教学设计在基于计算机的辅助教学软件系统中的应用实例分析

　　一、摘要关键字
　　多媒体技术的出现改变了传统计算机在人们心目中专业化的印象，它使计算机走向社会、走向家庭，深入到每一领域，使普通人使用计算机成为可能。多媒体教育软件的出现不仅对现在教育手段是一种冲击，而且将对人们的教育观念产生深远的影响。在众多的教学软件中，也鱼目混珠，水平参差不齐，能否体现教学设计将是一个十分关键的问题。可以这么说，一个教学软件如能较好地体现出教学设计，那么该软件应该说是一个较成功的教学软件。
　　关键字：教学设计多媒体教学软件CAI
　　二、背景引言：
　　教学设计是把教学原理转换成教学材料和教学活动的计划。教学设计要遵循教学过程的基本规律，选择教学目标，以解决教什么的问题。教学设计是实现教学目标的计划和决策性活动。教学设计以计划和布局安排的形式，对怎样才能达到教学目标进行创造性的决策，以解决怎样教的问题。教学设计是以系统方法为指导。教学设计把教学过程各要素看成一个系统，分析教学问题和需求，确立解决的程序纲要，使教学效果最优化。教学设计是提高学习者获得知识、技能的效率和兴趣的技术过程。教学设计是教育技术的组成部分，它的功能在于运用系统方法设计教学过程，使之成为一种具有操作性的程序。
　　现在在市场上出现不少商业教学软件，还有不少教师自制的教学软件，有相当一部分是课本搬家或板书搬家，这些教学软件在教学中能否发挥出较好的作用，这是广大教师十分关注的问题。如果将教学设计的思想融于多媒体教学软件的开发中，是否能起到较好的效果呢？
　　三、研究方法：
　　针对所见用过的及自己编写的教学软件，运用教学设计的思想进行分析，这些软件有：
　　A某商业教学软件《初中三年级政治课》：该软件是比较明显的书本搬家的一类。它将初三政治课本共二十多课制成一张光盘，有课文朗读，即与书本一模一样；有史画廊，这部分是书本的补充，以照片和图片的形式向学生展示一些背景知识，以加深对课本知识的理解，这是该软件较好的一面。但该软件没有练习题，无法检测学生的掌握情况。
　　B某商业软件《电脑入门》：知识量大，讲解透彻，演示具体，动画效果较好，配有大量的练习题。在练习过程中，学生们经常较劲，跟自己较，跟别的同学较，学生十分喜欢，有意犹未尽的感觉。
　　C自制的教学软件《初中数学应用题相遇、追击问题》：是为本校某位数学教师为作一节公开课而匆忙编写的，比较注重动画效果，用一辆快车和一辆慢车在跑，形象地反映出相遇和追击的本质。但本软件无练习题，无法实现与学生的交互。
　　以上三个教学软件具有一定的代表性，本文想就教学策略应用与实现、教学媒体的编辑与制作这二方面进行分析。
　　四、实验过程及实验数据：
　　1、教学策略应用与实现
　　教学策略一般由两种方式：一种是以教为主的教学策略，一种是以学为主的教学策略。
　　以教为主的教学策略，以先行组织者教学策略为重点，就是学习者认知结构中原有观念的具体体现，即通过适当的语言文字表述或通过某种媒体呈现出来的、与当前所学内容相关的原有观念。
　　以学为主的教学策略，由以下几个步骤组成：支架式教学策略、抛锚式教学策略、随机进入教学策略。
　　支架式教学策略有搭脚手架，即围绕当前学习主题，按最邻近发展区的要求建立概念框架；进入情境，即将学生引入一定的问题情境（概念框架的某个层次）；独立探索，即让学生独立探索，探索内容包括确定与当前所学概念有关的各种属性，并将这些属性按其重要性大小顺序排列。
　　抛锚式教学策略由以下几个步骤组成：创设情境：即使学习能在和现实情况基本一致或相类似的情境中发生；确定问题：即在上述情境下，选择出与当前学习主题密切相关的真实性事件或问题作为学习的中心内容，选出的事件或问题就是锚，这一环节的作用就是：抛锚；自主学习：即不是由教师直接告诉学生应当如何去解决面临的问题，而是由教师向学生提供解决该问题的有关线索（例如需要搜集哪一类资料、从何处获取有关的信息资料以及现实中专家类似问题专家的探索过程等），由学生进行：自主学习。
　　随机进入教学策略由以下几个步骤组成：呈现基本情境：向学生呈现与当前学习主题的基本内容相关的情境；随机进入学习：取决于学生随机进入学习所选择的内容，而呈现与当前学习主题的不同侧面特征相关联的情境；思维发展训练：教师与学生之间的交互应在元认知级进行，要注意建立学生的思维模型，即要了解学生思维的特点，注意培养学生的发散性思维。
　　A教学软件较多地体现了以教为主的教学策略，把书本知识搬家到屏幕上，该讲的都讲了。以学这主的教学策略有一些体现，但不多。如史画廊体现了自主学习、呈现基本情境、随机进入学习的教学策略。
　　B教学软件能较好地体现以教学为主的教学策略和以学为主的教学策略。如重点突出，讲解清晰透彻，知识点明确，图文并茂；通过屏幕上的？引导学生不断思索，带入问题的情境中，并通过练习题去思考问题的答案，自己去解决。还有一些相关的知识的链接，可以了解更多的背景知识，以扩展学生的发散思维。该软件的教学策略动用得非常好，在这两方面的教学策略体现得都较突出。
