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論中學(xué)歷史課的計算機輔助教學(xué)教育論文
摘要：計算機引起歷史教育領(lǐng)域深刻的革命。但是，目前中學(xué)歷史教學(xué)中計算機教學(xué)尚處于初級階段，存在著教學(xué)觀念、模式陳舊，教師計算機技術(shù)不嫻熟等問題。因此，歷史教師必須學(xué)習(xí)先進理念和熟知優(yōu)秀教學(xué)課件的基本要求，掌握一定的計算機教學(xué)技巧，并嘗試人工智能軟件的教學(xué)。
關(guān)鍵詞：中學(xué)歷史課；計算機輔助教學(xué)；改進方法與設(shè)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(lǐng)域深刻的革命。這場教育大變革不僅僅是教育形式和學(xué)習(xí)方式的重大變化，更重要的是將對教育的思想、觀念、模式、內(nèi)容和方法產(chǎn)生深刻影響。計算機為歷史教學(xué)提供廣闊的前景。陳至立在全國中小學(xué)信息技術(shù)教育工作會議上的講話中指出：“信息技術(shù)是最活躍、發(fā)展最迅速、影響最廣泛的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域之一。……信息技術(shù)極大地拓展了教育時空界限，空前地提高了人們學(xué)習(xí)的興趣、效率和能動性�！钡�，目前中學(xué)歷史教學(xué)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(xué)歷史 (A1 教學(xué)中的主要缺陷，提出改進的措施，以期推動計算機技術(shù)與新課標下的歷史教學(xué)的整合，促進歷史 CAI 教學(xué)的研究，推進中學(xué)歷史多媒體教學(xué)的深入發(fā)展。
一、中學(xué)歷史課計算機輔助教學(xué)的現(xiàn)狀
計算機輔助教學(xué)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(xué)，高級階段是系統(tǒng)型人工智能軟件計算機輔助教學(xué)。目前國內(nèi)中學(xué)歷史課計算機輔助教學(xué)尚處于初級階段。
國外自 20 世紀 50—60 年代，美國的哈佛大學(xué)、 IBM 公司的沃斯頓研究中心、伊利諾斯大學(xué)和斯坦福大學(xué)等開始程序教學(xué) (Programmed Instruction) 以來， 70 年代微型計算機的研制成功，為多媒體教學(xué)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(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及衛(wèi)星通訊技術(shù)迅速發(fā)展。各國的中小學(xué)掀起計算機輔助教學(xué)的新高潮。出現(xiàn)了以“教”為主的美國計算機輔助教學(xué) (Computer Assisted Instruction ，簡稱 CAI) 、英國以 “ 學(xué) ” 為主的計算機輔助教學(xué) (Computer Assisted Learning 簡稱 CAL) 。目前，各國的計算機技術(shù)已應(yīng)用到教育系統(tǒng)的各個領(lǐng)域，除了上述的教學(xué)以外，還應(yīng)用于教育行政管理和教學(xué)管理。
80 年代，我國的計算機輔助教學(xué)開始起步。北京大學(xué)、清華大學(xué)、華東師范大學(xué)、浙江大學(xué)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(xué)得到推廣。我國中小學(xué)計算機輔助教學(xué)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(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的中小城市的中小學(xué)普遍開展多媒體教學(xué)，其教師也大多掌握多媒體教學(xué)技術(shù)，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(xué)課件。一批中學(xué)建立校園網(wǎng)，實現(xiàn)了輔助教學(xué)、教育行政管理和教學(xué)管理三位一體的計算機輔助教育 (CBE) 。這些學(xué)校的計算機輔助教學(xué)在教育教學(xué)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(xué)奠定了基礎(chǔ)。但是，由于起步晚，經(jīng)驗不足，也存在著許多問題，如：首先，沒有從本質(zhì)上突破舊的課堂教學(xué)模式，只是把板書制成多媒體教學(xué)框面，加上一些音像、聲響等多媒體；其次，缺乏新理念的指導(dǎo)，計算機輔導(dǎo)教學(xué)仍然依據(jù)斯金納 (B ． F ． Skinner) 的學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)的行為主義教學(xué)理論；第三，教師計算機技術(shù)不嫻熟，在制作課件時往往故弄懸虛，中問設(shè)置了許多超級鏈接，把教學(xué)課件搞得機關(guān)重重，上時經(jīng)常出現(xiàn)技術(shù)問題；第四，課件交互性欠強，教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的交流都難以在課件教學(xué)中實現(xiàn)，更不用說人機交互了；第五，缺少因材施教、隨機應(yīng)變的教學(xué)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(xué)習(xí)先進理念和熟知優(yōu)秀教學(xué)課件的基本要求，并掌握一定的計算機教學(xué)技巧和嘗試人工智能軟件教學(xué)。
二、計算機輔助教學(xué)的改進方法與設(shè)想
計算機技術(shù)在中學(xué)歷史教學(xué)中應(yīng)用與拓展，需要科學(xué)理論的支持，需要先進理念的指導(dǎo)、先進教學(xué)方法的采用與計算機技術(shù)的支持。筆者在教學(xué)實踐中得出一些改進方法，并提出新的設(shè)想：
