CAI的教学策略设计 (之一)_祝智庭

CAI的教学策略设计 (之一)
从一般意义上说，教学策略 (instructional strategy)是对完成特定教学目标而采取的教学活动程序、方法、形式和媒体等因素的总体考虑（邬美娜，1994）。在CAI系统中，教学策略起着核心作用。在课件设计时，则要把这些总体考虑体现的教学内容的组织、教学任务的安排和教学交互活动的设计中。雷杰卢斯 (Reigeluth，1983)认为教学策略实际上包括三类策略：组织策略，授递策略和管理策略。本文在大量参阅国外文献的基础上，对CAI的教学策略问题进行比较全面和系统的探讨。因全文篇幅较长，拟分四次刊登。
组织策略
组织策略考虑任何将所选用的教学内容加以合理地编排，通常分为微策略和宏策略二个层次加以讨论。
一、微策略
微策略关心在一个教学单元（或知识点，如一个概念，一个原理）内部如何组织教学，通常被看作为一个教学编列（排序）问题。我们需要考虑二方面：策略部件和编列规则。
1. 策略部件
我们首先应该明确一个微策略应包含哪些构成要素。例如，在教学一个概念性单元时，一般包括讲解通则，举例说明，提供练习等教学步骤。因此，通则、实例和练习通常作为三个最基本的策略部件。
莫里尔提出的四种基本呈示形式（阐述通则，调查通则，阐述实例，调查实例）就是部件显示理论中的微策略部件。加涅的九个教学事件也是微策略部件。
2. 编列规则
将微策略部件进行适当排列组合，我们就得到许多不同的教学方法。微策略的编列基本上涉及三方面问题：规则与例子的安排，正例与反例的安排，以及相继例子的安排。
规则与例子的安排是是教学设计者最为关注的问题，因为它可以对学习结果产生重要影响。最典型的例子是规-例法（先介绍规则后举例子）和例-规法（先给例子后得出规则）二种不同的教学方法：前者属传递法教学，适合于学习规则运用的目标（近迁移的学习结果）；前者属发现法教学，适合于学习规则发现的目标（远迁移的学习结果）。
关于正例与反例的安排，教学专家建议同一概念的正例与反例要匹配，一对正反例最好只有一个关键属性是不同，而其他非关键属性应尽可能相近。
最后，关于相继例子的安排，也就是当学习一个概念需要提供多个例子时，相继的例子应多样化，并且按照从易到难的顺序呈现。
莫里尔的部件显示理论对于为策略编列问题作了较好的概括，提出了五条排序规则：
l      l      若教学结果为“使用通则”，则呈现通则先于呈现实例；
l      l      若教学结果为“发现通则”，则呈现实例先于呈现通则；
l      l      以多样序列呈现实例（例子和练习题）；
l      l      按从易到难顺序安排实例；
l      l      提供与例子（正例）相“匹配”的反例。
二、宏编列策略
宏策略考虑如何将多个知识点组织成一个有机的整体，它实际上包括二方面问题：编列和综合，前者关心如何将各类教学内容（事实，概念，原理，过程）合理地组织成为一节课或一门课程，后者考虑如何建立不同知识元之间的关系。
对于如何组织教学内容的问题，教育专家提出了许多原则性建议，诸如从简到蘩，从具体到抽象，从一般到特殊，从整体到细节，从观察到推理，从已知到未知等，但其中从简到蘩的规则被认为是最基本的编列规则。同时，许多专家还提出了编排课程内容的具体结构，其中比较有影响的是螺旋式编列、渐进分化编列、自底向上/自顶向下编列、最短路径编列、细化编列、正向链/反向链编列等。
l      l      螺旋式编列：布鲁纳认为，对于某些学科领域中非常重要的知识，应该让学生尽早开始接触，并且多番学习，随年龄增长和智力发展不断加深内容。比如，物理中电的知识在小学、中学和大学课程中都得学习。这种螺旋式课程结构体现了从观察到推理，从简单到复杂的教学原则，适合于教原理性的内容。
l      l      渐进分化编列：奥苏贝尔认为学生的认知结构是层次状的，如果先向他们提供一个“先行组织器”(advance organizer)，其中先介绍总括性的信息，然后逐层展开，提供稍微详细的信息，也就是遵守从整体到细节的原则，学生就容易形成比较稳定的认知结构。这种教学安排比较适合于概念性内容和言语型内容。
l      l      自底向上/自顶向下编列：加涅认为在作教学分析时应将心智技能分解成较小的组成部分，然后按“从部分到整体”的原则将它们组织成谱系结构。教学时则依照“自底向上”的顺序，先教基本技能，再教复合的高阶技能。但对于概念性内容和言语型内容，其知识结构也往往呈谱系式，可采取“自顶向下”的编列顺序。
l      l      最短路径编列：对于过程性知识（即属算法性的内容），在进行教学分析时通常采取信息加工分析法，产生流程图状的分析结果。莫里尔与斯堪德拉提倡通过路径分析确定流程图中所有可能的路径，教学时则先教最短路径，这意味着比较简单和基本的内容，然后教其它路径，内容变得越来越复杂和详细。在图1中，存在着许多不同的学习路径，其中A和B都是最短学习路径。
开始
(2) 变成
全分式
(4) 变成
全分式
结 束
(1)
混合表达式
(3)
纯整式
(5)
能否约分
(6)
约分
(12) 分子相加,
分母不变
(14)
约分
(11)
通分
(9) 分子、分母
分别相乘
除
乘
加、减
(7)
哪种运算
(10)
同分母
(13)
能否约分
(8)
倒数置换
No
No
No
No
No
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
路径:  A = ( 1, 3, 5, 7, 10, 12, 13)；  B= ( 1, 3, 5, 7, 9, 13);
C = ( 1, 3, 5, 7, 8, 9, 13);         D = ( 1, 2, 3, 5, 7, 10, 12, 13); 等等。
图1  过程性知识的信息加工任务分析和路径分析
l      l      细化编列：雷杰卢思和莫里尔吸收了前述四种编列方法的优点，提出了指导宏编列的细化理论(elaboration theory)。该理论采取照相机调焦镜头的隐喻，学生首先用“广角镜”去粗看“图片”（领域知识）的主要部分极其相互关系，无需注意任何细节；接着聚集到一部分，越来越仔细地看清各部分的细节极其相互关系，然后又将镜头拉回到广角去复习该局部与整体的关系。如此继续下去，研究其他部分并弄清它们与整体的关系。细化理论对于不同类型的内容提出了不同的具体编列方法，但都遵顺由简到蘩的原则。
l      l      正向链/反向链编列：许多课程可采取链式编列方式，分为正向链与反向链二种不同的策略。正向链过程应该是后面步骤依赖于前面步骤的完成，一般适合于实验技能训练。与此相反，按反向链的编列方法，要求学生先练习离目标最近的步骤，然后练习倒数第二步、第三步，以此类推，直到掌握全部步骤，属于发现法的学习路径。用教小孩系鞋带的例子，正向练习方式的效果往往不理想，于是改用反向练习方法，让大人先做完系鞋带的大多数步骤，只留下最后一个步骤让孩子去做；待这步掌握后，然后再按倒序的方法一步步的学习，直到最后掌握。也有实验表明，许多飞机驾驶训练项目用反向链方法练习的效果比正向链好。某些数学解题技能的训练也可用反向链法。罗密佐斯基 (Romiszoski，1986)将这二种链式编列法归结为如下表式：
正向链：D1 ®P1 ®D2 ®(P1，P2) ®D3 ®(P1，P2，P3) ®(T1，T2，T3)
反向链：D3 ®P3 ®D2 ®(P2，T3) ®D1 ®(P1，T2，T3) ®(T1，T2，T3)
其中，D＝演示，P＝练习，T＝测试。
三、综合策略
教学内容的综合属宏策略问题，其关心的主要方面是寻求适当的内容结构，帮助学生完整地理解课程的知识体系。
在结构问题上，存在着二种不同的观点：领域相关论与领域无关论。第一种观点认为内容结构因学科而异，我们无法确定标准的结构。第二种观点相信必然存在一些适合于任何学科的结构，例如，加涅认为任何学科的智力技能都可被组织成谱系式结构。雷杰卢思和莫里尔等人提出五种基本结构，分别适合于不同类型的内容：(a) 事实组织成列表，(b) 子集组织成类表，(c) 概念组织成学习谱系，(d) 步骤组织成过程谱系，(e) 原理组织成模型。
奥苏贝尔的先行组织器也是一种综合策略，但没有规定用什么具体结构来表示内容，缺乏可操作性。当前，教学专家们趋向于使用一定形式的网结构来表示知识元之间的相互关系，但大多是针对概念性知识的。雷杰卢思还设计了称为合成器的工具来支持概念性知识、过程性知识及原理性知识的综合。
1. 语义网
用语义网表示知识的方法是奎连(M. Quilian，1969)提出来的，作为自然语言机器理解程序的知识表示方法，后来成为智能导师系统的重要知识表示结构。认知主义的教学设计专家们对语义网也很赞赏，认为十分有助于学生建立他们的记忆结构。图2显示语义网在医学教学中的应用实例。
c
创伤的讨论
创伤的类型
创伤的治疗过程
延迟期
纤维形成期
收缩期
小血管消失，疤痕缩小
柔软，红色，易破
肉芽组织（成纤维细胞与小血管）沿纤维蛋白网生长并逐渐将它吸收
组织绵连
血浆形成纤维蛋白网（结痂）
从边缘长出上皮细胞
疤痕
l
l
l
疤痕组织是脆嫩的
采取措施尽量缩小
疤痕
l
c
c
c
c
l
l
开放
有意
意外
仅为治疗目的
－割伤
－檫伤
－刺伤
－撕伤
封闭
可出现任何组合
皮破
皮不破
关系链定义
p：部分               t: 类型
l: 导致                a: 比拟
c: 特性                e: 例证
p
p
p
p
p
t
t
t
t
t
c
c
c
c
图2  教学语义网的例子
2. 合成器
雷杰卢思设计的合成器可以支持概念、原理和过程的综合，各类知识的表示结构各不相同：
l         l         概念结构（整体-部分关系和类属关系）用谱系图表示（见图3）；
l         l         理论结构（因果关系）用关系图表示（见图4）；
l         l         过程结构（顺序关系）用流程图表示。
议论文
正文
引论
结论
醒目引子
主题
叙述
主要观点
#1
主要观点
#n
主要观点
总结
发思结语
概论
引证/说明
图3  概念合成器：整体－部分关系
频率增加
容阻减小
总阻力减小
总电流增加
有用功增加
阻耗功减小
功率因子增加
跨电阻电动势增加
总功率增加
图4  理论合成器：因果关系
内容合成还有其他一些方法，如概念地图、映象图等。总而言之，运用综合策略而得到某种形式的知识结构图，在教学过程中可用于如下目的：
l      l      作教学总结：在一节课的结尾进行归纳性总结；
l      l      提供系统性复习：对所学课程知识作综合回顾；
l      l      作课程的先行组织器：在课程人口作为导学图；
l      l      作评价手段：提供适当的合成工具给学生，让他们自行建构知识图，检验他们的综合理解水平。
四、组织策略对学习效果的影响
教学专家假定组织策略对学习应该有重要影响。微策略的作用形成多种教学模型，支持不同类型知识的记忆获得。宏策略的作用是促进已获知识在长时记忆中的有效组织，进而有利于思维活动。然而，人们对于宏策略的研究远不如微策略彻底，甚至宏策略的部件还未完全确定，它们对于教学效果的实际影响任何，还缺乏系统的研究。
主要参考资料
邬美娜：《教学设计》，高等教育出版社，1994。
Merrill, M. D. (1983). Component display theory. In C. M. Reigeluth (Ed.), Instructional design theories and models: An overview of their current status. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.
Patten, J. V. & Chao, C-I. & Reigeluth, C. M. (1986). A review of strategies for sequencing and synthesizing instruction, Review of Educational Research, 56(4), 437-471.
Reigeluth, C. M. (Ed., 1983). Instructional-Design Theories and Models: An Overview of their Current Status. Hillsdale, New Jersey: Lawrence Erlbaum Associates Publishers..
Romiszoski, A. J. (1986). Developing Auto-Instructional Materials. London: Kogan Page Ltd.
CAI的教学策略设计 (之二)
授递策略（上）
授递策略考虑在教学过程如何开展有效的交互活动，基本策略部件包括水平适控策略、提问与反馈策略、学生控制策略和助学策略等。
一、学习水平适控策略
当学习新知识时，学生开头的成绩水平较差，不但会产生错误，而且得到答案所花的时间也较长。但过一段时间，当他逐渐掌握后，就能将所学知识用于解决难题。学生的成绩水平反映了他的学习水平。成绩水平之间无须有十分清晰的界线，也不一定每位学生非得达到每个技能的各级水平，但认清各类成绩之间的差异有助于我们选择CAI过程。这些成绩水平可分为：获得、流畅建立、泛化和熟练维持 （图1)。
获得
流畅建立
泛化
熟练维持
应用
精确,
标准速度
速度慢,
有错误
时间与练习增加
图1  知识水平进展图
1. 获得水平上的 CAI技术
获得水平的行为是缓慢、不完善的。这是一个起始阶段的行为。需要给学生特别的关注，如从通过课件搞清楚什么样的操作是正确的，到鼓励学生继续学习下去。利用塑造技术，包括提供清晰的先行材料及反馈序列都可改善学生起始阶段的反应质量。
先行材料文字必须清晰。对于一种新概念的陈述应该清晰。在获得阶段，每帧只呈现少量信息，或允许学生通过按键在帧上增加信息。将新信息用高亮显示技术隔离出来也是大有裨益的。一旦新信息清晰地呈现出来，随即通过提问要求学生做出简单反应。
在获得阶段，对于每个反应给出的反馈是非常重要的。学生在学习新技能或事实时需要反馈信息，而且这种反馈要及时，拖延时间过长会抑制他们的学习动机，降低学生的注意力；结果应简单明了，用词也十分重要。
2. 流畅建立技术
当学生开始能比较快而精确的作出反应时，他的绩效还会继续提高，因而他的行为则更有用，他回答问题和执行任务会更迅速更准确。在流畅建立时，适当改变课件的交互活动将有助于精炼学生的行为。流畅建立的目标是将行为引入到有用的水平。在制定这个水平的计划时，要求先行事件有所变化，不再要求给出明确的提示和指导语。
流畅建立的目标是将获得水平的绩效提高至成为有用的技能。教授流畅建立的技能与提高绩效两方面有关的的：精确性和速度。在这个水平上，经常用到的是带反馈的操练。流畅建立的目标是掌握先前所介绍的内容，而不需要富于想象的应答。但在一种较具想象力的情境中，流畅操练可以提高动机，甚至可使学生提前就开始应用该技能。
在流畅建立练习中，应经常提供些反馈，因为学生刚从获得水平进入这一层次，虽然他的行为在某种程度上是精确的，但既不连贯也不快捷。流畅建立的操练仅仅是为学生提供一个练习已在获得阶段学到内容的机会。
3. 泛化技术
泛化是指一个学生毋需指导，自己就能够将获得的新知识用于新情景中的过程。泛化描述的是人们学习和思考的基本方式。它涉及许多方面，包括学术或非学术的。在教学中培养泛化是非常重要的，因为当学生达到泛化水平时，学习时间节约了，信心也会增强。
有三种通用的泛化过程：物理泛化，规则学习，类比学习。
l      l      物理泛化：亦称基本刺激泛化或抽象，是学生学了一个反应后，在不同情景下根据物理相似性做出相同反应的过程。这种泛化是由第一次刺激与新的刺激具有相似性引起的。刺激泛化强调学习标签（名称），诸如将不同类型的椅子统称为椅子，所有的椅子都具有相同的物理特性。这个过程也包括物理活动，就象人们会骑自己的自行车也就会骑他人的车。这种类型的泛化是令人满意的。CAI的设计应提高泛化。这点应通过呈现与已介绍的材料有物理相似性的新刺激的材料，并要求在无提示的状态下做出反应来实现。
l      l      规则学习泛化：规则学习（重组泛化）描述的是这样一个过程，人们先学习了一些反应，然后可在无指导的情况下将这些反应以新的方式组成新的反应。如，当学生会辩认红球、红球拍、绿球时，那么不用专门学习便可以辩认出绿球拍。若再学习了第三种颜色后，无须训练做出正确反应的次数应增加。
l      l      类比泛化： 类比学习（刺激等价泛化）与物理泛化相似，即学习习得了一个反应后，然后在新的情景下做出相同的反应，不同点是刺激等价不是建立在刺激间的物理相似性，而是建立在类比基础上，如学生学到苏联和越南均是社会主义国家，又学到苏联的工资水平低，然后即可得出越南的工资水平也低，这是我们都经历过的基本过程。这种逻辑也许正确也许错误。当正确时，CAI可以使学生通过推断与类比养成高效率的学习。
当教学生泛化某一技能时，我们可以特别教这个学生将这一技能应用于一新的情景。也可以向学生提一个问题，该问题的答案有赖于对技能和泛化的运用，但我们不告诉学生答案与技能之间的关系。在这两种情况下，我们所教授的是问题解决或创造性。有三种适用于教学生应用以前所学技能的技术：混合练习操练，高级游戏，情境模拟。这些技术适于CAI，因为这些丰富多彩的操练、游戏、模拟可在计算机上实现。
l      l      混合练习操作就象用来形成流畅建立或水平维持的操练一样，允许重复练习。但混合练习操练不同于前面那种只局限于一种情景下的训练。例如，教乘法4´2泛化的混合练习，原来的练习题是“有四间房，每间住二个女孩，共住几位女孩？”，现在可改成“每个小孩人背两袋桔子，4个小孩共背多少袋桔子？”
l      l      高级游戏不是明确地告诉学生应用哪种技能。为教学目的设计的创造性游戏非常象电子游戏目标确定，但游戏规则不太清晰，达到目标的方式有赖于游戏者。游戏者选择和应用一系列技能以便取得高分，奖励与惩罚是由游戏自然生成的。
l      l      模拟的目的是教泛化技能，即给学生一个情景，一个要求解决问题。模拟可以是静态的也可以是动态的。在静态模拟中，学生的反应不会改变模拟过程；但动态模拟中，学生反应会改变模拟状态。
4. 熟练维持技术
在CAI中实现熟练维持水平的基本技术是通过周期性的复习与操练。在课件中安排复习是非常关键的。在一些CAI中学生好象迅速掌握了技能，但忘得也快，这不是CAI的过错，而是课件设计不周所致。在熟练维持阶段常用的复习操练与流畅建立中的操练和游戏相似，所有的操练都提供反复练习；但也有许多区别，保持操练的目的是为了复习，而流畅操练是为了改善尚且稚嫩的技能。复习操练应该使用学生在获得、流畅建立、泛化阶段用过的许多正例和反例，并且包括不同难度水平的练习。在复习操练中，不需要在每个反应后给予反馈，因为学生进入复习操练时在某种程度上已达到精确水平，反馈就不是必须的了。
二、提问与反馈策略
提问与反馈是CAI的重要过程。虽然不同理论对它们有不同的解释，但它们对于教学的作用是公认的。
1. 提问的作用
许多学者对信息加工过程中的有关问题进行了广泛的研究，概括这些学者的研究成果，我们可以得出这样的结论：问题在学习过程中提供了三种功能，
(1) 吸引和保持注意
