凯氏定氮仪智能导师系统

时间:2017/1/16 8:59:00 浏览:

教师可以通过“个别监控”功能,方便地监视不同学生的操作进程,进行有针对性 的 及时指导,这时的“教练”可以是教师,也可以是凯氏定氮仪智能导师系统。建构主义的教练策略正是 当 学习者在学习过程中遇到困难,系统 通过诊断适 时地给予指 导、建议、暗 示和 反馈。 它包 括 给学习者指明方向、步骤提示、帮助学习者重建问题解决模型等。网络 教室环境可通过监 控 学习过程来掌握学习者的学习情 况,从而实现教 练策略。教练的 指导和建议在学习 者需 要 的时候才出现,教练可以是教师,也可以是学习伙伴。可见,网络教 室环境 下,教师的作用 是 监控、分析学习者的学习状态和调节学者各种能力(包括操作技能、认知能 力、言语交流能 力 和协作学习等方面的能力)的发展。 3.Schoolnet/Internet网络环境与“建模策略” 在校园网和 Internet学习模式下,教师将 教学资料数字化后上传,再辅以 网上的 其他 各 种各样的学习资源,建构一种可供学习者自由探索的学习环境,这种学 习环境通常用来针 对 主题式学习或者基于方案的协作学习,如美国科学探索网络开发的学习化学酸碱知识 的 PH 酸碱度学 习 模 型,利 用 恰 当 的 建 模 理 论,它 包 含 趣 味 (Excite)、探 索 (Explore)、解 释 (Explain)、扩充(Expand)、延伸(Extend)、交流(Exchange)、测验(Examine)的 7E模式,在 这 种学习环境中,学习者能进行设计性和探索性的实验的自主学习;另一种学习环境 “电子 工 作台”系统,允许学习者利用它提供的元 件构 造各种 模拟 电路 和数字 电路,并 能动态 测试 电 路的性能。

还有虚拟的多用户空间(MultiUserDimension,MUD)学习 环境,它引入“空间 隐 喻”的概念,使得在地理上处于分离的 用户能 进行 交互 和协作,并 通过 电子邮件、电子 报纸、 8.2 信息技术的学习环境的设计 ·165· 电子白板、虚拟教室等工具来支持各种学习活动和校园文化。 8.3 计 算机 教育 应用 的模 式 8.3.1 计算机在教育和人类学习中的作用 20世纪 80年代初,美国著名的 计算 机专家泰勒 (Taylor)曾 指出:计 算机 应用于 教育 有 三种模式,一是把计算机看做指导教师(Tutor),即起个 别指导 作用;二是 把计 算机看 做被 指 导者(Tutee),由人教会计算机做各种事情,例 如用 计算机 编程 (即计算机程序设计)就是 要 让计算机学会按照人们编排的指令来完成各种操作,这种应用模式通常也称之为计 算机 程 序设计;三是把计算机看做工具(Tool),辅助人们完 成教学过程中所 面临的各 种任务。由 于 Tutor、Tutee和 Tool三个英文 单词 均以 字母 T开头,所 以这 三种计算 机教 育应用模 式也 称 “3T”模式。随着人们对“计算机文化”这一概念理解的日益深入,3T中 的“Tutee”即 利用 计 算机编程这种应用模式,已逐渐 为西方发达国家 的中小学所 抛弃。这是因为信息社 会要 求 人人都会使用计算机,但并不要求人人都会编程,甚至以计算机 科学作 为自己专业的人员 也 不见得都要会编程,所以把程序设计语言及程序设计方法作为文化基础课在广大中 小学 校 普遍开设,是不适当的(但可作为高中选修课开设)。

