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論中學歷史課的計算機輔助教學教育論文
摘要：計算機引起歷史教育領域深刻的革命。但是，目前中學歷史教學中計算機教學尚處于初級階段，存在著教學觀念、模式陳舊，教師計算機技術不嫻熟等問題。因此，歷史教師必須學習先進理念和熟知優(yōu)秀教學課件的基本要求，掌握一定的計算機教學技巧，并嘗試人工智能軟件的教學。
關鍵詞：中學歷史課；計算機輔助教學；改進方法與設想
計算機的問世，將人類文明推進到信息時代，也必將引起教育領域深刻的革命。這場教育大變革不僅僅是教育形式和學習方式的重大變化，更重要的是將對教育的思想、觀念、模式、內容和方法產生深刻影響。計算機為歷史教學提供廣闊的前景。陳至立在全國中小學信息技術教育工作會議上的講話中指出：“信息技術是最活躍、發(fā)展最迅速、影響最廣泛的科學技術領域之一�！畔⒓夹g極大地拓展了教育時空界限，空前地提高了人們學習的興趣、效率和能動性�！钡�，目前中學歷史教學中計算機功能的發(fā)揮是極其有限的，而且熱了一陣子之后，逐漸趨于降溫。本文著重論述目前中學歷史 (A1 教學中的主要缺陷，提出改進的措施，以期推動計算機技術與新課標下的歷史教學的整合，促進歷史 CAI 教學的研究，推進中學歷史多媒體教學的深入發(fā)展。
一、中學歷史課計算機輔助教學的現(xiàn)狀
計算機輔助教學可分為初級階段和高級階段。初級階段主要是框面型課件計算機輔助教學，高級階段是系統(tǒng)型人工智能軟件計算機輔助教學。目前國內中學歷史課計算機輔助教學尚處于初級階段。
國外自 20 世紀 50—60 年代，美國的哈佛大學、 IBM 公司的沃斯頓研究中心、伊利諾斯大學和斯坦福大學等開始程序教學 (Programmed Instruction) 以來， 70 年代微型計算機的研制成功，為多媒體教學的普及提供了條件。除美國外，法國、英國、加拿大、日本等國很快開展計算機教育。 80—90 年代多媒體技術與網絡技術以及衛(wèi)星通訊技術迅速發(fā)展。各國的中小學掀起計算機輔助教學的新高潮。出現(xiàn)了以“教”為主的美國計算機輔助教學 (Computer Assisted Instruction ，簡稱 CAI) 、英國以 “ 學 ” 為主的計算機輔助教學 (Computer Assisted Learning 簡稱 CAL) 。目前，各國的計算機技術已應用到教育系統(tǒng)的各個領域，除了上述的教學以外，還應用于教育行政管理和教學管理。
80 年代，我國的計算機輔助教學開始起步。北京大學、清華大學、華東師范大學、浙江大學等高校都投入研究開發(fā)工作，推出了 BASIC 語言系統(tǒng)、方正奧斯等一批研究成果。 80 年代中期，計算機輔助教學得到推廣。我國中小學計算機輔助教學起步雖晚，但發(fā)展甚快，與國際水平的差距日益縮小。我國經濟發(fā)達地區(qū)的中小城市的中小學普遍開展多媒體教學，其教師也大多掌握多媒體教學技術，能夠運用 PowerPoint 、 Authorware 、 Director 等多媒體寫作工具，制作出能夠脫機運行的教學課件。一批中學建立校園網，實現(xiàn)了輔助教學、教育行政管理和教學管理三位一體的計算機輔助教育 (CBE) 。這些學校的計算機輔助教學在教育教學諸多方面收到了顯著的效益。為進一步開展計算機輔助教學奠定了基礎。