【文章內容簡介】 的 TRS—80微型機、 APPLE公司的計算機，包括 APPLE II和 APPLE II—plus，CBM公司的 PET計算機。……在這一時期，人機的交互除了文本方式外，還增加了圖形及其它媒體方式。（三）1980年至1990年80年代美國擁有微型計算機的中小學校明顯增加，而且每個學校擁有的計算機數量也大幅度提高。……微型計算機的廣泛應用，使得CAI迅速發(fā)展，在這期間無論是發(fā)展規(guī)模，還是應用水平都有顯著地提高，并成為各類教育的重要組成部分。80年代末和90年代初，多媒體計算機的出現，被稱為是計算機的一場革命，它具有的能夠綜合處理文字、圖形、聲音、圖像的能力，顯示出在教育和人才培訓方面的非凡才干，使 CAI發(fā)展到一個新的階段。多媒體技術的出現和應用，使CAI產生了巨大變化。在人機交互方式上更加多樣化，通過圖、文、聲、視頻圖像等多種形式表達教學信息；在信息組織方式上采用了超文本技術，形成超媒體系統(tǒng)，能較好地適應學習者的思維過程。在理論的運用上，由于在心理學界認知學習理論與行為主義學習理論的激烈爭論，此時認知理論已經占了統(tǒng)治地位，成為指導CAI發(fā)展的重要的理論基礎。認知學習理論認為，學習是學習者根據自己的態(tài)度、需要、興趣和愛好，利用已有的認知結構，對當前外部刺激所提供的信息主動作出的、有選擇的信息加工過程。根據認知學習理論，學習的各個內部過程分別是接受、期待、提取信息到短時記憶、選擇性知覺、語義編碼、反應、強化、激發(fā)信息的保持、形成概念。1981年加涅、維格和羅杰斯等人指出，學習的內部過程與學習周期的幾個階段是一致的，若能將CAI提供的學習活動（人機交互過程）與學習的內部過程相一致，會明顯地增加CAI的有效性。這為開發(fā)高質量的CAI軟件提供了重要的理論依據。（四）1990年以后90年代后，CAI的發(fā)展產生了新的飛躍，進入到了一個新的發(fā)展階段，主要表現在建構主義(Constructivism)學習理論的應用和多媒體、計算機網絡的廣泛使用?！诿绹?，虛擬現實的應用科目相當廣泛，從歷史到科學，從文學到數學，從體育到音樂，都有虛擬現實的應用范例?！璉nternet的教育應用，出現了網上學校和虛擬校園，美國1995年的校園計算調查（Campus Computing Survey）表明，在對調查作了回答的650所大學中，有700萬大學生和教師經常使用Internet和WWW，大約有6%的大學課程利用了網絡資源，而一半以上的學校回答說，在未來的23年內，使用網絡是非常重要的。美國政府非常重視計算機網絡的應用，美國總統(tǒng)1996年2月向全國的教師和學生提出了一項包括四點內容的技術掃盲挑戰(zhàn)。 ①教師必須接受信息技術培訓，以保證能教會學生使用計算機和上信息高速公路。 ②全體教師和學生都要學會使用多媒體計算機，使之成為有效的教學工具。 ③實現計算機聯網，特別是與Internet的連接，以增強計算機作為學習工具的功能，像圖書館、博物館以及其它研究和文化資源那樣提供給教師和學生。 ④教學軟件及聯機學習資源應成為每所學校課程內容的有機組成部分，而這些教學軟件和學習資源必須是高質量的、交互的、與課程內容密切相關的。 1997年2月4日，美國總統(tǒng)在向全國所作的國情咨文報告中進一步提出：將于1998年投入510億美元的巨額預算用于實施一項稱之為“美國教育行動”的宏偉計劃，其目標是： ①讓每位8歲的兒童都學會閱讀，每一位12歲的兒童都能上Internet。 ②每一位18歲的公民都有受教育的機會； ③讓每一位成年美國人都能進行終生學習。 