計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中的教學(xué)法

計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中的教學(xué)法第1頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第六章計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中的教學(xué)法傳統(tǒng)教學(xué)中的教學(xué)法——教材＋學(xué)生包含：教材的組織處理、教學(xué)過(guò)程與步驟的設(shè)計(jì)安排、具體教學(xué)方法的運(yùn)用等。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中的教學(xué)法——教材＋學(xué)生＋計(jì)算機(jī)環(huán)境，達(dá)到人機(jī)教學(xué)活動(dòng)的最佳效果。第2頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四案例：生物CAI與傳統(tǒng)教學(xué)法的優(yōu)化組合生物CAI與情景教學(xué)法例：“生命的起源”：認(rèn)識(shí)原始地球的條件對(duì)于理解生命的化學(xué)進(jìn)化過(guò)程幫助

文字描述，要求學(xué)生發(fā)揮想象力去學(xué)習(xí)，學(xué)生會(huì)感到疲累。用十幾秒鐘的時(shí)間播放了一段用GIF動(dòng)畫和powerpoint制作的聲像動(dòng)畫：地面有許多火山在隆隆爆發(fā)，熔巖橫溢，大量的氣體噴射而出；天空中雷電交加，火光四射，嘩嘩大雨傾盆而下，鋪天蓋地，地面逐漸一片汪洋……。——”老師，這是什么呢？”第3頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第六章計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中的教學(xué)法從教師的角度考慮：活動(dòng)法、發(fā)現(xiàn)法、同伴影響法等從教學(xué)軟件人員角度考慮：有人機(jī)界面的設(shè)計(jì)、人機(jī)教學(xué)環(huán)境中的教學(xué)效果、人機(jī)交互活動(dòng)的設(shè)計(jì)、挖掘有效的教學(xué)信息等。第4頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四一.學(xué)科教師的教學(xué)法活動(dòng)法心理學(xué)家皮亞杰認(rèn)為智慧來(lái)源于動(dòng)作，活動(dòng)是連接主、客體的橋梁。在教學(xué)過(guò)程中實(shí)施活動(dòng)，讓兒童自己動(dòng)手、動(dòng)腦探索外物，通過(guò)這種經(jīng)驗(yàn)的抽象和反省，可以形成、發(fā)展自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。虛擬實(shí)驗(yàn)室：“把實(shí)驗(yàn)室搬到課堂中去”，“學(xué)習(xí)是一種真實(shí)情境的體驗(yàn)”。認(rèn)知工具：通過(guò)這些工具來(lái)自己動(dòng)手探索外物，以豐富原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。第5頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四一.學(xué)科教師的教學(xué)法發(fā)現(xiàn)法皮亞杰：只有兒童自我發(fā)現(xiàn)的東西才能積極地被同化從而產(chǎn)生深刻的理解。認(rèn)知結(jié)構(gòu)是由兒童主動(dòng)改造的。基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)：就是要求學(xué)生從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題為主線進(jìn)行學(xué)習(xí)?！皟和切】茖W(xué)家”。探究式學(xué)習(xí)第6頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四一.學(xué)科教師的教學(xué)法同伴影響法皮亞杰：重視兒童之間的相互影響。兒童之間彼此交流想法，可使他們不斷了解他人的觀點(diǎn)。在同一認(rèn)知水平上的其他兒童比成人更能促使兒童從自我中心中解脫出來(lái)。計(jì)算機(jī)支持合作學(xué)習(xí)CSCL：在網(wǎng)絡(luò)通信工具的支持下，進(jìn)行同伴互教，小組討論，小組練習(xí)，小組課題等合作性學(xué)習(xí)活動(dòng)。