1 ．學(xué)習(xí)先進教育理念
目前歷史計算機教學(xué)存在諸多問題的根本原因是教師缺乏科學(xué)理論和先進理念作為理論基礎(chǔ)。對中學(xué)歷史計算機輔助教學(xué)的改進具有指導(dǎo)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(guān)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(yīng)�！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(nèi)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(xué)習(xí)理論。 “ 認知主義學(xué)習(xí)理論 ” 與 “ 建構(gòu)主義”，代表人物有皮亞杰、紐厄爾等，基本觀點： a ．學(xué)習(xí)是認知結(jié)構(gòu)的形成，要通過學(xué)習(xí)者的主觀作用來實現(xiàn)。新學(xué)習(xí)的知識必須附著在原有知識結(jié)構(gòu)的“附著點”上。只有學(xué)習(xí)者將外來的刺激同化于原有的認知結(jié)構(gòu)中，才能發(fā)生有效的學(xué)習(xí)。 b ．學(xué)習(xí)憑智力與理解，絕非盲目的嘗試。 c ．學(xué)習(xí)過程是信息加工過程，人腦好似電腦，應(yīng)建立學(xué)習(xí)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(yīng)、平衡。 [2] 這兩種新教學(xué)理論要求歷史教師開發(fā)教學(xué)課件時做到 a ．利用多媒體優(yōu)勢，幫助學(xué)生建立新舊知識的聯(lián)系。歷史教學(xué)軟件必須引導(dǎo)學(xué)生把已學(xué)的歷史知識與將要學(xué)習(xí)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(xué)越明晰，越有利于新知識附著，使計算機多媒體輔助教學(xué)優(yōu)勢充分發(fā)揮。 c ．教師以引導(dǎo)者的身份發(fā)揮教學(xué)的主導(dǎo)作用，參與學(xué)生的知識建構(gòu)過程。除幫助學(xué)生建立與舊有知識的關(guān)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(xué)生知識結(jié)構(gòu)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(xué)課件的基本要求
運用計算機技術(shù)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(lǐng)先性、科學(xué)性。歷史是過去的陳跡，我們無法把學(xué)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(shù)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(xué)效果： a ．特效性。能為歷史教學(xué)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(shù)的途徑，使學(xué)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(xué)習(xí)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(shù)，把已過去的學(xué)生難以能及的歷史現(xiàn)象帶到學(xué)生面前，使教學(xué)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(xué)效果。 b ．科學(xué)性。教學(xué)內(nèi)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(xué)目標明確恰當(dāng)。對歷史大綱 ( 課程標準 ) 、教材 ( 課本 ) 與學(xué)生 ( 教學(xué)對象 ) 三者的關(guān)系處理恰當(dāng)，各種媒體信息都必須為了表現(xiàn)某一個歷史知識內(nèi)容，為達到某一層次的教學(xué)目標而設(shè)計。符合教學(xué)規(guī)律。優(yōu)秀歷史課件必須符合歷史教學(xué)的一般規(guī)律，處理好教學(xué)內(nèi)容的難度、深度、廣度三者之間的關(guān)系。 c ．領(lǐng)先性。體現(xiàn)當(dāng)代教育觀念、教學(xué)思想和多媒體課件發(fā)展方向。
(2) 嫻熟的計算技術(shù)：即技術(shù)性、藝術(shù)性、智能性。創(chuàng)作一個歷史教學(xué)軟件，要特別注意課堂教學(xué)的效率與效果，不可因計算機技術(shù)問題，影響了歷史教學(xué)的效度。 a ．技術(shù)性。課的可用性與可靠性。程序有較強的交互能力，保證教學(xué)過程不受干擾，不因?qū)W生錯誤操作而產(chǎn)生錯誤甚至停止運行。課件使用方便、教師調(diào)整靈活，學(xué)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(shù)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(xué)規(guī)律。另外，教與學(xué)都是緊張的腦力勞動，盡量做到簡潔清新，切忌羅列繁煩復(fù)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(xué)技巧
教師扎實的專業(yè)知識和先進的教學(xué)理念都必須落實到計算機技術(shù)之上。計算機技術(shù)主要體現(xiàn)在課件設(shè)計、采集資料、制作等各個環(huán)節(jié)。