政府的重視，有力地促進了多媒體和Internet在教育中的廣泛應用，也充分發(fā)揮了新的科技成果在促進教育改革、提高教學質量的巨大作用。除了美國之外，其它工業(yè)發(fā)達國家對 CBE也給予了高度重視。到了70年代，CBE在世界各國已得到普遍發(fā)展。國際信息處理協會(TFIP)在1970年、1975年、1977年召開過三次 CAI國際會議，并在1977年的會議上，正式明確 CAI是一門邊緣交叉的新學科。1981年，在瑞士召開了世界教育應用計算機會議，會上提出把編制計算機程序的能力稱為“第二文化”。1987年、1989年還先后兩次召開了國際計算機輔助學習(CAL)會議，英、日、加拿大、德、法等國相繼制訂了發(fā)展 CAI的計劃，使 CAI的研究和應用得到迅速發(fā)展4. 說明計算機輔助教育、計算機輔助教學、計算機管理教學的基本含義。它們之間有何關系？解答：（1）計算機輔助教育(Computer Based Education)簡稱CBE。計算機輔助教育是計算機在教育中的重要應用。它是為了提高教育質量和效率，利用計算機技術(包括硬件技術和軟件技術)，按照科學的方法解決教育過程中的問題，如解決教學、管理以及教育研究中的問題，由此形成的一種新的教育技術稱為計算機輔助教育，通常簡稱為 CBE。CBE主要包括兩個方面：計算機輔助教學(Computer—Assisted Instruction簡稱CAI)和計算機管理教學(Computer Managed Instruction簡稱 CMI)。（2）計算機輔助教學(Computer Assisted Instruction)簡稱CAI。計算機輔助教學(CAI)是計算機輔助教育(CBE)的重要組成部分。它是教師為了提高教學效果和效率，利用以計算機為中心的豐富的教學資源，改進傳統(tǒng)教學，或為學生提供一個學習環(huán)境，學生通過與計算機的交互對話進行學習的一種教學形式。作為教學媒體，計算機與其它教學媒體(如黑板、教科書、投影儀、電視機、錄像機等)沒有什么不同，都能夠幫助教師提高教學效果、擴大教學范圍、延伸教師的教育功能。但是，由于計算機具有海量存儲、高速處理信息和自動工作等功能，不僅能夠呈現教學信息，還能接收學生的回答并進行判斷，進而能對學生進行學習指導。因此，在利用計算機進行學習時，能夠使學生有多種控制，如選擇學習內容和進度；根據學生的學習情況，選擇不同的學習路徑，實現因材施教的教學原則；收集每個學生在學習過程中的執(zhí)行信息，以便為教師提供多方面的報告；學生在這樣的學習環(huán)境中，必須保持高度的集中，不允許像在課堂上那樣走神等，成為學生學習和認知的重要工具。顯然，這些功能是其它教學媒體無法作到的。計算機之所以能夠作到這一點，一方面是計算機設備本身具有的能力，另一方面，也是最重要的方面，就是教師事先編制好了具有各種功能的 CAI軟件，計算機只是執(zhí)行這些軟件。特別是多媒體和Internet互聯網的應用，能夠極方便地為教師和學生提供大量的用于教（最終是為了學生的學）和學的豐富的資源，利用計算機進行教和學已經成為當今教學過程中不可缺少的手段。與其它教學媒體相比，在教學中計算機具有不可替代的作用。 CAI的應用將成為促進教學改革和提高教學質量的重要突破口。（3）計算機管理教學(Computer Managed Instruction)簡稱CMI。與 CAI一樣，計算機管理教學(CMI)也是 CBE的一個重要組成部分。