第5章多媒体计算机辅助教学
操练与练习型 指导型 辅助测验 模拟型 问题解决型 教学游戏型
模式6. 教学游戏型 Instructional Games
• 功能：以游戏形式呈现内容，产生竞争性的潜在的学习环境，
“寓教于乐”
• 与普通电子游戏的区别:有明确的教学目标
• 实例：PLATO的“How the west was won”
• 例：“推箱子” – 工具性问题求解
• 例1：“Mathematica 符号计算” • 例2： “MathCAD”
• 注意：
– 跨课程（学科），综合考虑与分步实施 – 教师要事先掌握软件或工具的使用 – 尽量通过连机Help功能学习软件的使用
第5章多媒体计算机辅助教学
操练与练习型 指导型 辅助测验 模拟型 问题解决型 教学游戏型
第5章多媒体计算机辅助教学
• 计算机辅助教育的产生和发展
–CBE始于1958年：IBM教小学生二进制的 CAI系统（IBM650）
–第一阶段（50～70年代末）研究实验阶段： 典型系统—伊里斯大学的PLATO系统；计 算机教程公司—CBE教程公司。
–第二阶段（70年代后期～80年代末）开发 应用阶段：70年代中期微机出现；Apple2 机的应用。
计算机辅助教育 （CBE)
计算机辅助教学 (CAI)
计算机管理教学 (CMI)
计算机辅助测 验 (CBT)
第5章多媒体计算机辅助教学
• 从应用对象上分
3L模式
–学习计算机(Learn about computer)。即把计 算机作为学习对象，内容包括计算机的基础知 识、基本技能及其对社会的影响等三部分。
–
2+2x
– Out := -----------
– (1-x)(2-x)
• 例2：提取公因式
– In := Factor[%]
–
2(1+x)
– Out := -----------
– (1-x)(2-x)
第5章多媒体计算机辅助教学
操练与练习型 指导型 辅助测验 模拟型 问题解决型 教学游戏型
• 例3：求非线性方程 x^4-8x^3+24x^2-32x+15 = 0的根 – In := x = .; Solve[ x^4-8x^3+24x^2-32x+15==0,x] – Out:= {{x-＞3},{x-＞1},{x-＞2+I},{x-＞2-I}}
模式4. 模拟型（仿真）Simulation
• 功能：用计算机来模拟真实的自然现象或社会现象 • 分类：
– 实验模拟
• 例：美国伊利诺斯大学PLATO系统的“遗传实验室”
– 管理模拟
• 例：“银行服务窗口排队模拟”
– 训练模拟
• 例：“飞机驾驶模拟”、“汽车驾驶模拟”
– 虚拟现实（VR)
• 当前的热门话题
5.1.3 CAI教学的过程
– 教学活动的本质：教师与学生之间的信息交流活动。 – CAI过程的阶段模型
第5章多媒体计算机辅助教学
CAI教学的过程:
• 选择课件 • 呈现教学内容 • 学生接受教学信息 • 计算机提问 • 学生反应 • 计算机判断和反馈 • 学生接受反馈、强化 • 计算机作出教学决策
• 注意：
– 确定适用范围 – 把握课件的作用 – 注意有机融合
第5章多媒体计算机辅助教学
操练与练习型 指导型 辅助测验 模拟型 问题解决型 教学游戏型
“程序教学法”简介
解释
• 以行为主义心理学为基础
下
• 基本原则：
（刺激） 提 问 上
一
–小的步子 –及时确认
一
步
（反应） 回 答
步
–积极反应
–自定步调 • 分支1：
• 3X4+2=14; 4X(3+2)=20
• 注意：
– 围绕教学目标 + 激发学生的学习兴趣 – 游戏形式多样化 – 根据教学目标分级 – 在公平竞争基础上，充分发挥想象力
第5章多媒体计算机辅助教学
教育运用 教学过程 基本模式 制作和规范 评价和选择
5.3 课件制作过程与规范
5.3.1 多媒体课件的开发 5.3.2 课件制作规范 5.3.3课件制作实例
• 自动出卷 – 题库与卷库
• 联机测验或自动阅卷 – 题型：客观题 – 在线的适应性测试 – 光学标记阅读仪(OMR)
• 测验数据处理 – 测试项目分析（难度、区分度 … ...） – 信度与效度计算 – 因素分析
第5章多媒体计算机辅助教学
操练与练习型 指导型 辅助测验 模拟型 问题解决型 教学游戏型
课堂集中演示教学、课堂学生自主（协作）学习、专业技能训练、课外学 生检索阅读
第5章多媒体计算机辅助教学
操练与练习型 指导型 辅助测验 模拟型 问题解决型 教学游戏型
模式1. 操练与练习型 Drill
• 功能：巩固和熟a练n某d些P知识ra和c技ti能ce
• 理论基础：斯金纳的“操作性条件反射”