短时记忆处理信息的容量是有限的，为此学生必须有选择地搜索重要的学习材料来限制输入的信息量，这种现象称为“选择性注意”。人们总是最先注意那些最简短，含义最明显的信息。研究表明，在学习新材料前有针对性地提出问题，让学生带着问题去学习，有助与将学生地注意力吸引到重要的信息上，忽略无关的或不重要的信息，丛而提高学习效率。忽略非重要信息是一种“经济性行为”因为短时记忆最多只能处理五到九条信息，当新的信息进入短时记忆阶段，原有的信息必须编码进入长时记忆阶段，或同其他信息一道被抛弃。忽略非重要信息，则意味着有更多的重要信息被编码进入长时记忆。跟问题相结合的选择性注意的另一作用时提醒和督促作用。它能帮助学生通过将注意力集中于相关重要信息上从而迅速作出正确的响应。
(2) 使编码更容易
信息加工理论认为必须对信息加以编码才能从短时记忆过渡到长时记忆。学生接受刺激后必须将信息进行听觉上的或是语意上的编码。听觉编码是学习者在用词语表达刺激时发生的，而当学生将词语信息转化为图象信息时语意编码就发生了 。学习材料前的问题能促进听觉和语意上的编码。问题还能提供一种“推敲”功能，在“推敲”过程中我们将附加的信息融入了上下文，研究表明问题能促使学生“推敲”，通过推敲使信息的含义更为明了，从而促进了记忆和理解。在学习材料前提出一些基于学生已有知识的问题对提高学习效率是极为有效的。
(3) 复述学习材料
问题的第三个功能是促使学生复述学习材料，对附加问题的研究表明，在一段学习材料之后提出问题，有助于记忆与问题直接相关的材料，而且不影响与问题无关的材料的学习。我们能得出这样的结论，前置问题的作用是将学生的注意力吸引到重要的材料上来，而后置问题的功能是促使学生复述已学习的材料，从而强化记忆。研究表明通过后置问题回忆和提取信息对帮助记忆是很有效的，特别是对于学习材料结尾部分的一些内容其效果尤为明显。
2. 问题类型
在CAI系统中，问题的形式受制限于计算机对学生反应的处理能力。在非智能型CAI系统中，用得最多的问题类型是真假题（是非题）、选择题、短答题、填充题、配伍题、完成题等。 在设计课件时，我们要考虑问题类型与教学目标的适用性，表1是关于问题类型对教学目标适用性的基本考虑 （据Smith & Boyce，1984)。
表1  问题类型对教学目标的适用性
学 习 结
果
问
题
类
型
能力
动词
真假题
选择题
短答题
填充题
配伍题
完成题
言语信息
叙述
´
´
´
´
´
心智技能
A. 辨别力
辨别
´
´
´
B. 具体概念
确定
´
´
´
´
C. 定义概念
划分
´
´
´
´
D. 规则
论证
´
´
E. 问题解决
产生
´
认知策略
创造
´
3. 如何设计与运用问题
为了能够在课件中合理的运用提问技术，我们就问题的设计提供如下建议：
l      l      将问题放在材料之前作为吸引机制时，应记住前置性问题会使学生将注意力集中于与问题相关的材料上，而不利于附随材料的学习(相对同前置问题相关的材料而言)。
l      l      学习材料的安排应从简单到复杂，而且必须建立在学生原有知识的基础上。
l      l      为了确认学生已加工处理过呈现的信息，我们可以通过有些问题来考查学生，但将问题作为刺激和督促作用时应慎重。
l      l      只有在学习者无需刺激和督促的情况下也能做出完全满意的回答时才能撤消问题。
l      l      应尽可能地采用多种回答方式来防止拼写错误和解决因键盘输入不熟练而引起的问题。
l      l      如果测试需要一种特殊的响应拓补结构，那么结构化响应应是一种最好的方式。
l      l      用“在空格内填写答案”或用“在上下文中标明答案”等类型的问题来减少主观回答。
l      l      将问题放在相关的材料和图表后面，使学生便于查找相关信息，同时也利于相关知识的学习和记忆。
l      l      当学生必须选择属性和查阅图表使时，应将必要的信息放在屏幕上，或用箭头符号连接问题和相关信息。
l      l      避免缩写，尽可能完整拼写每一个单词和使用完整的句子。
l      l      告知学习者特殊的学习环境和预期的学习成绩，应让学习者了解求解某一问题他应付出多大的努力以及解答问题的得分情况等。
l      l      提供足够的练习，过度练习能降低遗忘率。
l      l      在学习者首次掌握和解决某一问题时应给出恰当的评语，予以鼓励。
l      l      在一课结束时应让学生对遗漏的问题和原先不会解答的问题再做一次尝试。
4. 应答处理
当学生作出响应时应给他一种暗示使之了解自己解答正误与否，为了在计算机上实现者一点，必须对学生的应答做出及时的处理并跟正确答案进行某种匹配。由于计算机识别正误能力的限制，CAI开发者必须提供给学习者最优的回答方式。下面是在CAI开发过程中有关学生应答输入和正确判断的几点指导性建议：
l      l      当采用完全匹配的判断准则时，应预测输入的类型和提供可替代的正确答案，预期的错误答案和不可预料的答案。
l      l      尽可能用键盘来输入学生的应答信息。
l      l      排除导向型和轨迹型的空格输入，将多结构型的空格输入转换为单一型的空格输入。
l      l      在提供正确解答和反馈之前应限制学生回答次数。
l      l      对于有两种正确解答的问题只给一次回答机会，因为第二次回答时正确答案已很明显。
l      l      提供学习者一系列可自由选择程序控制项，如返回，下页，继续，帮助，退出等等。
5. 反馈
反馈是计算机在用户作出应答后所呈现的任何信息。这种计算机和人之间的交流可能是简单的信息，如“yes”，“no”或“答案c是错误的”，或者是比较精确的详尽解释，如为什么学生的答案是错误的，如何获得正确的答案等。反馈可能是一个生动的图表，或是一个听觉上用来表明回答正确与否的信号，如蜂鸣声。
信息反馈的功能在表现上有两种方式，(a)告知学习者回答是正确的还是错误的，是完全正确的还是部分正确的；(b)纠正学习者的错误或帮助学习者自己纠正错误。确认和纠错是反馈的本质特征，它们是CAI课件中影响学习成绩最重要的因素。
在CAI界曾经有一种普遍的观点，认为反馈必须及时，不及时的反馈是低效的，甚至对学习起阻碍作用。事实并不尽然，有研究表明在技能获得阶段，即时反馈与延时反馈都同样能促进学习，况且在促进长时记忆保持方面，延时反馈的效果甚于即时反馈。有关开发教学反馈的建议大多是经验之谈，我们将这些建议分为三类，
(1) 一般性考虑
l      l      应答特定： 有效的反馈应该是应答特定的，它提供的信息是专门针对学习者错误的，从而使学习者有机会纠正误解。
l      l      避免误导：错误应答后的反馈在极大程度上影响学生下一步的行为，反馈应集中纠正学生概念上的错误认识。帮助学生正确理解和掌握概念，以利于下一步的学习。
l      l      对于完全匹配类型的问题，应提供预期的学生应答信息。并且提供可替代的正确答案。
l      l      在反馈中使用学习者的姓名。人们尚未证实这种试图吸引学生注意力的技术能促进学习，但学生似乎喜欢在反馈中看到自己的姓名。
l      l      将反馈信息放在学生输入信息下方，或与之靠近，以引起学习者的注意。
l      l      在视觉上同时呈现问题、学生的回答和反馈信息。
l      l      通过高亮度、特殊字体、颜色变换等技术将学生的注意力吸引到重要的反馈信息上。
l      l      在一段或一组应答结束后应提供概括性的反馈。
(2) 正答后的反馈
l      l      如果回答正确，只给出一个简短的证实信息作为反馈。如果学生对某一问题作出了正确回答，我们一般认为他已掌握了这一问题，此时，详尽的反馈信息是不必要的。
l      l      尽可能在上下文和问题中再现正确答案以强化学生记忆。信息加工理论认为，在上下文或问题中看到正确答案有助于长时记忆。
l      l      对部分正确的回答应提供包含帮助学生完全正确回答的信息。
(3) 错答后的反馈
l      l      对预期的错误回答提供反馈时，应详细地告知该答案为何是错误的。因为错误回答后的反馈信息在极大程度上影响学生的下一步行为，因而反馈中的指导性信息也显得特别重要，简单的诸如：“不，你错了！”，“请再试一次！”不能帮助学生纠错。在这种情况下详细的指导性反馈信息是必要的。
l      l      反馈信息应正确简练。避免采用幽默、调侃、标新立异的语言，在这种情况下学生甚至会故意给出错误的解答，从反馈信息中获得娱乐。
l      l      发生类似的错误或作出一系列相关的错误回答时，应给出更为详尽的反馈信息。
主要参考资料
Bialo, E.R. & Erickson, L.B. (1985), Microcomputer courseware：Characteristics and design trends. AEDS Journal, Summer 1985, 227-236.
Criswell, E. L. (1989). The Design of Computer-Based Instruction. New York：Macmillan Publishing Company.
Gagne, R. M., Wager, W. & Rojas, A. (1981). Planning and authoring computer-assisted instruction lessons. Educational Technology, 31(9), 17-26.
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Salisbury, D. F, Richards, B. F. & Klein, J. D. (1985). Designing practice: A review of prescriptions and recommendations from instructional design theories. Journal of Instructional Design, 8(4), 1985.
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CAI的教学策略设计（之三）
授递策略（下）
三、学生控制策略
学生控制就是让他们自主学习，自主地控制学习环境，学习次序，和学习对象。在关于学生控制问题上，行为主义的CAI设计与认知主义设计大相径庭。基于行为主义的CAI是计算机主导的，伴随小步子、较多的操练和反馈，在教学和测试环节中具有几乎相同的元素。基于这样的设计，学习更表现为“近迁移”。这种学习类型在我们的学校里被广泛采用，相应的结果是“成绩”。与此相反，基于认知主义的CAI允许学生控制学习过程的方向。这种教学适于高难度水平和大知识量的情况，更加表现为“远迁移”。由于这种类型的学习者控制经验，相应的结果是长期的成绩和持续的学习动机。
上述的基本原理至少表明了三件事。其一，认知主义导向的教学中的学习者控制可能对促进大范围知识结构的建构有效（比如提升学习上的自我管理和持续动机）。如果用一个典型的行为主义设计的成绩测试来衡量结果，学习者控制将显得毫无价值。其二，非常结构化的行为主义导向的教学可能会妨碍在更高水平的认知约定下学习的机会，至少部分学生是如此；再者，如果学生总是被给予这样高度结构化教学，在给他们机会的时候，一些学生将没有能力管理他们自己的学习。最后，片面强调能提高成绩的因素往往会对维持学习动机有害。
在CAI系统中为学生提供适当的控制手段，使他们能够控制内容覆盖范围、学习的深度、知识表示媒体的类型、所化的学习时间等，有助于锻炼学生的自律能力和增强持久学习动机。对于学生控制、自律和持久动机之相互影响，金兹(M. Kinzie)提出如下假设（图1）：
控制
持续动机
学生
控制
自律
悠关
胜任感
好奇心
正效应
图1  学生控制与学习动机之相互关系
当交互性学习系统中学生控制得到实现时，其益处反映在学生自律能力和持久动机得到增强；当学生获得自我律经验时，这种经验不仅可增强持久动机，还可转化为对其它情景的控制能力；同样，当交互性系统激发起学生动机时，学生的兴奋和对学习的兴趣对他们控制与管理自己学习的能力有积极影响，并有其它多方益处。
四、助学策略
教学过程意味着教与学双方的交互作用，是一个教学相长的过程。CAI课件设计应该考虑学习策略方面的因素，并为支持学生的学习策略提供必要的工具。对于学习策略有多种不同的分类方法，但其中许多属纯理论探讨，较难在CAI环境中得以实现。在进行大量文献研究的基础上，专家们筛选出一组比较适合于CAI的学习策略，并建议了适当的助学措施。
1. 伴随提问
伴随问题是指由课件设计者插入学习材料中的内容特定问题，按插入位置可分为前置问题和后置问题，按问题类型可分为事实性问题（低阶问题）和推理性问题（高阶问题）。据实验研究发现：(a) 一般情况下，后置问题比前置问题有效；(b) 事实性后置题基本上无效；(c) 高阶问题用得频繁时比较有效；(d) 高阶问题比低阶问题有利于文本信息的组织性回忆； (e) 言语能力弱的学生从高阶问题或益远比言语能力强的学生多。CAI是支持伴随提问的天然良好环境。
2. 反思提问
反思问题是非内容特定问题，用于检查学习者的综合理解能力和认知策略的使用情况。反思问题的例子诸如 “本小节的主要内容是什么？”，“为什么你要这么做？”等。在CAI课件中可以间隙地插入一些此类问题，促使学习者进行反思。
3. 摘要
做摘要是要学生将学习材料浓缩成能反映中心思想的寥寥数句，可以用于训练学生的概括能力和检查他们的综合理解能力。在CAI系统中可以提供适当的字处理工具来支持学生的摘要练习任务。
4. 做笔记
类似于学生在课堂中作笔记，在CAI中也可以鼓励学生利用适当的软件工具作笔记，并打印出来作复习之用。
5. 关键字助忆法
这是一种词汇配对助忆技术，用一个你熟悉的词与一个不熟悉的词作形态、读音、语义方面的联系，常用于外语教学。在CAI中可通过动画、声音等信息形式促成这种联系的建立。
6. 字钉助忆法 (Peg-word)
这种方法是利用一组熟知的单词作为“心理字钉”，把一些待记忆的材料与挂钩，利用字订的形象和音律特征帮助记忆，在CAI学习材料设计时也可适当利用这一技术。表1显示的是一个非常著名的字钉助忆 “设备”的实例。
表1  字钉助忆设备实例
编号字订
待学单词
想象
One is a bun（一是小面包）
Cup（杯子）
杯子旁边汉堡包
Two is a shoe（二是一只鞋）
Flag（旗子）
旗子旁边有双鞋
Three is tree（三是一棵树）
Horse（马儿）
马儿拴在大树旁
Four is a door（四是一扇门）
Dollar（票子）
票子钉在大门上
Five is a hive（五是一群蜂）
Brush（刷子）
蜂王正在刷毛发
Six is sticks（六是枯树技）
Pan（锅子）
柴火烧着一锅汤
Seven is Heaven（七是天堂间）
Clock（时钟）
圣诞老人在天堂，站在门口看着钟。
Eight is a gate（八是篱笆门）
Pen（铅笔）
篱笆尖桩象铅笔
Nine is a vine（九是葡萄藤）
Paper（纸张）
葡萄藤儿包着纸
Ten is a hen（十是老母鸡）
Shirt（衬衣）
老母鸡，穿花衣，可惜躺在烤箱里。
7. 先行组织器
先行组织器也被作为一种比较有效的助学手段，特别是对于学习概念性内容和言语型内容。在CAI情况下，当一个课件包含多个模块时，有必要用先行组织器来提醒学生他们已学了什么和接着将学什么。
8. 下划线
用下划线勾画需加特别注意的文本内容是常用的助学法。用不同的字体、字型、字号及颜色来突出重要部分也属下划线助学策略。在CAI中使用下划线策略有二种做法：由课件作者在内容设计时加下划线，或由学生在学习时加下划线。后者需在显示窗内为学生提供下划线工具。
9. 概念地图
概念地图是用图示法表示概念及其相互关系，图2是关于分子的概念地图。CAI系统中可为学生提供作概念地图的工具。
水
状态
热量
生物
固态
气态
液态
植物
动物
可以是
可以是
可以是
可以是
可变成
可存在于
增加
分子
运动
可以是
有
决定
图2  概念地图实例
10. V-图
V-图因其形状如大写字母V而得名 （见图3）。利用V-图使知识概念关系与方法论关系以及它们之间的相互联系明朗化，从而有助于问题的解决。在CAI课件中可提供V-图构架供学生填充信息，作为启发性工具。
事件:
准备8只广口瓶;
4只盛肉，开口；
4只盛肉，封口；
全都暴露于蝇。
思考
理论：
生命来之于先存
生命。
原理：
蛆来之于蝇；
蛆以肉为食；
蛆长得快。
相关概念：
蝇，蛆，
自发产生，
肉＝蛆食。
行动
价值断定：
食物最好加盖。
知识断定：
蛆不会在肉食中自发形
成；
变化（观察广口瓶数日记录）：
广口瓶
第一日
几日后
开口瓶 #1
OK
长蛆
开口瓶 #2
OK
长蛆
开口瓶 #3
OK
长蛆
开口瓶 #4
OK
长蛆
封口瓶 #1
OK
OK
封口瓶 #2
OK
OK
封口瓶 #3
OK
OK
封口瓶 #4
OK
OK
中心问题:
蛆会在肉食中自发
形成吗？
图3  V-图的例子
11. 矩阵框架
矩阵框是由若干行和列相交构成的框架，要求学习者在空槽内填入信息，概括他们已学的内容，有助于他们记忆和联想。表2显示一个矩阵框架的例子。
表2  矩阵框架的例子
容量
时效
有关控制过程
感觉记忆
短时记忆
长时记忆
12. 标志
标志技术或用于强调内容的语义，或用于强调内容的结构。主要有四类标志信号： (a) 指明内容的关系结构，诸如“第一，”“第二，”“第三，”或“问题是 ...”“解法是 ...”；(b) 后随关键信息的先行提示，诸如“本文讨论的主要概念是 ...”；(c) 小结语句，类似于先行提示，但置于章节末尾；(d) 指示词，指出作者的观点或强调重要信息，如“更重要的是 ...”或“遗憾的是 ...”。标志技术比较适合于教阅读理解和写作的课件，还可与下划线策略联合使用，使标志词较为醒目。
主要参考资料
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Hilgard, E.R. & Bower, G.H. (1975). Theories of Learning. Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice-Hall, Inc.
Kinzie, M. B. (1990). Requirements and benifits of effective interactive instruction: Learner control, self-regulation, and continuing motivation. Educational Technology Research and Technology, 38(1), 1-21.
Wildman, T. M. & Burton, J. K. (1981). Integrating learning theory with instructional design, Journal of Instructional Development, 4(3), 5-14.