通常對 CMI有兩種說法，一種是廣義的說法，認為計算機在學校管理中的應用，包括教學管理、學校事物管理、圖書情報資料管理等，都是計算機管理教學；另一種說法認為 CMI是利用計算機指導整個教學過程的教學管理系統(tǒng)，包括組織課程和學生數據，監(jiān)督學生的學習進程，診斷和補救，評價學習結果和為教師提供計劃信息等。有的作者又把計算機在學校中的事物管理（如人事檔案管理，財務管理，設備管理等）、圖書資料管理和具體的教學管理統(tǒng)稱為計算機輔助管理。三者之間的關系參看下圖：5. 與其他媒體相比，CAI具有哪些優(yōu)勢和不足？解答：⑴ 有利于提高教學效率運用CAI課件舉例說明，請參看這一部分教學錄像作答。⑵ 有利于增強教學效果運用CAI課件舉例說明，請參看這一部分教學錄像作答。⑶ 有利于貫徹因材施教運用CAI課件舉例說明，請參看這一部分教學錄像作答。⑷ 有利于激發(fā)學習者的興趣運用CAI課件舉例說明，請參看這一部分教學錄像作答。⑸ 有利于培養(yǎng)學習者的多種能力運用CAI課件舉例說明，請參看這一部分教學錄像作答。⑹ 有利于保證和提高教學質量運用CAI課件舉例說明，請參看這一部分教學錄像作答。6. 幫助教師備課型的CAI軟件有哪些基本功能？如何評價這類軟件？解答：傳統(tǒng)的課堂教學，雖然存在一些弊端，例如，全班的教學進度是一樣的，很難作到因材施教，對個別超常學生和學習困難的學生，進行個別指導的時間十分有限，不利于學生的發(fā)展；在課堂教學中，教師的主導作用十分突出，常常使學生處于被動地位，不利于對每個學生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)；等等。但是，課堂教學也有許多優(yōu)勢，例如，教師講課時，可有數十人甚至上百人同時聽課，有著較高的教學效益；教師在教學理論的指導下，采用多種學習資源，為學生構造較好的學習環(huán)境，有利于學生學習知識和創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)等。再加上傳統(tǒng)的課堂教學已有相當長的歷史，已經形成完整的有效的管理體制，因此，在相當長的時間內，課堂教學仍會是學校中的主要教學形式。在這樣的教學活動中，教師在講課前需要作許多準備。課堂上，教師根據自己的教學經驗和事先的教學設計，生動而靈活地進行講授并與學生進行一定的交互；教師還要不斷地對學生進行測試，以了解學生對所學內容的掌握情況，并根據測試結果采取相應的補救措施。針對教師教學的需要，備課型CAI軟件一般具有如下功能： （1）為教師提供教學用的各種參考資料；(2) 為教師提供用于考試的試題及相應的答案；（3）為教師提供優(yōu)秀教師的教學方法樣板；（4）為教師提供制作演示型CAI軟件的平臺，使教師能夠制作課堂上使用的多媒體教學軟件。7. 演示型CAI軟件主要適用于哪些內容？解答：本章開始已指出，在我國由于計算機的數量有限，許多教師開始使用計算機進行輔助教學時，主要是采取演示模式，即在班級教學中，教師講解的同時，在課堂上用計算機演示一些微觀現象或動態(tài)圖形，或把抽象的內容形象化，把計算機的作用納入到了傳統(tǒng)的教學過程中，雖然很少有學生與計算機間的交互作用，但是，由于計算機的強大的表現能力，特別是能夠動態(tài)地表現一些現象，因此在教學中收到了良好的效果。 這類CAI軟件，適于表現的內容有：（1）其它手段難以表現的微觀現象；（參看教學資料提供的演示課件）（2）真實實驗中有危險的現象；（參看教學資料提供的演示課件）（3）真實實驗中要很長或極短時間才能看到的現象；（參看教學資料提供的演示課件）（4）過去的過程或事件；（參看教學資料提供的演示課件）（5）需要反復觀察的動態(tài)現象。