信息技术教学应用课件

第1章資訊技術教學應用概述

本章將系統地介紹現代資訊技術教學應用的基本概念、資訊技術教學應用的發展概況、資訊技術在教學的優勢以及應用的基本類型.具體包括四節:1.1資訊技術與資訊技術教學應用（ITAI，InformationTechnologyApplicationinInstruction）1.2ITAI的發展概況1.3資訊技術在教學中的作用1.4資訊技術教學應用的基本類型

1.1資訊技術與資訊技術教學應用這一節主要論述什麼是資訊技術,資訊技術教學應用包括哪些基本內容.

具體分兩小節:1.1.1資訊技術1.1.2資訊技術教學應用1.1.1資訊技術

1.資訊2.數據、資訊、知識和智慧3.資訊科學4.資訊技術1.資訊(Information)

歸納起來有兩種說法:(1)從社會交流活動看，資訊是消息、報導、事實、數據、新聞、知識。我國《辭海》：“資訊是對消息接受者來說預先不知道的報導。”美國的《韋伯字典》把資訊解釋為“用來通信的事實，在觀察中得到的數據、新聞和知識。”英國的《牛津字典》中也有類似的說明，認為“資訊就是談論的事情、新聞和知識。”對於使用者、接收者來說，消息、報導、事實、數據、新聞、知識，所有這些都是人們經常遇到的資訊,都可以把它們稱之為資訊。

資訊(Information)(2)從物質的普遍屬性看，資訊是事物運動的狀態與方式，是物質的一種屬性,是事物自身顯示其存在方式和運動狀態的屬性，是客觀存在的事物現象。資訊與認知主體又有著密切的關係，它必須通過認知主體的主觀認知才能被反映和揭示出來。本體論資訊和認識論資訊

本體論資訊是從純客觀的立場來定義資訊，就是事物的運動狀態及其變化方式。認識論資訊是從認知主體的立場來定義資訊,是認知主體對事物運動的狀態及其變化方式所能感受到的內容，包括這種狀態和方式的形式、內容和效用.本體論資訊本體論資訊定義中的運動狀態和方式是指事物內部結構和外部聯繫運動的狀態與方式。在這裏，“事物”泛指一切可能的研究對象，包括外部世界的物質客體，也包括主觀世界的精神現象；“運動”泛指一切意義上的變化，包括機械運動、物理運動、化學運動、生物運動，思維運動和社會運動等；“運動方式”是指事物運動在時間上所呈現的過程和規律；“運動狀態”則是事物運動在空間上所展示的形狀與態勢。由於宇宙間一切事物都在運動，都有一定的運動狀態和狀態改變的方式，因而一切事物都在產生資訊，這反映了資訊的絕對性和普遍性。同時，由於一切不同的事物都具有不同的運動狀態與方式，資訊又具有相對性和特殊性.2.數據、資訊、知識和智慧從資訊處理角度來看,資訊與數據、知識和智慧有著密切的聯繫.(1)數據（Data）是指可以由人工或自動化手段加以處理的那些事實、概念和指示的表示形式，包括數字、符號、字母和各種文字的集合。數據又指科學實驗、檢驗、統計等所獲得的和用於科學研究、技術設計、查證、決策等的數值。它們是從宇宙的自然變化與人類的活動中被收集到的，這些被收集到的數據經過適當的處理，例如經過分類、排序、計算、統計、分析、比較後，得出適用的結果，即是資訊。資訊可以用來對特定事物進行解釋和研究、判斷，而它的原始材料則是數據。(2)資訊（Information）。資訊是人們對數據進行有計畫的、系統的處理活動後得到的對某一特定目的或事件有意義的事實，這些結果可以用作決策或參考的依據，對電腦來說它是一類輸出的總稱。數據是原材料，它只是描述發生了什麼事情，它不提供判斷或解釋以及行動的可靠基礎。人們對數據進行分析找出其中關係，賦予數據以某種意義和關聯，這就形成所謂資訊(3)知識（knowledge）人類所擁有的一切知識，都是以資訊為原材料通過科學加工而形成的。資訊不同於知識，知識是認知主體所表述的資訊，是經過加工的、有序和結構化了的資訊，而並非所有的資訊都是知識。因此可以把知識定義為“事物運動的狀態以及狀態變化的規律。”

(4)智慧（wisdom）智慧是為達到特定目標而運用知識的能力。

人類的各項活動都是基於人類的智慧和知識，即對外部世界的觀察和瞭解，正確的判斷和決策以及採取正確的行動.而數據僅僅是人們用各種工具和手段觀察外部世界所得到的原始材料，它本身沒有任何意義。從數據到智慧，要經過不斷的分析、加工處理和精煉的過程。對數據的加工處理形成資訊，對資訊進行再加工，進行深入洞察，才能獲得更有用的、可資利用的資訊，即知識，在大量知識積累的基礎上，總結成原理和法則，就形成所謂智慧。3.資訊科學

資訊科學（IS,InformationScience）是以資訊為主要研究對象，以資訊的運動規律和應用方法為主要研究內容，以電腦等技術為主要研究工具，以擴展人類的資訊功能為主要目標的一門新興的綜合性學科。

資訊科學是一門新興的跨學科的科學,它是由資訊理論、控制論、電腦科學、仿生學、系統工程與人工智慧等學科互相滲透、互相結合而形成的。

20世紀40年代末，美國數學家香農發表了《通信的數學理論》和《在雜訊中的通信》兩篇著名論文，提出資訊熵的數學公式，從量的方面描述了資訊的傳輸和提取問題，創立了資訊理論。於是資訊理論首先在通信工程中得到廣泛應用，為資訊科學的研究奠定了初步的基礎。4.資訊技術（IT,InformationTechnology）

(1)人類擴大自身的資訊功能的強烈願望.“順風耳和千里眼”.(2)為了擴充人類的資訊功能而發展起來的資訊技術①古代的資訊技術:指南針、烽火臺、風標、號角、語言、文字、紙張、印刷術等作為傳載資訊的手段；②近代的資訊技術:望遠鏡、放大鏡、顯微鏡、手搖機械電腦等，是現代資訊技術的早期形式；③現代資訊技術:利用資訊科學的原理和方法來實現資訊的採集、傳輸、處理、使用等功能的一類技術。它主要包括用於資訊採集的感測技術、用於資訊傳遞的通信技術、用於資訊處理的電腦融合技術和用於資訊使用的控制技術。1.1.2資訊技術教學應用

