任勝蘭
(太原師范學(xué)院計算機系,山西太原030012)
計算機輔助教學(xué)(computer-Assisted Instruction簡稱CAI)的研究與應(yīng)用始于1958年,至今有40多年的歷史,在這40多年中,它對于教育教學(xué)改革產(chǎn)生了深刻影響,而其自身也已發(fā)展成為有著廣泛應(yīng)用前景的新學(xué)科。
在信息時代,科學(xué)技術(shù)以前所未有的速度向前發(fā)展,其中微電子技術(shù)、計算機、光纖通訊技術(shù)發(fā)展尤為迅速。這一方面向人們提出了要不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)的要求,另一方面也向人們提供了發(fā)展教育的新的思路。計算機輔助教學(xué)不僅用于訓(xùn)練學(xué)生如何使用計算機,而且還將它用于學(xué)校教學(xué)和管理,幫助或代替教師的部分工作。CAI的發(fā)展反映了社會發(fā)展的一種趨勢,它對政治、經(jīng)濟、文化、科學(xué)、和軍事等社會的各個方面產(chǎn)生著巨大影響。這樣,對教育工作者來說,為了培養(yǎng)出適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展要求的人才,在教學(xué)過程中,完全可以借助計算機這一現(xiàn)代化的工具來達到提高教育質(zhì)量和教學(xué)水平的目的,從而在加速現(xiàn)代化教育手段方面邁出可喜的一步。
計算機輔助教育(computer-Based Education,簡稱CBE)是計算機在教育中的重要應(yīng)用,它是新型的交叉學(xué)科,在它的發(fā)展中形成了自身的體系。計算機輔助教學(xué)(CAI)是計算機輔助教育(CBE)的重要組成部分,它是教師提高教學(xué)效果的一個重要環(huán)節(jié)。計算機在教育領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用,包括教學(xué)、研究和輔助教學(xué)中以各種途徑和形式來服務(wù)教學(xué),極大地提高了教育質(zhì)量和效率。
計算機的巨大存儲容量,可以將有關(guān)科學(xué)的所有知識有機地組織存放起來而又文理交叉,多學(xué)科交叉又恰恰是創(chuàng)造性教學(xué)必不可少的條件。CAI的交互性使學(xué)生和教師可以因人而異地選擇學(xué)習(xí)方式,進行個別化教學(xué),這同樣是當(dāng)前創(chuàng)新教學(xué)中的一個非常重要的關(guān)鍵。計算機輔助教學(xué)做為新的教育技術(shù),從媒體適應(yīng)教學(xué)的能力來看,主要表現(xiàn)在它具有適應(yīng)個別需要的能力,它能夠接收學(xué)生的回答,評價學(xué)生的回答并提供及時反饋,根據(jù)學(xué)生的回答情況來調(diào)整教學(xué)。比如在教學(xué)實驗過程中,CAI能夠記錄并報告學(xué)生的執(zhí)行情況,這些是其它媒體所不及的。因此,人們對CAI這種新教學(xué)形式給予了高度重視。
計算機輔助教學(xué)不僅對提高教學(xué)質(zhì)量有極大的促進,更為重要的是能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。但是,對于計算機輔助教學(xué)對創(chuàng)新思維的重要作用,人們認識不夠,尤其是計算機多媒體作為現(xiàn)代教育技術(shù),在培養(yǎng)創(chuàng)新思維上更應(yīng)作為研究重點,無疑是很有意義的。
CAI在一般意義下的重要作用是毋庸置疑的,它在創(chuàng)造性教育中,也培養(yǎng)了創(chuàng)新思維上的作用,目前人們研究的很少。一個是創(chuàng)新性地教,另一個是創(chuàng)新性地學(xué)。在教育這個平臺上,教師的創(chuàng)造性可以得到充分發(fā)揮,有計算機多媒體技術(shù)的支持,教師可通過教學(xué)設(shè)計課件制作,把教學(xué)內(nèi)容和問題有機地組成網(wǎng)狀的體系結(jié)構(gòu),隨時快速地以順序或非順序,線性或非線性的形式提供給學(xué)生。聲、文、圖、像并發(fā)地滿足他們認知需求和能力訓(xùn)練。另一方面CAI又為學(xué)生創(chuàng)造性學(xué)習(xí)提供了良好空間。CAI的直觀性,交互性特征,可以使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣濃厚,而學(xué)習(xí)興趣又是創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的決定因素。學(xué)生的創(chuàng)新思維是伴隨著學(xué)習(xí)興趣的增加,學(xué)習(xí)質(zhì)量的提高而逐漸獲得的。