CAI的教学策略设计 (之四)
管理策略
管理策略考虑的是在教学过程中如何运用组织策略和授递策略部件来实现特定的教学目标，例如，怎样控制学习路径以满足个别化教学的要求。CAI系统的管理策略实际上代表教学决策功能，其基本部件包括：
一、学生管理策略
学生管理问题在单机CAI系统中几乎不存在，但在网络CAI系统中则变的十分重要。学生管理策略重要体现的学生分组问题上，分组的目的是为了便于进行学习任务分配和学习进程调控。分组要以学生的某些特性为依据，学生特性包括性别、年龄、知识水平、认知风格等。
按认知风格（或称学习风格）管理学习是CAI系统一直追求的理想目标，然而在实践方面却有许多困难，首先是对于认知风格缺乏统一的分类，其次是对学生认知风格的测定也比较困难。格雷戈克将认知风格按具体-抽象、序列-随机二个维度考虑，分为具体-序列，具体-随机，抽象-随机，抽象-序列四种类型（表1）。
表1  学生认知风格类型（格雷戈克分类）
序列
随机
具体
喜欢通过直接的动手经验学习，希望把学习经验组织得逻辑有序。
能通过试误法，从探索经验中迅速得出结论。
抽象
善于理解以逻辑序列呈示的词语和符号信息。
善于从演讲中抓住要点，理解意思，此外，他们还能对演讲者的声调和演讲风格作出反应。
另一种观点是将学习风格分为场依存型和场独立型，认为知觉信息不仅来自外部环境，而且也来自身体内部。场依存型的学生在认知活动中，倾向于以外部环境作为信息加工的依据，容易受外部环境的影响，通常很难从包含刺激的环境中将刺激分辨出来。这种学习者总是努力使自己与环境协调，因而在形成自己的观点时会更多地考虑所处的环境，他们喜欢有人际交流的集体学习环境，较依赖于学习材料的预先组织，需要明确的指导和讲授。场独立型的学生在学习中倾向于更多利用内在的参照作为信息加工的依据，他们都有很强的各人定向，比较自信，自尊心较强，不易为环境的变化而改变。他们比较自主，必要时能对所提供的信息进行改组。这种学生能明确提出自己的目标，能更好地进行分析，愿意独立学习，各人钻研。
学生分组基本上有二种不同的策略：
(a) 同质分组: 选择一项关键属性作分组依据，将性质相近的学生放在同一组；
(b) 异质分组: 选择一项关键属性作分组依据，将性质不同的学生混合编组。
不同的分组策略适用于不同的教学管理模式。一般说来，同质分组适合于个别化教学管理模式，性质相近的学生接受同样的学习任务；异质分组合作学习管理模式，不同个性的学生在一起学习有助于互相启发，取长补短。
二、教学方法选择策略
在CAI系统设计中，如何选择CAI教学方法始终是个重要问题。影响CAI方法选择的直接因素有学习目标，学生特点，目标受众，实际设计约束等。
罗密佐斯基 (A. J. Romiszoski) 认为教学设计中方法、媒体、教学内容、学习目标、学生、教师以及环境之间是相互关联的，并且具如图1所示的关系：
学科内容与要求的学生行为
学习目标类型
目标受众
方法选择
实际设计约束
媒体选择
教学环境
教师态度
学生特点
图1  影响CAI方法选择的因素
考虑学习目标因素，涉及学习目标的分类问题。我们比较熟悉的有加涅的目标分类方法、布卢姆的目标分类法，这二种分类方法虽形式不同，但在很大程度上是可以沟通的：知道对应于言语信息，理解、运用、分析、 综合与评价对应于心智技能和认知策略，情感领域相当于态度，心因运动技能相当于动作技能。综合其他学者的观点，还应该考虑把人际关系技能包括在学习目标的范围之内。因此，我们可以把影响方法选择的学习目标因素分为认知领域，情感领域，心因运动技能和人际关系技能，其中认知领域又包括知道、理解、运用、分析、综合和评价。
影响CAI模式选择的诸因素中，学生特点也是很重要的一个方面，因为人们逐渐地接受了这样一种观点，即学习是一个学生主动参与的过程，是行为与能力的变化，是获得信息、技能与态度，甚至是对原有知识的纠正或调整，了解学生如何进行学习，即了解学生的特点，对CAI模式的选择是非常重要的。学生特点包括学生的文化及社会背景，学习风格，原有技能，心理特征等多方面因素。而影响学习过程的则主要是学习风格 (见表1)。
除学习风格外，原有技能即起点行为也是很重要的一个方面。但是一般来说，起点行为总是针对具体的学科内容而言的，所以我们在考虑影响模式选择的较宏观的因素时不可能具体探讨这个问题。而把学生特点定位在学习风格上。
为了能够比较准确地根据教学条件来选择CAI方法，我们需要建立教学条件诸因素与CAI方法之间的关系，这是一个比较困难的任务。本文第一作者提出的CAI模式文化分类理论(Zhu, 1986)有助于从总体上把握CAI方法的选择问题。该理论指出，教学参与者，主要是教师和学生二大类，在网络化教学过程中可扮演多种不同的角色。对于教师和学生在教学过程中应起何等作用，存在着教育哲学上的分歧。持客观主义观点者认为教师应处于中心地位，学生是相对被动的知识接受者；持建构主义观点者认为学生应处于中心地位，教师只是学生学习的帮促者。这种教育哲学上的分歧同样反映到网络教学系统的设计上来：持客观主义观点者主张利用计算机代替教师的教育功能或增强教师的教学手段；持建构主义观点者偏爱利用计算机来构造便于学生探索和发现的学习环境。
另一方面，由于网络化教学系统提供了很大的时空自由度，不仅可支持个别化教学，还可支持远程集体化教学和小组合作学习。在关于用计算机支持个别化教学抑或集体化教学的问题上，也存在着教育哲学上的差别，比较典型的是个体主义与集体主义之争。个体主义是西方国家特别是美、英等国的核心价值观，在教育中表现为普遍采取个别化的教学计划，鼓励学生个人间的竞争。一般说来，个体主义哲学统治的国家和地区比较流行个别化CAI模式，例如，前几年风行于美国中小学的ILS系统就是网络化个别CAI的代表作。 集体主义是社会主义国家和许多东方国家的传统价值观，在教育中表现为普遍采取集体化教学活动，鼓励学生间的互相帮助和合作。并非出于偶然，集体主义哲学占据优势的国家和地区比较偏爱集体化的CAI模式，例如，近年来课堂群体教学网络在我国开始流行，与我国崇尚集体主义的教育思想不无关系。
以上这些教育哲学上的差别同样反映在CAI系统的设计和应用方面。基于上述考察，我们抽取个别化-集体化和客观主义-建构主义二个维度作为区分网络化教学模式的主要变量。将这二个维度作交叉组合便产生了一个CAI文化的分类模型。如图2所示，此分类模型将CAI文化分为四类：客观主义-个体主义 (OI)， 客观主义-集体主义(OC)，建构主义-个体主义(CI)，建构主义-集体主义(CC)。在OI类CAI文化中，典型的CAI模式有计算机化测试、操练与练习、个别指导等；在OC类文化中，典型的CAI模式有计算机化微世界、教学咨询、问题求解等；模拟和游戏的情况较为复杂，有些偏向于OI文化，有些靠近OC文化。OC类CAI文化基本上是传统课堂教学方式的媒体化扩展，也部分地包括地理上分布的 “虚拟” 教室；CC类文化包括各种计算机支持合作学习方法，以及虚拟的学习伙伴系统。我们将电子通讯系统和共享的电子信息资源看作为各类CAI文化的必需支持结构。
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图2  CAI文化的分类
为便于教育工作者理解各类CAI模式的教育价值，我们试图对各类CAI模式按其文化取向进行适当的观念转换。考虑由教学效率-效果和认知-情感二个连续统构成的二维空间,我们对各类CAI模式的教育价值进行适当的定位。一般说来，带个体主义倾向的CAI模式侧重于认知领域与动作技能领域的学习；带集体主义倾向的CAI模式兼有情感领域与人际技能领域的学习价值。带客观主义倾向的CAI模式适合教知识结构比较清楚的学科领域（“良构领域”）和基础性的知识，学习者对于涉及问题能够得出比较一致性的意见，学习成效属“近迁移”范围。带建构主义倾向的CAI模式适合教知识结构不太确定的学科领域和高层次的知识，学习者对于涉及问题往往得出比较发散的结果，学习成效属“远迁移”范围。图3显示各类CAI模式的教育价值取向（祝智庭，1997）。
认知，动作技能
情感，人际技能
基础知识，良构领域
一致结果，近迁移
高级知识，未知领域
发散结果，远迁移
OI类CAI模式
CI类CAI模式
OC类CAI模式
CC类CAI模式
图3  各类CAI模式的教育价值取向
值得指出的是，图3中的每个坐标轴代表二种不同价值相交的连续统而不是互斥的二极。 情感色彩浓烈的CAI方法也必须带有一定程度的认知目标，偏重于认知目标的CAI方法也可包含一定的情感因素。基础知识与高层次知识，学习效果的近迁移与远迁移之说，也都是相对而言的。
三、学习诊断
向学生提供诊断性测试来评价学生的学习成果，确定是否达到规定的学习目标。在以客观主义为理论基础的个别化CAI系统中，通常采取掌握学习法，诊断的结果仅判为“掌握”或“未掌握”。在以建构主义为理论依据的个别化CAI系统中，对学生的评价不是简单地依据其学习结果，而是注重于对学习过程的分析和评价，这对计算机化自动诊断带来一定困难。
四、学习任务分配策略
根据宏编列策略规定的学习序列，为学生个人或小组分配适当的学习任务。在个别化教学系统中，通常根据诊断结果为学生分配下一学习任务。若学生顺利通过当前目标，则为他分配新的学习任务，这叫前进处方；若学生未能达到当前目标，则给予提供复习或补习材料，这叫补救处方。因此，处方实际上涉及学习路径选择与学习进程控制问题。
五、学习评价与奖励策略
学习评价策略与激励机制有关。在CAI系统中可以运用三种不同的激励机制：
l      l      独立机制：对个人学习成功或失败的判定与他人的学习表现无关，一般采取参照标准的测试方法来评定学生成就。
l      l      竞争机制：个人学习成功的判定依赖于他人失败的判定，在扮角色游戏和模拟中常采取这种评定策略。
l      l      合作机制：个人学习成功依赖于合作者全体的努力，在计算机支持合作学习系统中一般采取这种评定策略。
以学生为中心的教学策略
前面所介绍的教学策略大多是从比较传统的指导型CAI中总结出来的，对于许多以建构主义为基础的CAI系统，在教学策略方面的研究远未达到系统性的程度。我们在此只对超媒体CAI系统和微世界CAI系统的教学策略作一简单概括。
一、超媒体CAI系统的教学策略
在以超文本/媒体为基础的CAI系统中，学生获得对学习路径的控制权，他们可以在信息空间自由航行。这类课件也可适当地仿效宏组织策略，定义多种不同的航行策略：
l      l      归纳：一般化，即从特殊事物往一般事物方向航行；
l      l      演绎：特殊化，即从一般事物往特殊事物方向航行；
l      l      推导：与类比相关，即将一个当前出现的事物与若干相似事物比较；
l      l      辩证：比较对立的事物，指出矛盾；
l      l      谱系式循环：从特殊事物往一般事物方向递推，最终回到当前状态；
l      l      趋中：从考察较广的领域缩小到考察某一特别感兴趣的事物；
l      l      扩散：从考察感兴趣的当前事物扩大到考察它的构成领域；
l      l      目标-中介递归：从所希望的目标出发，经一系列中间步骤和中介推移到起始状态；
l      l      目标驱动的建构：从起始状态出发，经若干步骤推移到心目中目标状态。
二、微世界系统的教学策略
微世界系统的教学策略可简单的概括为多种“对话”方法的策略运用。基本的对话策略包括：
l      l      探索者-对象对话: 学习者在学科内容空间教学探索性学习；
l      l      问答式对话: 学习者可以问关于学科内容的任何问题并得到回答；
l      l      信息检索: 学科数据库可以包含比问答系统多得多的内容。这种学习环境不带预定的教学目标；
l      l      模拟面谈：用模拟方法实现的问答式对话；
l      l      竞争的学习者－系统对话：在游戏或竞赛系统中，学习环境对学习者挑战；
l      l      竞争的学习者－学习者对话：学习者互相挑战；
l      l      自由角色扮演：在模拟的社会微世界中，学习者扮演预定的角色。
创新教育是永恒的主题
华东师大教育科技学院  祝智庭
知识经济时代的制胜法宝是人才，具有创新意识和创造能力的人才，而培养创新人才的关键是在于教育。我们目前的教育系统是属于“遗传”性的，把知识从上一代传给下一代，与创新教育相距甚远。如何促成从遗传型教育向创新型教育的转移，我初步考虑以下三方面问题，并提供一些个人建议。
1．重视学生的自主意识与合作精神的培养
首先，没有自主意识，个人的创造性就无从谈起；而在另一方面，现代大多数创造性设想的实现都得依赖集体合作。因此，现代创新人才应该既有自主意识又有合作精神。美国和许多西方国家的教育有培养学生自主意识方面的特长，近年来也开始重视合作精神方面的教育，阿波罗13号飞船脱离故障而重返地球的事件在美国被作为合作精神教育的典范。日本的教育，特别是基础教育，在培养学生的集体主义精神方面有特到之处。比较而言，我们目前的学校教育在这两方面都很弱。原因何在？首先，培养学生的自主意识需要一个比较民主的学习和生活环境，特别是比较平等的师生关系。国外学者认为，课堂中的师生关系是一定的社会秩序的反映，比较民主的社会就会有比较平等的师生关系。然而，我们却看到一种奇怪的现象：我们的社会从总体上正朝越来越开放和民主的方向发展，但在许多中小学的课堂生活中，教师专权的现象却越来越严重，学生几乎被完全剥夺了提问和表示异议的机会。有些教师不但完全凌驾于学生之上，而且在家长会上也变成了凌驾者。因为家长们把培养孩子成功的期望变成了对教师的企求，教师们因而获得了凌驾者的资格（诚然，教师本身也有万般苦恼与无奈，恕不在此展开）。另一方面，家长们在妨碍孩子的独立人格和自主意识形成方面也难辞其责：将自己的独生子女捧为家庭小皇帝，造成孩子们的孤傲个性；对子女前途的过高期望而不惜代价为孩子作万全安排，令孩子身不由己，这种矛盾的处境不可避免地会使孩子产生心理扭曲，形成逆反心态。
我们的学校在培养学生的集体主义和合作精神方面曾经是比较有效的，但现在的情况已不可同日而语。为了将来把子女送进大学，家长们把孩子过早地推向了剧烈竞争的无情轨道。尽管我们的教育在形式上仍然是集体主义的，但骨子里早已充满了个人主义的激烈竞争，许多学生变得不愿与同学合作与交往。这种形式和内容的不统一意味着虚假，而虚假的环境无疑会极大地损害孩子们的心灵健康。
如上所述，我们的孩子就是生活在这样带有多重极端矛盾的环境中，他们稚嫩的心灵能够承受这么多这般大的压力吗？我们必须大声疾呼：还孩子以自主，让他们学会合作。
2．进行系统性的教育改革
我们现有的教育系统擅长于知识传授，有人甚至认为我们现在的教学方式实际上是进行信息和数据资料的灌输，连知识灌输的水平也达不到。因为在他们看来，在数据、信息、知识、智慧四者之间存在着从低到高的层次关系。数据是对客观事物某些属性的符号描述，信息是具有一定组织的数据，知识是信息与情境相结合的精神产物，智慧则表现为一个人能够有效应用知识的能力。一个具有较高智慧的人应该具备基础性思维、批判性思维和创造性思维。基础性思维依赖于从课程教学中所接受的知识，是大多数学生都能获得的；批判性思维依赖于基础性知识，能够对知识进行重组；创造性思维需要依靠基础性思维和批判性思维，能够为人类社会产生新的知识。这三类思维的整合形成复合思维过程，具备较大的创造潜能。我们目前的基础教育系统在培养学生的基础性思维方面较强，在培养批判性思维方面很弱，在培养创造性思维能力近乎无能。这是因为，在升学率的驱使下，许多教师被迫变成疯狂的教学机器，源源不断地向学生灌输信息资料，根本无暇考虑学生的批判性思维和创造性思维的培养问题。
为了改变这种状况，我们需要在教育制度、教育观念、教学理论、课程内容、教学方法和手段诸方面进行系统又全面的变革。在教育制度上，可以允许多种形式办学，鼓励学校在一定的法规约束下自主办学，并通过改变考试办法来影响教学过程；在教育观念上，从教师为中心变为学生为主体；在教学理论上，将客观主义理论与建构主义理论相结合；在课程内容上，削减那些难度过大和内容重复的部分，由单科分立和高度抽象变为多科整合和情境相关；在教学方法上由直接灌输式变为启发式、发现式和讲授式有机结合；在教学手段上充分利用现代教育技术。
3．推进教育信息化
教育信息化是指在教育过程中比较全面地运用计算机多媒体和电子通讯为基础的现代化信息技术，促进教学效率和教育质量的全面提高。
教育信息化是现代创新教育所必须的。其一，教育信息化有助于加快知识更新速度。书本化教材的知识落后于社会发展少则5年，多则10年或更长。而计算机网络上的电子化课程知识更新可发生在一周之内。其二，教育信息化有助于使学生成为学习的主体。利用网络和多媒体技术，可以构建信息丰富的、反思性的学习环境和工具，允许学生进行自由探索，极大地有利于他们的批判性、创造性思维的形成和发展。值得指出，目前许多学校应用多媒体CAI时，普遍的做法是为教学重点和难点提供演示，把信息技术的使用权控制在教师手中，实际上并未摆脱以教师为中心的教学观念的索缚。可以说，计算机的最大教育价值在于让学生获得学习自由，为他们提供可以自由探索、尝试和创造的条件。其三，教育信息化有助于加强课堂与现实世界的联系。利用计算机多媒体可以模拟大量的现实世界情境，把外部世界引入课堂，使学生获得与现实世界较为接近的体验。更进一步，利用计算机网络使学校与校外社会连为一体，例如：美国宇航局通过联网向中学生开放，允许他们与宇航员对话和收集关于太空的信息；在伯克利的劳伦斯国家级实验室研制了一个网上虚拟实验室软件，允许学生通过远程联网获取从专业天文望远镜收集的天文观测数据。
在教育信息化方面，我们可以借鉴国际上许多经验和教训。美国在教育信息化方面一直走在世界前列。克林顿总统自1992年上任后，一直十分重视发展信息技术的教育应用。他说：“为了将信息时代的威力带进我们的全部学校，要求到2000年使每间教室和图书馆连通国际互联网（Internet）；确保每一儿童能够用上现代多媒体计算机；给所有教师以培训，要求他们能够像使用黑板那样自如地使用计算机；并且增加高质量教育内容的享用。” 在1996年1月所作的国情咨文中，他又把发展以计算机为中心的现代教育技术作为迎接信息社会对于教育挑战的重要措施之一。美国政府组织了几项规模较大的中小学教育信息化工程，例如由教育部发起的“明星学校”计划（1988-97年）使6000多所学校连通信息高速公路，并开发了30多门完整的信息化课程；由美国科学基金会资助的“全国学校网络试点项目”(NSNT) 涉及153所学校和95个其它组织，联合进行多方面的教育改革试验。据资料，到1996年，美国中学已达到平均九人一台微机，而期望的标准是五人一机；在全部中小学中约有65%的学校实现了联网，但连通了Internet的教室只占14%，说明要完全实现2000年目标仍然任重道远。为此，美国政府各部门采取了一系列积极措施。总统科技顾问委员会组织了一个教育技术专家组，于1977年3月提出一个专门报告，就如何应用现代教育技术，特别是计算机与Internet联网，改革美国中小学教育提供建议。主要建议可以概括如下：
1.         1.         以计算机辅助学习为中心，而不是以学习计算机为中心。将信息技术贯穿于K-12课程，以提高各学科教育质量为目的。
2.         2.         强调教学内容与教法的改革，鼓励采用以学生为中心的教学方法，重视学生高阶推理与问题解决能力的培养。
3.         3.         重视师资培养，使教师们懂得如何在教学中有效地使用技术，建议将教育技术投资中的30%用于师资培训。
4.         4.         保障实际投资，至少将全国每年教育开支中的5%（约130亿美元）用于教育技术。
5.         5.         保证平等使用技术，全美国学生无分地区、种族、年龄和社会经济状况，人人得以使用信息技术的权利。
6.         6.         积极开展实验研究，建议将中小学教育经费的0.5%（约15亿美元）用于进行旨在提高K-12教育效率与费用效益的研究。
我国的教育信息化计划也已开始启动。国家教委于1996年拟订了一个关于1000所学校教育手段现代化试点项目的五年计划，至今已有其中近半数学校建成了校园网，每校平均装备微机百余台，大多包括多媒体教室、电脑教学机房、电子阅览室等建设内容。在经济发达地区，还有许多学校从多种不同渠道获得资助，自发地提前进入教育信息化行列。然而，这些项目普遍存在的问题是在投资方面重硬件建设，轻软件开发和教师培训。按照欧盟国家的经验，教育信息化项目一次性投资在硬件、软件、培训方面大约各占三分之一，长期的应用开发和维持则投入更多。这种做法值得我们参考。
上面就如何发展我国的创新教育提供了几点个人之见。值得进一步指出，培养学生的创新意识应该是学校教育的永恒主题。如果每一代人只会继承而不会创新，民族何能得以发展与腾飞？可惜，我国的教育传统长期忽视了这一主题。到了知识经济时代，缺乏创新意识的教育越显问题凸出。现在我们开始重视创新教育，虽然谈不上及时，但仍然不失为明智。
从遗传型教育到创新型教育是教育观念与形态的重大改变，而教育观念与形态属于文化范畴。一种新型教育文化的形成不可能是一朝一夕的事，因此，我们不能用短促突击的办法来搞一个短期的创新教育运动，而应该将它作为国家的重大发展战略来对待。要通过整整一代或甚至几代人的努力，使创新教育的观念渗透到全体教育者和广大民众的心灵中。
另一方面，我们也不能指望通过创新教育使全体学生都成为创造家。事实上，现代学校教育的基本任务是保障学生的身心健康，使他们学会生活与工作所必需的知识与技能，同时具备自学能力，为未来的终身学习打好基础。也就是使他们首先成人，这适合于多数人的实用目标，而且符合社会发展的基本需求。欧盟组织在？？年推出的关于“建设一个知识型欧洲” 的行动纲领中，将技艺培训之类的实用教育作为其重要组成部分，并通过一项名为“达芬奇计划”的工程加以实施。我们在提倡创新教育的时候应该重视实用教育，在进行实用教育时应该不忘创新教育。椐此，我们提出“以创新教育为纲，以实用教育为本”的思路，作为引玉之砖，未知妥否？
