交互智能性教學課件是指適應教師和學生運用的課件,它有別于傳統意義上的人工智能課件,代表了計算機輔助教學的一個新方向。其中的交互是指通過使用者操作計算機圖形元素以實現特定教學目標的過程,而智能性則是指對使用者的操作過程進行跟蹤記錄,并且作出相應的反饋及評價的功能。因此,交互智能性教學課件是使用者通過自己的實踐操作完成具有一定目標的教學,由課件根據使用者的操作及時做出反饋,實現用戶自身知識結構中某一知識點的意義建構。
一、交互智能性教學課件的內涵
1.交互性。交互性是計算機最突出的特征,沒有交互性的課件不能稱之為真正意義上的課件。人機交互是指人與計算機之間使用某種對話手段,以一定的交互方式,為完成確定任務而進行的人機之間信息交互的過程。即用戶通過輸入設備將自己的想法、問題、指令傳遞到計算機中,計算機根據相應的軟件發出指令對用戶的輸入通過輸出設備進行反饋,從而構成人機之間信息的雙向傳遞,據此可以實現人對計算機的控制、人向計算機求助、人與計算機的協作、通過計算機進行人與人之間的交流等等。
2.智能性。智能性是指體現軟件的智能化。比如,課件能及時反饋、回答學生提出的問題,通過智能診斷機制判斷學生的學習水平,分析學生產生錯誤的原因,同時向學生提出更改建議以及進一步學習的建議;能根據學生的反應為其指定不同的教學內容;在人機會話方面具有一定的自然語言處理能力等。但是就現有的科學技術水平而言,短時間內課件顯然無法具備上述的全部功能,一般認為,只要具有上述一個或幾個特征的教學課件就可以稱之為智能性教學課件。交互智能性教學課件的主要目的是學習者在交互中發現問題、提出問題、分析問題,得到提示和指導,進而解決問題,實現知識技能的自我主動建構。
二、教學課件制作的現狀及存在的問題
1.缺乏交互能力。目前,有許多中小學課件存在著人機交互差的問題,使學習者在學習過程中始終處于被動狀態之中。在使用課件學習時,學生只能完成一些選擇題(單選或多選)和填空題,不能對一些具有創造性的題目來進行解答。特別是在課堂教學過程中,只能通過教師控制課件流程的操作和學生簡單輸入答案的方式進行。
2.缺乏適應能力。不同的學習者、不同的教學環境和不同的學習階段,分別有不同的教學要求,而大多數課件的教學內容和教學方法的設計已經由制作者事先固化了。雖然學生可以選擇不同的課程內容,但由于基于課件的教學過程是固定的,學生不能根據自己的需要選擇適應自己的教學內容。同時由于這些課件也已經固化了教學內容以及知識顯現的方式,存在著針對性差的缺點,因此無法適應學生的不同個性,更談不上創造性的發揮,所以不能取得良好的教學效果。
3.缺乏創造能力。許多課件在制作過程中,只是單調地用顯示屏來展示教科書中的內容,在課件設計中忽視了教學情況的創設,或者教學情境創設得相當粗糙,沒有通過使用圖形、文字、聲音和動畫及其他多媒體工具進行再現或者仿真,缺乏有效的手段來啟發學生的思維,因此課件難以發揮其應有的作用
4.缺乏糾錯能力。由于教學課件無法展示教學內容,因此,想得到正確的答案,使用者只能通過課件設計師或預先設定的標準來判定,課件本身并不能根據學生的解答做出準確和科學的評價。同樣,對于出現的錯誤、錯誤產生的原因以及應采取的解決方案,課件均不能提供相應的解決方案。
5.課件的封閉性。現在大多數課件在設計完成后,不能充實和更新教學內容,具有嚴重的封閉性。封閉性是當前課件最大的弱點,由于內容的限制,導致不能擴展,適用范圍小,教師在教學時缺乏自主性,尤其是用戶不能進行任何形式的修改,課件的內容也不能重新灌裝,不利于教師和學生自主性的發揮,不能很好地適應不斷變化的課堂教學。
三、制作交互智能性教學課件的意義
1.對學生學習興趣的影響。眾所周知,興趣作為一種非智力因素,對學生的學習能夠起到巨大的促進作用。在比較傳統教學方式與現代信息技術輔助教學對學生學習興趣與態度的影響的過程中,我們能深刻地感受到這種影響是非常明顯的。絕大部分的學生希望教師在課堂上使用交互智能性教學課件進行教學,只有極少數學生不喜歡教師使用多媒體上課,原因是升學壓力較大,認為多做題就可以了。