1.教育與資訊技術教育與資訊技術有著密不可分的關係.2.資訊技術在教學中的應用在學校中，資訊技術在教學中有著廣泛的應用，歸納起來主要表現兩個方面：用於具體的教學和用於管理。在具體的教學中，資訊技術扮演兩種角色，一是作為學習目標，二是提供資源和學習工具。遠古時期，語言的出現和應用出現文字的產生和應用出現學校造紙和印刷術的成功資訊的記錄、儲存、傳遞和使用範圍擴大出現了班級教學視聽媒體的出現，幻燈片、電影、錄像帶的教學應用能夠直接記錄圖像和聲音視聽教育現代資訊技術的發展，電視廣播、電腦多媒體及電腦網絡在教育中的應用使教育發展到全新的階段網路教育數字教育E-Learning口語教育教育與資訊技術有著密不可分的關係2.資訊技術在教學中的應用(1)具體教學中的應用①資訊技術作為教學目標:資訊科學技術專業教育:系統地學習和研究資訊技術的基本理論、專業技術原理。大眾化的資訊技術教育：即以提高人們資訊素養為基本目的的資訊技術教育，稱為資訊技術文化（素養）教育。兩者之間有聯繫，又有區別。前者追求的是資訊技術的系統性、科學性和專業性；而後者強調的是資訊技術的應用性，是以提高學習者的資訊技術素養為基本目的。②資訊技術為教和學提供資源和工具(2)教學管理中的應用資訊技術為教和學提供資源和工具資訊技術為教和學提供資源和工具不僅會改變傳統教學的教學方法和手段，而且對傳統的教學思想、教學體制、教學管理和教學評價都產生巨大的衝擊。主要表現在:①提高教學效率和效果，增進學生的學習，有效地促進學習者對所學知識的深刻理解；②提高學生在真實世界中，發現問題、解決問題和不斷探究的能力；③促進學生的合作精神、處理人際關係和共同完成任務的能力的形成和發展；④培養學生獲取資訊、傳輸資訊、加工處理資訊和發佈資訊的能力。這些是傳統教學無法或很難達到的，而又是當今社會對教育教學提出的迫切要求和應達到的目標。因此，在資訊社會到來的今天，世界各國在改革教育中，無不把資訊技術在教學的應用作為關鍵問題之一加以研究和解決。1.2ITAI的發展概況

學習本節的目的,一方面要瞭解ITAI的發展的脈絡和概況;另一方面,要認識促進ITAI產生和發展的各種因素的作用,從而為我們在教學中應用資訊技術和開發應用於教學的軟體提供重要的啟發.同時,也為今後在這個領域的研究打下認知方面的基礎.1.2.1ITAI的興起

1.2.2ITAI的發展

1.2.1ITAI的興起

在ITAI發展的過程中，特別是在它的初期階段，主要是以電腦輔助教學的形式出現，因此在分析和說明促進ITAI產生和發展的基本因素時，主要是圍繞著電腦輔助教學展開的。電腦輔助教學(ComputerAssistedInstruction簡稱CAI)的研究與應用始於1958年，至今已發展成為資訊技術在教學中的廣泛應用.CAI的產生和發展具有廣泛的基礎，歸納起來主要有三方面，即電腦輔助教學產生和發展的物質基礎、社會基礎和理論基礎.1.CAI產生和發展的物質基礎電腦是20世紀人類歷史上最偉大的科技成果之一，它的出現對人類社會的發展產生了巨大的影響。從它誕生以來，其發展具有明顯的特點。

首先是發展得快，表現在數量增加得快和性能提高得快。

另一個特點是對社會的發展影響深刻。在人類社會發展的過程中，許多重大的科學技術成果都產生過重要的推動作用，電腦的出現和發展，標誌著人類步人了資訊時代，通過電腦使人類的腦力得以擴大和延伸。為教育的改革和發展提供了新的方法和技術手段，為電腦輔助教學的興起和發展提供了必不可少的物質基礎。

2.CAI產生和發展的社會基礎教育和教學是社會發展的產物，而它本身又要不斷地變革，以適應社會發展的需要。同樣CAI的產生也是社會發展的產物.(1)資訊社會的基本特點;

(2)資訊社會對教育提出的要求;

(3)教育作出的相應的改革.

(1)資訊社會的基本特點隨著科學技術和資訊產業的迅速發展，資訊將成為科學技術進步和社會經濟發展的重要智力資源。傳統工業將為知識密集型的“高技術工業”所代替，從事資訊產業的人口比例越來越大。社會價值的增加主要靠知識，勞動技能主要不是靠體力，而是以智力和知識為基礎。不斷地提高人們的智力，已成為決定生產和經濟增長的關鍵因素。(2)資訊社會對教育提出的要求資訊社會對教育提出的要求，主要表現在：①“知識更新”加速，“知識激增”，形成所謂的“知識爆炸”。這就向教育提出了這樣的要求：如何解決人們的學習時間、接受能力和理解能力有限與知識激增的矛盾。②職業更新頻繁“知識更新”的加快，必然會影響到職業的更換,終生學習成為社會需求。③高度發展智力.資訊時代不僅要求人們具有豐富的知識，更要求有高度時發展的智力。資訊時代的教學活動不應以發展人的記憶為主要目標，而應以發展人的智力、創造力和提高學生的資訊素養為主要目標。

(3)教育作出的相應的改革為了適應資訊社會的需要，教育作出了相應的改革，包括：①從以學校教育為中心向終身教育轉變，從培養記憶力向培養創造力轉變②學習新技術，使用新技術.1981年由國際資訊處理協會主持召開的第三屆世界電腦教育會議正式提出，人類具備對文字的閱讀和寫作能力稱為“第一文化”，而將閱讀和編寫電腦程式的能力稱為“第二文化”.這一方面向人們提出了要不斷學習新技術的要求，另一方面也向人們提供了發展教育的新的手段。電腦輔助教育就是人們利用電腦這一現代技術解決教學中的許多問題的成功試驗。

3.CAI產生和發展的理論基礎電腦輔助教育的產生和發展，受到多方面理論的影響，其中最重要的是教育心理學的影響。CAI思想的形成受到兩個概念的影響：教學機器和程式教學。為了加深程式教學對CAI產生作用的認識，我們觀察一個程式教材的樣例。程式教學樣例圖A分數分佈Xf123430992981N=161.本圖給出了一系列原始分數。

頻率分佈2.圖A中的X列表示每一個可能的分數值，而每一個分數出現的頻率列在列。

f3.圖A中用記號表示分數值。

X4.99分這一分數值出現的頻率是。

25.通過圖A，你知道用記號f表示頻率分布中每一個分數值出現的。

頻率程式教學的兩種模式：直線式和分支式

3n2118921112n直線式分支式從這個樣例中可以看出，程式教學的基本特點

①學生的“學”與教師的“教”可以在不同的時間和空間進行,在教學觀念和形式上都是一個大的變化.

②具有小的步子、積極反應、及時回饋、自定步調等。由於電腦具有存儲資訊和加工資訊的功能，用它去實現程式教學是再合適不過了，因此，在20世紀50年代，電腦的應用受到廣泛重視，程式教學得到普遍應用的美國，電腦輔助教學能夠產生並得到發展是歷史的必然。結論通過上面的分析可以看出： （1）電腦的出現和迅速發展，數量的增加和性能的提高，為教學中應用電腦提供了不可缺少的物質基礎； （2）資訊社會的到來，對人才培養提出了新的要求，改革教學和教育成為教育發展的必然趨勢，為電腦輔助教學的產生和發展提供了必要的社會基礎； （3）新的學習理論的出現和應用，為電腦輔助教學的產生和發展提供了有指導意義的理論基礎。這三方面始終是促進和制約電腦輔助教學發展的重要因素，這三種因素的應用程度也直接反映出CAI的性能和水準。對當前資訊技術教學應用的思考革新性:CAI是在促進教學改革中產生和發展的;實效性:CAI的產生和發展需要有一定的資訊技術設備，並充分地發揮它們的潛在優勢，保證設備的使用效率，即CAI具有明顯的；科學性:CAI的應用應有學習理論的指導，使其能夠有效地促進學生的學習；適應性:CAI的產生和發展是順應社會對人才培養的需要，不斷地提高自身水準，完善其在教學中的應用方式。注意發揮CAI的這些特性，對推動資訊技術在教學中的應用，具有重要的指導意義。1.2.2ITAI的發展1．電腦輔助教學階段:（1）幾個術語（2）電腦輔助教學的發展概況⒉資訊技術教學應用階段:(1)基本情況（2）建構主義學習理論的應用3．我國ITAI的發展概況:⑴高等學校的教育資訊化⑵中小學的教育資訊化4.ITAI的發展方向:

在應用上將會呈現出多態性研究方向的基於網路技術的應用

1．電腦輔助教學階段:（1）幾個術語（2）電腦輔助教學的發展概況（1）幾個術語①電腦教學②電腦輔助教學③電腦管理教學④電腦輔助教育

電腦教學在教學中，電腦有兩種作用：一是用作教學目標；二是用作教學過程中的工具。前者稱為電腦教學。後者稱為電腦輔助教學。電腦教學分為兩個層次：電腦科學(ComputerScience)和電腦文化(ComputerLiteracy)。電腦科學（CS），主要是教給學生有關電腦的專業知識，對電腦系統要有深入、系統的瞭解，強調的是電腦的科學性和學術性。電腦文化(CL)，其含意是利用電腦進行資訊處理的意識、知識和能力。此外，還要熟悉電腦的價值，瞭解電腦的使用對日常生活和工作的影響以及電腦應用中應遵守規則和道德規範。電腦輔助教學電腦輔助教學是為實現一定的教學目標，在教學過程中把電腦用作媒體(或工具),幫助教師教或幫助學生學的教學活動，簡稱CAI(ComputerAssistedInstruction)。與CAI類似的一種說法是電腦輔助學習（CAL，Computer—AssistedLearning），在一些地區，特別是在歐洲用的比較多，而術語CBI(Computer—BasedInstruction)也時常出現。實際上，在許多國家CAI、CAL和CBI這三個術語之間沒有太大的差別。電腦管理教學電腦在教學中的另一種應用是電腦管理教學(ComputerManagedInstruction簡稱CMI)，通常對CMI有兩種說法，一種是廣義的說法，認為電腦在學校管理中的應用，包括教學管理、學校事務管理、圖書情報資料管理等，都是電腦管理教學；另一種說法認為CMI是利用電腦指導整個教學過程的教學管理系統，包括組織課程和學生數據，監督學生的學習進程，診斷和補救，評價學習結果和為教師提供計畫資訊等。有的作者又把電腦在學校中的事務管理（如人事檔案管理，財務管理，設備管理等）、圖書資料管理和具體的教學管理統稱為電腦輔助管理。電腦輔助教育電腦輔助教育是教育者為了提高教育品質和效率，利用電腦技術(包括硬體技術和軟體技術)，按照科學的方法解決教育過程中的（如解決教學、管理中的）問題，所形成的電腦應用領域，通常簡稱為CBE(Computer-BasedEducation)

CBE

CAI

CMI（2）電腦輔助教學的發展概況美國是開展CAI研究與應用最早的國家，也是應用得比較普遍的國家，在美國的發展概況基本上代表了CAI的發展特點。在觀察CAI的發展時，用不同的視角會得出不同的結論。根據促進CAI發展的基本因素在CAI中的應用情況，CAI的發展大體上經歷了以下幾個階段。①1958年至1970年②1970年至1980年

③1980年至1990年1958年至1970年基本情況,這是CAI發展的初期階段，在這一時期，主要是以大學和電腦公司為主開展的電腦教學應用軟體、硬體開發研究工作，並出現了一些有代表性的系統。在學習理論的運用方面，在這一時期開發的電腦輔助教學軟體基本上體現了行為主義學習理論，即斯金納的刺激-反應理論。使用的模式主要是個別指導型和操練型。使用的電腦技術，主要考察人—機交互和教學資訊的呈現技術。在這一時期，主要使用的是大型電腦或小型電腦，人-機交互和資訊呈現基本上是通過文本方式實現。1970年至1980年基本情況.這一時期，CAI的應用範圍不斷擴大，並進一步趨向實用化。開發的科目除了數學、物理之外，在醫學、語言學、經濟學、音樂以及弱智兒童教育、情報處理教育等多種學科領域均開展了CAI的應用。智能CAI的出現.微型電腦的應用微型機進入教育之後，形成了比以往在課堂上使用過的任何機器都大得多的衝擊。低廉的價格，可靠的性能和相對容易操作的使用方法，使之成為在多種教育環境中的理想工具。1980年至1990年基本情況.80年代美國擁有微型電腦的中小學校明顯增加，而且每個學校擁有的電腦數量也大幅度提高。特別是微型電腦的廣泛應用，使得CAI迅速發展，在這期間無論是發展規模，還是應用水準都有顯著地提高，並成為各類教育的重要組成部分。多媒體電腦的應用是這一時期CAI發展的重要特點。在人-機交互方式上更加多樣化，多種形式表達教學資訊；在資訊組織方式上採用了超文本技術，形成超媒體系統，使CAI發展到一個新的階段。在學習理論的應用方面，認知理論成為指導CAI發展的重要的理論基礎。這為開發高質量的CAI軟體提供了重要的理論依據。 ⒉資訊技術教學應用階段:進入20世紀90年代後，以電腦和通信技術為核心的資訊技術在教學中得到了廣泛的應用,ITAI的發展發生了新的飛躍，進入到了一個新的發展階段。(1)基本情況（2）建構主義學習理論的應用(1)基本情況(仍以美國為例)①高等學校教學管理網路化學習資源數位化大學校園虛擬化②中小學校資訊技術設備充足數位化學習資源豐富重視教師的培訓基於網路的學習迅速發展虛擬現實在多科學習中的應用

(2)建構主義學習理論的應用建構主義是認知主義的進一步發展，該理論認為學習者得到的知識是在一定的情境即社會文化背景下，借助其他人（包括教師和學習夥伴）的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構的方式獲得的，而不是通過教師傳授得到的。因此，建構主義學習理論把“情境”、“協作”、“會話”和“意義建構”看作是學習環境的四大要素。它強調學習環境必須有利於學生對所學內容意義的建構，意義建構是整個學習過程的最終目標。所要建構的意義是指：事物的性質、規律以及事物之間的內在聯繫。建構主義者根據他們對學習的理解，提出了多種教學方法，例如：①隨機通達教學；②拋錨式教學；③支架式教學等。這些教學方法的提出，為開發CAI軟體提了供重要的理論依據。雖然在90年代以前建構主義學習理論就已提出並形成了它的理論體系，但真正在電腦輔助教學中得到比較廣泛的應用還是90年代以後的事。多媒體和電腦網絡，特別是Internet網路的普及，為開發能夠體現建構主義理論的學習環境提供了良好的條件。知識經濟的出現，對人材的培養提出了更高的要求，要求學生不僅要有豐富的知識，更重要的是要有自我學習的能力，要有創造精神，這為在ITAI中應用建構主義學習理論提出了社會要求。3．我國ITAI的發展概況:

⑴高等學校的教育資訊化

⑵中小學的教育資訊化⑴高等學校的教育資訊化①基礎設施建設初具規模②教育軟體建設碩果累累③現代遠程教育工程建設取得重大進展④資訊技術教學應用不斷深入⑤教育資訊產業得到較大發展⑵中小學的教育資訊化