问题解决：
感知问题    研究问题
描述问题    寻求方案
选定解法    争取接受
设计：
设想目标    描述目标
发明产品    评估产品
改进产品
决策：
确定问题    生成方案
评估结果    评价选择
基础性思维
（接受的知识）
分析：
识别模式    整理分类
假设确立    分清主次
编列整序
评价：
评估信息   确立标准
评判优劣   识别真伪
鉴定赏识
联系：
比较对比   逻辑思维
演绎推理   归纳推理
确定因果
批判性思维
（重组的知识）
综合：
类比思维    概括总结
构想形成    计划安排
细化：
拓展    修正
延伸    移类
具体化
想象：
畅想    预测
推测    直感
形象化
创造性思维
（生成的知识）
复合思维过程
（对接受的、重组的、生成的知识进行目标指向的整合）
复合思维模式
教育信息化的概念与特征
教育信息化式指在教育领域全面深入地运用现代化信息技术来促进教育改革和教育发展的过程，其结果必然是形成一种全新的教育形态¾¾信息化教育。
教育信息化的概念是在20世纪90年代伴随着信息高速公路的兴建而提出来的。美国克林顿政府于1993年9月正式提出建设“国家信息基础设施”（ National Information Infrastructure，简称 NII）, 俗称“信息高速公路”（Information Superhighway）的计划，其核心是发展以Internet为核心的综合化信息服务体系和推进信息技术（Information Technology，简称IT）在社会各领域的广泛应用，特别是把IT在教育中应用作为实施面向21世纪教育改革的重要途径。美国的这一举动引起世界各国的的积极反应，许多国家的政府相继制定了推进本国教育信息化的计划。
值得指出的是，“信息化”这一概念基本上是东方语言思维的产物，我们是在Internet上进行信息搜索时发现这一现象的。西方国家的文献中极少使用“信息化”之类的说法，而在许多东方国家，包括中国、日本、韩国、俄罗斯等，则大量使用“信息化”的概念，并且出现了三种不同的英译法：Informatization，Informationalization，Informationization。笔者最近通过AltaVisa搜索引擎进行检索，得到4893个含有这三个名词的项目（网页），其中4419个项目含Informatization（约占90%），322个项目含Informationalization（约占6.5%）, 152个项目含Informationization（约占3.5%）。笔者曾经就这三种译法请教过多名英国教授，但都不被认可。与信息化教育相对应的译法应该是IT-Based Education，但在西方的文献中也不普遍。西方人似乎不喜欢象“教育信息化”或“信息化教育”之类高度概括的概念，他们用了许多不同的名称，例如IT in education（教育中的信息技术），e-Education（电子化教育），Network-Based Education（基于网络的教育）, Online Education（在线教育）, CyberEducation（“赛波”教育），Virtual Education（虚拟教育）等。笔者认为IT in education的语义与教育信息化相近，e-Education与信息化教育的意义相近，而其它四个名词主要与网络化教育相关，代表着信息化教育实践的主流。
教育信息化的特征是什么？我们可以分别从技术层面和教育层面加以考察。从技术上看，教育信息化的基本特点是数字化、网络化、智能化和多媒化。
数字化使得教育信息技术系统的设备简单、性能可靠和标准统一。
多媒化使得信媒设备一体化、信息表征多元化、真实现象虚拟化。
网络化使得信息资源可共享、活动时空少限制、人际合作易实现。
智能化使得系统能够做到教学行为人性化、人机通讯自然化、繁杂任务代理化。
我们把教育信息化看作为是一个追求信息化教育的过程。信息化教育具有以下显著特点：
（1）教材多媒化：教材多媒化就是利用多媒体，特别是超媒体技术，建立教学内容的结构化、动态化、形象化表示。已经有越来越多的教材和工具书变成多媒体化，它们不但包含文字和图形，还能呈现声音、动画、录象以及模拟的三维景象。例如有一个关于英语词汇的儿童多媒体学习软件，第一幅画面把常用的动作名词和图片汇编在一起，当你选择chase（追逐）一词，电脑会用声音告诉你“追逐”就是在某人或某物后面 run（奔跑）的意思，如果你在两个小孩的画面上点一下，他们就会飞快奔跑起来；如果你还想知道奔跑的确切含义，你再在run上面点一下，电脑又会呈现关于run的声音解说和动画。在这样的多媒体学习材料中，各画面之间好象有无形的链条互相串联，这种无形的链条被称为超链，这种带超链的多媒体又称为超媒体。俗话说，书是死的，人是活的。但有了超媒体“电子书”，活人读死书的时代将一去不返，因为多媒体教材本身就是活的书。如何把“活书”设计好？如何把“活书”学好？这是信息化时代的教师和学生面临的新问题。
（2）资源全球化：利用网络，特别是Internet，可以使全世界的教育资源连成一个信息海洋，供广大教育用户共享。网上的教育资源有许多类型，包括教育网站、电子书刊、虚拟图书馆、虚拟软件库、新闻组等。对于我国教育来说，面临的一大问题是网上中文信息资源的严重不足。开发网上教育资源，不但是教育部门的任务，也是社会各部门以及知识者的义务，美国的网上基础教育资源体系就是依靠社会各界的协同努力建立起来的。
（3）教学个性化：利用人工智能技术构建的智能导师系统能够根据学生的不同个性特点和需求进行教学和提供帮助。为了做到这一点，学生个性的测定，特别是认知方式的检测，将成为教育研究的重要研究课题。
（4）学习自主化：由于以学生为主体的教育思想日益得到认同，利用信息技术支持自主学习成为必然发展趋向。事实上，超文本/超媒体之类的电子教材已经为自主学习提供了极其便利的条件。
（5）活动合作化：通过合作方式进行学习活动也是当前国际教育的发展方向。信息技术在支持合作学习方面可以起重要作用，其形式包括通过计算机合作（网上合作学习）；在计算机面前合作（如小组作业）；与计算机合作（计算机扮演学生同伴角色）。
（6）管理自动化：利用计算机管理教学过程的系统叫做CMI（计算机管理教学）系统，包括计算机化测试与评分、学习问题诊断、学习任务分配等功能。最近的发展趋向是在网络上建立电子学档（Learning Portfolio），其中包含学生身份信息、活动记录、评价信息、电子作品等。利用电子学档可以支持教学评价的改革，实现面向学习过程的评价。
（7）环境虚拟化：教育环境虚拟化意味着教学活动可以在很大程度上脱离物理空间时间的限制，这是电子网络化教育的重要特征。现在已经涌现出一系列虚拟化的教育环境，包括虚拟教室、虚拟实验室、虚拟校园、虚拟学社、虚拟图书馆等，由此带来的必然是虚拟教育。虚拟教育可分为校内模式和校外模式。校内模式是利用局域网开展网上教育，校外模式是指利用广域网进行远程教育。在许多建设了校园网的学校，如果能够充分开发网络的虚拟教育功能，就可以做到虚拟教育与实在教育结合，校内教育与校外教育贯通，这是未来信息化学校的发展方向。
教育信息化为我们展示了未来教育的美好前景。但是，我们必须清醒的认识到，信息技术的应用不会自然而然地创造教育奇迹，它可能促进教育革新，也可能强化传统教育，因为任何技术的社会作用都取决于它的使用者。我们的观点是，教育技术变了，教学方法也得相应变革。而教学方法的选择是由教师的教育观念所支配的。如果说信息技术是威力巨大的魔杖，那么教师就是操纵这个魔杖的魔术师。因此，对于我国广大教师来说，面临正在迅速到来的教育信息化浪潮，认清教育改革的大方向，更新教育观念，并且懂得如何利用信息技术来支持教育改革和促进教育发展，是十分必要的。
信息技术在课堂教学中的作用模式：
理论框架与案例研究
On the Functioning Modes of Information Technology in Classroom Instruction：Theoretical Framework and Case Studies
[Abstract] Predictably，classroom instruction will still be a major form for school education in a not-short future time. To improve classroom instruction with support of information technology stands for a practical strategy for educational reforms in schools. There is a need for us to understand the functioning modes of information technology in classroom instruction and thus we can select and make use of technology reasonably and effectively. This article first identifies the orientation of instructional reforms in the classroom and creates an action space concerning the use of technology to support this kind of reforms. Based on this, an theoretical framework is addressed to posit the functioning models of information technology in classroom instruction, in which three modes are suggested:：enhancement, innovation，and training. A number of instructional cases in relation to each modes are then studied in order to identify a set of sample models for technology-supported classroom instruction. This article is ended with our suggestions as to how different instructional models and technologies can be integrated into classroom-based instructional process.
[Keywords] Information Technology, Classroom Instruction, Theoretical Framework, Case Study
1 引言
传统的课堂教学因其固有的弱点而经常遭致批评。然而，在可预见的将来，课堂教学仍然会是学校教学活动的主要方式。利用信息技术来改进课堂教学是当前学校教育改革的一条重要思路。为了能够在课堂教学中合理又有效地使用技术，我们首先需要充分理解技术在课堂教学中的作用模式。本文首先确认课堂教学改革的主要方向，并以此为指南建立一个关于利用技术改革课堂教学的行动空间；以此行动空间为理论框架，提出关于技术在课堂教学中的作用模式：强化模式，革新模式，训练模式；接着针对每一作用模式，通过案例研究提炼出若干典型的教学模式。最后，就如何综合利用不同的模式提出我们的建议。
2  利用技术改革课堂教学的行动空间
自从三百年前夸美纽斯提出班级教学的思想以来，分班级的课堂教学一直是学校教学活动的主要形式，这一形式之所以能得到延续和发展，有其深刻的内在原因。以往的教育实践也证明这是一种非常有效的培养人才的教学结构。
随着教育科学的发展以及人们对教育要求的不断提高，课堂教学逐渐暴露出许多弱点，比如，因材施教的原则，在班级集体教学活动的前提下难以实施；以语言讲述为主的表达方式，使得某些教学信息的传输与接收遇到困难；教学效率的提高受到局限等等。另一方面，实践也证明用技术完全取代课堂教学的想法和做法，特别在基础教育领域，是不可取的，因为课堂教学所具有的教师与学生面对面的直接交流，较之教师完全通过现代化媒体教学，学生通过媒体学习这种间接的交流方式，在许多方面仍然有其优越性。因此，努力探讨如何在课堂中合理而又有效地使用技术，特别是利用现代化信息技术来改进课堂教学，乃是摆在学校教育者面前的重大研究课题。
以信息技术作用于课堂教学，首先有个策略性问题，当然本质上是教育观念的问题。1993年美国教育部组织了十多位资深专家（B. Means等）产生了一份题为《用教育技术支持教育改革》的报告[5]，为如何运用现代化信息技术进行基础教育改革提供了指导性的框架。报告提出了革新教学的若干特征，从表1中可以看出革新的教学与传统的教学之间的明显差别。
传统的教学
革新的教学
教师导向
学生探索
说教性的讲授
交互性指导
单学科的固定教学模块
带真实任务的多学科延伸模块
个体作业
协同作业
教师作为知识施与者
教师作为帮促者
同质分组（按能力）
异质分组
针对事实性知识和离散技能的评估
基于绩效的评估
报告进一步指出，现代教育改革的核心是使学生变被动型学习为投入型学习（engaged learning），让他们在真实的环境中学习和接受挑战性的学习任务。在教育中应用技术的根本目标是促进教学形态由被动型向投入型转移。而技术从性能上讲有高低之分（为方便起见，以下简称高技术与低技术）。在这些认识的基础上，我们可以建立一个关于利用技术支持教学改革的策略空间，并且以此建立一个技术在课堂教学中的作用模式。如图1所示，我们目前课堂教学的主流状态是属于低技术支持的被动型学习。利用信息技术改革课堂教学的策略如同走棋行动，存在多种走步方案：
1．一步式方案AàB，用高技术支持被动型学习。假定教学模式无根本变化，教学过程中较多地使用高技术来替代教师的教学授递功能。学生仍然处于被动的学习状态。
2．一步式方案AàC，用低技术支持投入型学习。假定教学模式有重大改革，贯彻了以学生为主体的思想，教学中应用一些比较普通的媒体技术作为辅助手段。
3．一步式方案AàD，用高技术支持投入型学习。假定在教学中以高技术为重要教学手段，并且教学模式有重大改革，体现了革新教学的许多特征。
B
A
C
D
被动型                 投入型
高
低
学习形态

图1 利用技术支持教学改革的行动空间
4．二步式方案AàBàD，先用高技术支持被动型学习，尔后转向投入型学习；
5．二步式方案AàCàD，先用低技术支持投入型学习，尔后进化为用高技术支持投入型学习。
3  技术在课堂教学中的实际作用模式
虽然利用技术来革新课堂教学是人们的理想目标，但这并不意味着我们可以一下子轻易抛弃传统的课堂教学形式。可以预料，在今后一个相当长的时期内，传统的课堂教学形式还会起很大作用。与此同时，随着新技术的应用和教师们教学创新实践的增加，各种带有革新意义的新颖教学模式将进入课堂。
以上述的技术利用行动空间为基础，我们可以推导出技术在课堂教学中的可能作用模式[9]。如图2所示，存在着两种基本作用模式：（1）用技术强化课堂教学；（2）用技术革新课堂教学；对每一模式又有高技术和低技术两种方式，由此我们得到四种不同的实际作用模式。
A
强化               革新
高
低
作用模式
B
C
D
T

图2 技术在课堂教学中的作用模式
模式A代表用低技术强化课堂教学。这种作用模式在目前的课堂教学中大量存在，例如用幻灯机、投影仪、录音/影像带等呈现教学内容。
模式B代表用高技术强化课堂教学模式，例如用电脑多媒体或网络支持课堂教学，但基本上不改变传统的课堂教学模式。
模式C假定在没有高技术条件下进行教学改革，充分发挥人的积极因素，可以在教师作为帮促者、异质分组、协同作业、基于绩效的评价等方面体现革新教育的特征。
模式D充分发挥高技术的优势，创建各种新颖教学方法，比较全面地体现革新教学的特点。
有人可能会提出这样的疑问：既然象方案C那样，用低技术也能支持教育改革，那么模式D有必要吗？这涉及到对教育技术，特别是媒体技术的教育作用的认识问题。按照行为主义的观点，教学就是通过提供一定的刺激来引起预期的学生反应，可以说利用任何媒体都可以产生满足这种需要的刺激，教学中起主要作用的是方法而不是媒体，这就是以科拉克为代表的学媒无关说的要义[1]。但是，建构主义的教学观则认为媒体与方法同样重要，因为没有适当的媒体很难创设允许学生自由探索和建构的学习环境。
此外，对于师范教育来说，我们还考虑如何利用信息技术来支持教师的职前/在职培训工作，使他们能够较好地掌握课堂教学技能。这是技术对于课堂教学的间接作用，我们称之为课堂教学技能的培训模式（图2中的T模式）。
4  课堂教学的强化模式
谈到技术对课堂教学的强化作用，自然是针对传统课堂教学的弱点而言的。传统的课堂教学是以直接教学（Direct Instruction）为基础的。惠特（Huitt, 1998）对几个著名的直接教学模式进行过比较研究，整理出它们的主要教学事件[4]。从中我们可以确定，直接教学过程的最基本方法是讲授、练习、评价反馈和复习。在课堂中进行直接教学——这种被认为行之有效的方法时，如果采用传统的教学方式，将存在许多弱点，例如：教学表达能力较为有限，基本上限于依靠口语和黑板表达教学内容；全班学生被迫以同样的速度学习同样的内容；教师无法了解每个学生的理解程度，无法向学生提供针对性的练习和及时的反馈，等等。利用技术手段特别是高新信息技术支持课堂中的直接教学，至少可以在以下方面使之得到强化：
利用多媒体演示来增强教学信息的表现能力；
利用计算机支持匀质分组学习，有助于适应学生在学习速度方面的差别；
利用自动化练习手段，可以提供及时的反馈；
利用网络支持教学通讯，可以使教师随时了解学生的学习动态，并促进学生之间的相互交流。
教育技术专家在长期的实践中提炼出一系列关于利用媒体技术强化课堂教学的基本方法，如播放教学法、示范教学法、情景教学法、模拟教学法、程序教学法等[8]。
在中国大陆，已经有一批中小学配备了多媒体网络教室，根据我们的调查，目前这种高技术系统主要被用于强化课堂教学。上海仙霞中学的余松云老师设计的教案具有一定代表性。该案例是中学物理课中关于运动图象的教学，教学目标是使学生知道匀速直线运动的速度图象和位移图象，知道匀变速直线运动的速度图象，学会运用图象法求解运动学的一般问题。教学过程分为三部分：（1） 网上交互学习：调用Netmeeting软件，通过电子白板学习教师预存的电子教材和进行小组讨论；（2） 网上测试：利用自行开发的网上测试软件和题库让学生做课堂测验，学生可以即时获得结果信息；（3） 网上复习和扩展学习：学生调阅试卷参考答案网页，根据自己的学习情况可以在此网页中寻找详细答案。在此网页中教师还附加了些扩展内容鼓励学生去获取更多的知识。
本教学案例基本上属于直接教学模式。我们对此教案的设计有如下评议：
1.         在第一阶段学生利用多媒体学习材料进行学习，变传统的直接讲授过程为媒体化的间接授导过程。至于小组讨论是否具有合作学习的意义，是值得商讨的。因为虽然媒体技术为学生创造了共享信息的机会，但合作学习的三个基本条件（合作的目标，合作的任务，合作的激励机制）均不明确，因此合作学习是无法保证的。
2.         第二阶段利用网上测试手段，教师能够迅速检验学生学习情况，并及时向学生提供反馈，无疑会大大提高教学效率。
3.         第三阶段的复习，利用了网上丰富的学习资源，不但可使学生巩固知识，还有可能帮助他们拓展知识，是一个很好的创意。
5  课堂教学的革新模式
革新的教学模式是以学生探索、交互性指导、带务实任务的多学科延伸模块、协同作业、教师作为帮促者、异质分组、基于绩效的评估为特征的。从前面的技术应用策略分析我们看到，利用一步式方案AàC或AàD，分别借助低技术或高技术支持投入型学习，都能达到革新课堂教学之目的。
课堂教学的革新是一个不断试验和发展的过程，目前还难以总结出多少个定型的模式。我们在对国内外大量的课堂教案进行分析的基础上，筛选出一批能够体现革新教学特征的范例，相信对我们设计信息化课堂教学具有指导意义。由于本文篇幅所限，本文只能择取其中一小部分案例加以简单介绍。
案例1．太阳系 ——探索游戏学习法
本案例由常熟市实验小学赵立锋老师设计。教学环境为多媒体网络教室，可外访Internet；教师事先已制作了大量有关太阳系的材料存放在服务器上。教学过程分为四个阶段：（1）激趣导入：利用多媒体演示营造出在2063年人们驾驶飞船探索太阳系的情景，同学们扮演船长的角色。（2）自主学习：学生通过网上浏览观测各行星，记录观测情况；教师扮演地面指挥系统，不时与他们联络，请各“船长”汇报他观察到的星球的情况，引导学生把他所探索的星球的主要特点向同学报道“我是某某号宇宙飞船，我现在在什么星球探索，我发现了……。”（3）巩固应用：学生交流上网学习情况，回答书本上的问题，接着在网站上测试学习情况，共有五个选择题和五个判断题，如果回答正确，奖励一颗星。（4）课外延伸：教师提供其他有关太阳系方面的网站，请学生课后自己再去浏览。
本教案在学生探索、交互性指导、情境化、教师作为帮促者等方面体现了革新教学的特点。并且利用扮角色游戏激发学习兴趣和完全投入学习，是一个很有创意的教学设计。
案例2．人民军队 ——情景化启导学习法
本案例是小学社会学科中关于人民军队一课的教学，由上海彭浦一小的吴叔君老师设计。教学过程的第一步是利用多媒体投影播放国庆阅兵的情景来导入新课，出示“人民军队”这一主题；第二步是明确问题（中国人民解放军是一支怎样的军队？为什么称之为人民军队？它是如何从不同时期发展过来的？……）和介绍网上资源线索；第三步让学生上网寻找资源，鼓励同学之间共享找到的资料并交流看法，教师巡回指导；第四步是加工信息和形成真知，教师启发学生以找到的资料为背景思考问题，例如学生观看了解放军抗洪救灾和老百姓含泪送别解放军的情节，提示学生思考“子弟兵”的含义；第五步是教师小结。