　　C教学软件是为某一节课而编写的，知识点不是很完整，但对难点的突破较别的教学手段有其好的一面，动画效果较好，学生比较喜欢。以学为主的教学策略体现得不多。
　　2、教学媒体的编辑与制作
　　不同的教学目标决定不同的媒体类型和媒体内容的选择。若不遵守这一原则，效果将会适得其反。对教学媒体的选用和设计应以符合教学内容为原则。教学媒体的设计必须与教学对象的年龄特征相适应，否则不会有理想的教学效果。
　　教学软件的使用对象是学生，我们就要研究学生的心理。教学媒体设计的心理学依据为：注意、知觉、记忆、概念形成。
　　注意：认知心理学的研究指出，学习过程不是从外界刺激产生感觉开始，而是从个体的学习动机和由此产生的对于感觉信息的选择性注意开始。因此，没有注意就不可能产生学习。注意的特性有：选择性、新异性、简洁性、适中性、期望性。
　　知觉：认知心理学研究表明，知觉具有下列和教学媒体设计密切相关的特征：整体性，这是知觉的基本特征之一；相对性，知觉不能用绝对值表示，只能通过比较来衡量，在设计媒体的呈现方式时必须考虑知觉的这种特性；对比性，当两种事物的属性难以区分时，应将它们放在一起呈现，而不是分开。并在画面上用不同的颜色、字体或符号标出它们的不同点，或是将细微的差别加以放大，这些均有利于知觉的对比，从而难帮助学习者更好地辨别。
　　记忆：认知心理学研究表明，记忆具有下列和媒介设计有关的特征：组块性，组块是心理学家乔治。米勒提出的记忆单位，具有不同的认知结构的学习者在记忆同一事物时所用组块的内容不同。因此教学媒体设计者，应根据学习者特征分析预估出该学习者对当前教学内容的认知结构，并据此对欲呈现的媒体内容预先进行组块；有限性，大量的心理学实验研究表明，人类的短记忆容量是72个，而5个项目是最可靠。
　　概念形成：为了帮助学习者更有效地形成概念，媒体设计者应考虑要领形成过程的下列规律：从实例出发而不要从定义出发、既要使用正例，也要使用反例、应使用和正例相近的反例、列出属性表比直接用文字定义概念有效。
　　在本文所提及的三个教学软件中，A教学软件，注意体现得不好，大量的文字和稀少的画面，使学生的学习兴趣大减，一个声调的解说也使人昏昏欲睡；知觉也因满篇文字分不清主次难以体现出来；记忆和概念的形成体现亦不明显。
　　B教学软件，画面轻松活泼，文字较少，但较突出；相似、相近的概念在同一画面中用不同的颜色的字体区别开来，使学生学习起来更能多比较；新旧知识融为一体，在学习新知识的同时，也能复习旧知识，新知识的学习也是建立在旧知识的基础之上，记忆起来较为容易；通过正例、反例的大量练习，能更好地掌握知识。本教学软件在应用媒体方面是一个较为成功的教学软件。
　　C教学软件，画面雅致，体现数学的严谨性，文字少而精；重点处以不同颜色、字体加以强调；没有练习题来巩固知识。能体现出注意与知觉，但记忆和概念的形成在该教学软件中未能体现出来。
　　五、讨论
　　通过对这三个教学软件一年的使用，我对部分班级进行了抽查，粗略统计一下使用教学软件上课与传统的教学手段相比，哪一种学生更能接受。
　　表使用教学软件与传统教学手段调查表
　　年级
　　使用人数
　　使用教学软件好
　　传统教学手段好
　　无所谓
　　A
　　初三
　　139hr122（87。8）
　　6（4。35）
　　11（7。9）
　　B
　　初一
　　197hr195（99。0）
　　1（0。5）
　　1（0。5）
　　C
　　初一
　　91hr86（94。5）
　　2（2。2）
　　3（3。3）
　　从上表可以看出，广大同学们还是喜欢教学软件运用于课堂教学中，但对不同的软件，同学们的喜爱程度有的不同。对本文所列举的三个教学软件，学生们也评出了等级，这给我们计算机教师提供了很好的依据。
　　那学生为什么喜欢B软件呢？有的学生说：它画面漂亮，讲得清楚，知识面广，题目挺有趣。B软件在教学策略方面体现得非常好，既有以教为主的教学策略，也有以学为主的教学策略。在教学媒体设计方面，不论是设计原则还是心理学依据均有体现，这难怪学生这么喜欢它！反观A和C，之所以不如B那么受学生欢迎，均存在这样或那样的不足，软件的编写人员还须不断努力。所以说，教学设计在教学软件的设计与应用中，起着举足轻重的作用，一个教学设计较好的教学软件是一个较为成功的教学软件。反之亦然，一个较为成功的教学软件，它的教学设计也一定较好。
　　六、结论：
　　本文通过三个有代表性的教学软件说明了教学设计在教学软件中的重要作用，解决了广大软件编程人员及计算机教师的困惑，教学软件到底应该朝哪个方向发展？是注重画面，还是面面俱到将书本全都搬上屏幕？本文作者经过一年的实践和阅读了部分资料，得出教学软件在课堂教学中能否充分发挥其作用的关键在于教学设计。因此，编程人员不要急着动手写程序，先要静下心来，仔细学学教学设计的思想。
　　七、参考文献
　　1、王陆。教学系统设计与开发方法讲义。北京：首都师范大学。2000。7
　　2、李克东，谢幼如。多媒体组合教学设计。北京：科学出版社。2000。第二版。
　　3、何克抗。基于多媒体网络的课件脚本设计。K12网站