人教版信息技術(shù)三上第4課《用計算機輔助學(xué)習(xí)》ppt課件.ppt

1、計算機輔助教育(CBE),概述,該課程的先修課是計算機應(yīng)用基礎(chǔ)、媒體素材、教育傳播學(xué)、教學(xué)設(shè)計。教學(xué)設(shè)計是運用系統(tǒng)方法分析教學(xué)問題和確定教學(xué)目標建立解決問題的策略方案、實行解決方案、評價實行結(jié)果和對方案進行修改的過程。,第一章 計算機輔助教育概述,1.1 計算機與信息時代 1.2信息時代中的教育 1.3計算機輔助教育的發(fā)展 1.4計算機輔助教育的有關(guān)概念 1.5計算機輔助教育的作用,1.1 計算機與信息時代,一、計算機的發(fā)展特點 二、 計算機 與信息時代,一、計算機的發(fā)展特點,1946年第一臺電子計算機在美國誕生ENIAC, Electronic Numerical Integrator An

2、d Calculator,1.發(fā)展速度快:器件、速度、內(nèi)存外存、誤碼率、成本、軟件等性能的提高快，在70年代之前，每隔不到十年計算機就有一個質(zhì)的飛躍。目前，微型計算機平均一年就更新一代。 數(shù)量增加快。,2.計算機的應(yīng)用范圍廣泛 （1）科學(xué)計算 （2）數(shù)據(jù)處理（3）計算機輔助系統(tǒng)：CAD，CAM，CBE（4）過程控制 （5）人工智能,3.對社會的發(fā)展影響深刻人工智能、模糊家用電器、綜合輸入方式（筆輸入、觸摸屏輸入、語音輸入、虛擬現(xiàn)實等。） 4計算機產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展與激烈競爭 （1）微機的產(chǎn)量 （2）CPU生產(chǎn)的競爭（IBM、Aplle和Motorola三公司聯(lián)合與Intel公司競爭）,二、 計算機

3、 與信息時代,1.計算機管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（一些國家的IC卡系統(tǒng)等管理系統(tǒng)） 2.信息產(chǎn)業(yè)（1）文字出版物的數(shù)字化 （2）廣告的數(shù)字化 （3）音像資料的數(shù)字化 （4）數(shù)字化電視 3.通信的數(shù)字化、智能化、寬度化、個人化 （1）EDI（電子數(shù)據(jù)交換） （2）ISDN（綜合業(yè)務(wù)數(shù)字化） （3）E-mail（電子郵件）,1.2 信息時代中的教育,一、信息時代教育面臨的挑戰(zhàn) 二、 信息時代所提供的教育新環(huán)境,1知識的迅速更新對人才培養(yǎng)提出更高的要求 在信息時代，知識的增長速度極為迅速，形成所謂的“知識爆炸”，一百萬年的知識積累為100，而近三十年占90。 2人才需求的多元化、可變性對教育的要求 如一個大學(xué)生

4、在學(xué)校學(xué)習(xí)的知識到社會上只用到10。工程師需半年內(nèi)進行繼續(xù)學(xué)習(xí)。,一、 信息時代教育面臨的挑戰(zhàn),3如何適應(yīng)受教育人員數(shù)量的激增 隨著世界人口的增長，在學(xué)人員數(shù)不斷增加；信息時代的教育是終身教育。當前教師的數(shù)量遠遠不能適應(yīng)人才培養(yǎng)的要求。,1提供高效而又適應(yīng)個別化的教學(xué)手段 （1）計算機對教育信息進行有效的處理 （2）計算機輔助測試 （3）利用通信技術(shù)進行遠程教育,二、信息時代所提供的教育新環(huán)境,2開拓新的教育方式 由“ 維持性學(xué)習(xí)”向“ 創(chuàng)新性學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)變 “維持性學(xué)習(xí)：即通過學(xué)習(xí)去獲得原先已經(jīng)確立的觀點、方法和原則，以對付已知的或重復(fù)發(fā)生的情況”，這種學(xué)習(xí)模式必然帶來教育的滯后性。 創(chuàng)新性學(xué)習(xí)