由于本案例以情景化学习材料作为启发学生深入思考问题的媒介，我们称之为情景化启导学习法。本案例在情景化、学生探索、交互性指导、教师作为帮促者等方面体现了教学革新的精神。
案例3．世界饥荒 ——合作性调查学习法
本教案以非洲大陆发生严重饥荒现象为背景，要求学生在Internet上进行调查，了解世界饥荒的现状，明白造成饥荒的原因，并提出解决饥荒问题的建议[6]。教案包括说明、任务、资源、调查、评价、结论六个部分。说明部分给出问题的背景，任务部分罗列出具体调查任务，资源部分给出有关的文章、参考书和网上的资源。在调查过程中要求学生分成4人小组，成员分别扮演历史学家、政治学家、营养学家、新闻记者的角色，从不同角度认识饥荒问题。评价部分给出对学生的调查结果的评定标准，体现了鼓励合作、创新、实用的原则。在结论部分要求各小组将调查结果写成专题报告和制成剪报在网上发布。
调查学习本来是一种个别化CAL模式，但本教案设计为其赋予合作的内容。因此我们称之为合作性调查学习法。本案例在合作学习、多学科渗透、学生探究、基于绩效的评价等方面体现了教学革新的精神。
案例4． 理解时间 ——多学科专题学习法
本教案是美国新泽西州一位名叫Ted Latham的中学物理教师设计的，由发现频道学校提供[2]。该教学过程首先让学生带着问题观看一个关于时间的录像节目，接着通过讨论理解与时间相关的概念，然后让学生进行真实的科技活动，包括利用恒星进行测时，根据某些物体的周期运动原理来制造计时器等。
这一教学设计不但注重真实挑战性学习任务的介入，还体现了多学科延伸的理念。例如。时间概念本来是物理学中的内容，但这位教师刻意将它与生命科学、动物行为、天文学、音乐、美术等联系起来，显得独具匠心。为此，我们命名这一典型案例为多学科专题学习法。同时该教案还为我们展示了一个如何利用较低的技术支持高投入学习的范例，因为它利用普通录像资料作为主要学习资源。
此外，国际上著名的认知学徒学习法和抛锚式学习法，以及国内读者熟知的语文“四结合”教学法[7]，都可作为课堂教学革新的范例。
6   课堂教学的训练模式
训练和教学所要解决的是不同的问题，教学是为了使学生获得信息，训练是为了加强他们的行为。利用技术来训练教师的课堂教学技能，事实证明具有很好效果。
微型教学（micro-teaching）是一种经典的课堂训练技术，用于培训准备成为教师的师范生或已是教师的人，使其掌握课堂教学技能的方法。微型教学为师范生和在职教师提供了一个良好的训练环境和方法，使日常复杂的课堂教学得以分解和简化。微型教学的基本环境不需要很高的技术，通常以录像技术为基础。
视频
案例库
参考
资料库
技能分析
技能综合
测试
示范
点评
参考
教学
知识库
基于案例的教学技能训练系统
讲解
测试
项目库
专家
信息库
图3 基于案例的教学技能训练系统结构
我们正在开发一个基于案例的课堂教学技能训练系统，试图将高技术引入到教学技能训练领域。图3所示，该系统的以多媒体案例库为资源，为受训者提供示范，还包括单个技能和多个技能的综合，并提供功能讲解、专家点评、理论参考、理解测评等功能。该系统设计之所以强调案例学习的重要性，因为我们相信，优秀的教学案例首先能够为受训教师提供仿效的原型，在仿效学习的基础上然后变化或创新。该系统以交互性多媒体技术为基础的，最终制品可以在网上运行或做成光盘提供给教师使用，帮助教师提高课堂教学设计水平和教学技能。
7  结语：技术和方法的整合
对于教学来说，技术与方法既可相互独立又可相互联系。对于具体的教学技术来说，其本身是媒体与方法的结合。然而，当我们把技术用于课堂教学时，还可以通过不同的教学发送环境改变其预定的教学模式，这是教育技术的实用学问题。例如，对于一个具有高度交互功能的微型世界软件，如果置于个人学习环境中，那么学生与机器（计算机）之间就有良好的互动效果，他们可以“做中学”（Learning by doing）。但是，如果把它放在一个多媒体播放系统中，由教师一人操作，学生只能观看，他们就变为“看中学”（Learning by seeing）。做中学与看中学代表两种截然不同的教育哲学和教学方法。
无数教育家对课堂教学方法进行过研究和分类工作，但是现在越来越多的人认识到，课堂中不能单纯依靠某一个流派的理论和方法，而应该整合不同的理论和方法。例如弗勒西与茹尼斯基（Frazee & Rudnitski， 1995）就如何将传统的与现代的（建构主义的）学习理论相结合和将教学理论与实践相统一提出一个整合性的课堂教学策略规划框架[3]，从全班、小组和个人三个层次来考虑教学方法及技术的综合运用（见下表）。
教师为中心                                学生为中心
Ü 直接教学 --------------（连续体）-------------- 间接教学 Þ
全班
小组
个人
教学方法
讲授法
演示法
合作学习法
讨论法
学习风格
调查法
学习活动
课堂作业
课本阅读
角色扮演
学习中心
问题解决
决策练习
Ü 被动 -----------------学生---------------------主动 Þ
关于如何选择适当的技术对课堂教学进行改革，除了理论思考外，还有许多复杂的实际因素需要加以考虑，有主观方面的（如教师的教育观念），也有客观方面的（如人、财、物、设备条件等）。即使在设备条件非常充分的情况下，我们还强烈坚持这样的观点：在课堂教学中使用技术时，应做到人机优势互补，把机器（各种媒体技术）所擅长的事让机器去做，把人（教师）所擅长的事留给人做。
参考文献
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教育信息化与教育改革
自20世纪90年代以来，国际教育界出现了以信息技术（IT）的广泛应用为特征的发展趋向，国内学者称之为教育信息化现象。我们将教育信息化看作为一个过程，其结果是达到一种新颖的教育形态——信息化教育。教育信息化的主要特点是在教学过程中广泛应用以电脑多媒体和网络通讯为基础的现代化信息技术，其发展势头之强，影响面之大，令许多教育者感到困惑，无所适从。什么是教育信息化？教育信息化究竟会对教育产生什么影响？我国基础教育如何迎接教育信息化的挑战？这些都是中国教育者应该认真思考和面对的问题。本文作者依据自己在教育信息化方面的多年研究和思考，力图解答这些问题。
一、教育信息化的特征
教育信息化的概念是在20世纪90年代伴随着信息高速公路的兴建而提出来的。美国克林顿政府于1993年9月正式提出“国家信息基础设施”（ National Information Infrastructure，简称 NII）, 俗称“信息高速公路”（Information Superhighway）的建设计划，其核心是发展以Internet为核心的综合化信息服务体系和推进信息技术（Information Technology，简称IT）在社会各领域的广泛应用，特别是把IT在教育中应用作为实施面向21世纪教育改革的重要途径。美国的这一举动引起世界各国的的积极反应，许多国家的政府相继制定了推进本国教育信息化的计划。
值得指出的是，“信息化”这一概念基本上是东方语言思维的产物，我们是在Internet上进行信息搜索时发现这一现象的。西方国家的文献中极少使用“信息化”之类的说法，而在许多东方国家，包括中国、日本、韩国、俄罗斯等，则大量使用“信息化”的概念，并且出现了三种不同的英译法：Informatization，Informationalization，Informationization。笔者最近通过AltaVisa搜索引擎进行检索，得到4893个含有这三个名词的项目（网页），其中含Informatizationde 的项目约占90%，含Informationalization的项目约占6.5%,含Informationization的项目约占3.5%，可见Informatization是比较受国际认可的译法。然而，西方人并不认可“信息化”这一概念。笔者曾经就“信息化”的这三种译法请教过多名英国教授，但都不被认可。与信息化教育相对应的译法应该是IT-Based Education，但在西方的文献中也不普遍。西方人似乎不喜欢象“教育信息化”或“信息化教育”之类高度概括的概念，他们用了许多不同的名称，例如IT in education（教育中的信息技术），e-Education（电子化教育），Network-Based Education（基于网络的教育）, Online Education（在线教育）, CyberEducation（“赛波”教育），Virtual Education（虚拟教育）等。笔者认为IT in education与教育信息化的意义相近，e-Education与信息化教育的意义相近，而其它四个名词主要与网络化教育相关，代表着信息化教育实践的主流。
教育信息化的特征是什么？我们可以分别从技术层面和教育层面加以考察。从技术上看，教育信息化的基本特点是数字化、网络化、智能化和多媒化。
数字化使得教育信息技术系统的设备简单、性能可靠和标准统一。
多媒化使得信媒设备一体化、信息表征多元化、复杂现象虚拟化。
网络化使得信息资源可共享、活动时空少限制、人际合作易实现。
智能化使得系统能够做到教学行为人性化、人机通讯自然化、繁杂任务代理化。
我们把教育信息化看作为是一个追求信息化教育的过程。信息化教育具有以下显著特点：
（1）教材多媒化：教材多媒化就是利用多媒体，特别是超媒体技术，建立教学内容的结构化、动态化、形象化表示。已经有越来越多的教材和工具书变成多媒体化，它们不但包含文字和图形，还能呈现声音、动画、录象以及模拟的三维景象。例如有一个关于英语词汇的儿童多媒体学习软件，第一幅画面把常用的动作名词和图片汇编在一起，当你选择chase（追逐）一词，电脑会用声音告诉你“追逐”就是在某人或某物后面 run（ 奔跑）的意思，如果你在两个小孩的画面上点一下，他们就会飞快奔跑起来；如果你还想知道奔跑的确切含义，你再在run上面点一下，电脑又会呈现关于run的声音解说和动画。在这样的多媒体学习材料中，各画面之间好象有无形的链条互相串联，这种无形的链条被称为超链，这种带超链的多媒体又称为超媒体。俗话说，书是死的，人是活的。但有了超媒体“电子书”，活人读死书的时代将一去不返，因为多媒体教材本身就是活的书。如何把“活书”设计好？如何把“活书”学好？这是信息化时代的教师和学生面临的新问题。
（2）资源全球化：利用网络，特别是Internet，可以使全世界的教育资源连成一个信息海洋，供广大教育用户共享。网上的教育资源有许多类型（图2），包括教育网站、电子书刊、虚拟图书馆、虚拟软件库、新闻组等。对于我国教育来说，面临的一大问题是网上中文信息资源的严重不足。开发网上教育资源，不但是教育部门的任务，也是社会各部门以及知识者的义务，美国的网上基础教育资源体系就是依靠社会各界的协同努力建立起来的。
图2 网上教育信息资源的分类
（3）教学个性化：利用人工智能技术构建的智能导师系统能够根据学生的不同个性特点和需求进行教学和提供帮助。为了做到这一点，学生个性的测定，特别是认知方式的检测，将成为教育研究的重要研究课题。
（4）学习自主化：由于以学生为主体的教育思想日益得到认同，利用信息技术支持自主学习成为必然发展趋向。事实上，超文本/超媒体之类的电子教材已经为自主学习提供了极其便利的条件。
（5）活动合作化：通过合作方式进行学习活动也是当前国际教育的发展方向。信息技术在支持合作学习方面可以起重要作用，其形式包括通过计算机合作（网上合作学习）；在计算机面前合作（如小组作业）；与计算机合作（计算机扮演学生同伴角色）。
（6）管理自动化：利用计算机管理教学过程的系统叫做CMI（计算机管理教学）系统，包括计算机化测试与评分、学习问题诊断、学习任务分配等功能。最近的发展趋向是在网络上建立电子学档（Learning Portfolio），其中包含学生身份信息、活动记录、评价信息、电子作品等。利用电子学档可以支持教学评价的改革，实现面向学习过程的评价。
（7）环境虚拟化：教育环境虚拟化意味着教学活动可以在很大程度上脱离物理空间时间的限制，这是电子网络化教育的重要特征。现代已经涌现出一系列虚拟化的教育环境，包括虚拟教室、虚拟实验室、虚拟校园、虚拟学社、虚拟图书馆等，由此带来的必然是虚拟教育。虚拟教育可分为校内模式和校外模式。校内模式是利用局域网开展网上教育，校外模式是指利用广域网进行远程教育。在许多建设了校园网的学校，如果能够充分开发网络的虚拟教育功能，就可以做到虚拟教育与实在教育结合，校内教育与校外教育贯通，这是未来信息化学校的发展方向。图3是作者提出的信息化学校的教育功能模式。
图3 信息化学校的教育功能模式
二、信息化教育模式的分类
由于信息化教育发展如此迅速，新的教学模式不断涌现，要对它作一个系统的分类是比较困难的。本作者提出了一个信息化教学模式的文化分类框架，从哲学观角度考察信息化教学模式的文化取向问题，有助于从总体上了解信息化教育的概况与发展趋向。
在图4中我们列举了一些典型的信息化教学模式，并按照它们的教育哲学倾向进行分类。对某些模式来说，它们的哲学取向并非那么单纯，往往结合了多种不同的哲学思想。如图所示，传统的CAI模式主要集中在Ⅰ区，强调个别化教学，从传统的以教师为中心转换为以教为中心（因为教师的直接教学任务被机器所替代）。到了80年代以后，由于建构主义学习理论在教育技术中的应用和多媒体技术的发展，国际上信息化教学模式的研究兴趣转移到Ⅱ区，强调以学为中心。90年代以后，由于网上教育的兴起，出现了以合作学习为中心的多种虚拟学习环境（Ⅳ区）。位于Ⅲ区的教学模式是从传统的电化教室发展而来的，增加了多媒体教学，而虚拟教室的出现则大大扩展了其概念。位于中心的是集成化教育系统，指综合了许多不同信息化教学模式的系统。
图4　 信息化教学模式的文化分类
下面我们对这些模式作简要介绍：
1．个别指导
个别指导（Tutorial）是经典的CAI模式之一，此模式企图在一定程度上通过计算机来实现教师的指导性教学行为，对学生实施个别化教学，其基本教学过程为：计算机呈示与提问 ¾ 学生应答 ¾ 计算机判别应答并提供反馈。应当指出，实际上存在两种不同性质的个别指导方法，一是程序式个别指导，二是对话式个别指导或称“苏格拉底法”（Socratic method）。一般情况下大多指前者。后者需借助人工智能技术来实现，因此又称为智能导师系统。在多媒体方式下，个别指导型CAI的教学内容呈示可变得图文并茂、声色俱全，并可使交互形式更为生动活泼。
2．操练与练习
操练与练习是发展历史最长而且应用最广的CAI模式，此类CAI并不向学生教授新的内容，而是由计算机向学生逐个呈示问题，学生在机上作答，计算机给予适当的即时反馈。运用多媒体，可将许多可视化动态情景作为提问的背景。应当注意，从严格意义上说，操练（Drill）与练习（Practice）之间是有一定概念区别的：操练基本上涉及记忆和联想问题，主要采用选择题和配伍题之类的形式；练习的目的重在帮助学生形成和巩固问题求解技能，大多采用短答题和构答题之类的形式。
3．学习监测
此模式本质上属于CMI（计算机管理教学）范畴，用于检验与调控学生的个别化学习进程，包括提供事前测试、分配学习任务、提供事后测试，以及进行测试分析和提供分析报告。
4．教学模拟
教学模拟是利用计算机建模和仿真技术来表现某些系统（自然的、物理的、社会的）的结构和动态，为学生提供一种可供他们体验和观测的环境。建立教学模拟的关键工作是建立被模拟对象（真实世界）的模型（数学的，逻辑的，过程的），然后用计算机程序描述此模型，通过运算产生输出。这些输出能够在一定程度上反映真实世界的行为。计算机化模拟允许学生通过改变输入数据的范围来观测系统的变化状态。图5说明模型与模拟之关系。
图5　 模型与模拟
教学模拟是一种十分有价值的CAI模式，在教学中有广泛的应用。例如，在物理课中可模拟电子运动、原子裂变、落体运动等；在生物课中可模拟遗传过程和生态系统；在化学课中可以模拟化合过程和各种实验；在社会和人文科学中可以模拟历史演变、政治外交等。
教学模拟软件在教学中可以有多种不同的用法，例如：
（1）演示法：在课堂讲授时，教师先向学生讲述某一系统的基本原理，接着用模拟程序进行演示，帮助学生加深对于原理的理解。
（2）实验法：让学生通过操纵模拟的系统掌握实验步骤，然后进入真实实验室，可以有效地减少实验中的操作失误，这时计算机模拟实验起到预备实验的作用。另一种做法是利用计算机模拟实验来替代真实实验。例如，有一个名叫电子实验台的模拟软件活象一个万能的电路试验室，允许学生构建各种电路，并用仿真的仪表如电流表、电压表、示波器等来测量各个结点上的信号。
（3）探索法：让学生像科学家一样地工作，在模拟的情境中进行探索，去发现隐藏在其中的规律，实际上就是让他们自行找出该模拟的世界所依赖的模型。例如，有一个叫做“虚拟果蝇”的模拟实验软件，可以让学生通过做果蝇交配实验来发现孟德尔遗传定律。学生首先选一只雄果蝇和一只雌果蝇作为亲本，它们有不同颜色的眼睛和不同形状的翅膀。过了几秒钟，这一对新婚果蝇就会繁殖出许多小果蝇，他们中有的像父亲，有的像母亲，有的是二者兼而有之。计算机提示学生仔细观察这些后代果蝇，记录不同形态果蝇的数目。然后，从这些果蝇中再选择一对作交配，看看它们会产生什么样的后代。就这样，经过几代交配实验后，学生最多花几小时就能独立地“发现”生物的遗传定律，而如果用真实果蝇做实验则需要几个星期。
（4） 体验法：利用计算机模拟方法构造一种微型世界，让学生通过操纵其中的对象来形成操作技能和解决问题的能力。例如，有个名叫“模拟公园”的软件可以让学生设计一个公园，他可以选择地形，自主决定载什么树、种什么花和草，以及养什么动物，还有建什么娱乐设施，而这些是要花钱的。当然，如果他的公园设计合理，经营得当，他可以很快得到“赢利”。这样的模拟系统需要学生综合运用动植物知识、生态知识和经营管理知识。有的模拟软件运用了虚拟现实技术。
（5）游戏法：利用计算机模拟技术还可以构造寓教于乐的环境，学生可以扮演某些角色，如作为探险家如何在蛮荒险地求生存，作为企业家如何在市场竞争中取胜，作为见习教师如何博得校长和学生的欢迎。
5．教学游戏
教学游戏与计算机模拟有密切关系，多数教学游戏本质上也是一种模拟程序，只不过在其中刻意加入趣味性、竞争性、参与性的因素，做到“寓教于乐”。在教学游戏中利用多媒体技术，不但可使模拟的现象变得更加逼真，而且可创造在现实世界中难觅的“虚拟现实”情景。
教学游戏往往还与一种称为 “案例研习”（Case studies）的CAI模式相联系，埃林顿（H. Ellington，1981）等人提出一个模拟、游戏、案例研习三者之间的关系模型（图6a），有助于我们澄清概念。罗密佐斯基（Romiszoski，1984）则进一步刻画了它们各自本质的区别（图6b）。
图6　 教学模拟、游戏、案例研习之关系
6．智能导师
智能导师系统（Intelligent Tutoring System，简称ITS）企图利用人工智能技术来模拟“家教”的行为，允许学生与计算机进行双向问答式对话。一个理想的智能导师系统不仅要具有学科领域知识，而且要知道它所教学生的学习风格，还能理解学生用自然语言表达的提问。然而，世界上迄今所建立的此类系统能达到实用水平的屈指可数。
7．问题解决
问题解决（Problem-Solving）是一个十分广泛的概念。但由于历史的原因，问题解决作为一种CAI模式，是指利用计算机作为解题计算工具，让学生利用计算机的信息处理功能解决学科领域相关的问题。通常有两种不同的做法：一是让学生利用某种计算机语言来编制解决问题的程序，如Pascal、BASIC等，LOGO语言也可当作适合于儿童的问题求解语言；二是向学生提供问题求解软件包，如力学计算程序、化合分析程序、社会科学统计软件包（SPSS）、通用数学计算程序Mathematica、工程数学计算程序MatLab等。就CAI范畴而言，后一做法现已成为主流，因为它可使学生将精力集中于问题求解的方法而非编程细节。
8．微型世界
微型世界（Microworld）是利用计算机构造一种可供学习者自由探索的学习环境，大多数微世界是借助计算机化建模技术构造的。微型世界的基本特点是学生对模拟的环境可操纵、可建构。例如，有一个名叫“电子工作台”（Electronic Workbench； EWB）的软件系统允许学习者利用它提供的元件构造各种模拟电路和数字电路，并能动态测试电路的性能；还有一个名叫“交互性物理”（Interactive Physics； IP）的软件系统允许学习者构造属于经典力学系统的大部分实验。还有一种供儿童学习的LOGO语言，也被认为是一种微世界，因为它提供的“图龟”世界允许学习者进行操纵并观察其反应。
随着网络和通讯技术的发展，网络支持的微世界也应运而生。例如：由美国科学探索网络开发的学习化学酸碱度知识的“PH酸碱度”（在http://www.sci-ctr.edu.sg/sln/phfactor/ph0.html上有新加坡科学馆的汉化版）就是一个很好的网上微世界的例子。它为学习者学习酸碱度知识提供了一个良好的网络学习环境。
在这个微世界中，学习分为七个步骤，即7E模式。所谓7E是指趣味（Excite）、探索（Explore）、解释（Explain）、扩充（Expand）、延伸（Extend）、交流（Exchange）以及测验（Examine），这七个步骤的英文名词都是以E开头。这些学习步骤可以顺序进行，也可以各自独立。
9．虚拟实验室
所谓虚拟实验室，实际上是利用虚拟现实技术仿真或虚构某些情境，供学生观察与操纵其中的对象，使他们获得体验或有所发现。有一个名叫“虚拟青蛙”的解剖实验室，学生可以做非常逼真的青蛙解剖实验，他可以剥去青蛙的皮肤和肌肉，于是骨骼清晰可见，他还可以进一步解剖其眼睛和大脑。
10．情景化学习