(1) 課件的設(shè)計。課件的設(shè)計是課件開發(fā)的重要階段，是按課件的歷史教學(xué)需要及軟件工程的方法對課件進行綜合全面的設(shè)計。主要是設(shè)計課件制作方案，課件演示方案。包括教學(xué)目的、流程的教學(xué)方案。 a ．設(shè)計好歷史教學(xué)方案。教學(xué)流程設(shè)計要體現(xiàn)歷史教學(xué)的規(guī)律，要歷史教學(xué)內(nèi)容劃分成若干教學(xué)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(xué)單元的流程圖。要考慮通過課件的教學(xué)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(xué)不能達到的效果。同時還要設(shè)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(xué)服務(wù)。 b ．設(shè)計課件制作方案。首先要考慮所開發(fā)的最后產(chǎn)品是什么。是用于班級課堂教學(xué)交互性教學(xué)，還是網(wǎng)上自學(xué)；是模擬演示還是資源積件。其次是考慮課件的結(jié)構(gòu)類型，是固定結(jié)構(gòu)型、生成型，還是智能型結(jié)構(gòu)，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(wǎng)、因特網(wǎng)、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(xué)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(chǎn)生的，對中國民族資本主義產(chǎn)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(wǎng)站有：人民教育出版社 ( 教材及大綱 )http://www . pep . tom . cl /。中學(xué)歷史教學(xué) http : //www . yb2hs . com . cn / teacher / net / his/。中學(xué)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(diào)節(jié)音量、修改頻率、轉(zhuǎn)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(shè)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(xué)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(xué)可用使用簡便、制作方便的頁面式卡片為基礎(chǔ)的幻燈型課件制作軟件，如 toolbook 。如果教學(xué)內(nèi)容復(fù)雜，課件結(jié)構(gòu)聯(lián)接較為復(fù)雜的課件，比如樹型結(jié)構(gòu)，可以用以圖標為基礎(chǔ)的流程圖型 Authorware 和以時間為基礎(chǔ)的時基型軟件，如 Director 、 Action 。用于網(wǎng)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(xué)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(xué)效果，因此，界面、框面的設(shè)計必須遵循美學(xué)法則。人的美感來源于視覺與聽覺。而視覺、聽覺效應(yīng)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(jīng)中樞，使學(xué)生感到友好、親切，產(chǎn)生美感，所以必須美學(xué)工藝知識同心理學(xué)知識緊密結(jié)合對課件修改。
(5) 嘗試人工智能軟件教學(xué)。只有開發(fā)人工智能教學(xué)軟件，才能使我國中小學(xué)的歷史計算機教學(xué)進入一個新階段。人工智能教學(xué)軟件是指計算機能夠利用歷史史實等教學(xué)信息，生成教學(xué)問題，用較強的自然語言理解能力和邏輯推理能力回應(yīng)學(xué)生提出的歷史問題的教學(xué)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(chǔ)，研制提供學(xué)生學(xué)習(xí)、教師教學(xué)的雙向互動和人機交互的計算機歷史教學(xué)環(huán)境。它分成學(xué)生學(xué)習(xí)模塊與教師教學(xué)模塊：在線學(xué)習(xí)的學(xué)生可以隨時打開教師教學(xué)模塊作為課堂教學(xué)的輔助與補充，教師可以隨時打開學(xué)生模塊，察看、監(jiān)控學(xué)生學(xué)習(xí)歷史的過程與結(jié)果。
整個過程是學(xué)生選定目標，查看教師提供的學(xué)習(xí)建議，完成學(xué)習(xí)內(nèi)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(xué)模塊把教學(xué)目標也分為三等，系統(tǒng)會根據(jù)歷史教學(xué)目標提議教學(xué)策略，并給出相應(yīng)的歷史教學(xué)內(nèi) 容。教師可對教學(xué)內(nèi)容任意增減。教學(xué)資料是根據(jù)課堂教學(xué)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(xué)生，體現(xiàn)出歷史教學(xué)過程中教師與計算機、教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生及學(xué)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(xué)軟件智能導(dǎo)師系統(tǒng) (ITS) 和人工智能化教學(xué)環(huán)境 (AIBLE) 在歷史教學(xué)中進行嘗試，等等。
參考文獻：
[1] 張敬濤．教育信息化實用技術(shù)指南 [M] ．北京：中央廣播電視大學(xué)出版社， 2001 ． 11 ．
[2] 林士敏．計算機輔助教學(xué)基礎(chǔ)教程 [M] ．上海：浦東電子出版社， 2001 ． 41 ．
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