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1、CAI系统的应用形式与教学模式内容摘要：随着现代化教学设备的广泛普及，CAI的教学应用更加广泛了。如何提高CAI的应用效率，分清对应的教学模式，本文作了较为详细的阐述，对广大中小学教师的CAI课件的模式和应用及制作有一定的指导作用。关键词：CAI 应用形式 教学模式通过近六个月的调查，搜集了不少CAI的相关信息和CAI课件。此次调查的范围是全市的所有高中，把搜集来的相关资料进行整理和归类，并在此基础上，对CAI的应用形式与教学模式进行总结和归类。一、CAI的应用形式目前，CAI的应用形式主要有两种，一是辅助式（Adjunct CAI），一是主体式（Primary CAI）。 辅助式CAI是代替
2、教师的部分工作，教师按授课主线进行，把CAI当作教师教学的辅助手段，CAI起着助手的作用，如进行练习、专题复习、解题、测试等。 主体式CAI则可代替教师全部或大部分工作，而教师主要解决个别学生的特殊问题。在这种方式下，CAI进行的会话式教学是授课的主线，它可以进行新知识的传授，提供教学资料和知识，也可以进行检索、改错和测验。通过会话式教学使学生进行个别化学习，即根据每个学生的具体情况，按适合的进度学习。主体式CAI在凡能进行个别学习的部分，全由计算机承担。 目前，我国研制的CAI 课件大都是辅助教学的工具。在国外，一些大学的公共课程、社会成人职业教育、青少年升学等，常用主体式CAI。 采用何种
3、CAI应用形式，要取决于设备条件、课程性质、教学需要等多方面的因素。二、CAI的基本教学模式通过调查发现，CAI教学常有以下几种教学模式：1、训练和实习最普通的训练是基础训练，如算术训练，数理化课程的基本训练，音乐、美术基本训练等等，都要靠学生通过大量的、反复的实践练习和训练，才能使学生较好地掌握所学知识。这种教学模式是由计算机逐个显示问题，让学生键入自己的答案，然后计算机判断答案正确与否，正确则进入下一个问题；不正确则给予提示并再给一次回答的机会，或直接显示出正确的答案。这样，通过让学生回答一组难度渐增的问题，以达到巩固所学知识和基本技能的目的。这里的训练与实习是有区别的：前者是一种联想性的
4、学习活动，例如英语词汇的拼写训练；而实习是用自己所学知识去解决问题的过程，主要是锻炼学生解决问题的技能。这种模式的CAI课件编写比较简单，只涉及题目的编排、答案的判断比较以及记分登记等；复杂一点的可为学生进行提示帮助和教学内容的复习。训练和实习的教学模式可以发挥CAI个别化教学活动，减轻教师批改作业的重复劳动，对基础课程的教学尤为有效。这是目前使用最多的教学模式。搜集来的课件中大部分属于这种模式。2、会话教学会话教学过程有两种类型：一是指导式会话教学；二是询问式会话教学。 指导式会话教学指导式会话教学是基于程序教学思想，把教学内容分成许多教学单元，以合适的模块把教学内容排序，使学生在计算机上自
5、己组织学习。学习开始时，由计算机向学生显示教学内容菜单，然后学生根据提示选择学习内容，计算机系统调出这个程序，开始会话式教学。教学过程中，计算机不断地显示教学内容和提出问题，帮助学生掌握所学内容。学习过程中，如果知识内容容易，可跳到高一级水平学习；相反，如果学生感到学习困难，计算机可以提示，帮助选择适合自己能力的学习内容。计算机犹如一位耐心的学生“家庭指导教师”。但这种模式的CAI在复杂程度上有很大差异。询问式会话教学询问式会话教学是由计算机向学生提供一个信息环境和获取信息的规则表。教学过程中，学生可以询问与学习内容有关的信息，每次询问的目标可以是定向的或简单经验的目标，也可以是特定的目标。在
6、这种模式中，计算机扮演着字典或图书馆的角色，客观存在对学生来说比指导式会话教学模式更有积极的意义，有助于启发学生积极思维，使CAI应用进入较高级的水平。但这主要涉及到自然语言的理解等人工智能的原理，在课件设计制作上要复杂得多。指导式与询问式教学的主要区别在于：前者计算机必须判断分析问题，而后者主要是询问判别；此外，在询问式会话教学中，为了向学生提供咨询，必须有存放知识信息的数据库支持。这种模式由计算机扮演教师的角色，模拟个别化教学的情景。此次搜集的课件中，一中、田中、二中、三中可以归为此类，但都比较简单，离询问式会话教学模式还有一定的差距。模拟教学模拟亦称仿真。计算机模拟是计算机模仿真实现象并
