怎样处理好面向全体学生与因材施教的关系是教学改革的研究课题。我国基本上都是采用班级授课制,教师所面临的学生数量多,学习能力差距大。教师授课时既要照顾差生,又不能让优秀学生停留在原地。所以几乎都是采用在一定范围内带有共性的问题上进行,这样就忽略了个性差异。计算机辅助教学较好地解决了这个情况,真正实现了因材施教的原则,每个学生可以根据自己的需要,自我控制,自选题材,不受统一进度的影响。这样每个学生都能得到个别辅导。软件设计中具有重复再现功能,这部分教学内容看不懂或不太清楚时,可以反复多次地再现。练习设计时也分为三个等级:即基本练习、巩固练习和发展练习。中差生基本上可以完成前两个练习,而优秀一些的学生可以完成发展练习,使学生在同一练习时间内都在不同层次上得到发展。从而满足每个学生的需求,充分调动了学生的学习积极性。
(四)提高学习能力
在教学过程中,往往有些教学内容显得单调、枯燥和乏味,这样极大地影响了学生的学习兴趣。比如数学教学中重复无变化的计算题肯定会导致学生的学习兴趣减弱,直接影响其思维的发展。利用计算机高密度的大练习量,且融知识性、游戏性为一体,随机取值,题型变化多样,信息反馈快,可以在不同程度上满足学生的好奇心和竞争意识,达到双基的要求。由于计算机具有的生动形象的特殊功能可以提高学生的空间想象能力,另外计算机还可以提供动态模拟表演,逼真地再现空间观念的表象,如周长、面积、体积、表面积、容积等等。这些难于理解的空间概念,都可以利用计算机的特殊功能加以形象模拟,从而促进学生空间观念的形成。这就在具体事物和思维之间架起了桥梁。
计算机还能够培养学生学习的独立性。班级授课制使一些学生坐享其成,不动脑筋,不通过自己的独立思考来获取知识。计算机辅助教学在客观上提供了学生独立思考的条件和环境,计算机所提供的信息是教师精心研究设计的,是经过优化组合后的符合于学生认知结构的信息,学生必须通过自己的观察、分析、比较、判断后才能将这些信息有效转化成自己的知识信息。因为题目是随机出的,每个学生面对的是不同的信息,这样学生就不能剽窃别人的答案,在这种特定的条件,学生就能逐步养成独立思考的习惯。
二、计算机辅助教学的工作程序
计算机辅助教学的工作程序实质上就是选题设计——教学设计和脚本设计——软件程序设计——评价审查——上机使用这五个阶段。
(一)选题设计
计算机辅助教学并没有包括全部的教学内容,它只是教学过程中的一部分。在教学中要在充分发挥其优势解决教学中的重点和难点。在使用过程中要根据内容的不同制作成不同类型的软件。如解决教学重点、难点的可以编成演示型;加强学生基础训练的可以编成练习型;其他的是两者的组合型的软件。演示型一般是实物、幻灯、语言不好实现的较为抽象的概念、公式等等。演示型基本上是教师统一操作,学生只是在教师的统一命令下操作。这种模式一般适合低年级学生和较复杂的操作。
计算机辅助教学不仅需要解决教学中的重点和难点,还可以解决模型、语言或特定范围内无法实现的内容。例如二年级学生认识时、分、秒这个时间概念时,这个概念用其他的手段都不如用计算机演示的更准确、形象和逼真。因为计算机在现有的时空范围内可以再现时针、分针、秒针同时走动,以及三者之间的变化规律,使学生看过演示后可以体会到时、分、秒之间的进率的本质。另外,一些抽象名词如:速度、时间、路程。这是一组数量关系,特别是速度这个概念,学生难以理解。教材上说“速度就是在单位时间内所走的路程”,利用计算机的功能就能非常容易地演示什么叫速度。
以上说的教学内容通过计算机辅助,利用动态形象模拟可以直观、形象地展示它们本质的特点,解决难点和重点,让一般教学中无法实现的内容通过计算机来实现。这些内容都可以选定为演示型软件的内容。练习型软件选题的内容主要是在基本训练上如:口算、计算以及综合性练习课。练习型是为了让学生通过大量重复的练习形成技能、技巧的特殊手段。其目的就是避免一张张单调、重复、命令式的试卷引起学生厌烦的心理。利用计算机趣味性和游戏性强、反馈快的优势来合理完成重复性训练。
演示与练习相结合的组合型软件是与传统教学的课堂教学设计相类似。例如认识面积这节课,前半部分让孩子通过观察了解什么是面积,后半部分通过大量的多变化的练习使学生在练习中发现了周长与面积的本质不同,从而加深理解了面积概念的表象形成。如果教学内容用其他手段比用计算机更易于学生接受或教师操作更简便,计算机发挥不了其优势,那么这种软件就没什么实际应用价值,所以选题是非常关键的。
(二)教学设计和脚本设计