虛擬教室VC：虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境，身處異地的師生可以看得見(jiàn)聽(tīng)得著，能進(jìn)行實(shí)時(shí)或異步的教學(xué)活動(dòng)。第7頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、制作人員的教學(xué)法－人機(jī)界面設(shè)計(jì)界面是學(xué)習(xí)者與系統(tǒng)進(jìn)行通信的部分，要求具有舒適和容易使用的特點(diǎn)，成為教學(xué)系統(tǒng)好壞的重要標(biāo)志之一。人機(jī)界面的設(shè)計(jì)原則：用戶原則：人機(jī)界面設(shè)計(jì)首先要確立用戶類型。劃分類型可以從不同的角度，視實(shí)際情況而定。確定類型后要針對(duì)其特點(diǎn)預(yù)測(cè)他們對(duì)不同界面的反應(yīng)。信息最小量原則：人機(jī)界面設(shè)計(jì)要盡量減少用戶記憶負(fù)擔(dān)，采用有助于記憶的設(shè)計(jì)方案。幫助和提示原則：要對(duì)用戶的操作命令作出反應(yīng)，幫助用戶處理問(wèn)題。系統(tǒng)要設(shè)計(jì)有恢復(fù)出錯(cuò)現(xiàn)場(chǎng)的能力，在系統(tǒng)內(nèi)部處理工作要有提示，盡量把主動(dòng)權(quán)讓給用戶。媒體最佳組合原則：多媒體界面的成功并不在于僅向用戶提供豐富的媒體，而應(yīng)在相關(guān)理論指導(dǎo)下，注意處理好各種媒體間的關(guān)系，恰當(dāng)選用。第8頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、制作人員的教學(xué)法－人機(jī)界面設(shè)計(jì)人機(jī)界面設(shè)計(jì)的一般過(guò)程：1.用戶界面分析2.界面設(shè)計(jì)形式界面對(duì)話設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸入界面設(shè)計(jì)屏幕顯示設(shè)計(jì)控制界面設(shè)計(jì)3.界面設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)第9頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、制作人員的教學(xué)法－人機(jī)界面設(shè)計(jì)1.用戶界面分析包括任務(wù)分析和學(xué)習(xí)者特點(diǎn)分析。學(xué)習(xí)者特點(diǎn)分析目的是為了獲得有關(guān)學(xué)習(xí)者技能和經(jīng)驗(yàn)的全部信息，預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)者對(duì)不同界面設(shè)計(jì)的反應(yīng)，使界面的復(fù)雜性符合學(xué)習(xí)者的能力。關(guān)鍵是對(duì)學(xué)習(xí)者類型的分類：生手，新手，熟手，專家。第10頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、制作人員的教學(xué)法－人機(jī)界面設(shè)計(jì)1.用戶界面分析對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行分類－學(xué)習(xí)者特點(diǎn)的度量標(biāo)準(zhǔn)：使用頻次使用隨意性計(jì)算機(jī)的熟練度學(xué)習(xí)者知識(shí)學(xué)習(xí)者智能學(xué)習(xí)者人體操作能力和技能第11頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、制作人員的教學(xué)法－人機(jī)界面設(shè)計(jì)2.界面設(shè)計(jì)形式界面設(shè)計(jì)形式可以根據(jù)學(xué)習(xí)對(duì)象、專業(yè)等的不同而不同，但界面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和界面中的對(duì)話設(shè)計(jì)形式應(yīng)該有一個(gè)基本的統(tǒng)一界面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：易用性易學(xué)性操作速度復(fù)雜性控制易開(kāi)發(fā)性第12頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、制作人員的教學(xué)法－人機(jī)界面設(shè)計(jì)2.界面設(shè)計(jì)形式對(duì)話設(shè)計(jì)的形式：?jiǎn)柎鹗讲藛螆D符填表命令語(yǔ)言自然語(yǔ)言交互類型第13頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四三、制作人員的教學(xué)法