情景化学习（situated Learning）是当前盛行的建构主义学习的主要研究内容之一。建构主义认为，学习总是与一定的社会文化背景即“情境”（context）相联系的，而在传统的课堂讲授中，由于不能提供实际情境所具有的生动性、丰富性、不能激发联想，难以提取长时记忆中的有关内容，因而将使学习者对知识的意义建构发生困难。情景学习就是利用多媒体计算机技术创设接近实际的情境进行学习，可以利用生动、直观的形象有效地激发联想，唤醒长期记忆中的有关知识、经验和表象，从而使学习者能利用自己原有认知结构中的有关知识与经验去同化当前学习到的新知识，赋予新知识以某种意义。
情景学习模式的主要方法有认知学徒、抛锚式学习等。认知学徒模式是从传统的师徒传技授艺模式中得到启发，认为可采取类似的方法，非常有助于培养学生的认知技能即解决问题能力，并提炼出几种基本的教学技法：
示范法（Modeling）：教师演示典型问题的解法，学生认真观察。
教练法（Coaching）：学生尝试解决问题，教师观察和发现问题，并随时给予指正。
支架法（Scaffolding）：教师与学生一起解决问题，教师起着“支架”作用（提供帮助）。视学生能力进展，教师应逐渐减少帮助，直至完全撤去“支架”，放手让学生自行解决问题。
其中教师的作用可由智能代理实现，也可在网络上由教师通过适当的教学通讯工具来提供示范、教练和帮助。
所谓抛锚式学习（Anchored Learning），其实质是将教学“锚接”于（即安排在）有意义的问题求解环境中，这些有意义的问题求解环境被称作是“大环境”（macrocontext），因为它包括复杂的环境要素，要求学生系统地解决一系列相关的问题。每个环境能够支持学生进行持续的探索，学生能够在几个星期甚至几个月时间内从多种角度对其中的问题进行持续的求解，而且各个“锚点”（及其伴随的教学事件）都能够提供多课程的延伸。
11．案例研习
案例研习（Case Studies）系统为学生提供一种丰富的信息环境，系统中包含从实际案例中抽取的资料，让学生以调查员的角色去调查案情（犯罪案件、医疗事故、道德伦理问题等），通过资料收集、分析和决策，得出问题的结论。
12．基于资源的学习
基于资源的学习（Resources-Based Learning）由来已久，不是信息化教育特有的。正如我们在第四章所介绍，学习资源的概念非常广泛，基于资源的学习就是要求学生利用各类资源进行自学。但在信息化教育的范围内，基于资源的学习从量与质两方面来说都不可同日而语。现代信息技术，特别是多媒体与计算机网络技术的应用，为学习者提供了极为丰富的电子化学习资源，包括数字化图书馆、电子阅览室、网上报刊和数据库、多媒体电子书等。Internet上蕴藏着无穷无尽的信息海洋。学习者只要掌握了一定的网络通讯操作技能，就可以通过各种网上检索机制，方便快捷地获取自己所需要的知识进行高效的学习。
除了信息资源外，人力资源也是极有价值的学习资源。这儿所谓的人力资源，就是指可能有助于学生学习和使学生感兴趣的人。通过计算机网络，学习者可以不受时间与空间限制，接触到世界各地的人才，他们在不施加任何压力的情况下给学习者以帮助，向学习者介绍自己所拥有的知识、经验、特定的技能和能力。
13．问究学习
问究学习（Inquiry Learning）是让学生利用系统的信息服务功能，通过信息收集和推理之类的智力活动，得出对预设（通常由教师所给）问题的解答。有一个关于世界饥荒问题的调查学习范例：学生四个人一组，分别扮演营养学家、政治学家、历史学家和新闻记者（图8），根据教师提供网上资源线索，通过调查明白什么是饥饿，了解世界饥荒的现状与成因，寻求解决饥荒问题的可能方法，并提出自己的建议。最后，小组成员将从不同方面调查获得的信息整合成一份小组报告在网上发布。
图8　 问究学习的例子：世界饥荒
问究学习与案例研习、基于资源的学习的相似之处是都涉及信息检索技术的应用，但它们的数据组织与范围是不同的。问究学习的数据库通常按学科范围组织而成，案例研习的数据库是围绕有一定实际背景的事例来组织的，而基于资源学习的资源通常无预定范围。
14．计算机支持合作学习
计算机支持合作学习（Computer-Supported Cooperative Learning 或Computer-Supported Collaborative Learning； CSCL）是与传统的个别化CAI截然不同的概念。个别化CAI注重于人机交互活动对学习的影响，CSCL强调利用计算机支持学生同伴之间的交互活动。在计算机网络通讯工具的支持下，学生们可突破地域和时间上的限制，进行同伴互教、小组讨论、小组练习、小组课题等合作性学习活动。
15．虚拟学伴
虚拟学伴系统（Virtual Learning Companion System； 简称VLCS）是利用人工智能技术，让计算机来模拟教师和同级学生的行为。关于人工智能在CAI中作用，存在着一个认识不断发展的过程。八十年代初提出智能导师系统的概念，即企图用计算机模拟教师的行为；八十年代中期提出让计算机扮演学习者的角色，而不是当教师；八十年代末期更进一步提出了让计算机同时模拟教师和学生（多个或至少一个）的行为，从而形成一个虚拟的社会学习系统（参见图9）。台湾学者陈德怀是目前研究虚拟学伴系统方面的代表人物。
图9　 虚拟社会学习模式
16．虚拟学社
虚拟学社是指利用网上群体虚拟现实工具MUD/MOO支持实时或异时的学习交流。公告牌（BBS）、新闻组（Newsgroup ）、聊天室（Chat）、电邮列表（ListSev）是一些比较经典的虚拟学社支持工具。MUD/MOO是90年代中期才开始在Internet上流行起来的多用户异步通讯系统，MUD代表虚拟的多用户空间 （Multi User Dimension）。MOO（Multi user dimension Object-Oriented）是由MUD发展而来的，是一种面向对象的MUD，它通过对由各种MOO对象构成的核心数据库的共享来向用户提供虚拟社会环境。每一个用户通过自己的客户机程序进入MOO。MOO提供实时的在线通讯，它引入房屋空间隐喻的概念，一个“房间”有一个议论主题，使得在实际地理位置上处于分离状态的用户能够在一个共同概念空间中进行交互和协作。MUD/MOO本来是为支持网上虚拟社会中的交际活动而设计的，但近年来，MUD/MOO越来越多地被应用于教育和研究工作中，它给网上合作学习提供了新颖而有效的手段。
17．协同实验室
网上协同实验室（Collaboratory或简称Collab）是对真实实验环境和虚拟实验平台的集成，它实现了基于网络的问题求解过程。在协同实验室中，学生可以同学习伙伴一起设计实验，并通过模拟软件观看到实验结果。直到他们认为方案成熟，就可以转移到真实的实验环境中完成实验，以验证真实的情形。学生的所有行为都会被系统记录，以供进一步研究找出最佳学习路径或分析实验中的交互行为。
网上协同实验室中的学生组成一个个学习小组，所有学习小组构成一个学习型社会。在实验过程中，只有组长能够控制实验器材，获取实验数据。其他成员只是向组长提供想法和观察实验结果。当然，组内的每一名成员都进行了明确的分工，他们各司其职。教师在整个实验过程中监控每一个成员的表现和实验结果。
18．计算机支持讲授
计算机支持讲授（Computer-Supported Lecturing）包括计算机多媒体在课堂教学中的多种应用，例如：电子讲稿制作与演示；用网络化多媒体教室支持课堂演示、示范性练习、师生对话、小组讨论等。计算机在课堂教学中的应用使传统的教学形式得到新生，并且有助于教师在信息化时代的教学过程中继续发挥其应有的作用。
19．虚拟教室
虚拟教室（Virtual Classroom，简称VC）是指在计算机网络上利用多媒体通讯技术构造的学习环境，允许身处异地的教师和学生互相听得着看得见，不但可以利用实时通讯功能实现传统物理教室中所能进行的大多数教学活动，还能利用异步通讯功能实现前所未有的教学活动，如异步辅导、异步讨论等。
20．认知工具
认知工具（cognitive tools）是指那些能够帮助学习者锻炼思维能力的软件系统，可以起到这种作用的软件有许多种。值得一提的是有一种所谓概念映象（concept mapping）工具，是专门用来建立“概念地图”的。概念地图实际上是语义网络的可视化表示，图中有许多节点，节点与节点之间的关系用加语义标记的连线来表示。 例如，有一个名叫“灵感”的概念造象软件很受教师欢迎，可以让学生把课程中的所学知识元素按语义建立关联，有助于知识的系统化。
三、 教育信息化与教育改革之关系
教育信息化为我们展示了未来教育的美好前景。但是，我们必须清醒的认识到，信息技术的应用不会自然而然地创造教育奇迹，它可以被用于促进教育革新，也可以被用于强化传统教育，因为任何技术的社会作用都取决于它的使用者。我们的观点是，教育技术变了，教学方法也得相应变革。而教学方法的选择是由教师的教育观念所支配的。如果说信息技术是威力巨大的魔杖，那么教师就是操纵这个魔杖的魔术师。因此，对于我国广大教师来说，面临正在带来的教育信息化浪潮，认清教育改革的大方向，懂得如何利用信息技术来支持教育改革和促进教育发展，是十分必要的。
信息技术对于教育变革有何作用？我认为可以从两方面来分析。一方面是由于信息技术在社会各领域的广泛应用带来了信息的多源性、可选性和易得性，学生们可以轻易获得大量信息，这就使得教育者的权威受到削弱。由此迫使教育者采取两种姿态：一是趋向于比较民主的教育模式，二是教育者本身也得利用信息来强化自己。这是一种在信息技术刺激下顺应教育变革的姿态。另一方面是出于对现行教育状态的不满而千方百计地寻求教育变革之路，其中有一种思路就是相信现代化信息技术可以成为当代教育改革的强大支持力量。这是一种利用信息技术来谋求教育变革的姿态。当然，在多数情况下这两种是互相交织的。
并非任何教育变革都是合理和有效的。为了有效的进行教育改革，首先必须认清当前世界教育改革的大方向，清楚地认识传统教育地弊端是什么？革新的教育有什么特征？1993年美国教育部组织了十多位资深专家（B. Means等）产生了一份题为《用教育技术支持教育改革》的报告，为如何运用现代化教育技术进行基础教育改革提供了指导性框架，在很大程度上反映了国际教育界关于面向21世纪教育改革的共识，值得我们借鉴。报告提出了革新教学的若干特征，从表1中可以看出革新的教学与传统的教学之间的明显差别。
表1　 传统教学与革新教学之特征对照表
传统的教学
革新的教学
教师制导
学生探索
说教性的讲授
交互性指导
单学科、脱离情境的孤立教学模块
带务实任务的多学科延伸模块
个体作业
协同作业
教师作为知识施与者
教师作为帮促者
同质分组（按能力）
异质分组
针对事实性知识和离散技能的评估
基于绩效（面向过程）的评估
如何利用信息技术来改革教育？首先有个策略问题。按照B. Means等人的观点，现代教育改革的核心是使学生变被动型的学习为投入型的学习（Engaged Learning），让他们在务实的（Authentic）环境中学习和接受挑战性的学习任务。在教育中应用技术的未来目标是促进教学形态由低投入（被动型）转向高投入（主动型）。而用于教育的信息技术从性能上讲有高低之分（为方便起见，以下简称高技术与低技术）。
在这些认识的基础上，我们可以建立一个关于利用技术支持教学改革的策略空间。如图11所示，我们目前的教育状态基本上是属于低技术支持的低投入型学习（A）。选择教学改革策略如同走象棋，存在多种走步策略：
（1）一次性简单策略
AàB: 　用高技术支持被动型学习。假定教学模式无根本变化，教学过程中较多地使用高技术来替代教师的教学授递功能。学生仍然处于被动的学习状态。
AàC：用低技术支持投入型学习。假定教学模式有重大改革，贯彻了以学生为主体的思想，教学中应用一些比较普通的媒体技术作为辅助手段。
AàD：用高技术支持投入型学习。假定在教学中以高技术为重要教学手段，并且教学模式有重大改革，体现了革新教学的许多特征。
图11 利用技术支持教学改革的策略空间
（2）二次性简单策略
AàB àD：先用高技术支持被动型学习，尔后转向投入型学习；
AàC àD：先用低技术支持投入型学习，尔后进化为用高技术支持投入型学习。
（3）综合性策略
上述策略分析是以线性思维为基础的，而事物的实际发展一般不可能是直线式的。我们假设可以采取综合性策略，在不同的教学阶段，针对不同的教学目标和学生特点，而采取不同的教育技术应用模式。为了能够合理地选择技术应用模式，我们首先必须认清不同改革方案的教育价值。
方案B假定与传统的课堂教学模式无大差异，正如人们通常批评的那样，传统课堂教学是一种灌输式的教学，那么，我们可以说方案B的作用是以“电灌”代替“人灌”，应该具有提高教学效率的作用。此外，好的媒体化教学还应该具有激发学习者兴趣，增强学习动机的作用。
方案C假定在没有高技术条件下进行教学改革，充分发挥人的积极因素，可以在教师作为帮促者、异质分组、协同作业、基于绩效的评价等方面体现革新教育的特征。
综合刚才的讨论，我们承认每一种技术应用方案都有其特有的教育价值，并且是难以相互替代的。我们把方案B看作为用技术强化传统教学，把方案C和 D，特别是D，看作为用技术革新教学。
对于教学来说，技术与方法（特别是教学模式）既可相互独立又可相互联系。例如，对于上述方案A可以说是技术变了而方法没变，方案B则是方法变了而技术没变，而方法C是技术与方法都变了。
对于具体的教学技术来说，它本身是媒体与方法的结合。然而，当你把技术用于课堂教学时，你还可以通过不同的授递环境改变其预定的教学模式，这是教育技术的实用学问题。例如，一个具有高度交互功能的微世界软件，如果在一人一机的授递环境中，那么学生与机器（计算机）之间就有良好的互动效果，他们可以“做中学”（Learning by doing）。但是，如果你把它放在一个计算机多媒体播放系统中，由教师一人操作，学生只能观看，他们就变为“看中学”（Learning by seeing）。做中学与看中学代表两种截然不同的教育哲学和教学方法。
我们的观点是，在使用技术时，应做到人机优势互补，把机器（各种媒体技术）所擅长的事让机器去做，把人（教师）所擅长的事留给人做。
关于如何选择适当的技术来支持教学改革，当然有许多复杂的因素需要加以考虑，有主观方面的（如教育观念），也有客观方面的（如人、财、物、设备条件等）。但是，在你作这类考虑前，必须懂得各类技术在支持教育改革方面的不同作用。米因斯（B. Means）等人曾提出一些建议，现概括于表2，对我们有一定参考作用。
表2　 教学技术对教学革新的支持作用
教学革新
的特征
支持技术
学生异质分组
基于绩效的评估
务实的多学科任务
协同
作业
交互式指导
学生
探索
教师作为帮促者
电子数据库
X
X
X
X
电子参考工具
X
X
超媒体
X
X
X
X
X
X
X
智能CAI
X
X
智能工具
X
X
X
基于微机的实验室
X
X
X
X
微世界与模拟
X
X
X
X
X
X
多媒体工具与手段
X
X
X
X
X
X
网络及其应用
X
X
X
X
X
X
X
双向视听远程学习
X
X
X
电视摄录编系统
X
X
X
X
X
X
录影光盘与CD-ROM
X
X
X
X
X
字处理及
智能写作工具
X
X
X
X
X
有人可能会很自然地提出这样的疑问：既然象图11中的方案C那样，用低技术也能支持教育改革，那么方案D有必要吗？这涉及到对教育技术，特别是媒体技术的教育作用的认识问题。按照行为主义的观点，教学就是通过提供一定的刺激来激起预期的学生反应，可以说利用任何媒体都可以产生满足这种需要的刺激，教学中起作用的是方法而不是媒体，这就是以科拉克（美国著名的教育技术专家）为代表的学媒无关说的要义。但是，按照当前国际流行的建构主义教学观，则认为媒体与方法同样重要，因为没有适当的媒体很难创设允许学生自由探索和建构的学习环境。也就是说，现代信息技术在教育中的作用具有不可替代性。笔者认为，建构主义学习理论是与我国倡导的创新教育密切相关的。为了认识这一问题，我们首先明白创新教育的本质特点是什么，然后将这些特点与信息化教育模式相联系。
创新教育的实质是为了培养具有创造性思维、创造性人格和创造性技能的人才{钟启泉，1999}。创造性思维的重要性何在？美国依阿华州教育部曾提出一个三元结构模式，它包括基础性思维（常规思维）、批判性思维、创造性思维三方面。基础性思维依赖于从课程教学中所接受的知识，是大多数学生都能获得的；批判性思维依赖于基础性知识，能够对知识进行重组；创造性思维需要依靠基础性思维和批判性思维，能够为人类社会产生新的知识。这三类思维的整合形成复合思维过程，具备较大的创新潜能（图12）。因此，我们可以将这个整合思维模式作为创新人才的思维能力结构。
图12　 创新人才的思维能力结构
联系到图4中的信息化教学模式分类，客观主义的教学模式在培养基础性思维方面证明是比较有效的，而建构主义的学习模式在培养创造性思维和批判性思维方面有独到之处。由此可见，创新教育既需要客观主义的教育文化也需要建构主义的教育文化。另一方面，现代创新人才应该既有自主意识又有合作精神，这意味着创新教育既需要个体主义的教育文化也需要群体主义的教育文化。由此我们得出一个结论，利用信息技术支持创新教育，我们需要整合多元教育文化和综合运用多种教学模式。
四、我们怎样迎接教育信息化的挑战
面对正在迅速到来的教育信息化时代，我国的中小学教育界应采取什么行动？本人提出如下建议：
1．全面地认识信息技术在教育中的作用
首先，我们应该全面地认识信息技术在教育中的作用。当早期人们用计算机辅助教学时，第一个直接的想法是让计算机扮演导师的角色，从程序式教学发展了后来的智能导师系统。麻省理工学院的S. Papert教授提出一个截然不同的见解，他认为应该让计算机扮演学员的角色，而让学生充当老师来教计算机做事，并为此设计了一种适合于儿童使用图形程序语言LOGO，使儿童可以从使用这种语言来指挥计算机作图绘画开始，逐步进入程序设计的抽象殿堂。既然计算机可以当老师和当学员，为什么不可以当平辈的学伴呢？现在已经出现了虚拟学伴系统，可以与学习者进行互帮互学。计算机还可以充当教师和学生的助手，例如寻找和整理资料、代理通讯联络、提示事务日程等。以上这些可以当作为信息技术的拟人作用。
另一方面，信息技术在教育中的拟物作用日益受到重视。我们可以用计算机和网络构造便于学生进行探索性学习的情境，如微型世界、虚拟实验室、虚拟学社、虚拟教室等。利用网上资源丰富的特点，我们可以发展基于资源的学习。更自然的做法是让教师和学生使用信息工具，包括效能工具、认知工具、通讯工具，支持他们教与学的活动。图13较好的刻画了信息技术在基于中的拟人和拟物作用。
图13　 信息技术在教育中的作用
显然，随着以学生为主体的教育思想日益深入人心，信息技术的拟物作用和从属拟人作用越显重要。
2．学会信息化教学设计
从目前国内的信息技术教育应用实际情况来看，存在许多片面性，一讲到计算机辅助教育似乎就是开发课件。其实课件只是信息化教育系统的一个构件，图14清楚地描述了课件的地位。课件本质上是目标特定的结构化学习材料，光有课件还不能构成一个完善的教学系统。一般说来，一个完整的信息化教育系统除了课件外，还需要一个功能强大的学习管理系统，并且还需要利用多种信息工具和大量的信息资源作为教学支撑。
图14　 课件在信息化教育系统中的地位
由于信息化教育的发展，我们的教学设计水平也应该从经典的CAI设计进化到信息化教学设计。这儿所说的信息化教学严格地说是e-learning（信息化学习）。信息化教学是以教学过程的设计和学习资源的利用为特征的。表3简要描述经典 CAI 设计与信息化教学设计的主要区别。
表3　 经典CAI与信息化教学的区别
经典CAI设计
信息化教学设计
设计核心
教学内容设计，以课件开发为中心
教学过程设计，重视学习资源的利用
学习内容
单学科知识点
交叉学科专题
主要教学模式
讲授/辅导
研究型学习
模拟演示
资源型学习
操练练习
合作型学习
教学周期
课时
星期 ~学期
教学评价
依据行为反应
依据电子作品
3．坚持以学生的发展为本
发展教育信息化的根本目的是推进以素质教育为核心的教育改革，在实施信息化教育时应该始终坚持以学生发展为本的思想，笔者对此有如下建议：
（1）信息教育+信息化教育
我的第一条建议是信息教育应该与信息化教育相结合，也就是在进行信息科技教育时，不要过分注重学科的知识性学习，而应该关心如何应用信息技术工具来解决问题，特别是要把信息技术的学习与学科教学相结合，让学生把技术作为获取和加工信息、为解决问题而服务的工具。
（2）人脑+电脑
我主张人脑与电脑应该协调作用，实现功能互补。电脑具有信息处理速度快和记忆容量大的特点，可以极大地减轻人们在信息记忆和简单性加工方面的负担；因此人们可以把脑力集中于研究复杂问题的解决方法上。在教育上，我们应该特别注意改革教学方法，从单纯教知识转变为注重教方法，从学习解决结构化问题到解决半结构化问题。
（3）左脑+右脑
有人批评目前的大多数学校是左脑型学校，因为目前的教育方法以抽象性知识的灌输为主，比较适合于善于形式思维的左脑型学生。利用电脑多媒体技术，可以使抽象的知识形象化，使得那些右脑型学生更容易获益。
（4）创新+爱心
即使到了利用信息技术能够进行自动化教学的时候，教师的作用也丝毫不能减弱，他们可以用更多的精力来研究如何利用信息技术支持创新教育方面和情感教育方面，教师对于学生的爱心是成功教育的重要因素。教育信息化能否帮助教师减轻工作负担，使他们能够把更多的精力投入情感教育？目前看来不能，因为教师必须首先学会如何在教学中应用信息技术，进行信息化教学资源的开发。一种可行的办法是鼓励资源共享，让他们懂得如何利用现有的资源，而不是搞大量的低水平重复性开发。
主要参考资料:
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祝智庭：网络化学习的哲学思考，载于《计算机教育应用与教育革新》（97‘全球华人计算机教育应用大会论文集，1997年5月于广州）。
祝智庭：关于教育信息化的技术哲学观，《华东师范大学学报教育科学版》，1999年第2期。
祝智庭：信息技术在课堂教学中的作用模式，《2000‘全球华人资讯科技教育应用大会论文集》，1997年6月于新加坡。
Jonassen, D. H. (1991). Objectivism versus constructivism: Do we need a new philosophical paradigm? ETR&D, 39(3), 5-14.