（參看教學資料提供的演示課件）8. 個別化學習型CAI軟件有哪些類型？各種類型的特點是什么？解答：這類CAI軟件，為學習者提供一個別化的學習環(huán)境，學習者通過與計算機的交互作用實現學習目標。根據不同的學習內容和學習目標，CAI軟件提供的交互方式也有所不同，這體現了不同的教學（或學習）方法，從而形成了不同模式的CAI軟件，這種模式也稱教學策略(Instructional Strategeis)，它反映了利用計算機進行學習時的交互方式。包括：操練和練習、對話、游戲、模擬、測試、問題解答、發(fā)現學習和信息檢索等八種,參看下圖所示。在實際的 CAI軟件中，可以包含一種或多種模式。各類學習的特點是：（1） （1） 操練和練習(Drill and Practice)操練和練習是所有教育工作者都很的熟悉的一種教學策略，其目的不是為了教，而是在學生熟悉了課程內容之后，讓學生熟練地掌握諸如數學技能、外語拼寫等教學內容，它是通過反復地練習而獲得知識和技能。在 CAI中，操練和練習通常適用于完成小的任務，例如詞匯的拼寫或記憶，或者數學中的運算練習等。絕大多數通用的操練和練習 CAI課件都是設計成“配對結合”的教材，以產生刺激／應答(Stimulus／response)狀態(tài)。例如外國語與本國語言對應詞匯的操練、算術操練等。計算機輔助操練和練習的內容主要是：這些內容對培養(yǎng)學生是極為重要的，但教師在課堂上又沒有那么多時間以問答形式幫助學生進行復習；教材是量化的，即學習任務能用數學的方法進行描述；教材的內容具有配對的形式。因此，用于操練和練習的程序基本上分為兩類：一類程序是從計算機所存儲的題目表中呈現教材，例如與外國語相對應的詞匯表。計算機保存有外語單詞及相應的本國語義，程序以某種方式呈現外語單詞，要求學習回答相應的本國語義；又如計算機給出一些醫(yī)藥術語及其狀態(tài)、化學成分與相應的符號，要求學生回答它們的用途，等等。另一類程序是根據一個公式或一種表格產生教材，在這種情況下，程序依賴于產生操練題目的算法。例如在算術或數學課中，按一定的算法提出問題，比如說加法練習，計算機產生兩個數并要求學生將它加起來，提出的兩個數以及它們的相加的結果，都是計算機臨時產生的，而不必事先存儲大量指定的算術問題。在比較完善的操練程序中，能夠給教師許多靈活性，以便使操練的特性更加適合各個學生的特點，并有利于教師對學生的學習狀態(tài)的了解。操練和練習還可以放在游戲的環(huán)境中，以增強學習的趣味性，在這些游戲中附加有時間因素，以幫助學生提高完成游戲的速度同樣的操練和練習程序也可以用作學生的經常性測驗教材。事實上，許多操練和練習程序包含有把學生分成不同等級的完整的標準。例如在有20個題目的操練和練習中，教師可以要求學生有19個題目完全答對才算通過，少于19個題目的就是沒有通過。在一個 CAI課堂中，保存學生的執(zhí)行記錄對教師了解教學效果是十分必要的。在這種情況下，程序必須具有足夠的容量以存儲每個學生的表現，并提供給教師輸出學生記錄信息的能力。（2）對話(Dialogue)對于計算機輔助教學，如果不考慮設計和實現上的實際困難，對話方式比其它方式都更有用。這種方式強調教師與學生之間的對話，實際上，計算機具有的、學生必須學習的信息，正是通過這種交互作用得到的。對話有兩種類型：計算機控制的對話，稱為個別指導；學習者控制的對話，稱為詢問。 ①個別指導(Tutorial。在 CAI發(fā)展的初期，個別指導幾乎與程序教學是同義語。早期的個別指導，呈現一幀(Frame)或更多的信