生物教学中运用CAI的探索

2022-09-28

随着计算机技术和教育技术的迅速发展, 计算机在教育领域得到了广泛的运用, 促进了教育的现代化进程, 提高了教育的质量, 扩大教育规模。尤其是把计算机引入生物教学领域, 使生物教学更加生动活泼, 改善了信息输出的质量, 促进学生的学习, 成为生物课教学的重要媒体。

1 认识CAl

1.1 CAI的含义

CAI即Computer Assisted Instruction, 是指利用计算机执行教师的教学功能, 向学生传授知识和进行技能训练, 或者是辅助教师的讲解等教学活动, 为学生的学习提供良好的环境条件。

1.2 CAI的特点

(1) 计算机不但可以按预先编制的程序自动地工作, 自动地实现教学的每一个步骤, 而且还可以拥有更多种控制, 使学生能根据自己的情况自选内容, 自选进度地学习。

(2) 计算机具有逻辑判断的功能, 能对学生的反应作出判断, 评价及相应对策。对学生的反应能及时反馈, 指导学生学习, 使学生了解自己学习情况, 增强学习的自信心。

(3) 计算机具有对信息记忆, 储存功能, 教师和学生可以随时提取和检索。它不但可以储存大量的教学材料, 还可以把每个学生的学习情况记录下来, 供教师分析参观, 有利于因材施教。

(4) CAI (计算机辅助教学) 是通过人—机对话来实现, 当实现信息后学生必须做出相应的反应才能进入下一步学习。一般是计算机提出问题学生回答, 而智能性计算机也可对学生提出问题。具有很强的交互性, 能激发学生的积极性和主动性。

(5) 计算机实现信息的方式多种多样。可显示文字图形、动画等, 还可以是真实的画面和声音为学生提供大量的感性材料, 同时提高学习的兴趣。

2 生物教学中运用CAI

C A T是计算机教育应用的领域之一, 在教育技术中具重要地位和引人瞩目的发展前景。教学活动从本质上来说是教师与学生之间信息交流的过程。教师的作用是处理信息, 选择方法, 呈现信息, 判断学生的反应, 评价学生的学习, 并反馈于教学过程。由于计算机具有信息输入、储存、逻辑判断和输出等功能, 可以模拟教师的行为, 实现教师的功能, 因此常用计算机辅助教学。生物教学中应用CAI的模式是多种多样, 现作如下探索:

2.1 授课模式

这种模式主要用于个别化教学的情境, 即用计算机扮演教师的角色。进行授课模式的教学, 首先教师根据教学内容设计出知识信息序列, 根据教学目标设计出问题序列和学生做出的反应编写成计算机程序, 形成CAI课件。然后在教学中进行试验, 根据试验中发现问题对原设计进行修改, 形成符合教学要求和学生认识规律的课件供学生学习使用。课件的程序主要包括引入新的概念, 讲述原理, 插入启发性的问题, 判断分析学生的回答等, 使教学逐步前进。课件中的储存的教学内容可以是文字资料、图画、动画、照片、电影、录像等多种形式。

2.2 模拟模式

模拟是在控制的状态下对真实现象的模拟, 常用的教学模拟类型有如下几种。

(1) 模拟实验用计算机模拟实验环境, 代替或加强传统实验的手段。如模拟遗传学中的遗传过程, 模拟在叶绿体中进行的光合作用过程, 模拟噬菌体侵染细菌的过程, 等等。

(2) 模拟教学演示理科教学中, 许多客观事物的变化过程及变化中所产生的各种现象, 又难于在课堂教学中进行演示, 使学生无法获得直观的感性认识。利用计算机产生的动态图像, 则可以模拟某些变化的过程和图像。如模拟心脏的构造及工作原理;模拟减数分裂过程;模拟白细胞的吞噬作用;模拟胚胎发育过程, 等等。在这些模拟演示过程中, 配合画面进行说明和操作提示, 根据情况进行暂停或重演, 对促进生物教学有很大的帮助。

2.3 练习模式

这种模式常围绕一个主题向学生提供一系列难度渐进的习题。使用时, 由计算机逐题或随机地呈现出来, 要求学生即时回答, 计算机给出反馈信息告诉学生回答正确与否给予适当的评价, 并决定是向更深入的问题发展还是复习基本知识等步骤。这种教学方法的目的不是向学生提供新知识, 而在于通过大量的练习训练学生形成熟练的技能和加强对基本概念的理解, 巩固知识, 形成解决问题的能力。