但是，由于起步晚，經驗不足，也存在著許多問題，如：首先，沒有從本質上突破舊的課堂教學模式，只是把板書制成多媒體教學框面，加上一些音像、聲響等多媒體；其次，缺乏新理念的指導，計算機輔導教學仍然依據(jù)斯金納 (B ． F ． Skinner) 的學習理論為基礎的行為主義教學理論；第三，教師計算機技術不嫻熟，在制作課件時往往故弄懸虛，中問設置了許多超級鏈接，把教學課件搞得機關重重，上時經常出現(xiàn)技術問題；第四，課件交互性欠強，教師與學生之間、學生與學生之間的交流都難以在課件教學中實現(xiàn)，更不用說人機交互了；第五，缺少因材施教、隨機應變的教學靈活性，一旦生成課件就只能運行，無法修改，不利于教師因材施教和臨場發(fā)揮。因此，歷史教師必須學習先進理念和熟知優(yōu)秀教學課件的基本要求，并掌握一定的計算機教學技巧和嘗試人工智能軟件教學。
二、計算機輔助教學的改進方法與設想
計算機技術在中學歷史教學中應用與拓展，需要科學理論的支持，需要先進理念的指導、先進教學方法的采用與計算機技術的支持。筆者在教學實踐中得出一些改進方法，并提出新的設想：
1 ．學習先進教育理念
目前歷史計算機教學存在諸多問題的根本原因是教師缺乏科學理論和先進理念作為理論基礎。對中學歷史計算機輔助教學的改進具有指導意義的有：
(1) 三大傳播理論。 “ 四大要素決定論 ”—— 貝羅 (D ． K ． Berlo) 認為，傳播過程有四個大要素：信源、信息、通道、受者。傳播的效果是由四個要素以及它們之間的關系共同決定的�！皞魇陔p向互動論”——施拉姆 (W ． Sehramm) 認為，傳播過程是一種雙向互動的過程，傳者和受者都是傳播的主體。受者不僅接受信息而且對信息做出積極的反應�！皞鞑ノ� W 論”——拉斯威爾 (H ． D ． Lasswall) 認為：要描述什么叫做傳播，可以概括成五 W ： wh0 ，傳播者是誰； What ，傳播內容說什么； Which Channel ，傳播的通道是么途徑； TO whom ，接受者是誰，即對誰說； With What Effect ，傳播達到什么效果。
(2) 兩種學習理論。 “ 認知主義學習理論 ” 與 “ 建構主義”，代表人物有皮亞杰、紐厄爾等，基本觀點： a ．學習是認知結構的形成，要通過學習者的主觀作用來實現(xiàn)。新學習的知識必須附著在原有知識結構的“附著點”上。只有學習者將外來的刺激同化于原有的認知結構中，才能發(fā)生有效的學習。 b ．學習憑智力與理解，絕非盲目的嘗試。 c ．學習過程是信息加工過程，人腦好似電腦，應建立學習過程的計算機模型。認知理論認為新知識一定要以舊知識為附著或拋錯點，認知的發(fā)展過程是同化、順應、平衡。 [2] 這兩種新教學理論要求歷史教師開發(fā)教學課件時做到 a ．利用多媒體優(yōu)勢，幫助學生建立新舊知識的聯(lián)系。歷史教學軟件必須引導學生把已學的歷史知識與將要學習的歷史新知識建立起緊密地聯(lián)系。 b ．對舊歷史知識的整理科學越明晰，越有利于新知識附著，使計算機多媒體輔助教學優(yōu)勢充分發(fā)揮。 c ．教師以引導者的身份發(fā)揮教學的主導作用，參與學生的知識建構過程。除幫助學生建立與舊有知識的關系 ( 同化 ) 外，還要在課件中揭示新舊歷史知識的矛盾，如新航路開辟帶有中西文化的沖突，資本主義萌芽與商業(yè)危機的矛盾，舊商路與新航道反差等等，并逐個問題加以解決，使學生知識結構改變 ( 順化 ) ，最后進行整合，達到平衡。
2 ．確定制作優(yōu)秀 CAL 教學課件的基本要求
運用計算機技術開發(fā)優(yōu)秀歷史課件必須具備如下優(yōu)點：
