教学设计的威力

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1、教学设计的威力若干样例研究林建祥北京大学教育技术中心CAI研究室  Beijing,100871,ChinaEmail:linjx@pku.edu.cn[摘要]面向21世纪的信息时代，要求学习重视能力与素质的培养数学、计算机科学、管理科学等带有方法论性质，思维能力培养性质的学科课程的重要性突出出来。对于教育技术提出了更高的要求。希望教育技术能够促进思维能力的培养，进行高效的学习。要达到这目的，仅是计算机、网络等硬设备是不够的，还需要有先进的理论，还需要更多软的技术。还需要理论指导下的良好的知识表

2、示与教学设计。这里选择几个高等教学的教学设计样例：企图说明在软的技术支持下，创新的知识表示，加上良好的教学设计，将会大大提高教学效果。起“认知工具”作用，促进思考，而且容易获取高层的思维模式。与复杂解题技巧。[关键词]教学设计，微世界，建构主义，数学CAI1．前言教学设计的指导思想1．1人的认知过程知识可以通过间接传授而获得，不必事事亲自接触实践，从头做起，使文明在世代间得以加快延续、发展，意义是十分重大的。但教育远不只是对丰富多彩知识超越时空的简单传递，更不能像录音、录像那样单纯复制。客观世界

3、、丰富多彩，所遇问题，千变万化；简单的传递，导致简单记忆、背诵，教条式死板的应用，不可能创造、发展。有效的传授方法包括：把选好的案例（局部的微世界）进行分解，分别有针对性地进行讲解促进分别接受，再设法促进综合、消化与条理化。在此基础上还要示范如何把系统的基本知识灵活应用于解决实际问题。要求教育技术对此进行促进。1．2问题的求解与知识的掌握。高效的学习，应重视明确的目的性，促进学习的动力。所以学习从提出问题开始，来训练解决问题的能力，是好办法。但是中国的教育文化，还十分重视解决问题前必须的基本知识

4、的理解掌握。基本知识的条理化与先进学习理论支持下的创造性教学设计。知识能用多种媒体表示，同样知识用不同媒体表示，可有说简之分。不同抽象层次的表示，相互配合，对认知的促进是很有作用的。（同一主题的不同媒体表示，可由同屏幕的不同窗口呈现，以便比较。）知识表示还有另一方面：知识的结构化，条理化――知识表示的良好框架对学习也是非常重要的。面向对象语言已是一个很好的框架。这是教学设计更为重要的方面。1．3多种媒体的知识表示传统塾题的传授，班级教学大班的讲解，基本都是用语言描述，虽也可能重现客观世界，但很抽

5、象，学习者需要领会，在脑中努力拼凑，重现客观存在，这是相当困难的过程。有了多媒体，特别是图象，声音，动画，视频，直接把真实世界表达，其间关系一目了然，直观，具体，教学质量效率大大改观。这里提到几个领域：有微观一级的物质结构，过去要用语言描述，得到正确的概念，是大难点。但是在今天多媒体时代，可以模拟仿真，就容易了解其结构，内容。多媒体技术的出现，应该说是教育技术在知识表示这基础方面的重大突破。知识的分解与综合，进一步结构化，条理化。客观世界是具有多侧面、相互连系、丰富多彩、生动的整体。人们认识他的

6、初级阶段，是用感官去直接反映，在脑海形成生动多彩的画面，但这很不够。重要的是还要对实际世界进行分解，从整体到部分，从多彩到符号化，形成一个个用词语表示的抽象概念，用命题、语句表达其连系，进行描述。许多有相互关连的语言，综合起来，又能够描述重现客观世界。但这时的重现，已不是简单的重现，已使认识大大深化，了解了各个部分及相互联系。以物质世界为例，人们看到的只是表面的物理化学变化现象，但是人类能够逐步通过分析，先得到局部的经验规律，再得到基本的规律，再到形成设想的微观结构的认识。这种认识起先并不是看到

7、的，而是带有猜想的性质。当然现在可以在显微镜上看到，得到证实。但显微镜也是由人类根据理解而正确设计出来的。这说明仅是模拟住址，形象地表示世界还仅是第一步，仅是多媒体技术是不够的。还需要进行分析，并在分析基础上的综合，还需要其他技术，如应充分利用窗口菜单技术，数学技术，还有面向对象技术，结合起来，成为交互多媒体学习环境。才有巨大的灵活应变能力。1．4面向对象语言已是一个很好知识条理化框架。对象是表示的基元，相当于概念。对象有参量，赋予值，得到一批实例，所以对象如同概念，是抽象的类。类的内涵，由一批

8、属性的值为确定。类间有各种不同关系，类有父类，子类之分，是隶属关系，还有部分整体关系。总起来构成层次的结构。这种结构，在传统的文字，书本中已可以表示，但计算机有可能表示得更清晰。特别强调的是：属性的值进一步可以是程序。程序可以有参量，不同实参代入运行，输出是不一样的。所以程序相当于抽象的模式与规律。程序可以有多个步骤，作用于对象可以产生非常丰富的变化。给每个按钮接上程序，可以操作。一组按钮，操作一批程序，就是一个交互学习环境。这是既简洁，又能促进联想，帮助理解、消化的高效、优化的先进知识表示方法