加涅的“亚技能自动化”
特点：
反馈及时 激励学生 成绩保存
注意：
适用范围； 素材不能乱用 及时使用
实例1： “小学进位加法”
第5章多媒体计算机辅助教学
操练与练习型 指导型 辅助测验 模拟型 问题解决型 教学游戏型 操作和练习模式的工作流程
第5章多媒体计算机辅助教学
操练与练习型 指导型 辅助测验 模拟型 问题解决型 教学游戏型 实例2：教学软件《轻轻松松背单词》
第5章多媒体计算机辅助教学
5.1 计算机的教育应用
5.1.1计算机辅助教育CBE
• Computer Based Education缩写，是计算机技术 在教育领域中应用的统称。
• 从计算机应用的功能上分
–计 算 机 辅 助 教 学 (CAI) ： Computer Assisted Instruction缩写，指用计算机帮助或代替教师执 行部分教学任务，传递教学信息，对学生传授知 识和训练技能，直接为学生服务。
• 例4：求函数的极限 – In := Limit[(Sqrt[1+x]-Sqrt[1-x])/x , x-＞0] – Out := 1
• 例5：计算不定积分∫x^2 sin（x）dx – In := x =.; Integrate[x^2 sin[x],x] – Out := 2Cos[x]-x2cos[x]+2xsin[x]
第5章多媒体计算机辅助 教学
2020/11/26
第5章多媒体计算机辅助教学
第5章 多媒体计算机辅助教学
学习目标
1.理解计算机辅助教学、多媒体技术、课件及其 相关概念。 2.了解计算机辅助教学的基本模式及其特点。 3. 熟悉课件开发的步骤，学会多媒体课件制作的 基本方法。 4.了解多媒体素材获取、编辑，以及素材集成的 基本方法与常用工具。 5. 理解智能计算机辅助教学系统的基本结构。 6.了解人工智能教育应用的应用领域与当前动向。
第5章多媒体计算机辅助教学
课件制作过程 制作规范 制作实例 环境分析 教学设计 稿本设计 程序编写 评价修改
第5章多媒体计算机辅助教学
5.2 计算机辅助教学模式
5.2.1 分类框架
• 教学模式是在一定的教育思想指导下建立的 比较典型、稳定的教学程序或构型。
• 教学论学者根据教学过程的重心偏向教和学 的不同方面，将教学模式分为：问答模式、 授课模式、自学模式、合作模式、研究模式 等五种。
第5章多媒体计算机辅助教学
特定问题求解 de 实例： “推箱子”
第5章多媒体计算机辅助教学
操练与练习型 指导型 辅助测验 模拟型 问题解决型 教学游戏型
工具性问题求解de实例： 符号计算 Mathematica”
• 功能：数值计算；符号计算；绘图
• 例1：多项式通分
– In := x = . ; r=(1+x)^2/((1-x)(2-x))+(1-x^2)/((1-x)(2-x)); Together[r]
–超文本（Hypertext），就是一种用计算机 来实现连接课件中相关页面的结构，这里 的文本指得是文字信息。
–随着多媒体技术的发展，在超文本结构中， 除文字外还可以链接图像、视频、声音等 多媒体信息，因此人们引出了超媒体概念。 换言之，超媒体(Hypermedia) = 超文本+ 多媒体。
第5章多媒体计算机辅助教学
–用计算机学习(Learn with computer)。即学 生可以把计算机作为学习工具，主要包括用计 算机来完成获取和保存信息、处理和交流处理 等任务。
–从计算机学习(Learn from computer)。即教师把 计算机作为一种辅助的教学工具来辅助教学、 辅助测试、管理教学与辅助备课等工作。
–斯金纳的“线性程序教学”
（强化） 确 认
正确
错误
• 分支2： –克劳德的“分支程序教学”
程序教学法的基本过程
第5章多媒体计算机辅助教学
操练与练习型 指导型 辅助测验 模拟型 问题解决型 教学游戏型
指导型模式的一般流程
第5章多媒体计算机辅助教学
操练与练习型 指导型 辅助测验 模拟型 问题解决型 教学游戏型
–涉及到计算机硬件、软件和图像处理、信 号处理、人工智能、网络和通信等等广泛 的技术领域。
–多媒体技术的主要特点体现在它的集成性、 交互性和多样性，其中交互性也是多媒体 技术与电视、电影等单向信息提供手段的 主要区别。
第5章多媒体计算机辅助教学
• 课件、超文本和超媒体
–在多媒体教学中，我们将用于执行教学任 务的多媒体软件称为多媒体课件 （Multimedia Courseware），简称课件。
–计 算 机 管 理 教 学 (CMT) ： Computer Management Instruction缩写，利用计算机进行教育、教学行 政管理。