(1) 優(yōu)良的教育功能：即特效性、領先性、科學性。歷史是過去的陳跡，我們無法把學生帶入過去的歷史時代，但歷史總會遺留下一些文字資料，實物等遺跡，通過計算機技術一定程度上可以“再現(xiàn)”歷史，起到特有的、無以取代的歷史教學效果： a ．特效性。能為歷史教學提供一種最佳的、多維的表示，傳遞和處理歷史信息的方法和技術的途徑，使學生進入了視聽并用，抽象邏輯思維與具體形象思維共同參與學習過程的多維動態(tài)環(huán)境。突破抽象邏輯思維的難點，用虛擬現(xiàn)實的概念與技術，把已過去的學生難以能及的歷史現(xiàn)象帶到學生面前，使教學活動更加符合人的自然思維，從而獲得特別優(yōu)良的歷史教學效果。 b ．科學性。教學內容能準確地反映歷史發(fā)展的客觀規(guī)律，突出重點。具體表現(xiàn)為教學目標明確恰當。對歷史大綱 ( 課程標準 ) 、教材 ( 課本 ) 與學生 ( 教學對象 ) 三者的關系處理恰當，各種媒體信息都必須為了表現(xiàn)某一個歷史知識內容，為達到某一層次的教學目標而設計。符合教學規(guī)律。優(yōu)秀歷史課件必須符合歷史教學的一般規(guī)律，處理好教學內容的難度、深度、廣度三者之間的關系。 c ．領先性。體現(xiàn)當代教育觀念、教學思想和多媒體課件發(fā)展方向。
(2) 嫻熟的計算技術：即技術性、藝術性、智能性。創(chuàng)作一個歷史教學軟件，要特別注意課堂教學的效率與效果，不可因計算機技術問題，影響了歷史教學的效度。 a ．技術性。課的可用性與可靠性。程序有較強的交互能力，保證教學過程不受干擾，不因學生錯誤操作而產生錯誤甚至停止運行。課件使用方便、教師調整靈活，學生控制靈活。能較好地利用計算機軟硬件資源，軟件容易維護，人機交互有較高水平，課件安裝或下載使用方便。 b ．藝術性。具有友好人機交互界面。窗口、菜單、按鈕、圖標及快捷鍵都必須美觀并符合歷史教學規(guī)律。另外，教與學都是緊張的腦力勞動，盡量做到簡潔清新，切忌羅列繁煩復雜的知識條目。 c ．智能性。具有診斷、評價和反饋能力。
3 ．掌握一定的計算機教學技巧
教師扎實的專業(yè)知識和先進的教學理念都必須落實到計算機技術之上。計算機技術主要體現(xiàn)在課件設計、采集資料、制作等各個環(huán)節(jié)。
(1) 課件的設計。課件的設計是課件開發(fā)的重要階段，是按課件的歷史教學需要及軟件工程的方法對課件進行綜合全面的設計。主要是設計課件制作方案，課件演示方案。包括教學目的、流程的教學方案。 a ．設計好歷史教學方案。教學流程設計要體現(xiàn)歷史教學的規(guī)律，要歷史教學內容劃分成若干教學單元，各單元之間或按歷史事件時間順序或按歷史時件的邏輯順序繪制出教學單元的流程圖。要考慮通過課件的教學能否在突出重點，突破難點，增強記憶，啟發(fā)思維方面收到傳統(tǒng)教學不能達到的效果。同時還要設計出在什么時候使用聲、文、圖、動畫多種媒體的合理組合，使這些多媒體資料為教學服務。 b ．設計課件制作方案。首先要考慮所開發(fā)的最后產品是什么。是用于班級課堂教學交互性教學，還是網上自學；是模擬演示還是資源積件。其次是考慮課件的結構類型，是固定結構型、生成型，還是智能型結構，控制策略是線性型、分支型還是混合型。
