計算機輔助教學（ＣＡＩ）課件開發(fā)中的問題與建議
本世紀中葉以來，隨著電子技術的興起，為人類的知識、信息的傳遞、交換 提供了日益優(yōu)越的條件。由于電子與信息技術的成果不斷地深入教育領域，大大 地提高了信息處理的效益。促進了教育內容、形式、方法、手段和教育思想發(fā)生變革和很大發(fā)展。以計算機為核心的多媒本技術的迅猛發(fā)展及其在教育上幾乎是同步的運用，使傳統(tǒng)課程走出了媒體單一化的限定，逐步地多媒體化了。心理科學揭示，人的學習結果受感官參與的制約，多感官參與的學習效果明顯地優(yōu)于單一感官參與。多媒體課件的應用，可以對人的多種感官甚至全部感官同時施加刺激，可以最大程度地滿足學習者的學習需要，從而達到最優(yōu)化的學習效果。多媒體使人的學習，在多官能和諧參與條件下實現高效率。作為進入現代教育技術主流的計算機輔助教學(cai),以教育教學的最優(yōu)化為目標，為現代教育教學注入了活力。目前計算機輔助教學(cai) 的 優(yōu)越性越來越得到教育領域的關注和青睞。
擁有現代化的設備并不等于是實現了教育現代化 ____否則教育現代化的問題再簡單不過了,更不會必然導致高質量的教學水平。在教學實踐中，許多教師不是從所要解決的問題或教學的需要出發(fā)，而是從所擁有的媒體或設備開始設計教學。這就出現了為用多媒體而用多媒體的不正常現象。在此，教師無意之中把教學技術手段抬升為教學行為的目的。整個教學仿佛就是為了向學生展示一下先進的媒體技術，至于教學效果如何，倒在其次。更有甚者，有些學校把教師一個學期采用幾次多媒體教學作為衡量其教學成績的一個指標。這種很不合教育道理的評價本身就把多媒體這種教學手段異化為行為的目的，更不利于教師科學、有效的采用多媒體教學。因此，要牢牢記著的是，我們要的是教學效果，并不是“純粹的”先進設備。在多媒體教學中，更應當根據教學的目標與教學內容的需要，選擇恰當的技術手段和表現形式，充分利用各種媒體來表現教學內容；做到化繁為簡、化 難為易、化抽象為具體。
計算機輔助教學的“關鍵”是“ＣＡＩ課件”。它包含著教學內容、教學邏輯和如何進行教，如何指導學的方式方法，以及促進有效學習的適應學習者個性 的各種教學安排；起著計劃、控制學習過程和實施教學的作用。但現在大多數老師關注的是有哪些現成的軟件可用，不考慮或很少考慮自己如何去開發(fā)。故此，當前有一種流行的說法，“電腦是天才的設計，傻瓜的應用?！边@是針對國產優(yōu)秀教育教學軟件稀缺和計算機硬件被閑置的事實的無奈。沒有優(yōu)秀的ＣＡＩ課件，再好的硬件也是“花瓶”。不能允許“天才的設計屬于外國，傻瓜的應用屬于我們”的現象在教育領域中存在。加強對于計算機輔助教學系統(tǒng) 的開發(fā)，特別是設計適合中國教育教學現實需要的、優(yōu)秀的、實用的軟件，尤其 必要與緊迫。
然而，不同的軟件運用于不同的環(huán)境。教學演示型的軟件主要用于課堂教學，個別學習型的軟件主要用于學生自學，因此應用環(huán)境不同，使用的軟件就應不同。目前，流行的ＣＡＩ課件大致有兩類，一類是操練和練習，或者是題庫；一 類是輔導型，大多是電子課本，基本上是教材的“搬家”。能夠真正集教材教法、教育學、心理學及計算機高科技于一身，并能較好地吸收傳統(tǒng)教學與計算機教學 優(yōu)點的產品實屬鳳毛鱗角。實踐表明，這些流行的課件并不實用，脫離了學生與 教師的需要。究其原因，主要是因為這些軟件的設計目的不明確，不能真正反映 出教與學的要點、重點、難點，不符合教學規(guī)律；教學軟件的設計者沒有真正掌 握ＣＡＩ課件的設計與開發(fā)方法，更沒能揭示和遵循教與學的本質和規(guī)律。為了使計算機輔助教學真正進入課堂教學，有必要充分發(fā)揮每一位教師的創(chuàng)造性，動 員和鼓勵他們自己設計和開發(fā)ＣＡＩ課件（包括ＣＡＩ積件），以彌補其不足。
