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计算机辅助教学活动在我国中学的实践已有10多年的历史了,其发展现状及前景如何呢?制约CAI发展的关键要素是什么呢?为此笔者就北京地区的中学物理CAI教学实践情况进行了调查。调查结果是令人失望的:中学物理CAI教学无论从规模上还是从层次上看,都处于初级状态,缺乏理论指导,未能展现独特的教学价值,因此也不能为广大教师所接受。来自高校的一些理论文章认为,CAI的实践之所以举步维艰,是因为课件观念的影响,应当以积件的观念取而代之。笔者认为,就目前我国中学的CAI实践而言,课件尚未完成它的使命,而积件还远未成熟。
一、北京市中学物理CAI实践情况调查
从1998年7月起,笔者对北京市区及郊县的总计90所中学的200位物理教师进行了问卷调查,回收有效问卷148份。调查共分四部分:(1)学校的硬件配备情况;(2)物理CAI实践开展情况;(3)课件开发情况;(4)对CAI的观点。调查统计结果如图1表1所示。
由表1可以看出,被调查样本的多媒体教室配备率达到70%多,这些学校都具备了开展物理CAI实践的条件,但实际的开展率仅为40%多,两者相差30个百分点。从开展物理CAI的教师人数看,参与者只有百分之十几,而编课件的教师尚不足10%。这些结果表明,物理CAI实践的开展面是很窄的,绝大多数物理教师尚未涉足这一领域。
由上表还可以看出,城乡学校CAI开展率及教师的CAI参与率无明显差别,图1所示的条形图表明了城乡中学以上四项指标的差异。
在被调查的样本(148人)中,有29位教师开展了物理CAI,他们的CAI实践情况如表2所示。
由表2可以看出,参加CAI活动的29名教师在长达10年的跨度里,人均上CAI物理课仅6节,人均做课件仅2个,与CAI相关的教研活动也不多。可见物理CAI的开展深度是很浅的。
在有关对CAI观点的调查中,绝大多数教师认为课件的制做主体应当是任课教师,而不是软件公司;绝大多数教师想进行CAI但不知如何起步;绝大多数教师认为物理CAI的前景是光明美好的。鉴于这部分调查与本文主题关系较少,故此不再列表说明。
以上调查的范围尚不够大,并且仅调查了物理学科,所以不可能反映北京市中学CAI的全貌。但考虑到在中学各科教师中,物理教师被认为是最可能首先进入CAI领域的,因此通过以上结果还是可以窥见其大貌。北京是全国的科技和文化中心,北京的情况尚且如此,全国的情况也不会乐观。我们谈教育要现代化,除了教育思想现代化,教育手段现代化是重要的一环,没有广大教师的积极参与,教育现代化就只能落于空谈。
二、“课件”与“积件”
笔者认为,在目前CAI实践尚缺乏广泛群众基础的情况下,要推动CAI,就要鼓励教师自制“课件”,而不能坐等别人拿出“积件”来,时不我待。
现在一般认为,计算机“课件”(Courseware)有这样几个特点:(1)面向课堂教学,而不是面向学生自学。(2)容量小,一个课件可以存储在一张或最多几张软盘上。(3)结构自由,一个课件可以是一堂完整的课,有如一个完整的教案,体现教学设计,也可以是一个单独的模拟演示。(4)无须刻意雕琢的界面,无须复杂的交互。(5)个性化,课件反映制做者独特的教学观和教学方法。
课件的个性化特点使得其应用受到一定限制。一个人自制自用而效果良好的课件,别人用起来效果就不一定好,因为他搞不清制做者的用意。要从别人的课件中摘取自己感到有用的部分,集合成一个新课件,往往技术手段又不够。因此课件的通用性不强,更难以产业化。
“积件”(Integrable Ware)就是基于课件的弱点而提出的。什么叫“积件”?“积件是由教师和学生根据教学需要自己组合运用多媒体教学信息资源的教学软件体系”。其结构模型分五个层次,既:核心层,平台层,实库层,虚库层和环境层,其结构如图2所示。
可见“积件”是一个大系统,教师和学生可以随时从它的素材库中调用自己所需的素材,然后利用便于操作的工作平台加以组合。比如就物理学科而言,大到太阳系的运转,小到原子的内部世界,有“苹果落地”,有“鸟撞飞机”;有马得堡的“半球”,有比萨的“斜塔”,有火箭上天,有流星坠地……总之你所能想象到的素材都尽在其中。