(2) 素材的收集與編采。資料的搜集可以到圖書館、校園網、因特網、電視臺、校電教中心、 VCD 光盤及其他磁盤、自制數(shù)碼攝影，甚至于超市等收集。如要做中國民族資本主義的發(fā)展的教學課件，可以“ A 日擒雕牌 ” 煉乳為例，這只商標是近代溫州民族資本家吳百亨同英商爭奪浙江市場中產生的，對中國民族資本主義產生的背景、民族資本家的革命性都很有說服力。歷史資料收集的主要網站有：人民教育出版社 ( 教材及大綱 )http://www . pep . tom . cl /。中學歷史教學 http : //www . yb2hs . com . cn / teacher / net / his/。中學歷史 http ://ajl ． teacher ． 100point ． corn /。資料的采集指對已收集的資料進行加工制作。聲音素材對采樣頻率，量化位數(shù)、聲道板進行選擇。動態(tài)視頻圖像須對這些素材進行混合、反向、回音、調節(jié)音量、修改頻率、轉換格式、修改聲道、移動割拼、添加文字等編輯。歷史課件會使用大量的原始圖片、圖表、錄象，這些素材的制作加工，尤要精美細致。
(3) 課件的制作與開發(fā)。課件設計和資料采集完成之后，就進入課件制作與開發(fā)階段。根據(jù)歷史教學需要選用多媒體寫作工具。由于歷史課件需要展示大量的歷史圖片等資料，又加上時間緊迫，所以平時教學可用使用簡便、制作方便的頁面式卡片為基礎的幻燈型課件制作軟件，如 toolbook 。如果教學內容復雜，課件結構聯(lián)接較為復雜的課件，比如樹型結構，可以用以圖標為基礎的流程圖型 Authorware 和以時間為基礎的時基型軟件，如 Director 、 Action 。用于網上發(fā)布，可用遠程多媒體課件制作工具 Frontpage 。
(4) 課件的美工修改。歷史課件最終都是以界面、框面的形式展示給學生。要把死的歷史變活，很大程度上處決于歷史軟件的界面與框面美感教學效果，因此，界面、框面的設計必須遵循美學法則。人的美感來源于視覺與聽覺。而視覺、聽覺效應往往與人的生理、心理、情緒、文化素養(yǎng)有著緊密的聯(lián)系，課件的圖像、動畫、音像通過視覺與聽覺反映于神經中樞，使學生感到友好、親切，產生美感，所以必須美學工藝知識同心理學知識緊密結合對課件修改。
(5) 嘗試人工智能軟件教學。只有開發(fā)人工智能教學軟件，才能使我國中小學的歷史計算機教學進入一個新階段。人工智能教學軟件是指計算機能夠利用歷史史實等教學信息，生成教學問題，用較強的自然語言理解能力和邏輯推理能力回應學生提出的歷史問題的教學工具。
基于人力、物力、時間和計算機技能因素，筆者只做了極為膚淺的嘗試，介紹如下：
借助 Frontpage 作為基礎，研制提供學生學習、教師教學的雙向互動和人機交互的計算機歷史教學環(huán)境。它分成學生學習模塊與教師教學模塊：在線學習的學生可以隨時打開教師教學模塊作為課堂教學的輔助與補充，教師可以隨時打開學生模塊，察看、監(jiān)控學生學習歷史的過程與結果。
整個過程是學生選定目標，查看教師提供的學習建議，完成學習內容，提交教師布置作業(yè)，分析計算機作出作業(yè)批改，最后上傳到教師模塊。
教師教學模塊把教學目標也分為三等，系統(tǒng)會根據(jù)歷史教學目標提議教學策略，并給出相應的歷史教學內 容。教師可對教學內容任意增減。教學資料是根據(jù)課堂教學實際情況選用的資料。全部系統(tǒng)工作可通過計算機清晰地顯示給學生，體現(xiàn)出歷史教學過程中教師與計算機、教師與學生、學生與學生及學生與計算機的互動。
此外，還可以利用國外較為成熟的智能計算機教學軟件智能導師系統(tǒng) (ITS) 和人工智能化教學環(huán)境 (AIBLE) 在歷史教學中進行嘗試，等等。
參考文獻：
[1] 張敬濤．教育信息化實用技術指南 [M] ．北京：中央廣播電視大學出版社， 2001 ． 11 ．
[2] 林士敏．計算機輔助教學基礎教程 [M] ．上海：浦東電子出版社， 2001 ． 41 ．
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