教育軟件從設計方式、方法來看，可分為以知識為主的軟件；智能化教學軟 件；網絡教學軟件三大類。選擇教育軟件基于需要性原則；可用性原則；符合認 知心理等原則。擁有現代化的設備并不等于實現了教育的現代化。在教學實踐中，有許多教師不是從所要解決的問題或教學的需要出發(fā)，而是從所擁有的媒體或設備開始來設計教學，這就出現了“為用多媒體而用多媒體”的不正?，F象。目前，市場上有許多教學軟件，但卻不盡適用于學校。主要原因是因這些軟 件的開發(fā)者主要是技術人員，不熟悉學校課程與教材、教法，因而軟件側重技術 性、藝術性的表現，但卻忽視學科教學規(guī)律和學生的認知心理特征。以多媒體和網絡為標志的現代教育技術，不僅大大增加了課堂教學的信息量，而且能達到傳統(tǒng)教學方法不可能達到的效果。網絡使學習內容在多樣性生態(tài)環(huán)境中實現個性化，為學習化課程的實現提供了現實可能性。采用多媒體教育技術。可以真正做 到師生之間的及時反饋、教育相長，一旦推行，它對現行教學模式的沖擊與超越，對教育改革的推動作用將是不可估量的。計算機及其網絡在教學中的運用改善了教師的教學方式，提高了教學效率，節(jié)省了教學時間，將教師從繁重的教學活動中解放出來，這并不意味著計算機及 其網絡在教學中的運用將削弱并進而替代教師的作用。它只會對教師提出更多更高的要求。在現代教育教學中，教師角色職能已經發(fā)生了相應的變化。教師的作 用主要是通過師生關系表現出來。多媒體技術的介入，使教學系統(tǒng)由傳統(tǒng)的“人 ─人”模式轉變?yōu)椤叭拴C”或“人─機─人”模式，與此相應的是需要建立一 種新型的師生關系。教師要完成他的角色轉換，即從“獨奏者”的角色過渡到“ 伴奏者”的角色。教師應從單純地講授知識轉變?yōu)榻逃虒W信息的處理和設計者，即不僅僅是教育教學信息的表達者，而且還是教育教學信息的加工者、創(chuàng)造者。教師應幫助學生去發(fā)現、組織和管理知識，引導他們而非塑造他們。教師自創(chuàng)教 學軟件的過程，就是讓教師掌握信息技術，不斷提高處理信息能力的過程。為實 現教師角色的這一轉換，每一個教師都應承擔著設計、搜集、組織和加工教育教學信息的功能，在教學軟件設計和開發(fā)中，必須發(fā)揮應有的作用。
ＣＡＩ課 件的功能價值不容忽視。在設計與開發(fā)過程中，決不能忘記教育對象，教育目標這兩個至關重要的方面。就教育對象而言，其年齡層次是首要問題。因為各個年齡階段特 征不同，我們的教育任務也不同：如小學的課件應讓學生形象地學，直觀地學，從玩中學；中學的課件則應在重視形象的基礎上加強直覺教育，同時還應注重啟迪認知逐步向抽象的過渡。這些年齡特征和教育任務，迫使設計者在進行課件開發(fā)時就應首先引起觀察者對學習活動的關注，以期達到目標。但，僅注意調動學生的“興奮點”是不夠的。就教育目標來說，其實它也是設計者設計開發(fā)教學軟 件工作的目標，若脫離了這一點，所作的工作可以說是失敗的。教學技術是受教學目的制約的，正如杜威所言：“如果你的目的是使４０－－５０個兒童學習某些現成的課文，并在教師面前背誦出來，那么你的訓練方法必定力求達到這個結果。但是，如果你的目標是培養(yǎng)一種社會合作和社會生活的精神，那么訓練方法必須從這個目標出發(fā)并和這個目標相聯系。”這就要求我們在教學過程中，應圍繞教學目的并結合教學內容和學生特點選擇教學媒體，以求達到最優(yōu)的教學效果。而讓有經驗的一 線教師參與教學軟件開發(fā)，與技術人員合作研究，就能實現教育對象與教育目標，教育性與高技術的有機結合。
值得指出的是：教育現代化，設備和儀器是必要的，但關鍵仍不在外部硬件，教育的革新不僅是簡單地解決設備問題。“而是要系統(tǒng)地運用一切可能獲得的資源，來發(fā)揮個人地獲得與運用知識的方法 方面所應有的科學精神。”“教育技術絕不是強加于傳統(tǒng)體系上的一堆儀器，也不是在傳統(tǒng)程序上增添或擴大一些什么東西。只有當教育技術真正統(tǒng)一到整個教 育體系中去的時候，只有當教育技術促進我們重新考慮和革新這個教育體系的時 候，教育技術才具有價值。”（《學會生存》）計算機輔助教學必竟是起“輔助”作用，它不應也無法替代教師的整個課堂教學活動。在現有計算機輔助教學(CAI) 軟件的設計和開發(fā)中，教師常常采用把教案移植成軟件，腳本基本上是教案的復 寫。教學情景的真實性被削弱。加之軟件結構和運行形式由若干個演示單元組成，演示單元是由圖片或文字、動畫、或者景象片段等所組成。演示過程又是順序型 的。教師單機演示，它與常規(guī)的錄像教學極為相似。這樣的教學軟件，對于公開課和示范課的作用較大。但由于制作復雜，量大費時，成本又高。加之完整課件 具有固定性、封閉性，其適應性較差，特別是教材或使用環(huán)境發(fā)生改變，課件就 失去了應用價值。因而這種教學軟件不宜提倡，也無法去推廣。