－人機(jī)教學(xué)環(huán)境中的學(xué)習(xí)效果建構(gòu)主義對(duì)人機(jī)教學(xué)環(huán)境提出的要求：強(qiáng)調(diào)教學(xué)“情景”的創(chuàng)設(shè)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者之間的“協(xié)作”與會(huì)話1.合作學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響探討不同程度的合作學(xué)習(xí)所營(yíng)造出的不同目標(biāo)導(dǎo)向模式對(duì)參與學(xué)員學(xué)習(xí)效果的影響。第14頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四三、制作人員的教學(xué)法

－人機(jī)教學(xué)環(huán)境中的學(xué)習(xí)效果1.合作學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響組間不同依存關(guān)系所產(chǎn)生的不同合作程度：組內(nèi)合作組間競(jìng)爭(zhēng)－學(xué)習(xí)焦點(diǎn)固定在名次排列，引進(jìn)“競(jìng)爭(zhēng)”組內(nèi)合作組間不競(jìng)爭(zhēng)－學(xué)習(xí)焦點(diǎn)固定在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)/分?jǐn)?shù)組內(nèi)組間合作－同上，并擴(kuò)大學(xué)習(xí)合作的范圍研究：因變量：學(xué)習(xí)成就、學(xué)科態(tài)度、人際關(guān)系結(jié)果：組內(nèi)合作組間競(jìng)爭(zhēng)有助于學(xué)習(xí)成就的提高，對(duì)學(xué)科態(tài)度取得正面意義，且無(wú)害于參與學(xué)員社交上的發(fā)展，是教學(xué)者可考慮運(yùn)用的教學(xué)策略之一。第15頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四三、制作人員的教學(xué)法

－人機(jī)教學(xué)環(huán)境中的學(xué)習(xí)效果2.多媒體組合信息與學(xué)習(xí)效果如何利用多媒體產(chǎn)生的組合信息使學(xué)習(xí)者獲得最有效的學(xué)習(xí)信息量。媒體組合信息與學(xué)習(xí)注意不是向人們展示其獨(dú)特的圖文并茂的教學(xué)畫面，而是力求在多媒體信息組合中始終突出必須引起注意的學(xué)習(xí)內(nèi)容動(dòng)態(tài)背景對(duì)閱讀速度的影響背景運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)該控制在一定的范圍內(nèi)動(dòng)畫對(duì)學(xué)習(xí)記憶的影響同時(shí)接受視聽(tīng)覺(jué)信息和只接受視覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)信息的學(xué)習(xí)效果是有差異的第16頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四三、制作人員的教學(xué)法

－人機(jī)教學(xué)環(huán)境中的學(xué)習(xí)效果2.多媒體組合信息與學(xué)習(xí)效果動(dòng)畫對(duì)學(xué)習(xí)記憶的影響同時(shí)接受視聽(tīng)覺(jué)信息和只接受視覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)信息的學(xué)習(xí)效果是有差異的信息傳播以文字為主的方法比聲音為主的方法好以文字為主時(shí)有主講者的動(dòng)態(tài)人像的記憶率比其他的以文字為主的記憶率低得多。以聲音為主的三個(gè)組的記憶率沒(méi)有差異面對(duì)面的傳播與以聲音為主的記憶率接近第17頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四四、制作人員的教學(xué)法－人機(jī)交互活動(dòng)的設(shè)計(jì)1.網(wǎng)上互動(dòng)課程設(shè)計(jì)把人際交互和交流的動(dòng)力引入到課程和教學(xué)過(guò)程中主要功能模塊：網(wǎng)上課程內(nèi)容講座、課程內(nèi)容精品集、典型問(wèn)題評(píng)析、課程BBS、課程信息庫(kù)等。要突出以下幾個(gè)特點(diǎn)：交互性多樣性開(kāi)放性共享性第18頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四四、制作人員的教學(xué)法－人機(jī)交互活動(dòng)的設(shè)計(jì)2.網(wǎng)絡(luò)論壇上教師引導(dǎo)設(shè)計(jì)論壇主持人不只是問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)者及信息的組織者，也是學(xué)習(xí)活動(dòng)的促進(jìn)者、教學(xué)者、設(shè)計(jì)者及訓(xùn)練者。論壇支持人扮演的角色：技術(shù)性角色、組織者角色、社會(huì)性角色、教學(xué)性角色。論壇主持人的問(wèn)答技巧論壇主持人的溝通語(yǔ)氣主持人引導(dǎo)設(shè)計(jì)的研究方法初始議題的方式回應(yīng)議題的方式溝通語(yǔ)氣方式第19頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四五、制作人員的教學(xué)法－教學(xué)信息的挖掘快速而準(zhǔn)確地從浩瀚的信息資源中提取出與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的信息1.數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)挖掘指從數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中提取隱含的、事先未知的和潛在有用的信息，從而幫助決策者提出問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題等。知識(shí)發(fā)現(xiàn)是所謂“數(shù)據(jù)挖掘”的更廣義的說(shuō)法，即從各種媒體表示的信息中，根據(jù)不同的需求獲得知識(shí)。知識(shí)發(fā)現(xiàn)的目的是向使用者屏蔽原始數(shù)據(jù)的繁瑣細(xì)節(jié)，從原始數(shù)據(jù)中提煉出有意義的、簡(jiǎn)潔的知識(shí)，直接向使用者報(bào)告。第20頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四五、制作人員的教學(xué)法－教學(xué)信息的挖掘2.數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)是為捕獲數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是為分析數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，是在數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)大量存在的情況下，為了進(jìn)一步挖掘數(shù)據(jù)資源、為了決策需要而產(chǎn)生的，它決不是所謂的“大型數(shù)據(jù)庫(kù)”?！懊嫦蛑黝}的”：傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)主要是為應(yīng)用程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，未必按照同一主題存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)側(cè)重于數(shù)據(jù)分析工作，是按照主題存儲(chǔ)的。這一點(diǎn)，類似于傳統(tǒng)農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)與超市的區(qū)別：農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)里面，白菜、蘿卜、香菜會(huì)在一個(gè)攤位上，如果它們是一個(gè)小販賣的；而超市里，白菜、蘿卜、香菜則各自一塊。也就是說(shuō)，市場(chǎng)里的菜（數(shù)據(jù)）是按照小販（應(yīng)用程序）歸堆（存儲(chǔ)）的，超市里面則是按照菜的類型（同主題）歸堆的。