教学设计是脚本设计以及软件程序设计的基础,所以说要尽可能地详细周密,既要符合知识的科学性又要符合教学规律和学生的认识规律,它和教案基本上是一致的。演示型的教学设计主要放在内容上如何处理,展现的层次是否符合规律,操作是否合理。练习型的教学设计上多在如何加大密度,练习层次的坡度和广度上下功夫。练习型设计上还要考虑到知识性如何与游戏性、趣味性有机结合,怎样更新颖,更具有竞争意识以及整体安排的合理。组合型的设计基本上和教学教案设计一致。
脚本设计则是在教学设计的基础上把它变成符合软件需要的形式。设计脚本时要考虑知识的科学性和艺术性。如画面的大小,物体的颜色变化,位置、形状动态模拟的先后,演示的顺序,文字的选定以及教师的可操作性和人机对话的逻辑性等等。另外,设计脚本时,还应注意各年龄段的特点,面对低年级的软件,趣味性,游戏性要设计的浓一些,可以夸张地使用一些动画演示来引起学生的兴趣和注意。
演示型的脚本设计要注意知识由易到难,循序渐进,突出重点和突破难点。例如认识什么是长方形、正方形的周长时,脚本的设计要重点放在内容的层次性上,先出一个长方形然后一个小人沿着长方形的周长走一圈,让学生观察并说出发现了什么?从而总结出什么叫长方形的周长。然后再设计一层,小人一段一段地走完一周,并在走完的路上与没走的路上设计上颜色的区别。学生直觉感受到了什么是长方形的周长,从而能轻松地准确地总结定义。
练习型脚本设计分为基本练习、巩固练习、发展练习三层。基本练习是基础,即一般性的单一练习形式;巩固练习是综合性的;发展练习是提高性的。这三个阶段的练习照顾了不同水平、不同程度的学生学习。设计上一定不能忽视对于错题的处理,不要只设计简单的对错判断,而是注重对于问题再现思维的过程,帮助学生思考,通过演示和提示,帮助学生明白错误的原因。整个脚本设计要做到图文相连,每一幅图的出现都要有所说明和交代。说明图的位置,移动的方向以及是否重复、消失,也就是每一变化都要用图和文来描述。
(三)实施软件的设计
计算机辅助教学的软件是利用专门的软件开发工具实现的,软件的设计一定要再现脚本的设计意图,并且适当地加以修改和补充。例如,在汉字、数字、符号的显示效果上运用反相重叠、镂空、三维等,它是用计算机语言再现教学设计的。
(四)评价审查
当一个软件设计完后,要进行测试。首先要看编出的软件是否发挥了计算机的优势,软件所提供的信息是否可以满足教学的要求。另外,还要审查在操作软件过程中使用的可能性,尤其对于演示件。图形显现的层次、步骤、快慢以及是否有其余干扰画图的因素。这样经过测评的软件才能进一步修改。另外开发软件人员和脚本编写人员之间要沟通信息,使开发出的软件质量更高,使用性更强。
(五)使用设计
所有的教师和学生是软件使用的对象。教师首先要备软件,这与一般教学所不同,计算机辅助教学不仅要备教案、备学生、还要备软件。要对将要使用的软件进行初步的操作练习,逐一记录下每一部分、每一环节、每一个图画、每一个键的内容是什么,真正做到心中有数。特别是演示型课件,一定要控制好课堂节奏。调控全班学生的操作,因为常常是演示与教师语言描述与提问题相结合,有时是先观察动态演示,让学生根据演示的结果抽象出本质。有些内容则是在操作过程中总结发现,如果总是学生操作之后就会出现了结果,那么这就失去了意义,达不到预期的目的。
另外在使用软件时,方式是不一样的。演示型基本要在教师的调控下来完成。而练习型则放手让孩子们来完成,这时教师可以针对个别学生进行单独辅导,或在完成软件过程中对个别学生所产生的问题进行解答,要避免集体行动。使用软件后一定要对此软件的效果进行记录,便于在今后再使用时参考。
计算机辅助教学能在一定程度上实现部分课堂教学过程的最优化,之所以强调是“部分实现”主要是基于这样的考虑:教学过程是一个整体,是一个多因素构成的复杂系统,启用计算机辅助教学实现全过程的最优化是不可能实现的。应该从计算机与其他教学手段的比较中来看计算机在教学中的优势,同时也不可忽视其他教学手段在教学中的作用。只有从多种教学手段的优化配置的角度来考虑计算机的优势才能摆正计算机在教学中的辅助作用。另外,应用计算机进行教学不是万能的,虽然教师在此之前有了详细周密的设计,但如果学生在学习时有创见地提出一种新思路,而教师在编写软件过程中并没有预见到它而没有将其编入程序之中去,计算机就不会认可这种新思路的存在。这就是计算机不足的地方,同时也说明了计算机辅助教学在发展学生的创造性思维方面存在着缺陷。可以说计算机是无法完全代替教师的主导作用的,反而相对在某种程度上限制了教师在课堂上自身灵活性和机智作用的发挥。教师在教学中要积极调动学生所有的感觉系统来参与教学过程。而感觉系统不只是限于听觉、视觉,还有更多的是触觉,要靠学生动手操作实物去感觉,因为感觉物体的形状、大小、质地、重量再先进的计算机也是不可能达到的。所以说计算机要与其他的教学手段相结合,发挥各自的优势。