最適宜開發(fā)和制作的ＣＡＩ軟件應是交互式虛擬仿真演示軟件。這種主要是以微教學單元設計與開發(fā)的軟件，是以幫助教師講授某個教學難點，或幫助學生學習某個知識點、技能和能力為目的；或可為學生探究某個認知問題而創(chuàng)設的學習環(huán)境等而設計的“微教學課堂”。這種軟件在進入演示時，甚至演示中途都可能向用戶提供參與機會，用戶可以干預演示過程。由于演示過程和結果受到用戶干預因素的影響，可以呈現許多不同的演示過程和結果。如果希望演示模擬一個理化實驗過程，可以用計算機構造一個師、生參與實驗操作控制的仿真環(huán)境，實驗的每個步驟該怎樣操作和決策都由師、生決定，計算機可以反應出在這種操作 或決策下實驗的結果或后果,并判斷學生的操作決策是否正確。例如,氧氣還原氧 化銅的實驗是初三化學教學中的重點、更是難點?？空n堂演示并不能使學生真正理解、掌握整個實驗過程。可以設計一個全開放的實驗環(huán)境，讓學生在虛擬仿真“實驗室”中自由地選擇和操作，并給予不斷的反饋評價和引導。特別是對那些常規(guī)環(huán)境不允許進行（或不可能進行）的危險操作和成本很高的實驗，可以通過仿真操作，給學生一個生動的認知環(huán)境。讓學生面對計算機就好象在全開放的實 驗室中進行“實驗”，為學生進行探索或創(chuàng)造性實驗提供了條件。在這個環(huán)境中 進行了解和體驗，不僅加深了實驗中的印象，還為今后復習實驗過程提供一個成 本很低的"再試驗"環(huán)境。這也有利于學生的主動參與，激發(fā)學習興趣, 更符合學生的思維習慣。這種有針對性的模擬教學（或學習）軟件, 不僅可以突出教學重 點，突破教學難點，還進行了個別化的教學與指導。這種軟件的教學價值的實質 則是通過控制教學過程中信息傳輸和反饋以實現最優(yōu)化的教學效果，虛擬仿真ＣＡＩ演示軟件無疑是一個理想的輔助軟件。這種軟件的設計和開發(fā)顯然需要學科教師之間；學科教師與軟件人員之間的交流。需要走學科教師與計算機教師、軟件技術員三結合的路子。
針對教師而言，軟件開發(fā)的基本思路應是：學科教師了解多媒體教學的功能 及操作，并在研究教材的基礎上，提出計算機需要解決的問題和教學構思；計算機教師清楚學科教師的教學思想，在技術上進行解決，編制相應的軟件；學科帶頭教師與之一道研究、運用；計算機教師根據教學運用后的反饋情況進行修改。這樣，學科教師根據教學任務需要和計算機可能達到的能力，把所需軟件的功能 用一種共同默契的方式（文字、圖形資料等）描述出來，由軟件人員根據資料的 描述制作相應的軟件，則能使教學訓練流程與軟件控制流程達到有機的結合。
特別需要提倡的是：應鼓勵和要求每位教師開發(fā)“積件”。即許多具有通用 性的、或者獨立性較強的內容，可以脫離具體課程，制成一些“積木式軟件”供 教師選用。這種軟件資料來源廣，如偶有所得，可以信手拈來?！胺e木式”軟件 開發(fā)簡單，費時少，成本低；且機動、靈活，教師易于開發(fā)和掌握，更能發(fā)揮教師的主動性和創(chuàng)造性。由于教師在掌握教學軟件開發(fā)技術和運用過程中，教師的 創(chuàng)作獲得了自由，會迸發(fā)出更多的創(chuàng)造性思維、靈感和火花，將自己的教學思想 和教學設計更充分地表現出來。教師參與設計和開發(fā)“積件”和“微教學單元”軟件，將“積件”思想貫穿課件的開發(fā)制作過程，也提高了課件使用效率，便于校際間課件的相互交流，并可在此基礎上進行“建庫”與“聯網”，可以避免走彎路，減少浪費，達到資源共享。設計和開發(fā)這類型軟件，在目前教學任務較重，學校軟件制作人員缺乏的現狀下，充分發(fā)揮教師群體智慧，通過努力是可以實現 的。
值得一提的是：多媒體不論其功能多么強大，它都存在著一定的適應性和局限性，多媒體同樣也不完全取代幻燈、投影、錄音、錄像等其它媒體。
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