①普遍開展資訊技術教育②實施“校校通”工程③強調資訊技術在教學中的應用4.ITAI的發展方向

回顧ITAI的發展，可以看出學習理論、資訊技術對它產生的巨大作用，同時也可以看出社會的發展現狀對它的期望和約束，這種期望集中地表現在社會對人才培養的要求上。在我國開展的素質教育的形勢下，若要使ITAI在教育中起到應有的作用，就必然在它的開發和應用中，十分注意採用有利於培養學生創造能力的理論和技術。因此，在ITAI的未來發展中，認知理論和建構主義學習理論，會更多地成為ITAI軟體開發和應用的指導理論。

(1)應用的發展方向

(2)研究方向(1)應用的發展方向①應用方式的多樣化②多種學習資源的集成化③資訊技術與學科教學的整合(2)研究方向①基於Web的學習研究，例如基於網上資源的情境探究學習，基於網上資源的主題研究性學習和基於網路的協作學習。②基於網路的適應性學習研究。③電腦支持的協同學習研究。④教育知識管理方法與應用研究。⑤智能代理技術教育應用研究。1.3資訊技術在教學中的作用

本節將深入地討論資訊技術在教學中具有哪些潛力和優勢？資訊技術的教學應用會給教育教學帶來哪些影響？如何在教學中發揮資訊技術的優勢而又避免可能產生的負面影響？為在教學中正確使用資訊技術提供一些指導原則.1.3.1傳統教學的基本過程1.3.2資訊技術在教學中具有的潛在優勢1.3.1傳統教學的基本過程

為了正確理解和發揮資訊技術在教學中的作用，有必要回顧一下傳統教學的基本過程。

社會/教育目的總的課程目標內容選擇內容分析確定目標教學設計教學資訊發送和傳遞評價

從宏觀看，傳統教學是一個迴圈過程，它由確定教育目的和總的課程目標開始，最後以評價結束。分析過去一段時期資訊技術在教學中的應用情況，主要是在發送、傳遞教學資訊和評價這樣一些環節上發揮作用。同時，還必須看到即使資訊技術發揮作用的部分也是與教師的精心設計分不開的。無論是教師根據教學需要開發教學用軟體或是選用現成的軟體，無論是為學生提供學習環境或是提供學習工具和資源，以及如何使用資訊技術和評價使用效果，這些活動都是教師根據具體的教學內容、教學目標和已有的教學條件，包括資訊技術條件，進行教學設計來完成的。因此，資訊技術不能代替教師，它在教學中的應用只是代替教師完成那些重複的或是教師無法完成的工作，以提高學生的學習效果。許多工作，特別是指導和解答學生學習中隨時產生的問題以及師生面對面的感情交流，無論如何是資訊技術無法完成的。1.3.2資訊技術在教學中具有的潛在優勢

1.與傳統教學媒體的比較(1)傳統媒體(2)現代資訊技術在教學中的優勢2.與人類教師的比較(1)教師的優勢(2)資訊技術的優勢1.與傳統教學媒體的比較

(1)傳統媒體印刷教材，這類媒體的優點是：學習者控制著資訊呈現速度，即學習者能夠按照自己的速度去閱讀文字材料；學習者能夠根據自己的需要隨時復習學習過的內容；這種媒體對環境條件的要求非常低，因此成了人類通常獲取資訊最常用的一類媒體。但是，這類媒體存在著一定的不足，突出表現在它所展示的圖形是靜止的，缺乏趣味性。電視和錄影.這類媒體呈現的圖象資訊真實有趣，圖形和聲音能吸引學習者的注意力，學習者能夠同時用視覺和聽覺接受資訊，有利於學習和記憶。但這種媒體的最大缺陷是學習者不能控制資訊的呈現，不便於學習者復習。與傳統教學媒體的比較(2)現代資訊技術在教學中的優勢①資訊處理的自動化和高速,有利於提高教學活動的效果和效率。②資訊表徵方式的多媒體化和非線性。③資訊利用的動態交互性。④資訊共用與交流的靈活性和跨時空性。⑤提供極為豐富的學習資源。⑥對學生的學習和思維的發展等方面產生積極的影響.促進學生的學習行為;提高學生的高水準思維技能;激發學生的學習動機和興趣;幫助學生成為未來的勞動者;對學習有障礙的學生的有效幫助.不足:價格較高，對使用者的要求較高

2.與人類教師的比較

(1)教師的優勢①有能力根據課程標準和具體的教學目標作出計畫，並能根據具體要求開發相應的輔助材料；②有能力將學生熟悉的生活經歷或事物綜合到課程的學習中去，以加深學生對相關知識的理解；③有能力適應變化著的要求，隨時回答學生的詢問；④教師有能力督促學生的學習，並能引導學生發展高水準思維；⑤建立與學生的聯繫，有能力交流感情，在學生遇到困難時，能以自己經歷和感受激勵學生克服面臨的困難；⑥有能力在行為和價值觀方面做出成熟的樣板。與人類教師的比較(2)教師的不足

①花在個別學生身上的時間不夠充分。

②沒有足夠多的時間去計畫和開發教學。

③有效地評定和追蹤學生的成績方面的困難。

④不能客觀地評價學生的成績。與人類教師的比較

(2)資訊技術的優勢資訊技術在資訊處理上的高速度和自動化；在資訊表徵方式的多媒體化和非線性；在資訊利用上的動態交互性；在資訊共用與交流上的靈活性和跨時空性等方面，為學習者提供了豐富的學習資源和良好的多媒體學習環境，同時，重複執行某項任務不會厭煩。特別是資訊技術與學科教學的整合應用，對促進學生全面發展方面所產生的積極效果，體現和順應了未來社會對人才培養的要求。與人類教師的比較資訊技術的不足:（1）不能產生自發的回答。（2）不能示範一定類型的行為。（3）在適應學習過程的變化，有針對性地引導學生深入思考新的問題等方面，遠不如有經驗的教師電腦與人類教師的比較（二）與人類教師比電腦的優勢和不足

2.電腦的局限性（1）不能產生自發的回答。（2）不能有效地與眾多的學生同時工作。（3）不能示範一定類型的行為。另外，雖然電腦在為學生構造學習環境方面具有其他媒體無法比擬的潛力，但是，在適應學習過程的變化，有針對性地引導學生深入思考新的問題等方面，遠不如有經驗的教師。

從上面的討論中可以看到，教師和資訊技術在解決教育中的問題時都顯示了他們的優勢，兩者既不能互相完全代替，也不能互相排斥，而是應該用一種新的方法把他們結合起來，儘量減少各自的不足，使兩者的優勢變得更加有效。這樣就會成一個高效的教學系統。讓資訊技術幫助教師完成那些善於發揮其優勢的工作，使教師有更多的時間去處理更重要的教學工作，去作那些只有教師才能作好的那些事情。1.4資訊技術教學應用的基本類型從資訊技術在教學中所起的作用以及產生作用時的基本形態，可分為備課型，演示型，個別化學習型和工具型等，這些類型既可以是在單機多媒體上實現，又可以是在網路上實現。

