初探计算机在教学中的作用

喻　兰

80年代后90年代初,伴随着计算机模式的变化,以笔式交互为特征的笔式计算环境的迅速发展,使得基于各种Tablet的交互设备和对手写识别的研究得到了人们的重视。比较之其他交互设备的一个明显特征是它易于控制,可以被用来进行高效自然的勾画,无论是文字还是图形都可以被自然的勾画在Tablet并显示与屏幕上,不但迎合了人们使用纸笔的自然工作方式,还弥补了教师在讲课通过点击或键盘输入的限制,简化了教师对计算机的交互操作和控制。目前用于教师讲课、备课的软件根据输入方式分为两种:

第一种采用WIMP(Window, Icon, Menu, Pointing device)交互方式。WIMP交互方式具有直接操作(direct manipulation)的特点,具有界面元素的可视性、快速的操作反馈、交互动作的可逆性和动作语法的正确性等特点。而随着计算机软硬件技术的继续发展以及人们交互需求的深化和增加,WIMP界面已经逐渐难以满足当前人们对人机界面的需求,逐渐成为计算机使用效率的瓶颈。

第二种就是基于手势的交互式授课软件。这类软件采用笔式交互,在授课的过程中会涉及少量的命令手势。现有的ACI教育软件多数采用WIMP方式,针对正常的学龄儿童来开发的。教师不用频繁的关注所有孩子的状态,而对于聋孩子而言,根据他们的认知特点,他们的注意力本来就难于集中,集中的时间相对较短。这就要求老师随时要关注到每一个孩子的状态,而传统按钮要求教师确定按钮的位置再点击,限制了老师的行为。如果将点击操作与手势控制结合起来,讲课的过程将更加流畅,而不用拘泥于某个范围的某个按钮。

由于多媒体技术的发展,CAI能够集图、文、声于一体,用多种形式表现同一教学信息,使传统教学中难以表达的内容生动有趣、形象直观地展现在学生面前,填补了一些教具的空缺,极大地丰富了教学手段,使学生学习的注意力更加集中,对现象或过程的认识理解更加深刻,因而记忆也就更加牢固。同时,CAI能够在学生作出反应后,及时对学生的作业、回答作出客观的分析,以其掌握知识的情况作出判断,随即显示反馈信息,从而使学习的行为得到及时强化,提高了学习效率。

CAI适应于个别化教学。CAI可以编出分支式的教学程序,使呈现的材料和方式能够适应每一位学生的思维特征,并能对学生的学习情况进行分析判断、作出特定的反应。也就是说,计算机可以根据学生的智力程度准确地作出学习计划,完成个别化学习程序方面所需的大量工作,对教师而言减少了工作量,对学生而言可以按自己的进度学习,便于循序渐进。

CAI有利于大面积施教。CAI适应面广,可覆盖各级各科的教学;CAI网络系统使受教育者在不同地点、不同时间内共享系统资源,进行交互式学习,特别是近年来采用卫星通讯和光纤通讯进行传输,使CAI教学跨越国界。

多媒体使CAI可采用图形、图像、动画等各种交互传递。所谓交互就是计算机与学生之间的积极的信息交流。计算机将已设计好的课程内容逐一呈现给学生,各教学阶段都让学生有思考、回答或询问的机会。计算机提供信息,然后在学生反应的基础上再决定如何授新课,并不断重复这一过程。在这一过程中,计算机不断核对已设计好的答案,决定给予鼓励、纠正或学习下一步骤的提示等,这是一种有效的交互作用。在计算机面前,学生回答没有窘迫感,并且计算机能耐心、细致地帮助学生。因此,教学效果较好。

计算机教学能够综合运用多媒体技术、虚拟现实技术等各种现代教育技术媒体,从而大大提高了教学质量和效率。多媒体技术的发展为计算机教学增添了活力,因其文、图、声并茂且具有良好的交互性,使得各种教育信息的表达更加生动、直观和多样化。虚拟技术以电子信息装置取代原有的感知对象,具有其他方法难以替代的优势。

在传统的教学过程中,一般是通过演示与讲解来体现教学的直观性,而这种方法往往缺乏生动性,调动不起学生学习的积极性。而计算机教学却能做到实用化、系统化,灵活而多变,以声音和屏幕图像合理组织形象生动的画面及画面点数,充分利用感性材料与学生的形象思维相结合,创设最佳情景。不但可以传播大量教学信息,给学生以清晰明快的感受,而且可以调动学生的所有感官共同参与到轻松愉快的学习环境中,从而达到良好的教学效果。计算机不仅能把实验中难以实现又难以描述的过程展现出来,而且也能把现有的许多实验模拟显示出来,但绝不能用计算机演示来代替一切。传统教学模式中教师的讲解和逐步推导等教学手段,以及一些模型、挂图、实验等教学手段,都是计算机不能取代的。

计算机教学,不仅能使学生学到各种专业知识,而且还能培养学生的思维品质。计算机的语言可以强迫学生用有序的逻辑思维方式进行交流。任何不精确的成分,计算机都将拒绝接受。实践证明,学生使用计算机之后,能把逻辑思维的方式迁移到日常学习、工作、生活等领域。

作者单位:贵州省黔西县毕节第二实验高中