5、：要求教育成為一種可以帶來變化、更新、創(chuàng)建和重新系統(tǒng)地闡述問題的學(xué)習(xí)。,創(chuàng)新性學(xué)習(xí)的實現(xiàn),計算機技術(shù)可以根據(jù)科學(xué)家所研究的模型，產(chǎn)生對未來種種情況的合理預(yù)測與模擬，從而使今日的學(xué)習(xí)者了解未來的需求和未來的情況。 計算機模擬還使得一些以前用傳統(tǒng)方式所無法進行的教育成為可能 虛擬現(xiàn)實技術(shù)：人們可以利用自己的自然方式對這種虛擬現(xiàn)實的假想實體進行交互考察。,1.3 計算機輔助教育的發(fā)展,一、計算機輔助教育的發(fā)展 1研究試驗階段(195870年代末) 2普及應(yīng)用階段（ 80年代） 3綜合發(fā)展階段（90年代初今） 二、我國的CBE發(fā)展狀況,一、CBE的發(fā)展 1研究試驗階段(195870年代末),（1）IB

6、M公司,66年與斯坦福大學(xué)聯(lián)合研制的IBM1500系統(tǒng),58年用IBM650計算機開發(fā)的二進制算術(shù),61年研制的CAI系統(tǒng),特點：跟蹤小學(xué)生學(xué)習(xí)軌跡，得出有關(guān)小學(xué)生的學(xué)習(xí)模式和基本活動模式。,心理學(xué) 統(tǒng)計學(xué) 德語,算術(shù) 數(shù)理邏輯 外語 哲學(xué) 高等數(shù)學(xué) 音樂理論,一、CBE的發(fā)展,（2）TICCIT教學(xué)系統(tǒng) （德克薩斯大學(xué)、楊伯翰大學(xué)、MITR公司聯(lián)合開發(fā)）,英語、數(shù)學(xué)等教學(xué)系統(tǒng),75MB磁盤存儲系統(tǒng),128個終端,特點：將教學(xué)目標、內(nèi)容組成 一個大的教學(xué)單元，學(xué)生有一 定的控制活動進展的能力。,小型機與電視技術(shù)相結(jié)合,一、CBE的發(fā)展,（3）PLATO系統(tǒng)（伊里諾斯大學(xué)、CDC公司聯(lián)合開發(fā)）,

7、75年 研制的 PLATOIV,60年研制的PLATOI系統(tǒng),特點：從幼兒到研究生教育，用戶眾多，內(nèi)容豐富，教育成本低。,a.兩臺大型計算機組成通信網(wǎng)絡(luò) b.1100個終端分布200多個地區(qū)伊里諾斯大學(xué)300個終端。 c.150多門課程，提供2萬人大學(xué)四年制一年的教學(xué)學(xué)時包括（數(shù)學(xué)、天文、物理、化學(xué)、地理、歷史、語言、心理學(xué)、法、德漢、日等）,80年 研制的 PLATOV,除以上外 a.4000個終端分布美國及世界各地 b.200多門課程，提供2萬人大學(xué)四年制四年的教學(xué)學(xué)時,一、CBE的發(fā)展,（4）其他國家CAI發(fā)展情況,c.日本香川大學(xué)自動教育系統(tǒng)KANECOMEI，,a .加拿大的“ 計算

8、機輔助學(xué)習(xí)工程”由國家研究院、安大略教育研究所聯(lián)合開發(fā)研制,b.英國的“ 國家計算機輔助學(xué)習(xí)發(fā)展計劃”，每年投資二百萬英鎊47個單位690名教師參加，研制了20多個計算機輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)。,一、CBE的發(fā)展階段,2普及應(yīng)用階段（80年代） 美國：80年用于中小學(xué)購買微機為470萬美元，83年迅速增加到25700萬美元。 美國： 85年約24的中學(xué)有15臺以上的微機，89年則有64的學(xué)校擁有15臺以上的微機 。 英國：80年提出“ 微電子教育計劃”，6年中每年投資800萬英鎊。86年每年又投資400萬英鎊“ 微電子教育補充計劃” 。 日本：文部省撥出20億日元（約2000萬美元）在中小學(xué)普及應(yīng)用計算