Means, B. et al.( 1993). Using Technology to Support Education Reform, Documents by U.S. Department of Education.
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关于教育信息化的技术哲学观透视
Information Technology in Education: Perspectives of Technology Philosophy
进入90年代，国际教育界出现了以信息技术（IT）的广泛应用为特征的发展趋向，国内学者称之为教育信息化现象。教育信息化的主要特点是在教学过程中广泛应用以电脑多媒体和网络通讯为基础的现代化信息技术，其发展势头之强，影响面之大，令国内许多教育者感到困惑，无所适从。教育信息化究竟会对教育产生什么影响？我们如何迎接教育信息化的挑战？这些都是中国教育者应该认真思考和面对的问题。
一、世界各国的教育信息化进程
进入90年代，世界各地的CBE蓬勃发展。由于多媒体和网络技术，特别是国际互联网 (Internet) 的发展，使得CBE的形式和内容都发生了深刻的变化，并且推动了面向信息社会的教育改革。应用多媒体教学和联网学习，实现教育信息化和促进教学内容与方法的变革，迎接正在到来的信息社会对于教育的挑战，已经成为当代教育的重要发展趋向。许多国家的领导人和政治家认识到在未来世纪中教育信息化对于国家发展的巨大作用，在制订他们国家的发展战略时把教育信息化作为重要因素加以考虑。综观世界各地的教育信息化发展局势，我们将之概括为四句话：美国一马当先，欧洲稳步前进，亚洲后来居上，中国奋起直追。
美国总统克林顿自1992年上任后，一直十分重视发展信息技术的教育应用。他说：“为了将信息时代的威力带进我们的全部学校，要求到2000年使每间教室和图书馆连通Internet；确保每一儿童能够用上现代多媒体计算机；给所有教师以培训，要求他们能够像使用白板那样自如地使用计算机；并且增加高质量教育内容的享用。” 在1996年1月所作的国情咨文中，他又把发展以计算机为中心的现代教育技术作为迎接信息社会对于教育挑战的重要措施之一。据统计，到1996年，美国中学已达到平均九人一台微机，而企望的标准是五人一机；在全部中小学中约有65%的学校实现了联网，但连通了Internet的教室只占14%，说明要完全实现2000年目标仍然任重道远。为此，美国政府各部门采取了一系列积极措施。总统科技顾问委员会组织了一个教育技术专家组，于1997年3月提出一个专门报告，就如何应用现代教育技术，特别是计算机与Internet联网，改革美国中小学教育提供建议。主要建议可以概括如下：（1）以计算机辅助学习为中心，而不是以学习计算机为中心, 将信息技术贯穿于K-12课程（注：指从小学至高中12个年级），以提高各学科教育质量为目的；（2）强调教学内容与教法的改革，鼓励采用以学生为中心的教学方法，重视学生高阶推理与问题解决能力的培养；（3）重视师资培养，使教师们懂得如何在教学中有效地使用技术，建议将教育技术投资中的30%用于师资培训；（4）保障实际投资，至少将全国每年教育开支中的5%（约130亿美元）用于教育技术；（5）保证平等使用技术，全国学生无分地区、种族、年龄和社会经济状况，人人得以使用信息技术的权利；（6）积极开展实验研究，建议将中小学教育经费的0.5%用于进行旨在提高K-12教育效率与费用效益的研究。
欧洲各国的教育信息化程度各不相同，东欧和俄罗斯的情况不甚明朗，但西欧和北欧各国的教育信息化事业正在稳步发展。据1996年资料，欧盟国家中学拥有微机达到平均十二人一机，程度最高的是苏格兰，达到六人一机；与北美洲相比，目前欧盟国家中小学联网程度不算高，在全部320,000所学校中仅有5%的学校连通Internet。欧盟发布了一个题为“信息社会中的学习：欧洲教育创议行动规划(1996-98)”，旨在加速学校的信息化进程, 同时推出多项有关教育信息化和教育改革的开发计划，如计算机通讯应用计划、关于多媒体教材开发的MEDIA II与INFO2000计划、关于高校教育改革的“苏格拉底”计划以及关于职业技能培训“达芬奇”计划等。同时欧盟各国先后制订了各自的学校信息化发展计划：德国教育科技部与电信部发起了一项关于在三年内使10,000所学校联网的动议；丹麦政府在1994年制订的INFO2000 IT&T行动计划中提出，到2000年时将实现全部中小学联网；芬兰教育部于1995年提出一个提为“信息社会中的教育、培训与研究：国家战略”的五年计划，规定到2000年时将使全部学校和教育机构联网；意大利教育部于1995提出一个行动计划，打算2005年前为20%的小学和30%的中学配备多媒体设备与软件；法国政府与1995年确定了一批有关教育信息化的课题，建立了一批网上信息资源，将13个学区的学校先行联网；英国政府于1995年推出一个题为“教育高速公路：前进之路”的动议， 将400家教育机构首批联网，并为23个试验课题拨款1200万个欧洲货币单位。瑞典于1994年建成了全国学校网，接着向议会提出了关于将新技术使用作为教师培训义务的议案。
在亚洲，一些经济比较发达的国家和地区在教育信息化方面显示出赶超美欧的强劲势头。日本文部省于1990年提出一项九年行动计划，拟为全部学校配备多媒体硬件和软件，训练教师在教学中使用多媒体，支持先进技术的教育应用；1994年又建立了百校联网工程。新加坡在教育信息化方面可以说是一步登天，于1996年推出全国教育信息化计划，拟投资20亿美元使全国每个家庭和每间教室连通Internet，做到每二位学生一台微机，每位教师一台笔记本电脑。我国香港特区政府于1988年拨款26亿港币为每一中小学装备计算机教室；香港大学要求98年级新生每人拥有一台笔记本电脑，学生个人仅出资三分之一。
我国的中小学计算机教育始于80年代初期。到98年底，全国中小学装机总数近100万台，配置计算机机房的学校达到6万所，许多学校在开展计算机教育的同时将计算机用于教学。按照教育主管部门的计划，到2002年，全国将有15万所学校开展计算机教育（占学校总数20%），同时在全国建设100所高水平的信息化教育示范学校和1000所信息化教育实验学校。在高等教育方面，到1998年底全国已有450所高校接入中国教科网CERNET。
二、信息技术对教育发展的影响
以网络化、多媒体化和智能化为特征的现代信息技术（IT）在教育中的广泛应用无疑会对教育理论和实践产生巨大影响。作者认为从技术哲学视角来考察这种影响是适当的，因为技术哲学关心诸如技术的本质是什么，技术对于人的精神、社会、文化、环境等方面的影响如何之类的宏观问题（Brey, 1997），有助于我们从总体上把握这些影响的程度与发展趋向。
只要简单地回顾一下现代教育技术的发展史，我们不难发现IT对于教育影响的若干规律。图1从国际上教育技术的发展进程来考察IT对于教育理论研究与应用实践的影响。当无线广播和电视技术开始用于教育时，教育理论研究的重心是众体教学（Mass Teaching），经过一段时间的研究和试验后便进入了实用阶段；当分立计算机（特别是个人机）进入教育领域后，教育理论研究的重心转向个别化教学（Individual Instruction）；当计算机网络（主要是局域网）开始用于教育后，教育理论研究的重心变为小组合作性学习（Group Learning）；当国际互联网（Internet）进入教育后，教育者则转向对虚拟教育（ Virtual Education）的的研究，出现了虚拟教室（ Virtual Classroom）、虚拟学校（Virtual School）之类的新概念。这些都是我们在迄今所见的情况。
图1. 信息技术对教育理论与实践的影响
从信息技术发展角度来说，现在正是Internet蓬勃发展的时期。我们不禁要问，21世纪的主流信息技术将会是什么？这是信息技术界目前正在争论的问题。多数人认为以Internet为基础的远程计算技术（Telecomputing）继续是下一世纪信息技术的发展趋向，一个例证是国际上正在筹建第二个Internet。但也有少数人认为，以超微计算机和无线通讯网为基础的“泛在计算技术”（Ubiquitous Computing, 简称UC）是下一世纪信息技术的重要发展方向。这二种观点孰是孰非，莫衷一是。确实，如果仅从技术本身来看，我们无法确认哪一观点更为合理。但如果我们换一个观察角度，将人与计算机看作为一个人机共生的社会，用生态学的视角来看待这个问题，其实不难产生我们的预测。如表1所示，早年人们使用昂贵的大型机时，利用分时办法使得许多用户可同时共用一台机器，通过硬件资源共享达到经济性，人机形成“多·一”对应关系；当PC机出现后，经济性已不成问题，可以做到一个人独用一台机器，人机形成“一·一”对应关系；自从出现了网络以后，许多人同时上网操作，共享许多联网计算机的硬件、软件以及信息资源，人机变为“多·多”对应关系；现在还剩下“多·一”对应关系，这就是泛在计算技术（UC）的真实含义。人们设想，将来每个人可以拥有许多超微型计算机，它们通过无线联网，无时不刻，悄然无声地为人们服务。既然在我们的人机生态系统中潜在着这样一种对应关系，如果我们无法排除其发生的可能性的话，那么，我们就有理由相信它迟早会发生的。到了UC时代，任何人可以在任何地方、任何时刻获取所需的任何信息，真正的信息化社会得以实现，那时真正的学习型社会也将随之到来。
表1. 信息技术发展的生态学预测
由上分析我们还看到，各种信息技术，特别是以电子计算机和网络通讯为基础现代化信息技术，可以造就崭新的教育文化。所教育文化是指人们惯常的教学行为模式，特出地表现在教师、学生、教学内容及学习环境之间的交互作用方式上。古代社会中人们习惯于面对面的言传身教模式，近代学校中则以班级化讲授作为惯常的教学模式。自从有了电子化的教学媒体后，出现了多种媒体化的教学模式，从视听广播教育到计算机化教育，从众体教学到个别化教学和小组合作学习，从在校学习到网上虚拟空间中的学习。当基于技术的新颖教学模式出现并被人们尝试时，人们原有的教育文化 主体文化仍然在起作用，于是将那些由技术促生的教学模式作为教育中的“技术文化”或“第二文化”。 当随着条件成熟并且人们越来越多地采用新模式时，从不习惯到习惯，由习惯变自然，这种第二文化就变为人们主体文化的一部分了。
图2. 网上教育的技术文化分类
当代世界上信息技术的发展特征是网络化、多媒体化和智能化，而Internet是集这些特点于一身的信息技术系统，几乎具备了以往所有教学媒体的主要功能。Internet在教育中的广泛应用将CAI（计算机辅助教学）的概念和应用范围扩展到前所未有的程度，以至于越来越多的人更喜欢使用计算机化教学（CBI）、计算机化学习（CBL）、在线教育（Online Education）、网上教育（Network-Based Education）等名词。为了比较全面地考察网络时代CAI应用发展现状，我们在图2中列举了可在网络上实现的大多数CAI模式，包括比较传统的和新生的。此图还同时提供了一个关于CAI模式的分类框架，将个别化教学或集体化教学、以教为中心或以学为中心作为二个分类变量。我们将计算机管理教学（CMI）各类教学模式的协调机制。此分类也可作为关于网上教育的技术文化分类。
以美国为首的西方发达国家教育中的技术文化发展趋向是从个别化到群体化，从以教为中心到以学为中心，同时这种技术文化在很大程度上对整个教育的理论研究与实践产生重大影响，这就是西方国家教育信息化对于教育发展影响的主要轨迹。我国的教育信息化水平与西方发达国家存在很大的差距，目前尚处于初始阶段。我国的教育信息化将如何发展？本文接着将探讨这些问题。
三、教育文化对信息技术教育应用的影响
上面我们考察了现代化信息技术对教育带来的种种可能性，并将之作为一种新生的文化现象 技术文化来看待。现在的问题是，这种技术文化在多大程度上能够与人们的主体文化相融合，或者反过来说，主体文化对技术文化的采纳有何影响。在回答这个问题之前，我们需要明白主体文化的特征是什么。
“文化”这一概念的的涵义如此广泛，以至于我们很难找到一个关于它的统一定义。布如伯与克勒库恩（Broeber & Kluckhohn, 1952）分析了164个关于文化的不同定义，企图从中抽取最关键的要素，最后得出如下定义：
文化由显式和隐式的行为模式所组成，这些模式有习得的也有经符号传递的，还包括它们在人造物中的体现，成为人群的区分性成就；文化的本质核心包括传统的（即由历史派生的或选择的）观念及其附随的价值；文化系统一方面被作为人们活动的产品，而另一方面又被作为进一步活动的决定条件。这个定义首先界定了文化的概念内涵，接着说明文化的核心内容，最后指出文化系统的功能。
如何刻画一种文化与别的文化之间的差别？许多社会文化学家致力于寻求文化“本征值”（Identity），荷兰社会学家霍夫斯戴德（Hofstede, 1980）的研究成果颇受国际同行的重视，他在对IBM公司中来自世界50多个国家和地区的二万多名雇员的大量调查数据进行系统分析的基础上，提取了四个关键变量：（1）权力距离，是指社会对于组织机构中存在的权力不平等现象的接受程度；（2）不确定性规避，表示社会对于带各种异见及异端行为人群的宽容程度；（3）个人主义与集体主义，刻画社会中个人与群体之间利害相关程度；（4）阳刚与阴柔，反映社会对待男女、强弱等方面的态度。
笔者从霍夫斯戴德的模型中抽取个人主义与集体主义、权力距离二个变量来研究教育文化问题。我们定义教育的主体文化是一个教育系统中人们关于如何教与学的惯常行为模式，它体现在人们的教育思想观念中、教学活动过程中和学习材料内容中。作者认为，教育文化是一定的社会文化的反映，它是社会文化大系统的一个子系统，又在很大程度上影响着社会文化的发展。
个人主义抑或集体主义，作为一种社会价值观，是大多数社会文化学家所公认的文化本征变量，也是许多教育理论家所关心的问题。瓦特（Watt，1989）在他的专著《个人主义与教育理论》一书中不无批评地指出，在西方世界中上一代人的教育理论模式是完全由个人主义思维方式所定型的，具体表现在三方面：（1）教育政策和法规完全站在维护学生个人权利与利益的立场上；（2）教育机构以发展学生思想和行动中个人自主精神为目标；（3）学生个人发展与社会发展相脱离。另一方面，集体主义则是许多东方国家和社会主义国家所奉行的教育哲学。日本是一个将集体主义精神在教育理论和实践中体现得十分彻底的国家。日本人相信群体忠诚、团结、和睦乃是真正学校教育的前提，有效的学习必须来至于真正群体精神的发展，而不是反之（George, 1990）。日本的小学教育不对学生成绩进行评级和排名，那些个人学习优秀的学生往往容易受到批评，有一句著名的成语“出头的钉子得用榔头敲平”。
权力距离在学校教育中与课堂中的师生角色定位密切相关：以教师为中心抑或以学生为中心。西方学者将课堂中的师生关系看作是一定的社会秩序的反映，也就是说，在比较民主的社会中，课堂中就会有比较民主的师生关系。近年来，国际上许多教育研究将师生角色定位与一定的认识论相联系。基本上有二种与教育密切相关的认识论：客观主义与建构主义。按照乔纳森（Jonassen，1992）的诠释：客观主义的根本假定是，世界是实在的和有结构的，因此存在关于客体的可靠知识，这种知识不会因人而异；教师的责任是向学生传递这种知识，学生的责任是接受这种知识。与客观主义比较对立的是建构主义。建构主义认为“实在”乃是人们心中之物，是知者建构了实在，或至少是按他的经验解释了实在。因此各人有各自心中的世界，无所谓谁的比谁的更真实。学习者应该是内在驱动的，在与环境的交互过程中获得对于世界的认识。因此学生是知识建构的主体，教师不应成为知识的灌输者，而应作为学习的帮促者。由此分析我们知道，以教师为中心抑或以学生为中心的教育观念差别有其深刻的认识论基础，即客观主义抑或建构主义。作者将价值观与认识论看作为考察教育文化差别的二个基本变量。由于每个变量有二个不同的取值：价值观（个人主义，集体主义），认识论（客观主义，建构主义），如果将它们组合，我们可以得到四大类不同的教育文化：（1）个人主义-客观主义；（2）个人主义-建构主义；（3）集体主义-客观主义；（4）集体主义-建构主义（Zhu, 1996）。但这种分类只能反映几种比较极端的情况，因为变量的二值化造成了对立的分类，而文化系统之间的差别不等于对立。因此我们将每一变量看作为一个连续统，在两端之间还可以有许多不同的值分布，借用平面几何方法，我们将个人主义-集体主义、客观主义-建构主义当作描述各种不同教育文化差别的二个维度，于是我们得到如图3所示的关于教育文化的二维分类模型 (Zhu, 1996)。对于一种具体的教育文化来说，它可以处在这个平面的某一位置上。这个分类模型还有助于刻画教育文化的变迁问题。例如，美国的教育文化传统基本上是属于Ⅰ形的，现正在向Ⅱ形迁移。日本的教育文化是非常典型的Ⅲ形文化，我国的教育文化就其本质来说也是偏向于Ⅲ形文化的。
图3. 教育文化的分类模型
我们将如此定义的教育文化作为教育系统的本体文化。对于那些伴随现代化信息技术而来的学习文化来说，在其融入本体文化之前，仍然被被作为一种外来文化来看待。现在我们要考虑的问题是，这种外来的技术文化与本体文化是否有冲突？或换言之，本体教育文化对信息技术的教育应用模式有何影响？我们的答案是肯定的。现代化信息技术系统就其基础结构层次来说具有功能的通用性，无非是支持信息的存贮、处理和传输，可以为任何文化系统服务（以突破语言编码障碍为前提），因此可以说是中性的。但信息系统的实用价值大多要通过二次开发才能实现，这些开发都是目标定向的，将人们的实用目标和功能要求通过编程来加以表达。而编程过程就是将人的部分思想外化，在一定意义上说就是使“灵魂脱壳”，这在很大程度上是由人们的文化意识所支配的。关于应用信息系统的文化敏感性问题，国际已有不少研究。例如，群体决策支持软件 群件系统在美国被企业界广泛用于支持“集思广益”（Brainstorming）和决策活动，因为它非常适合于西方比较民主的企业管理文化；但在新加坡和日本的文化背景下，这种软件就没有用武之地，因为上司的意见就意味决定，下属极少发表不同于上司的看法/p>
信息技术的教育应用也是文化敏感的。计算机辅助教学（CAI）在美国一开始就是为个人主义的教育体系服务的，麻省理工学院的玻沃思（Bowers，1988）曾对此加以强烈抨击：由于计算机的教育应用鼓励学生接受个人作为完全自主和自导的自由形象，他们将无法懂得自己是如何作为大文化和生态系统之一部分的。本德松（Bunderson，1981）也发现，当早年他和同事们倡导并设计了以学生为中心的CAI系统TICCIT时，曾遭到教师们的怀疑和抵制。日本是东方国家中最有条件大规模开展CAI的，但其进展并不迅速，因为她的集体主义教育文化与个人主义的CAI模式发生了严重冲突。但日本毕竟是一个很善于吸收和改造外来文化的民族。日本人设法将计算机用于支持课堂集体化教学过程，研制成功了课堂信息系统，并创造了著名的学生群体反应数据的S-P分析方法。我国在发展计算机教育应用时则同时引进了集体化和个别化的应用模式，但从目前实际使用情况来看，个别化模式的应用不太成功，因为我国的教育文化本质上是集体主义的。
四、文化整合作为发展我国教育信息化的策略
前面的分析揭示了传统的教育文化与新生的技术文化之间的可能矛盾。我们不应消极回避这种矛盾，而应该采取积极态度去迎接教育信息化时代的到来，因为教育信息化是为了实现教育现代化所必须的。现代社会信息爆炸，世界知识每六至八年增长一倍。但计算机的性能价格比每二年翻一番，因此以计算机成为信息爆炸问题的当然“克星”，今后人们将越来越多的依赖以计算机为核心的信息技术来存储、处理和传播知识。现代化信息技术对于教育来说是前所未有的大机遇，因为历史上没有哪种技术能象信息技术这样给教育带来如此巨大变革的可能性。
我们应该明白，朝教育信息化前进必然会遭遇文化冲突。试想在通讯不发达的时代，你在一个地方如何教如何学，与外界几乎没有什么直接影响。现代化信息技术突破了时空限制，将世界连为一体，成为名副其实的“地球村”，于是各种教育文化在同一“虚拟空间”中遭遇，互相影响，有时甚至互相冲突，这是不可忽视的客观存在。
如何对待教育文化之间的冲突？首先，现代人必须要有多文化意识，学会文化包容，懂得互相适应。实际上，每一种教育文化都有各自的长处和短处。一般说来，带个人主义倾向的教育系统长于培养学生的自主意识和个人创造性，但要防止走向极端。美国的教育文化是极端个人主义的，因此不时遭到许多学者的批评。雷特曼（Reitman，1977)指出：“极端个人主义是一种阻碍学生走进就业市场的价值观。训练学生将极端个人主义当作理想的价值观乃是现代美国学校文化滞后的一个例证”。实际上，现在美国教育系统已开始重视集体主义教育，例如将阿波罗13号飞船遇险脱难的事迹当作集体主义精神的成功范例，对学生进行集体主义教育。而带集体主义倾向的教育系统长于培养学生的群体意识的合作创造能力，但要防止过于僵化。在集体主义根深蒂固的日本，已有一些教育理论家对极端的集体主义进行抨击，正在酝酿一场激烈的教育改革。日本学者Nishinisono(1991)则观点鲜明地号召“扫除过于划一和死板，建立个人主义的原则，并根据这一原则对教育系统的各方面进行彻底的检讨”。从理性思辩来说，集体主义的教育文化需要集体化的教学形式，个人主义的教育文化需要个别化的教学形式。从教育实践上看，集体化的教学形式不一定保证导致集体主义，个别化的教学形式也不会必定导致个人主义，这涉及教育系统内外许多负责的因素，如学习的激励机制（包括考试制度），社会大系统的价值观等。我国的教育系统从其根本属性来说应该是属于集体主义的，但现在出现了异化现象，变成了形式上的集体主义，实质上充满了个人竞争，在中学教育中这种现象更显突出。这种形式与内容之不统一意味着虚假，而虚假的系统从本质上讲是低效的。这是值得我国教育者深思的问题。另一方面，我们从客观主义-结构主义维度来认识教学系统的文化取向问题。带客观主义倾向的教学系统一般说来适合于“良构” （well-structured）领域中基础知识的学习，其学习结果是能够“收敛”的（学生很容易达成共识），但在知识应用能力方面通常表现为“近迁移”，并且因其采取直接传递教学形式，通常具有较高的教学效率；带建构主义倾向的教学系统比较适合于“劣构”（ill-structured）领域和高级知识的学习，其学习结果往往是“发散”的（学生不易达成共识），但在知识应用能力方面通常表现为“远迁移”，并且因其大多采取发现式和讨论式教学形式，一般说来耗时较多，其意义重在学生创新能力方面的实际效果。无论中国和外国，传统的教育文化是倾向于客观主义的，但现在许多西方国家的教育研究已开始将注意力转向建构主义，这与世界上的科学研究开始向那些劣构及发散领域冲击的趋向是一致的，并且现代化信息技术为建构主义学习提供了强有力的条件保证，这一现象值得我国教育界重视。图4对这二类教学系统的性质提供概括性诠解，有助于我们作教学系统选择。
图4. 教育文化的选择: 客观主义-建构主义维度
由上分析揭示了教育文化整合的必要性，因为没有哪一种教育文化可自封为最优的。当然，整合不是联合，更不是混合，而是摒弃自己文化的弱点，吸收其他文化的优点，实现系统性的教育文化更新。现在人们在广泛地讨论教育改革，我以为其本质的是教育文化的更新问题。文化系统具有很大的惯性，不能用革命的办法使之短时发生变革。一种比较有效的办法是在适当的政策鼓励下，运用现代化信息技术于教学过程，促进教学模式的改革，将新的技术文化整合到本体文化中。正如前面的分析所表明的，教学模式是教育系统的文化敏感因素。而新的教学手段和模式，只要是真正有效的，还是比较容易被教育者所接受，正如看电视、上网之类的技术文化很快被人们接收一样。实际上，个别化教学、建构主义学习之类的教育实践是与现代化信息技术的应用紧密相关的。历史证明，技术进步是对社会文化变革的最强大推动力，而现代化信息技术则是最适合于推动教育文化变革的技术力量。
还需进一步指出，教育文化的整合不是去追求教育形式划一。实际上，在一个国家和民族的教育系统内部，不但允许存在而且还要鼓励多文化现象。这包含二方面意思：一方面，不同地区、不同的学校应该有自己特色的教育文化；另一方面，就教师个体来说，应该大胆尝试新的教育文化，同时体验多种教育文化，形成文化鉴识能力，这样才能为民族教育文化的更新贡献力量。
我国的教育信息化应该如何发展，这涉及到技术文化的整合问题。参照图1中所示的教育信息化国际发展趋势，我国的教育信息化程度与国际先进水平存在很大的差距，估计平均在20年左右。通常的情况是，对每一新的教育技术，在美国基本上完成了研究和试验阶段而转入大规模实用时，我国才开始试验；此时由于国际上已有大量的研究成果可供借鉴，我们的研究周期可以短些。这一比较特性决定了整合是发展我国教育信息化的基本策略，因为发达国家在教育信息化方面的先行实践已经展示了信息技术教育应用的多种可能性，使我们可以对各种应用模式作比较全面的审视和系统性的选择，根据我国教育文化的特点对它们进行系统整合，并采用较新的信息技术加以实现，而不必采取步步跟随的策略。因此，技术文化的整合对于我国教育信息化的发展来说是一种后发制人的赶超策略。
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师范教育如何应对教育信息化的挑战：ECNU的实际行动
How Teacher Education Responds to the Challenge of Information Technology:
Practical Actions in East China Normal University
[Abstract] Start with an brief overview of development trends regarding information technology in education, this paper addresses the challenges of this development to teacher education in China. A set of responsive strategies adoptable by teacher education colleges are first suggested. Some practical actions taken by East China Normal University in response to this challenge are then described as a case of study.