培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,首先要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,何克抗先生認為創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)應(yīng)抓住五個環(huán)節(jié):一是重視發(fā)散思維的培養(yǎng),二是重視直覺思維的培養(yǎng),三是重視形象思維的培養(yǎng),四是重視邏輯思維的培養(yǎng),五是重視辨證思維的培養(yǎng)。前三個環(huán)節(jié)是最重要的。
思維從問題開始,教師的提問可以直接激勵學(xué)生進行積極的思維活動。但是,教師所提的問題的性質(zhì)和要求是不同的,因而,對學(xué)生思維的激勵作用也是不同的。要想做好計算機輔助教學(xué),課件中設(shè)計科學(xué)的發(fā)問是很關(guān)鍵的一點。
計算機有一個明顯的特點,就是反映快速。當(dāng)學(xué)生對問題作出判斷或解答后,計算機立即會給出評價。而在培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維過程中卻往往需要延遲評價。延遲評價是美國創(chuàng)造學(xué)家奧斯木倡導(dǎo)的“智力激勵法”的一條原則,其基本要求是在產(chǎn)生各種設(shè)想的過程中,暫不要對設(shè)想進行評價,以便參加討論的人能在和緩自由的氣氛中暢所欲言,互相啟發(fā),在有限的時間內(nèi)提出數(shù)量眾多的創(chuàng)造性設(shè)想。
集體討論也是激勵思維的方法之一。在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中,這種方法常為教師采用。但在計算機輔助教學(xué)中,集體討論如何進行才能發(fā)揮計算機的特長,是很值得研究的。集體討論是一個反復(fù)設(shè)想,反復(fù)評價的過程。在集體討論的條件下思維活動是在評價的引導(dǎo)和推動下螺旋式上升的。CAI課件的設(shè)計就應(yīng)該把握住“反復(fù)評價”和“引導(dǎo)”這兩個關(guān)鍵。傳統(tǒng)課堂教學(xué)中的集體討論,氣氛雖活躍,但不容易控制,教師很難或根本無法對眾多學(xué)生的設(shè)想進行記憶、分類、綜合、評價,只能大致引導(dǎo)一個方向。面對計算機CAI課件則不然,它可以記錄下每一個學(xué)生的設(shè)想。對這些設(shè)想進行分類,分析其合理成分,指出其不足之處,這樣其實是引導(dǎo)學(xué)生展開更高一層的思維活動,提升其思維品質(zhì),引發(fā)其創(chuàng)造性思維的產(chǎn)生。
多向求解,是我國傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教育中的一條成功經(jīng)驗。算術(shù)、代數(shù)、幾何都使用這種方法,就連許多數(shù)學(xué)游戲也是用這種方法設(shè)計的。以往這種方法,多半著眼于邏輯思維訓(xùn)練,著眼于思維靈活性的培養(yǎng)。還沒有明確認識這種做法對于培養(yǎng)發(fā)散思維的重要意義,計算機輔助教學(xué)的多向求解設(shè)計應(yīng)自覺朝著有利于發(fā)散思維能力的培養(yǎng)上下工夫。
培養(yǎng)發(fā)散思維能力的途徑是多樣的,集中思維的課題中也存在著發(fā)散思維的因素,在CAI教學(xué)中應(yīng)該認識這種因素,發(fā)掘這種因素,然后運用這種因素自覺地去培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力??傊?隨著科學(xué)技術(shù)的不斷完善和日新月異的飛速發(fā)展,我國的教育教學(xué)也會逐步走向完善。
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