7、加以控制。在教学中使用模拟是CAI目前主要的一种教学模式。由于它非常有利于培养学生解决问题的能力，克服许多开设真实实验的困难，创造优异的实验条件。因此，这一方法正受到越来越广泛的重视和应用。计算机模拟教学程序，通常被设计成与学生有人机会话交互式模拟程序，也有用作为教学演示教具用的无会话功能的模拟程序。利用计算机作生动的演示教具的方法，是其它任何机器都不可代替的。根据CAI模拟程序的功能，可以有以下几种类型：A、模拟实验B、系统模拟C、模拟训练D、教学演示此次搜集的课件中，田中和九中的就属于模拟教学中的教学演示这一类型：田中的把细胞的有丝分裂过程真实地演示出来，九中的把计算机是如何将数据复制到磁
8、盘上的过程直观形象地反映了出来，效果都很好。游戏教学计算机用于教育目的的游戏分为娱乐游戏和教学游戏。教学游戏程序的设计首先要定义游戏的结构以及要实现的教学目标，其次要定义胜利的标尺和游戏规则。设计要把科学性、趣味性和教育性融为一体，从而大大激发学生的学习兴趣。如田中的把学生练习鼠标的基本操作通过一个打气球的教学游戏进行，学生对打游戏很感兴趣，调动了学生学习的兴趣和积极性，效果很好。计算机测验测验在教学中是一个不可缺少的教学环节。计算机用于教学后，越来越多的用于教学评价、测验。这种模式有时单独构成一个CAI系统，有时为了强调其测验功能也称之为计算机辅助训练（CAT）系统。这种模式的CAI可实现学
9、生单元测试、阶段测试以至国家考试。计算机的巨大存储能力使得客观存在可以成为理解的题库存，并具有检索、辨认和统计功能。计算机可从题库存中选择适当的题，组成各种类型级别的试题；计算机可以进行严格的阅卷，还能快速地统计学生的各种分数指标，并提供报表。如我们教育系统对老师的计算机操作水平进行评定的等级考试系统。计算机进行测验分析计算机进行测验分析的主要项目有题目分析、测验稳定程度和测验准确性以及因素分析等。这是一项比较复杂的工作。问题求解在许多学科中，学生解题能力的培养是重要的教学目标之一。例如数学运算、物理习题求解等问题，老师不仅要求正确的解题答案，而且还要求学生掌握其解算过程。这些解题过程的实现也
10、可以用CAI辅助进行，这就是问题求解模式。此模式有两种类型：一是让教师指导学生用计算机求解问题，学生不仅掌握了解题过程，而且通过分析数学表达式，编制出解题程序，上机求出结果，学到利用计算机解决各学科中解算问题的能力。另一种模式是研制一些CAI求解问题的通用程序，供学生使用；程序运行时，计算机一步一步向学生显示解决问题的各步算法，并提示学生输入有关的数据和参数值；计算机解算完毕，向学生输出计算结果，这种模式，一方面使学生对现代求解手段有所了解，既开阔了视野，又扩大了知识面；另一方面，学生不必预先学会一种程序设计语言，可把精力集中在问题求解的具体过程和采用的算法上，为学生深入钻研提供了条件。此模式
11、对培养高中参加信息技术奥林匹克竞赛的学生的编程能力很有帮助。这种模式还可以扩大到非数值计算问题求解。本次搜集的课件中一中的林涛老师的奥赛模拟出题与评分系统就属于此类。但是该系统的题库内容更新不及时、题量小。上述七种教学模式，往往不是使用单一的教学模式进行设计，大多是综合应用在CAI课件设计中，由设计者根据具体的教学内容和教学要求，分别在同一课程不同的内容或不同的教学环节中交叉使用。总之，通过此次调查，对我市所有高中应用CAI进行教学的模式有了清楚的了解和认识。但目前流行的网络环境下的教学模式的应用还处在试用和摸索的初级阶段，今后对这种教学模式还要进一步推广和使用。同时，对广大教师制作CAI课件的水平还有待进一步提高。注释：计算机辅助教学（CAI）：计算机辅助教学（Computer Assisted Instruction）是以计算机为主要教学媒介所进行的教学活动，即计算机帮助教师进行教学活动。计算机辅助训练（CAT）：是指用于职业培训的计算机辅助教学，其特点是学习目标十分明确，偏重于操作能力及应变能力的培养与训练。参考文献：周翼翔编著的CAI的应用现状与发展趋势