9、機教育。,國際信息處理聯(lián)合會(IFIP)在1971、1976、1981、1985、1990年舉行了5次世界計算機教育應(yīng)用會議（WCCE），交流計算機教育應(yīng)用方面的政策、系統(tǒng)的研究與開發(fā)、新技術(shù)在教育中的應(yīng)用、計算機輔助教育的評價與實驗研究等等。除此之外，還有各種地區(qū)性與專題性的學(xué)術(shù)會議。,2普及應(yīng)用階段,一、CBE的發(fā)展,3綜合發(fā)展階段（90年初今 ） 多媒體技術(shù)的發(fā)展 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展 新技術(shù)的實踐 人工智能技術(shù) 軟件工程方法 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法,一、CBE的發(fā)展,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。英國，加拿大，日本。 許多發(fā)展中國家，如印度、韓國、馬來西亞、埃及等相繼

10、提出了自己的計算機教育發(fā)展計劃。,二、我國的CBE發(fā)展狀況,1. 80年代初的自發(fā)探索階段 一批教師依靠對計算機的興趣，對計算機用于教學(xué)進行了探索與實踐。 BASIC語言,APPLE-II,物理現(xiàn)象演示、外語題目練習(xí)、幾何二次曲線演示等。 教學(xué)系統(tǒng)有： （1）華東師大“ 微機輔助教學(xué)BASIC語言教學(xué)系統(tǒng)” （2）北京師大“ 高校課表自動編排系統(tǒng)” （3）西北工大“ 排課表軟件”,2. 80年代中期的學(xué)科群體活動及政府部門介入 （1）以學(xué)科為群體進行CAI 理論與實踐的交流與研究 （2）87年成立全國計算機輔助教育（CBE）學(xué)會 87年 華東師大，88年華南師大，93年北京大學(xué)， 99年西南師

11、大， 2000年上海師大，2002年天津大學(xué) （3） 1986年 國家教委基教司成立了“ 全國中小學(xué)計算機教育研究中心 ”,二、我國的CBE發(fā)展狀況,二、我國的CBE發(fā)展狀況,3. 90年代CBE得到全面發(fā)展 學(xué)校中成立了CI實驗室或CI中心， 9394高教司成立CAI協(xié)作組，組織和指導(dǎo)高校CAI的應(yīng)用和研究 目前我國已形成了具有一定規(guī)模的教學(xué)軟件研制開發(fā)隊伍，逐步形成了教學(xué)軟件的登錄、管理、評審到出版的各類組織，逐步走向教育軟件的商業(yè)化、社會化。 99年教育部校校通工程,二、我國的CBE發(fā)展狀況,4國內(nèi)比較著名的CAI課件研制機構(gòu)和產(chǎn)品 -科利化教育軟件公司：CSC家庭教師、CSC校長辦公系

12、統(tǒng)等 -北京樹人公司：中小學(xué)教學(xué)軟件公司 -北京金洪恩電腦有限公司：開天辟地、萬事無憂、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)軟件、天問、震撼、輝煌。 -中國科技大學(xué)基礎(chǔ)物理中心：基礎(chǔ)物理學(xué)，大學(xué)物理仿真實驗，由高教出版社發(fā)行。,二、我國的CBE發(fā)展狀況,4國內(nèi)比較著名的CAI課件研制機構(gòu)和產(chǎn)品 北京金山頂尖科貿(mào)有限公司(簡稱金山頂尖公司), 提出網(wǎng)絡(luò)就是教室的理念，創(chuàng)現(xiàn)代多媒體網(wǎng)絡(luò)教室包括金山頂尖學(xué)霸2000系列多媒體教學(xué)網(wǎng)、金山頂尖多功能廳金山頂尖多媒體講學(xué)廳、金山頂尖多媒體雙向控制閉路電視教學(xué)系統(tǒng)、金山頂尖數(shù)字化雙向閉路交互教學(xué)系統(tǒng)、世紀通2000校園網(wǎng)管理平臺、金山頂尖電子閱覽室、校校通網(wǎng)絡(luò)工程等綜合性的教育產(chǎn)品。