類型名稱下屬類型及適用教/學活動備課型為教師提供豐富的備課資源演示型演示其他媒體難以表現的現象或過程個別化學習型基於結構化程式的個別化學習學習新知識、新技能鞏固已學習過的知識和技能測試和評價集成型學習系統和智能導師系統基於資源的個別化學習工具型整合學習中的工具探究學習中的工具協作學習中的工具發現學習中的工具資訊技術教學應用的基本類型1.4.1備課型1.4.2演示型1.4.3個別化學習型1.4.4工具型1.4.5各種應用類型的分析和比較1.4.1備課型備課型應用軟體具有的功能(特點):（1）為教師提供教學用的各種參考資料；(2)為教師提供用於考試的試題及相應的答案；（3）為教師提供優秀教師的教學方法案例；（4）為教師提供製作教學軟體的工具，使教師能夠製作課堂（或局域網）上使用的多媒體教學軟體。備課型例:1.4.2演示型適用的內容:1.其他手段難以表現的宏觀或微觀現象。2．真實實驗需要大的消費或實驗中有危險的現象。3．真實實驗中要很長或極短時間才能看到的現象。4．過去發生的過程或事件。5．需要反復觀察的動態現象。激發學生的想像力。產生的效果:深化學生對所學知識和規律的認識和理解.演示型例1:表現宏觀現象—

觀察星空

觀察星空演示型例2:表現微觀現象—原子結構演示型例3:真實實驗中要很長或極短時間才能看到的現象—果蠅的遺傳規律

演示型例4:過去發生的過程或事件—恐龍演示型例5:需要反復觀察的動態現象—變化中的幾何圖形演示型例6:激發學生的想像力—如雲、如霧、如雨的瀑布1.4.3個別化學習型

個別化學習是指根據學習者的特點和需要，過學生的自我管理和自主活動來進行學習。個別化學習是在教學中追求學習和教學應適應不同學生的特，促進學生的個性化而發展起來的。資訊技術的發展為實現學生的個別化學習提供了有力的技術支持。按照個別化學習環境的開放程度，可以將資訊技在個別化學習中的應用分為以下兩大類：1.基於結構化程式的個別化學習.2.基於資源的個別化學習。1.基於結構化程式的個別化學習它是指將某類學習任務及其學習程式和相應的指導回饋資訊嵌入到預先設計的教學軟體中，讓學習者通過與這種教學軟體的交互來完成特定學習任務。其特點是人—機之間有良好的交互性.按照資訊技術在學習中的作用分為：(1)學習新知識、新技能。如個別指導型、模擬型、遊戲型等。(2)鞏固已學習過的知識和技能。如操練-練習型、遊戲型等。(3)測試和評價。如電腦輔助測驗系統。(4)集成性學習系統和智能導師系統。(1)學習新知識、新技能例1:個別指導

—英語學習

(1)學習新知識、新技能例2:模擬—森林中的夏天和冬天模擬模擬是在控制狀態下對真實世界的再現。 根據模擬實現的目的，可將模擬分為兩大類：傳授知識的模擬和傳授技能的模擬傳授知識的模擬包括物理模擬和過程模擬；傳授技能的模擬包括程式模擬和環境模擬。物理模擬過程模擬程式模擬環境模擬採取模擬的方法，會比現實更安全，而且能修改時間範圍，提供在現實中不能即時獲得的經驗；模擬能讓學生控制不利於學習的因素，從而提供比真實環境更有利於學習的環境。利用模擬的方法能夠增強學生的學習動機；有利於學習的遷移和提高學習效率。遊戲遊戲是通過熟練地使用一套規則而追求成功的實現目標的過程。遊戲軟體經常給作遊戲的人構成一種拼搏和解決問題的環境，使他(她)受到刺激，激起對最後的結果獲得勝利的期望，從而進行激烈的拼搏。遊戲和模擬都是給學生提供一種環境，使得學習和技巧的獲得變得容易。但是，模擬不一定具有娛樂性，而娛樂性卻是遊戲的基本特徵；另外，遊戲可能模擬真實現實，也可能不不是這樣。教學遊戲的基本特徵是：有明確的目標;規則性;競爭性;挑戰性;幻想性;安全性。(2)鞏固已學習過的知識和技能例3:操練和練習—語文練習

操練和練習操練和練習的主要目的不是為了教，而是在學生熟悉了課程內容之後，讓學生通過反復地練習而獲得知識和技能.

特點:絕大多數通用的操練和練習型軟體都是設計成“配對結合”的教材，以產生刺激／應答(Stimulus／response)狀態。

適用於操練和練習的內容:主要是對學生的學習極為重要，但教師在課堂上又沒有那麼多時間以問答形式幫助學生進行復習；同時教材應是量化的，即學習任務能用數學的方法進行描述或者教材的內容具有配對的形式。(3)測試和評價在測試和評價中，資訊技術有著廣泛的應用，電腦輔助測驗是其中的典型範例。資訊技術在測試中的主要途徑有：

①測試的構成利用資訊技術保存試題庫自動編制試題型題庫與電腦網絡結合，形成網路型題庫

②測試管理。學生線上回答問題，利用資訊技術對學生的回答進行管理。（4）集成型學習系統和智能導師系統20世紀90年代，在美國出現了一種稱為集成學習系統（ILS）的基於網路的學習環境，系統一般由同一供應商提供的一體化的計算和網路通信硬體、系統軟體、教材和學生成績記錄程式組成。在指導學生學習新知識、新技能，並為學生提供練習和測試等方面起的了很好的作用。智能導師系統是人工智慧在教學中的重要應用。智能導師系統（IntelligentTutorSystem,ITS)是ICAI中具有良好應用前景的研究和應用領域。智能導師系統允許學生與電腦進行雙向問答式對話。一個理想的智能導師系統不僅要具有學科領域知識，而且要知道它所教學生的學習風格，還能理解學生用自然語言表達的提問。2.基於資源的個別化學習

基於資源的學習（Resources-BasedLearning）由來已久，其基本特徵是要求學生利用各類資源進行自學。在基於資源的學習中，教師首先給學生明確一個主題，然後學生根據這一主題在大範圍的可利用資源中展開調查，搜集與問題相關的資訊，並對這些材料進行分析處理，最終解決問題。對於要解決的問題，沒有具體的現成的答案，學生只能通過在廣泛的學習資源中，特別是利用Internet網路教育資訊資源中，調查研究之後，經過深思熟慮和相互探討，才能解決問題。這有利於培養自己創造性解決問題的能力.

基於資源的個別化學習例:對有關鳥類問題收集資源利用多媒體光碟利用網站收集有關鳥類的資料1.4.4工具型1．整合學習中的工具2．探究學習中的工具3．協作學習中的工具4．發現學習中的工具1．整合學習中的工具(1)什麼是整合型學習?(2)一個整合型學習的例子.(3)由例子得到的整合學習的基本思路整合型學習

所謂整合型學習，是指導學生為解決與他們的學科學習有密切關係的學習活動中的問題，選擇和利用資訊技術工具來及時的獲取資訊、分析整合資訊，並精彩地呈現他們的學習結果，資訊技術成為學習活動中不可分割的一部分——像其他課堂工具（如文字教材、參考書、筆和筆記本、計算器、粉筆、黑板等）一樣易於得到，達到了資訊技術與教/學的有機結合。整合中，資訊技術的應用是重要的，但更重要的是如何應用這些資訊技術，應用資訊技術的教學理念。整合的實現，既有學科內容之間的整合，又有資訊技術的應用與學習方法的整合。整合型學習例設計你的臥室(6～8年級的數學)1．目標