2.對學生科學素養和科學探究能力的影響。使用交互智能性教學課件進行教學,最大的特點是改變了課堂教學的形式,給學生提供了一種可以自己嘗試的教學平臺,對于學生的科學素養,以及科學探究能力的提高有很大幫助。使用交互智能性課件進行教學,能夠給學生自主學習和進行科學探究提供時間和空間的保證,突出了學生的主體地位。讓學生親身經歷和體驗科學探究活動,可以激發學生的學習興趣,增進其對科學的情感,可以更好地培養學生的科學態度和科學精神,幫助學生準確理解科學的本質。
四、交互智能性教學課件的制作
1.教學設計。教學設計是交互智能性教學課件開發過程中最能體現教師教學經驗和教師個性的重要部分,也是教學思想最直接和具體的表現。教學設計階段的主要任務包括詳細分析教學內容,劃分教學單元,選擇適當的教學模式,了解學生現有知識水平等。分析教學內容指的是根據教學目標,具體劃分教學內容的范圍,揭示教學內容各組成部分之間的聯系。教材是教學的依據之一,也是多媒體課件設計的主要藍本,只有把握好教材內容和課程標準,深刻了解教材的知識結構和內容體系,才能實現有效的教學。因此,在選擇好課題后,應仔細分析和研究教學內容,理解重點、難點問題,確定課件的內容結構、表現形式及教學順序。教學單元劃分的依據是新課程標準和學校所使用的現行教材及所在班級的學生對知識的掌握程度及學生智力水平,把教學目標逐步演化成一系列的教學單元,并根據教學內容的難易程度和知識體系。選擇控制教學單元前進的策略,即確定課件的結構方式。
2.開發平臺。交互智能性教學課件的開發平臺很多,在對開發平臺進行選擇時,當以能真正體現課件的交互性和智能性為先決條件,其中以Flash為最有效的制作開發工具。首先Flash有豐富的圖形處理功能,開發軟件支持矢量圖繪制,能保證圖形圖像縮放自如而不失真;其次隨著Flash新版本的不斷推出,這一開發軟件更加注重腳本語言的發展,為實現課件的交互性和智能性提供了更好的技術支持。另外,Flash是一種基于Web的開發平臺,數據占用空間小,播放平滑、流暢,操作簡便,在目前的網絡傳播中具有絕對優勢,真正增強了教學的可視性、靈活性。
3.腳本設計。腳本是在教學的基礎上所作的計算機與學生交互過程方案設計的詳細報告,是下一個階段實行軟件編寫的直接藍本,是課件設計與實現的過渡階段。腳本設汁主要包括系統結構說明、教學內容及呈現方式、屏幕界面設計、教學單元鏈接關系、人機交互控制方式等。制作腳本的內容順序與軟件的流程順序相對應,按媒體分類編寫,包括教學內容標題、文件名、顯示、聲音、控制、說明等部分,各部分內容成為一個整體。鏈接關系主要有三種結構方式:樹型、網型和線型,鏈接方式應根據教學內容和各頁間不同需要來靈活選取。腳本的描述無規定格式,但所包含內容是基本一致的,即在腳本中應注明計算機屏幕上要顯示的內容、音響系統中所發出的聲音,以及這些內容輸出的具體順序與方式。
4.軟件開發。軟件開發的任務是將教學設計階段所確定的教學策略,以及腳本設計階段所得出的制作腳本用某種計算機語言或多媒體創作工具加以實現。一般情況下,為了提高效率,降低開發成本,應盡可能采用專門的課件創作工具如Flash等。課件編寫完成后需進行調試和不斷的修改,與其他類型的軟件一樣,調試的目的是為了找出課件中隱含的各種錯誤并加以排除,其中包括教學內容的知識性錯誤和計算機語法上的各種錯誤。
5.評價與修改。課件評價與修改是課件開發過程中的一個重要階段,該項工作實際上存在于教學設計、腳本設計、軟件編寫的每一個階段。根據評價的主體不同,可以將多媒體課件的評價分為正式評價和非正式評價兩類。正式評價是由有關部門組織專家構成專門小組,經過嚴格的程序對課件進行全面而科學的評價,該評價通常具有較高的權威性。非正式評價則是由個別或若干開發人員、教師或學校所進行的一般性的評價。任何一個教學課件都不可能是十全十美的,因此在課件投入使用后,課件開發人員仍需密切跟蹤其運行、維護記錄,根據需要來充實、完善課件內容,積極提高課件質量,使之具備強大的生命