13、,1.4 計算機輔助教育的基本概念,計算機輔助教育（CBEComputer Based Education） 何克抗：是指以計算機為媒介所進行的教育活動，即使用計算機幫助教師組織教學(xué)活動和管理教學(xué)活動，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。 師書恩：為了提高教育質(zhì)量和效率, 利用計算機技術(shù), 按照科學(xué)的方法解決教育過程中的問題, 由此形成的一種新的教育技術(shù)稱為計算機輔助教育。,一、CBE的研究領(lǐng)域,1.計算機輔助教學(xué)(CAIComputer Assisted Instruction） 2.計算機管理教學(xué)（CMIComputer Managed Instruction） 3.計算機輔助教育行政管理 4.計算機文化(Co

14、mputer Literacy),一、CBE的研究領(lǐng)域,1.計算機輔助教學(xué)(CAIComputer Assisted Instruction） 何克抗：以計算機為主要媒介所進行的教學(xué)活動，即利用計算機幫助教師進行教學(xué)活動。 師書恩：是計算機輔助教育（CBE）的重要組成部分，它是教師利用計算機作為教學(xué)媒體，為學(xué)生提供一個學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生通過與計算機的交互對話進行學(xué)習(xí)的一種教學(xué)形式。,2.計算機管理教學(xué)（CMIComputer Managed Instruction）,是以計算機為主要手段所進行的教學(xué)管理活動，包括計算機幫助教師監(jiān)測和評價學(xué)生的學(xué)習(xí)進展情況，收集反映學(xué)生的各種信息，提供幫助教學(xué)決策的

15、信息，指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，存放和管理教學(xué)材料、教學(xué)計劃及學(xué)生成績記錄，并向教師作出報告，等等。,3.計算機輔助教育行政管理,是以計算機為主要手段所進行的教育行政管理，包括收集和匯總各種行政信息（財政、教師檔案、學(xué)生檔案、資源狀況等），存放在數(shù)據(jù)庫中，以備行政部門查詢或向上級領(lǐng)導(dǎo)報告，提供有關(guān)教育工作的計劃、管理、調(diào)度、規(guī)劃等方面建議和決策分析。,4.計算機文化(Computer Literacy),這種文化修養(yǎng)就象現(xiàn)代人在文明社會中所必需具有的聽、說、讀、寫能力和文化知識修養(yǎng)一樣重。 計算機文化可以歸納為以下幾個主要方面：普及計算機知識，使學(xué)生具有較強的計算機意識、一定的計算機應(yīng)用能力和程序設(shè)

16、計能力。,師書恩認為CBE的兩個重要子域,CAI,CMI,CBE,CAI：Computer Assited Instruction CMI: Computer Mangned Instruction,需要說明的或注意事項：,有許多人把CBE和CAI混合使用，以CAI代替CBE的作法。 CAI、CAL、CBI三個術(shù)語之間無太大差別。 英、美把CAI和CAL認為不同的概念 86年羅米朱斯克 認為CBE應(yīng)包括CAI、CMI、和CAL三個部分,1.5 計算機輔助教育的作用,一、計算機輔助教育的作用 1.教師作用 2.學(xué)習(xí)伙伴作用 3.助手與工具作用,1教師的作用,（1）傳授知識 （2）幫助學(xué)生掌握知識

17、和技能 （3）構(gòu)造和組織測驗 試題庫系統(tǒng)、聯(lián)機考試 （4）教學(xué)管理,2學(xué)習(xí)伙伴作用,（1）鼓勵和調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性 （2）啟發(fā)與促進學(xué)生去“ 發(fā)現(xiàn)”規(guī)律和知識 （3）幫助培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力,3助手與工具作用,（1）教師備課和教學(xué)研究的幫手 （2）學(xué)習(xí)中易于使用的工具 （3）實驗中的“ 萬能”儀器,1計算機輔助教育能提供較低 的教育成本 :電子教材，模擬實驗 2提供豐富的教學(xué)模式 3創(chuàng)造比較好的教學(xué)環(huán)境,二、計算機輔助教育的意義,2提供豐富的教學(xué)模式,（1）傳統(tǒng)教學(xué)模式 傳統(tǒng)教學(xué)提供的教學(xué)模式主要使用語言與文字，基本上屬于人人系統(tǒng)，采用教師學(xué)生的面對面教學(xué)方式。,（a）家教模式,（b）班級授課模式,圖1 示意圖,（a）廣播電視 （b）電影、錄像、 （c）媒介在課堂 教學(xué)模式 錄音教學(xué)模式 中教學(xué)模式,（2）常規(guī)媒