通過學習，使6－8年級的學生將：在一個應用活動中使用公制（包括面積和容積單位），在應用性的活動中對小數和百分數進行操作；用電子表格和繪畫軟體來呈現數學問題。2．活動梗概（1）設計他們的臥室。學生感興趣且熟悉的問題（2）限制學生設計的尺寸（特定的體積）和價錢（特定的錢數）。（3）他們必須用繪畫、電腦輔助設計或者房間設計軟體來設計地板及傢俱擺設。（4）要求他們選擇：地板鋪設、天花板和牆的粉刷、適合房間大小的空調和供熱系統。（5）學生使用互聯網來尋找他們要購買的物品，將物品的價錢輸到一個電子錶格裏，隨時計算總的花費。（6）他們用多媒體寫作軟體向全班演示他們設計的臥室。3．活動

（1）通過動手操作形成對面積和體積的概念。比如，製作一些一平方米的紙，平鋪在教室的地板上。測量尺寸然後計算面積，比較結果。以同樣方法再測量教室的牆。

（2）向學生佈置研究計畫：讓學生確定他們家裏的房間的尺寸，如面積和體積（對牆、天花板、地板進行測量）。

課程擴展：將數據輸入到電子錶格裏，計算房間的體積、平均數和中數。 （3）使用電子錶格來考察房間的三維和體積之間的關係。提出下麵的問題：給出一個房間三維的總和，怎樣讓房間的體積最大？（如：長＋寬＋高＝75米？）

（4）向學生提出研究計畫的要求和限制（如：房間體積的限制；地板、粉刷、供暖系統，空調的價錢限制；整個地板被物體所覆蓋的面積的百分數）。 （5）讓學生使用繪圖或者電腦輔助設計軟體或者房間設計軟體來設計房間的平面圖。當學生工作的時候，讓他們把房間裏所有物體的尺寸和占地面積，還有房間的三維一起都考慮進去。

（6)確定學生計算他們粉刷牆壁和天花板的時候需要多少塗料（假設需要粉刷三層），學生從報紙或者互聯網上找到塗料的價格並輸入到電子錶格裏。

（7）學生計算他們房間地板的面積，在互聯網上調查地板裝修的方法和相應的價格。將數據輸入到電子錶格裏。

（8）鼓勵學生在互聯網上購買他們的供暖系統和空調（根據房間的體積），要考慮到功能、功率和價格。將數據輸入到電子錶格裏。

（9）讓學生用文字處理軟體寫出對他們臥室的描述，主要注意用於對他們所選擇的物品的描述語和基本原理的使用。

（10）學生一個人或以小組的形式，使用Powerpoint或者HyperStudio來製作一個多媒體展示，向全班描述他們所設計房間的特點和採用這種設計的道理。4．工具和資源

(1)軟體電子錶格、演示軟體或者多媒體寫作軟體（如Powerpoint，HyperStudio），繪圖和電腦輔助設計軟體、房間設計軟體、文字處理軟體。

(2)網站www.ies.co.jp/math/java/rationAB/ratioAB.html

供貨商和零售商：/等。

另外，在Yahoo！上的家及庭院部分搜索其他的室內裝修、傢俱供應、娛樂等方面的網站。

(3)其他用於發展面積和體積概念的操作工具，米尺。5．評價

應該讓學生參與制定一個適當的評價尺度，另外，以下評價建議可供參考：

(1)用公制測量長度的能力（用米表示，如5.25米）；

(2)用平方米和立方米計算面積和體積的能力；

(3)計算百分數的能力；

(4)精確進行乘法計算和小數加法的能力；

(5)創建平面圖的能力；

(6)用多媒體軟體來交流計畫的能力；

(7)用文字處理軟體來交流計畫的能力；

(8)根據房間的體積選擇合適的空調的能力。

由例子得到的整合學習的基本思路（1）勾畫活動主題。活動主題應具有以下特性：

真實性。對學生來說，活動主題的內容是他們真實生活或學習中所熟悉的；挑戰性。活動主題的內容是學生感興趣的，具有強烈的挑戰性，能激起他們深入學習和探究的動機；

承載性。活動主題的展開和完成，能夠包含和拓展學科學習，達到學科和提升學生素質的目標要求。（2）明確活動目標。活動主題的完成，所要達到的目標不僅包括知識、技能方面，更多的是能力方面的。而且知識方面的目標是通過學生主動建構來實現。能力方面的要求是多方面的，包括資訊技術的應用能力，分析問題、解決問題的能力，創新能力，表達和交流的能力，與他人合作的能力等。。（3）設計活動程式。學習活動程式的設計及其結果，體現了為達到活動目標，在的教學理論指導下，參照一種或多種教學方法和模式，依託活動主題的展開，對活動的具體構思和描述。對學習活動程式或步驟的設計，從宏觀上看是列出如何完成活動的步驟，但從微觀上看，既從活動的每一步的細節看，都應體現和滲透一種新的教學理念。同時還應具有：

可操作性；

可移植性，對其他教師或其他學科的教學也有重要的參考價值；

可評價性，按照設計結果的教學活動應是可評價的.（4）評價。在整合型應用中，評價是多方面的，包括對學生的評價，對教師的評價等，這裏主要是講對學生的評價，評價學生在學習活動中所發生的變化。學生在學習活動中的變化是多方面的，而評價的方法和方式也有所不同。

(5)資源說明。資源說明除了聲明活動中使用過的工具軟體、網站及資訊來源外，對使用過的光碟、圖書、報刊雜誌、訪談過的專家學者以及必備的硬體設備也應一一注明。2．探究學習中的工具

探究（Inquiry）是學習中的一項重要活動,探究學習的基本特徵是:（1）學習者圍繞科學性問題展開探究活動.（2）學習者獲取可以幫助他們解釋和評價科學性問題的證據.

(3)學習者根據事實證據形成解釋，對科學性問題做出回答.（4）學習者通過比較其他可能的解釋，特別是那些體現出科學性理解的解釋，來評價他們自己的解釋.（5）學習者交流和論證他們所提出的解釋.探究的程度可以不同基本特徵探究的不同程度1．問題學習者探究科學性問題學習者自己提出一個問題學習者從所提供的問題中選擇，據此提出新的問題學習者探究的問題來自教師、學習材料或其他途徑，但問題不那麼直接，需要有所改變或自己體會其含義學習者探究直接來自教師、學習材料或其他途徑的問題2．證據學習者針對問題收集事實證據學習者自己確定什麼可作為證據並進行收集學習者在他人的指導下則某些數據數據直接給出，學習者進行分析數據和分析方法都給了學習者3．解釋學習者從證據出發形成解釋學習者總結事實證據之後做出解釋學習者在得到指導的情況下收集證據形成解釋使用證據形成解釋的可能途徑已知證據已知4．評價學習者使解釋與科學知識相聯系學習者獨立地考察其他事實來源，建立事實與已有解釋的聯繫學習者被引導到科學知識的領域和來源可能的聯繫被給出

5．發表學習者闡述和論證自己的解釋學習者用合理的、合乎邏輯的論據表達自己的解釋學習者闡述自己解釋的過程得到他人指導學習者闡述自己解釋的過程得到了廣泛的指導表達的步驟和程式都已給出