Tutor模式则在个 别指导的基础上发 展 为能满足多种教学要求的计算机辅助教学模式,即 CAI模式。 在 CAI中 既有 个别指 导又 有 协作学习;既有适合学生个人的练习与操作,又有适合教师课堂演示的动态模拟;既 可进 行 启发式教学,又可让学生主动探索问题求解方法,此外还有各种 寓教于 乐的益智性游戏软 件 等。只有 Tool这种应用模式仍保持原有的涵义,即仍把计算机看做工具,但其使用范围和 原 来相比也有很大程度的扩展。 在我国,从 20世纪 80年代开始,计算机在教育领域的应用开始越 来越广泛,到 90年 代 初期,计算机在教育教学中用做工具主要有两个方面:一是作为数据处理工具(如各 种数 据 库和电子表格处理软件的应用);二是作为 文字处理工具(如 WPS或 者 Word软件 等)。 近 年来,计算机在教育领域作为 工具 应用的一 大发 展,就是 作为 教学过 程 中一种 有效的认 知 工具。认识计算机在人类学习中的作用,首先,应该全面认识以计 算机为 基础的现代化信息 技 术在教育中的作用。当早期人们用计算机辅助教学时,第一个直 接的想法是让计算 机扮 演 导师的角色,从程序式教学发展 了后 来的 智能导 师系 统。麻省理工学院 的 Papert教 授提 出 一个截然不同的见解,他认为应该让计算机扮演学员的角色,而 让学生 充当老师来教计算 机 做事,并为此设计了一种适合于儿童使用图形程序语言 LOGO,使 儿童可 以从 使用这 种语 言 来指挥计算机作图绘画开始,逐 步进入程序设计 的抽象殿堂。既 然计算机可以当老 师和 当 学员,为什么不可以当平等的学伴呢?现在已经出现了虚拟学伴系 统,可以与学习者进行 互 ·166· 第8章 信息技术教育的教学设计 帮互学。计算机还可以充当教师和学生的助手,如寻找和整理资料、代理 通信联 络、提示 事 务日程等。以上这些可以作为信息技术的拟人作用。 另一方面,信息技术在教育中的 拟物 作用日益受 到重视。可以 用计 算机 和网络 构造 便 于学生进行探索性学习的情境,如微型世界、虚拟实验室、虚拟学社、虚拟教室 等。利用网 上 资源丰富的特点,可以发展基于资源的学习。更自然的做法是让教 师和学 生使用信息工具, 包括效能工具、认知工具、通信工具,支持他们教与学的活动。图 8.2较 好地 刻画了 信息 技 术在教育中的拟人和拟物作用。 图 8.2 现代信息技术在教育中的作用 显然,随着以学生为主体的教育思想日益深入人心,以计算 机为核 心的信息技术的拟 物 作用和从属拟人作用越发明显。

8.3.2 作为工具的计算机 信息技术应用在教学中,计算机以其快速、准确的处理能力,海 量的存 储空间,灵活的 人 机交互的特点,不论对教育 者还是 对学 习者来讲,都 是一 个功 能强大的 工具。 对教育者 来 说,他们可以利用它作为教学工具,主要应用有: (1)计算机辅助教学(Computer-AssistedInstruction,CAI)是计算机应用于教育的一种 传 统形式。使用 CAI,可以传授新知识、技能,帮助学生掌 握和巩固知识与技能,启发和 促进 学 生去“发现”规律和知识,帮助培养学生解决问题的能力等。目前,交互式多媒体将各种媒 体 材料与计算机相连,将以往以文本的图 形为基础的 CAI变成 了更 令人激 动的 吸引学 习者 注 意力的材料。智能计算机辅助教学(ICAI)是 CAI未来的趋势,它将能极大增强 CAI的威力。 (2)计算机管理教学(Computer-ManagedInstruction,CMI)。教师工作的一个主要方面 是进行教学管理,他必须关心学生的学习进展情况,选择合适的教学策略,安排课程 的内 容 和教学进度,等等。计算机在教学中除了能辅助教学外,还能记录、收集、监控学生的学习 过 程,从而辅助教师组织和管理 教学,给教师 以极大的 帮助,教师的 工作因此 可以 更准确、更 迅速。(3)计算机辅助测验 (Computer-AssistedTesting,CAT)。在 教育 过程 中,测验是 一个 必 8.3 计算机教育应用的模式 ·167· 不可少的环节,它包括测验的构造、组织以及评价。


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