初探計算機在教學中的作用

喻　蘭

80年代后90年代初,伴隨著計算機模式的變化,以筆式交互為特征的筆式計算環(huán)境的迅速發(fā)展,使得基于各種Tablet的交互設備和對手寫識別的研究得到了人們的重視。比較之其他交互設備的一個明顯特征是它易于控制,可以被用來進行高效自然的勾畫,無論是文字還是圖形都可以被自然的勾畫在Tablet并顯示與屏幕上,不但迎合了人們使用紙筆的自然工作方式,還彌補了教師在講課通過點擊或鍵盤輸入的限制,簡化了教師對計算機的交互操作和控制。目前用于教師講課、備課的軟件根據(jù)輸入方式分為兩種:

第一種采用WIMP(Window, Icon, Menu, Pointing device)交互方式。WIMP交互方式具有直接操作(direct manipulation)的特點,具有界面元素的可視性、快速的操作反饋、交互動作的可逆性和動作語法的正確性等特點。而隨著計算機軟硬件技術的繼續(xù)發(fā)展以及人們交互需求的深化和增加,WIMP界面已經(jīng)逐漸難以滿足當前人們對人機界面的需求,逐漸成為計算機使用效率的瓶頸。

第二種就是基于手勢的交互式授課軟件。這類軟件采用筆式交互,在授課的過程中會涉及少量的命令手勢?，F(xiàn)有的ACI教育軟件多數(shù)采用WIMP方式,針對正常的學齡兒童來開發(fā)的。教師不用頻繁的關注所有孩子的狀態(tài),而對于聾孩子而言,根據(jù)他們的認知特點,他們的注意力本來就難于集中,集中的時間相對較短。這就要求老師隨時要關注到每一個孩子的狀態(tài),而傳統(tǒng)按鈕要求教師確定按鈕的位置再點擊,限制了老師的行為。如果將點擊操作與手勢控制結(jié)合起來,講課的過程將更加流暢,而不用拘泥于某個范圍的某個按鈕。

由于多媒體技術的發(fā)展,CAI能夠集圖、文、聲于一體,用多種形式表現(xiàn)同一教學信息,使傳統(tǒng)教學中難以表達的內(nèi)容生動有趣、形象直觀地展現(xiàn)在學生面前,填補了一些教具的空缺,極大地豐富了教學手段,使學生學習的注意力更加集中,對現(xiàn)象或過程的認識理解更加深刻,因而記憶也就更加牢固。同時,CAI能夠在學生作出反應后,及時對學生的作業(yè)、回答作出客觀的分析,以其掌握知識的情況作出判斷,隨即顯示反饋信息,從而使學習的行為得到及時強化,提高了學習效率。

CAI適應于個別化教學。CAI可以編出分支式的教學程序,使呈現(xiàn)的材料和方式能夠適應每一位學生的思維特征,并能對學生的學習情況進行分析判斷、作出特定的反應。也就是說,計算機可以根據(jù)學生的智力程度準確地作出學習計劃,完成個別化學習程序方面所需的大量工作,對教師而言減少了工作量,對學生而言可以按自己的進度學習,便于循序漸進。

CAI有利于大面積施教。CAI適應面廣,可覆蓋各級各科的教學;CAI網(wǎng)絡系統(tǒng)使受教育者在不同地點、不同時間內(nèi)共享系統(tǒng)資源,進行交互式學習,特別是近年來采用衛(wèi)星通訊和光纖通訊進行傳輸,使CAI教學跨越國界。

多媒體使CAI可采用圖形、圖像、動畫等各種交互傳遞。所謂交互就是計算機與學生之間的積極的信息交流。計算機將已設計好的課程內(nèi)容逐一呈現(xiàn)給學生,各教學階段都讓學生有思考、回答或詢問的機會。計算機提供信息,然后在學生反應的基礎上再決定如何授新課,并不斷重復這一過程。在這一過程中,計算機不斷核對已設計好的答案,決定給予鼓勵、糾正或?qū)W習下一步驟的提示等,這是一種有效的交互作用。在計算機面前,學生回答沒有窘迫感,并且計算機能耐心、細致地幫助學生。因此,教學效果較好。

計算機教學能夠綜合運用多媒體技術、虛擬現(xiàn)實技術等各種現(xiàn)代教育技術媒體,從而大大提高了教學質(zhì)量和效率。多媒體技術的發(fā)展為計算機教學增添了活力,因其文、圖、聲并茂且具有良好的交互性,使得各種教育信息的表達更加生動、直觀和多樣化。虛擬技術以電子信息裝置取代原有的感知對象,具有其他方法難以替代的優(yōu)勢。

在傳統(tǒng)的教學過程中,一般是通過演示與講解來體現(xiàn)教學的直觀性,而這種方法往往缺乏生動性,調(diào)動不起學生學習的積極性。而計算機教學卻能做到實用化、系統(tǒng)化,靈活而多變,以聲音和屏幕圖像合理組織形象生動的畫面及畫面點數(shù),充分利用感性材料與學生的形象思維相結(jié)合,創(chuàng)設最佳情景。不但可以傳播大量教學信息,給學生以清晰明快的感受,而且可以調(diào)動學生的所有感官共同參與到輕松愉快的學習環(huán)境中,從而達到良好的教學效果。計算機不僅能把實驗中難以實現(xiàn)又難以描述的過程展現(xiàn)出來,而且也能把現(xiàn)有的許多實驗模擬顯示出來,但絕不能用計算機演示來代替一切。傳統(tǒng)教學模式中教師的講解和逐步推導等教學手段,以及一些模型、掛圖、實驗等教學手段,都是計算機不能取代的。

計算機教學,不僅能使學生學到各種專業(yè)知識,而且還能培養(yǎng)學生的思維品質(zhì)。計算機的語言可以強迫學生用有序的邏輯思維方式進行交流。任何不精確的成分,計算機都將拒絕接受。實踐證明,學生使用計算機之后,能把邏輯思維的方式遷移到日常學習、工作、生活等領域。

作者單位:貴州省黔西縣畢節(jié)第二實驗高中