多←學習者自主探究的程度→少少←教師和學習材料指導的程度→多資訊技術在探究學習中的作用教學過程使用的資訊技術工具提出問題形成學習者探究的問題利用多媒體、電腦模擬、三維動畫、超媒體等資訊技術工具呈現問題情境搜集數據資料學習者針對問題搜集證據性數據資料通過課程資源庫、數字圖書館、互聯網、網上合作研討、虛擬實驗和探究、模擬與建模等搜集針對問題的數據資料處理分析與解釋學習者從證據性數據出發，經過處理分析，形成符合科學性的解釋使用資料庫、電子錶格、統計軟體、文字處理軟體等對收集到的數據進行處理評價解釋學習者使解釋與科學知識相聯系學習者利用文字處理軟體記錄對解釋的評價，記錄其他事實來源、學科知識與已有解釋的聯繫，形成電子檔案袋發表解釋學習者闡述和論證自己的解釋通過文字處理軟體、PowerPoint、多媒體著作工具、網頁製作工具闡述和論證結果3．協作學習中的工具

協作學習(Co11aborativeLearning)是一種通過小組或團隊的形式組織學生進行學習的一種策略。(1)協作學習的基本模式協作學習的模式有多種，主要有競爭、辯論、合作、問題解決、夥伴、設計和角色扮演等7種。

①競爭模式.是指在小組內（也可以在小組之間），“單獨”完成對內容分解後的任務，教師對學習者的任務完成情況進行評論，其他學習者也可以對其發表意見。這模式有利於激發學生的學習積極性與主動性，但也易造成因競爭而導致協作難以進行的結果。

②辯論模式是協作者之間圍繞給定主題，首先確定自己的觀點。在一定的時間內借助虛擬圖書館或互聯網查詢資料，以支持自己的觀點。教師(或中立組)對他們的觀點進行甄別，選出正方與反方，然後雙方圍繞主題展開辯論。最後由教師和中立組對雙方的觀點進行裁決，觀點論證充分的一方獲勝。也可以是由不同小組或成員敘述自己的觀點，然後相互之間展開辯論，最終能說服其他小組或成員的獲勝。辯論模式有利於培養學生的批判性思維。③合作模式是多個協作者共同完成一個學習任務，在任務完成過程中，協作者之間互相配合、相互幫助、相互促進，或者根據學習任務的性質進行分工協作。不同協作者對任務的理解及其視點不完全一樣，各種觀點之間可以互相補充，從而圓滿完成學習任務。

④問題解決模式中，一般要首先根據學生所學學科與其興趣確定問題。問題解決過程中可以採取多種方式，如競爭、合作、辯論等。問題解決過程中，協作者借助資訊技術，如虛擬圖書館或互聯網查閱資料，為問題解決提供資料與依據。問題解決的最終成果可以是報告或論文。問題解決是協作學習的一種綜合性學習模式，它對於培養學生的各種高級認知活動和問題解決與處理能力具有明顯的作用。

⑤夥伴模式指協作者之間為了完成某項學習任務而結成夥伴關係。夥伴之間可以對共同關心的問題展開討論與協商，並從對方那裏獲得問題解決的思路與靈感。也可以對某個問題的解決產生爭論，並在爭論中達成共識，進而促進問題解決。協作學習夥伴可以是學生，但也可以由電腦充當。由電腦充當的學習夥伴需要人工智慧的支持，即根據一定的策略，由電腦模擬的學習夥伴對學習者的學習狀態進行判斷，對學習者提出問題或為問題提供答案。智能化程度高的協作學習系統可以具有多種不同類型的虛擬學習夥伴，學習者可以自由選擇或由電腦根據學習者的特徵動態確定學習夥伴.

⑥設計模式是基於學習者綜合能力培養和麵向過程的協作學習模式。由教師給定能調動學習者對相關知識的運用能力的設計主題，如問題解決過程的設計、科學實驗設計、基於知識的創新設計等。在設計主題的解決過程中，學習者充分運用已掌握的知識，相互之間進行分工、協作，共同完成設計主題。教師及時發現、總結和評價學習者的新思想和新思路，以促進全體學生對知識的綜合運用能力的提高。

⑦角色扮演模式。該種模式是讓不同學生分別扮演指導者和學習者的角色，由學習者解答問題，指導者對學習者的解答進行判別和分析。如果學習者在解答問題過程中遇到困難，則由指導者幫助學習者解決。在學習過程中，他們所扮演的角色可以互相轉換。通過角色扮演，學習者對問題的理解將會有新的體會。角色扮演的成功將會增加學習者的成就感和責任感，並可以激發學習者掌握知識的興趣與積極性。(2)協作學習的基本框架提出問題或課題分組活動組1合作活動組n合作活動測驗和組間討論教師講評優勝組獎勵(3)資訊技術在協作學習中的作用（1）查詢資訊，尋找解答問題素材。小組成員明確討論內容後，除可以利用周圍各種資源，如可利用的圖書館、教師外，還可以利用Internet上強大的資訊服務功能一WWW，進行相關資料的查詢，搜集各種資訊資源，包括圖書索引及龐大的資源庫資訊，這些資源含蓋了教育、科研、電子報刊等廣泛領域。（2）發佈資訊，展開討論。通過E-mail可以發佈討論通知，通知小組成員討論內容、討論時間、討論方式等資訊。也可通過BBS張貼討論公告，感興趣的小組成員可以在指定時間、以指定方式參加討論；還可用BBS或E-mail的多對多通信方式，進行小組的討論，網上成員可以就相關問題進行網上聊天，交流。當有教師參與討論時，可以對討論情況作總結。（3）為教師提供指導和答疑的工具。在協作學習中，教師需對小組的學習進行必要的指導，解答學生的疑難，並在適當的時機提供幫助，還可以提出一些有針對性的問題以檢查學習情況。人類教師的這些作用，可以如通過網路機房中的“教師機”來實現，這種控制方式靈活、方便而且應變性強。也可以通過電腦“導師”來實現，這要求“導師”具有智能，需要在整個學習系統中建立學生模型以記錄學生的知識水準、學習能力和認知特點；建造教師模型用於作出智能化的教學決策；構建能理解自然語言的智能介面。4．發現學習中的工具

教師將學生置於一個環境中，並給他們提供探索、分析和掌握新概念和原理的工具，這種教學策略和思想構成了發現學習的基本原則。研究者認為:把學生的學習過程也程式化，會僵化學生的思維方式，將會造成巨大的危害。認為電腦所提供的學習環境，對學生應該是相當自由的，當學生在其中學習時，能像數學家一樣思考數學、像物理學家一樣研究物理,這樣才能夠培養學生的學習和研究能力。即是說，可以利用電腦開發成一種極好的學習環境，一種提供給學生聯繫各門學科的規律和知識的微型現實環境—微型世界（Microworld）。兩個例子:(1)LOGO應用(2)酸鹼度研究

LOGO應用劃邊長為50個單位的正方形的LOGO程式。

TOSQUARETOSQUAREFORWARD50REPEAT4RIGHT90FORWARD50FORWARD50RIGHT90RIGHT90ENDFORWARD50RIGHT90FORWARD50END海龜的畫圖過程開始位置FORWARD50RIGHT90FORWARD50RIGHT90FORWARD50RIGHT90FORWARD50在學生使用Logo語言學習時，他們根據一定的繪圖任務（可以由教師指定分配，也可以由學生自己擬定）進行設計，驅動海龜在螢幕上繪圖。如果所作圖形正確，就說明所進行的設計和自己的認識理解是正確的;如果所作圖形不正確，就說明所進行的設計是錯誤的，應該進行查錯並糾正。這種嘗試－觀察－查錯－再試的過程成為學生學習的主要方式。佩柏特教授及其支持者們認為通過這種方式，不僅可以學到幾何的知識，還能發展兒童認知技能，例如猜測、觀察、嘗試與測試、查錯等(2)酸鹼度研究隨著網路和通訊技術的發展，網路支持的微型世界也應運而生。例如：由美國科學探索網路開發的學習化學酸鹼度知識的“PH酸鹼度”就是一個很好的例子。它為學習者學習酸鹼度知識提供了一個良好的網路學習環境。

