示。管理平台登记代理浏览代理教学片断登记数据库搜索代理 SQL技术 图2 教学片断管理平台3.3 教学情境设计教学情境是探究式教学的重要组成部分，它设计的好坏，直接影响学生能否按教学要求，合理地提出问题；教师能否管理好教学，完成教学大纲的要求，因此教学情境设计对完成教学任务是至关重要的。笔者在Authorwar教学中，采用教学效果作为教学情境，开始时效果还可以，时间长了也有学生提出疑异。因此教学情境不必一个标准设计。可以仁者见仁、智者见智，最好由教师在教学过程中根据教学需要自行设计，课件设计者做一般化设计。3.4 课件应用设计前面的教学片断通常是不单独使用的、是为后面的教学做支撑工作的，真正的教学还需要教师根据教学内容选择恰当的教学情境，以便于教师能合理地管理、引导教学和学生在教学要求的范围中发现问题；然后根据学生提出的问题，确立教学目的，再利用教学片断管理平台快捷地调用出教学片断，完成教学设计、实施课堂教学，因此课件应用设计是整个设计的关键，它不仅能很方便为教师提供良好的情境设计，还需要在教学目的确立后，很快地设计教学内容，以及需要友善的界面。如果要做全面的设计，这可不是一个很简单的工作，笔者在教学过程中发现可以利用现有的开发工具软件，进行简化操作。例如利用Authorwar开发软件，只要把设计教学的过程设计成一个知识对象，再将它放在knowledge目录中，以后在教学过程随时就可以利用它来替你设计教学，这样不仅解决自己设计的麻烦，而且还安全、快捷，起到事半功倍的效果。当然这一知识对象至少有如下几部分：具有输入功能的模块，用来设计教学背景、完成一般设置和选择教学内容；调用教学片断管理模块，用它搜索教学片断；智能化教学设计模块，用它完成教学设计。3.5 课件发布课件开发完毕后，就是要把课件发布到实际用户的平台上。这种发布不是简单的文件拷贝，而涉及到用户的硬件和操作系统以及数据库等情况，尤其是我们这种设计使用了大量的教学片断，因此就更加需要考虑发布策略，否则就会大大缩小它应有的功能。主要注意事项有：管理平台中的数据库的数据是否和实际用户的平台上教学片断吻合。教学片断是否和实际用户计算机兼容。该课件所需要的服务器应用软件是否完备，如以.DLL、.OCX、.EXE等为扩展名文件。4 设计分析这种设计方案完全体现了在信息技术教育中的探究式教学思想、体现了以学生为中心、教师为指导者和合作者、师生的关系是伙伴而不是家长。使用这种设计出的课件进行教学既有教师的启发，又有学生的自发，还有学生与课件的交互和碰撞，完成了教师、学生、媒体的有机整合，有助于培养学生创新意识和创造性人才的成长；这种方案设计出的课件具有开放的特点，不仅教学情境可以教师自行设计，而且教学所有的过程灵活性都特别好；也符合软件设计的开发策略，实现代码重用率高的理想设计。当然如能使问题的细化标准、教学片断的设计标准操作性强一些；教学设计的知识对象智