教师还可以调用教学单元库中的习题,调用呈现方式,教学策略,还可以通过联网调用网上信息。这样一来,教师对信息的利用简直达到随心所欲的程度,就可能“以不变(积件)应万变(教学实际)”。
显然,积件的构想是很完美的,这样的积件如果制造出来,一定会对中学的CAI起到积极的促进作用。但是就目前中学的CAI现状来说,还是应当从课件入手,目前最重要的是积极进行课件的开发和使用研究。
三、“课件”要先行
课堂教学软件的来源主要有两条渠道,一是软件公司,再是教学一线的教师。前者已经开发出“电子备课系统”,后者编制了大量的课件;前者是软件公司和教育专家合作的结果,后者是个别教师独立钻研的产物;前者走得是商品化道路,后者只在小范围内个别交流。虽然两者走得是不同的开发道路,但结局是相同的:都没有被广大教师所接受。这就给我们提出一个问题,课堂教学软件究竟该怎样开发,由谁来开发。
我们不妨考究一下教科书和教案的关系。教科书是由教育专家编写的,内容体系及版本有相对的稳定性。教案是根据教学目标,教科书及学生情况由教师写的,每人写一个样,写一次一个样。虽然目前教科书已有多种版本,但没一种拿来就可以直接上课的;虽然目前已有许多名师教案选集,但没有一种教师可以照葫芦画瓢的。教科书体现了专家的智慧,而教案则反映出教师的再创造。对于课堂教学软件,我们也应该持同样的态度。我们既不能指望软件公司推出“拿来就上课”的软件,也不能依靠个别教师的现成课件,而应该把软件公司的“系统”当作“教科书”,把其他教师的课件作为“参考书”,写出自己的“教案”来。因此,软件公司和教师都应定好各自的位置,软件公司要利用其强大的财力和技术力量生产出内容广泛的各学科教学资料库,这些资料要有很强的实用性,决不能搞成花架子;教师则利用方便操作的工作平台,调用资料库中的不同素材,加上自己的教学思想,最后集合成针对具体课堂教学的实用课堂教学软件。
显然,如果教师不具备一定的计算机知识,就很难制做出这种实用的课件。所以在我们呼吁推出优秀教育软件的同时,在广大教师中普及计算机基础知识更是当务之急。那么我们是不是要等软件公司推出“积件”来,再鼓励任课教师去制课件呢?显然不能,这也是我国的具体国情所决定的。首先,要制做积件绝不是个人的力量所能及的。如此庞大的体系需要相应的财力和技术力量,只有具备相当规模的软件公司才有此能力。而“积件”的使用对象是教师,可以预见其销售量远不如面向学生自学(升学)的“家教系列”软件。软件公司出于经济利益上的考虑,对开发这种系统的积极性不会太高,因此短时期内恐怕这种“积件”不会投放市场。其次,如前所述,目前中学CAI的开展面很窄,多数教师缺乏基本的计算机知识,他们对计算机有一种敬畏情绪,认为CAI可望而不可及。因此当务之急是对广大教师进行计算机培训,利用便于使用的工具软件让教师边学习边制做一些简单的课件,这样就可以把学习和教学工作紧密联系起来,当教师们觉得制做课件是一种很好的备课方式时,中学的CAI才能全面展开。再次,积件系统的复杂性必然伴随操作的复杂性。怎样从浩大的素材库中快速找到自己所需的素材,怎样把这些素材按教学需要重新组合,怎样从日益拥挤的网上下载有用信息……这些操作比控制一个课件不知要复杂多少倍。教师如果连操作课件的经验都没有,又怎样面对积件呢?第四,即使积件已经制造出来了,也难做到应有尽有,教师必须增加材料,增加创意,必须进行再加工。正象有再好的教材,教师也不会照本宣科,有再好的教学参考书教师也要自己写讲义,有再好的试验设备教师也要自制教具。对积件的再加工过程就是做课件,所以要利用“积件”,教师首先必须具备独立制做课件的能力。最后,就目前市场上出现的具有积件雏形的“电子备课系统”来看,很难尽如人意,我们不可能坐等“好的”积件出现。必须“自己动手,丰衣足食”。
综上所述,目前中学的CAI现状和前景都不容乐观,仍处于起步徘徊状态。其主要的制约因素不在于硬件设备不足,不在于没有“积件”,也不在于课件的先天缺陷,而在于思想观念的转变。只有让广大的教师投入进来,形成一支制作课件的大军,CAI才能真正地开展起来。要积极推进课件的制做和使用研究,只有具备了大量的课件“绿叶”,才能开出积件“红花”。