1.4.5各種應用類型的分析和比較接受式學習建構性學習資訊技術應用程度學習方法真實學習環境虛擬學習環境個別指導遊戲模擬操練和練習集成型學習環境及教學專家系統基於資源的個別化學習探究式學習協作學習整合型學習

學習環境真實程度利用電腦網絡、多媒體進行的課堂教學。支持教師備課分析和比較備課和演示型:幫助教師備課、演示甚至是基於局域網的課堂型教學，為教師的教學提供了強有力的技術支持.同時，在班級教學中，教師能夠使用多媒體和網路教室，使教學手段產生了較大的變化，提高了資訊技術應用的程度，一般說會產生較好的教學效果。但是，如果教學思想和方法不進行改變，仍保持著教師傳授、學生被動接受知識的基本特徵，甚至是由於資訊技術的應用強化了這種特徵，其效果將會大打折扣，顯然這是應該避免的。分析和比較

個別化學習型:

支持個別化學習的資訊技術應用，使個別化教學發生了巨大的變化。這樣的學習環境，使學生的個性得到重視，有助於激發學生的學習動機和學習積極性；能夠促進知識和技能的學習；在一定程度上也有促進提高學生的探索精神和解決問題能力的作用。但是，除了基於資源的個別化學習外，其他幾種學習環境都是虛擬的，對培養學生的合作精神、處理人際關係和共同完成任務的能力，存在著明顯的不足；對學生在真實世界中，發現問題、解決問題的能力的培養，也存在著嚴重的缺陷；在培養學生的獲取資訊、加工處理資訊和利用資訊的能力方面，遠不如工具型應用。分析和比較

工具型:

資訊技術作為學習的工具，在學習者具體操作之前並不顯示教學功能，在學生根據自己的思想進行操作時，會產生意想不到的結果。在這種應用中，資訊技術的支持上並不全面，它要麼為學習者提供可檢索的學習資源；要麼為學習者提供討論問題的通信工具，或者為學習者提供加工資訊、展示成果的工具；或者為學習者提供探究的工具。

從學習的內容上看，主要是結合現實社會中學生數學的、與學科學習有密切關係的問題；學習環境或學習空間，基本上是真實的；從學習活動上看，以小組形式，或分工合作，共同完一項任務，或進行討論，相互幫助完成學習任務，每一個學習者都扮演一定的角色，每一個人的工作都直接影響著小組任務的完成。因此，在這樣的學習環境中，有助於培養學生的合作精神、處理人際關係和共同完成任務的能力；有助於培養學生在真實世界中，發現問題、解決問題的能力；有助於促進學生創造性思維的發展；有助於培養學生獲取資訊、傳輸資訊、加工處理資訊和發佈資訊的能力。所以，資訊技術在教學中的這種應用方式，在促進教學改革，以適應社會發展的需要起著重要的作用，也理所當然地受到教育界的高度重視。

教學應用軟體設計原則2.1.1行為主義學習理論與資訊技術教學應用軟體設計1.行為主義學習理論2.為教學軟體設計提供的原則

(1)接近原則，即反應必須在刺激之後立即出現。

(2)重複原則，重複練習能加強學習和促進記憶。

(3)回饋與強化原則，與反應正確性有關的資訊可以促進學習。

(4)提示及其衰減原則，在減少提示的條件下，朝著期望的反應引導學生，從而完成學習。提示及其衰減原則例電腦的記憶體包括內記憶體和外存儲器。電腦的記憶體包括

和

。內記憶體外存儲器電腦的記憶體包括

和

。

2.1.2認知學習理論與資訊技術教學應用軟體設計

1.認知學習理論，例如資訊加工的理論，基本上還是採取客觀主義的傳統，認為世界是由客觀實體、其特徵以及客觀事物之間的關係所構成。與行為主義學習理論所不同的是它強調學習者內部的認知過程。教學的目標在於幫助學習者習得這些事物及其特性，使外界客觀事物(知識及其結構)內化為其內部的認知結構。

根據認知學習理論對學習的解釋，認為學習的各個內部過程分別是接受、期待、提取資訊到短時記憶、選擇性知覺、語義編碼、反應、強化、激發資訊的保持、形成概念。2.認知學習理論為教學軟體提供的設計原則

1981年加涅、維格和羅傑斯等人指出，學習的內部過程與學習週期的幾個階段是一致的。若能將教學軟體提供的學習活動（人-機交互過程）與學習的內部過程相一致，會明顯地增加軟體的有效性。為此，人們建立了與學習內部過程相一致的相應的CAI活動序列。

學習過程的不同階段

教學軟體提供的相應環境

接受引起注意

期待告訴學生目標

提取資訊到短時記憶刺激學生對先前學習的回憶

選擇感覺資訊呈現刺激材料

語義編碼提供學習指導

反應誘發期待的行為

強化提供回饋

激發資訊的保持評定行為

形成概念增強記憶和學習遷移認知學習理論為教學軟體設計提供的原則

(1)引起注意

這是用以喚起和控制學生注意的活動。其基本方法是，在教學軟體的開始。利用能體現軟體內容且具有強烈感染力的圖形序列(或圖像)，或者利用智能性的詢問，如詢問學習者的名字，當學習者回答他們的名字後，電腦顯示：“×××同學，我很高興和你一起學習××××課程!”，以此來激發學習者的學習興趣，博得學習者的注意。

(2)告訴學生目標

學習開始時，應當讓學生瞭解學習目標，知道他們學習之後將會做什麼，從而激起學生對學習的期望。當學生意識到課程的期望時，他們會以更高的熱情去學習那些所期望的內容。學生的期望又會影響到獲取知識時所使用的將要回憶到短時記憶的知識、技能和策略。描述目標時應使用學生容易理解的語言，而不要使用那些為滿足教學的需要，教學設計人員使用的技術術語。期待是可以選擇的，引導學生的期待，使他們把注意力集中到關鍵部分，為此可以對那些重要的內容加以明顯的標記，例如採用彩色、反顯或劃底線等方法來吸引學生的注意。

(3)刺激學生對先前學習的回憶

由於學習要求把已有的與新的知識結合起來，因此在學習新的知識之前，應指出學生應具備的先決知識和技能。例如,通過測試，刺激學生回憶以前的學習，如果缺少這些預先要求的知識和技能，就在新課開始之前進行補救。同時這也使學生意識到自己已掌握的知識和技能與學習目標的關係，使他們有可能充分利用他(她)的認知結構中已有的合適的概念來同化新知識。(4)呈現刺激材料

向學生呈現刺激材料，是教學活動的重要組成部分。呈現的刺激材料應具有鮮明的特徵，以促進選擇性知覺的內部過程。如學習概念和規則時，使用各種各樣的實例作為刺激材料；要求學生掌握規則的使用時就安排各種例題，讓學生看到這些規則的應用。(5)提供學習指導

這項活動旨在促進語義編碼的內部過程。我們