第21頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四五、制作人員的教學(xué)法－教學(xué)信息的挖掘2.數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)“與時(shí)間相關(guān)”：數(shù)據(jù)庫(kù)保存信息的時(shí)候，并不強(qiáng)調(diào)一定有時(shí)間信息。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)則不同，出于決策的需要，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)據(jù)都要標(biāo)明時(shí)間屬性。決策中，時(shí)間屬性很重要。同樣都是累計(jì)購(gòu)買過(guò)汽車產(chǎn)品的顧客，一位是最近三個(gè)月購(gòu)買汽車，一位是最近一年從未買過(guò)，這對(duì)于決策者意義是不同的。“不可修改”：數(shù)據(jù)庫(kù)一般存儲(chǔ)在線交易數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)據(jù)并不是最新的，而是來(lái)源于其它數(shù)據(jù)源。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)反映的是歷史信息，并不是很多數(shù)據(jù)庫(kù)處理的那種日常事務(wù)數(shù)據(jù)（例如電信計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)庫(kù)甚至處理實(shí)時(shí)信息）。第22頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四五、制作人員的教學(xué)法－教學(xué)信息的挖掘3.數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用于學(xué)習(xí)上的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是一個(gè)高級(jí)的學(xué)習(xí)過(guò)程，它實(shí)現(xiàn)了對(duì)未知知識(shí)的發(fā)現(xiàn)，體現(xiàn)了建構(gòu)主義所追求的知識(shí)構(gòu)建目標(biāo)。常用的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)遺傳算法決策樹方法文本分析工具概念圖自動(dòng)生成工具第23頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四用mindmapper制作的概念圖用inspiration制作的概念圖第24頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四關(guān)于自我分析的概念圖第25頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四三維概念圖第26頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四五、制作人員的教學(xué)法－教學(xué)信息的挖掘3.數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)數(shù)據(jù)挖掘的分析方法關(guān)聯(lián)分析序列模式分析分類分析聚類分析第27頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四五、制作人員的教學(xué)法－教學(xué)信息的挖掘4.數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)分析過(guò)程三級(jí)結(jié)構(gòu)三個(gè)步驟用戶界面結(jié)果輸出專用的數(shù)據(jù)庫(kù)接口關(guān)聯(lián)分析序列模式分析分類分析聚類分析數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)其它數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)挖掘核心數(shù)據(jù)準(zhǔn)備挖掘表達(dá)第28頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四五、制作人員的教學(xué)法－教學(xué)信息的挖掘5.數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用通過(guò)“知識(shí)”進(jìn)行連接數(shù)據(jù)挖掘又稱從數(shù)據(jù)庫(kù)中的知識(shí)發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)挖掘的過(guò)程可以說(shuō)是一個(gè)知識(shí)構(gòu)建的過(guò)程。數(shù)據(jù)查詢數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)學(xué)習(xí)者初級(jí)學(xué)習(xí)高級(jí)學(xué)習(xí)第29頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四五、制作人員的教學(xué)法－教學(xué)信息的挖掘5.數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用優(yōu)化教學(xué)策略，做出科學(xué)合理適應(yīng)學(xué)習(xí)者需求的決策選擇教師的教學(xué)法決策學(xué)生的行為合理設(shè)置課程與安排課程表學(xué)習(xí)成績(jī)預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)安排教學(xué)服務(wù)第30頁(yè)，共3