[Keywords] Information Technology, Teacher Education, Responsive Strategies, Practical Actions.
在新世纪来临之际，国际上出现了以信息技术的广泛应用为特征的教育发展趋向，国内学者称之为教育信息化现象，其基本特点是在教学过程中比较全面地使用以计算机多媒体和网络通讯为基础的现代化信息技术。许多国家将教育信息化作为迎接知识经济时代挑战、推进教育改革的催化剂。我国的教育信息化计划也开始进入启动阶段，全国中小学已装机百万台，上千所学校建立了教室局域网，百余所学校建立了校园网[5]。另外，还有上百所高校实现了与中国教科网及Internet联网。
确实，现代化信息技术为教育革新带来了几乎无尽的可能性。然而我们也应该清醒地看到，教育信息化也给教育带来了严重的挑战，或甚至于隐藏着可怕的风险。与此相关的最大问题是在教学过程中如何有效地使用信息技术：一是如何防止将信息设备空置不用。对于学校来说，发展教育信息化需要较多的资金投入，如果不能充分利用，机器设备很快变为一堆过时的废品，成为真正的“泡沫经济”。二是如何避免将信息技术盲目滥用。现代化信息技术的最大教育价值在于使学生获得学习上的自由，变被动的接受式学习为主动的探索式学习。否则，如果一味地采取传统的灌输式教学，只是将电脑作为“电灌”的工具，很难发挥新技术的特长，教育革新便无从谈起。
如何解决这些问题？我们认为在很大程度上与教师培训相关。美国是推行教育信息化的先行者，最近有许多研究报告指出：对于有效使用计算机的最大障碍是教师培训的不足；如果没有教师培训工作的配合，那么在硬件、软件、课件方面大量投资将会是极大的浪费[1]。国内许多学校发展教育信息化的实践也表明，除了政策与领导方面的因素外，教师的信息技术培训是至关重要的因素。
教育信息化对师范教育的挑战
从我国的教育体制来看，师范院校对于促进中小学教育信息化的健康发展可以起到十分重要的作用，因为她们培养的学生将直接进入中小学教育领域，如果学生们在学期间就受到良好的信息技术教育，懂得如何适当地运用信息技术与教学过程，并且具备一些信息化教学开发的能力，他们就起到较好的示范作用，成为教育信息化实践的中坚力量。否则，他们就业后将处于十分尴尬的境地：教学中面对信息技术不知所措，被迫再进大学去“回炉”进修。为了迎接教育信息化的挑战，师范院校至少应该在以下方面采取积极姿态和行动：
（1）师范生的信息技术公共教育：应该为全体师范生开设有关信息技术及其教育应用方面的课程。目前虽然已普遍开设了《计算机应用基础》之类的课程，但普遍存在内容老化现象，特别是未能包含网络应用基础知识。另外，许多地方将市民通用的计算机等级考试作为作为师范生的计算机教育通过标准，我们认为是不适当的。我们建议可将此类课程改为《信息技术应用基础》，并且参考美国的做法[1，4]，编制适合于师范生的信息技术教育标准。另外，还需要增设《多媒体 CAI》、《现代教育技术》之类的专门课程。如下图所示，这些课程可以组成二个选修序列：
信息技术应用基础
现代教育技术
多媒体CAI
②
①
（2）在职教师的信息技术培训：在师范院校内部，教师应该首先掌握现代化信息技术，具有较强的信息技术意识，能够在教学过程中有效地应用信息技术，这样就可以形成强烈的技术文化氛围，使学生们得到这种文化熏陶。
（3）中小学教师的职后培训：虽然国内的中小学教师职后培训任务习惯上是由地方教育学院承担的，但这种局势正在改变，职前职后教育一体化将成为主要发展趋向，师范院校在职后培训方面的同样可以有所作为，并且可以在培训力量上占有很大优势。
（4）信息化教学研究：师范院校在基础教育课程教学研究方面具有较强势力，现在应该关注信息技术在学科教学改革方面的作用，与中小学教师相结合，进行深入而广泛的实践研究，总结出行之有效的经验与方法案例，并且加以推广。
当然，师范院校本身的教育信息化之路困难重重，主要是资金方面的紧缺，造成教育信息技术装备的匮乏或落后，致使信息技术教育与培训无法正常开展。例如，国内许多理工院校已经建立了CAI 实验室，但在师范院校还普遍缺如。
ECNU的信息技术教育行动
华东师范大学（ECNU）作为国内一所重点师范院校，学校领导者和教学主管部门充分认识到教育信息化对于师范教育的新挑战，在推进信息技术教育和培训方面采取了一系列行动措施，主要包括：
l                    为师范生开设公共课程：从96年开始，由教育信息技术系开出《现代教育技术》和《计算机辅助教育》二门公共课程。其中《现代教育技术》作为我校为师范生开设的十门重点公共课之一，目前因条件所限，只能限额选修，以后将逐步发展成为必修课。《计算机辅助教育》课程因部分院系的要求而为她们的学生开设，将来会发展成为面向全体师范生的公共选修课。
l                    举办在职教师培训班：在教务处的组织下，第一期多媒体课件制作技术培训班于98年12月结业，学员大多为各系的青年教师，他们通过培训初步掌握了多媒体课件的制作技术。
l                    提供CAI开发基金：教务处提供一定数量的经费支持CAI 开发项目，每年资助十几项，虽然资助经费数量有限，但确实调动了教师们参与CAI开发的积极性，并且产生了一批很有价值的成果。
l                    建立信息化的教师职业技能培训中心：在开设教育技术公共课时，我们面临着实验条件匮乏的严重困难。建设一个教育技术实验室需要较大的一次性投资和较多的维持费用，如果由各师范院校独立建设此类实验室，势必带来经济上巨大负担，还可能造成大量低水平重复。目前上海市部分高校正在试办公共试验室，为今后建设高水平的教学实验室提供了新思路。在此思路启发下，我们向上海市教委提出了建设上海高校现代教育技术公共实习中心的申请，获得批准并承诺提供部分资助。该中心建设总投资一千多万元人民币，分两期投入，到2000年全部完成。中心建成后，除了为师范生提供教育技术实验外，该中心还能同时为一般性教学技能（如教师口语、课堂讲演、教学评价等）的训练提供信息化支持，这些技能都包含在相应的师范生公共教育课程中。进一步，该中心的功能还将扩展到教师职后培训、教师职业技能资格考核等方面。
l                    基于标准的培训教材开发：我们正在着手编制教师职前、职后一体化的信息技能培训标准，在此基础上开发模块化的培训教材及辅助软件。
l                    建设数字化教育信息资源库：作为我校“211”工程建设的重要内容之一，我们正在建设一个教育信息网络中心，开发数字化的网上教育信息资源库，为教育研究提供快捷的信息服务。
l                    建设信息化的课程教学实验中心：为了推进信息技术在课程教学方面的研究与实验工作，我校教育科技学院正在建设一个以多媒体技术为基础的课程教学实验中心，为信息化课程（面向基础教育）的开发和教学试验提供必要的技术条件。
结束语
本文在对教育信息化的发展趋势作简要考察的基础上，提出了师范教育面临的挑战和应该采取的对策，接着介绍了作者所在的师范大学在推进教育信息化方面当前采取的主要行动措施。作者认为，鉴于师范院校在促进教育信息化方面的特殊地位和作用，在教育信息技术装备的投资方面应得到特别照顾。同时，师范院校也应该抱着积极的态度，将教育信息化作为学校自身发展的新机遇，根据学校条件和地方教育环境，努力探索具有自己特色的教育信息化发展之路。
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（2）ISTE-Milken Survey on Teacher Preparation Programs. Online available at:http://www.graceland.edu/~jackg/edtech/iste.html.
（3）Lawton, M. (1997). Computer Have Little Use without Teacher Training, Study Says. Online available at: http://www.edweek.org/ew/vol-16/40bent.hl6.
（4）National Council for Accreditation of Teacher Education (1977): Technology and the New Professional Teacher: Preparing for the 21st Century Classroom.
（5）全国中小学计算机教育研究中心（1998）：我国中小学计算机教育基本情况。Online available at:http://www.nrcce.com/files/politics/CE-JiBenQingQuang-98.htm.
（6）祝智庭，瞿堃：信息技术与师范教育改革。师范教育国际研讨会，1998年4月于上海。
世界各国的教育信息化进程
华东师大教育科技学院  祝智庭
教育信息化是指在教育过程中比较全面地运用以计算机多媒体和网络通讯为基础的现代化信息技术，促进教育的全面改革，使之适应于正在到来的信息化社会对于教育发展的新要求。本文着重于介绍世界各国在推进基础教育信息化方面的发展近况。
教育信息化对于学校教育来说是千载难逢的好机遇。人类历史上虽然曾有过无数革命性的技术，但能够直接为教育服务的却是凤毛麟角。而现代化电子信息技术则是自印刷术发明以来对教育最具革命性影响的技术。
教育信息化是为实现教育现代化所必须的。其一，教育信息化有助于加快知识更新速度。书本化教材的知识落后于社会发展少则5年，多则10年或更长。而计算机网络上的电子化课程知识更新可发生在一周之内。其二，教育信息化有助于培养学生的高阶思维能力。利用网络和多媒体技术，可以构建信息丰富的、反思性的学习环境和工具，允许学生进行自由探索，极大地有利于他们的批判性、创造性思维的形成和发展。值得指出，目前国内许多学校应用多媒体CAI时，普遍的做法是为教学重点和难点提供演示，把信息技术的使用权控制在教师手中，实际上并未摆脱以教师为中心的教学观念的索缚。可以说，计算机的最大教育价值在于让学生获得学习自由，为他们提供可以自由探索、尝试和创造的条件。其三，教育信息化能够突破教育环境的时空限制，有助于加强课堂与现实世界的联系。利用计算机多媒体可以模拟大量的现实世界情境，把外部世界引入课堂，使学生获得与现实世界较为接近的体验。更进一步，利用计算机网络使学校与校外社会连为一体，例如：美国宇航局通过联网向中学生开放，允许他们与宇航员对话和收集关于太空的信息；在伯克利的劳伦斯国家级实验室研制了一个网上虚拟实验室软件，允许学生通过远程联网获取从专业天文望远镜收集的天文观测数据。
在教育信息化方面，我们可以借鉴国际上许多经验和教训。美国在教育信息化方面一直走在世界前列。克林顿总统自1992年上任后，一直十分重视发展信息技术的教育应用。他说：“为了将信息时代的威力带进我们的全部学校，要求到2000年使每间教室和图书馆连通国际互联网（Internet）；确保每一儿童能够用上现代多媒体计算机；给所有教师以培训，要求他们能够像使用黑板那样自如地使用计算机；并且增加高质量教育内容的享用。” 在1996年1月所作的国情咨文中，他又把发展以计算机为中心的现代教育技术作为迎接信息社会对于教育挑战的重要措施之一。美国政府组织了几项规模较大的中小学教育信息化工程，例如由教育部发起的“明星学校”计划（1988-97年）使6000多所学校连通信息高速公路，并开发了30多门完整的信息化课程；由美国科学基金会资助的“全国学校网络试点项目”(NSNT) 涉及153所学校和95个其它组织，联合进行多方面的教育改革试验。据资料，到1996年，美国中学已达到平均九人一台微机，而期望的标准是五人一机；在全部中小学中约有65%的学校建设了教育网络，但连通了Internet的教室只占14%，说明要完全实现2000年目标仍然任重道远。为此，美国政府各部门采取了一系列积极措施。总统科技顾问委员会组织了一个教育技术专家组，于1977年3月提出一个专门报告，就如何应用现代教育技术，特别是计算机与Internet联网，改革美国中小学教育提供建议。主要建议可以概括如下：
7.       1.         以计算机辅助学习为中心，而不是以学习计算机为中心。将信息技术贯穿于K-12课程，以提高各学科教育质量为目的。
8.       2.         强调教学内容与教法的改革，鼓励采用以学生为中心的教学方法，重视学生高阶推理与问题解决能力的培养。
9.       3.         重视师资培养，使教师们懂得如何在教学中有效地使用技术，建议将教育技术投资中的30%用于师资培训。
10.    4.         保障实际投资，至少将全国每年教育开支中的5%（约130亿美元）用于教育技术。
11.    5.         保证平等使用技术，全美国学生无分地区、种族、年龄和社会经济状况，人人得以使用信息技术的权利。
12.    6.         积极开展实验研究，建议将中小学教育经费的0.5%（约15亿美元）用于进行旨在提高K-12教育效率与费用效益的研究。
1997年，美国联邦通讯委员会于批准了一项使学校和图书馆的联网与通讯享受优惠服务的计划，降价幅度为20%至90%；克林顿总统要求国会在五年内提供20亿美元的特别拨款。同时，克林顿当局还极力敦促政府各部门发挥教育资源提供者的作用：教育部支持美国教育资源信息中心（ERIC）建立了一个容纳900个教案的图书馆，并利用全国性的专家网和数据库来解答教育者提出的问题；甚至许多国家级的实验室也通过联网向中学生开放。尽管如此，政府部门的在教育信息技术方面的投入仍然是十分有限的。大量的投资来之于工业界和非赢利机构，例如：太平洋Telesis公司于1994年发起一项名为“一流教育”的计划，目标是到2000年使加州的9000所学校和图书馆全部联网，以半价收费提供上网服务；IBM向十个学区的中小学免费提高供硬软件和教师培训；AT&T公司投入抵值1.5亿美元建立了一个学习网，为100所学校提供五个月的免费上网服务及后继的折价上网服务。
加拿大的学校网工程 (SchoolNet) 从1993开始，原计划连通300所学校，由于进展格外顺利，继而决定在近年内使加拿大17000所学校全部联网。
欧洲各国的教育信息化程度各不相同。据1996年资料，欧盟国家中学拥有微机达到平均十二人一机，程度最高的是苏格兰，中学达到六人一机。与北美洲相比，目前欧洲中小学联网程度不算高，在欧盟国家全部320,000所学校中仅有5%的学校连通Internet。前欧共体曾于80年代后期和90年代初分二期推出一个名叫DELTA的大型研究课题，旨在解决多国异种通讯系统的联网标准问题，并在标准通讯平台上开发可供共享的跨文化教育与培训软件。后来的欧盟发布了一个题为“信息社会中的学习：欧洲教育创议行动规划(1996-98)”，旨在加速学校的信息化进程, 同时推出多项有关教育信息化和教育改革的开发计划，如计算机通讯应用计划(1994-98)，关于多媒体教材开发的MEDIA II与INFO2000计划（1996-99），关于高校教育改革的“苏格拉底”计划与关于职业技能培训“达芬奇”计划（1995-99）。此外，欧盟各国先后制订了各自的学校信息化发展计划：德国教育科技部与电信部发起了一项关于在三年内使10,000所学校联网的动议；丹麦政府在1994年制订的INFO2000 IT&T行动计划中提出，到2000年时将实现全部中小学联网；芬兰教育部于1995年提出一个提为“信息社会中的教育、培训与研究：国家战略”的五年计划，规定到2000年时将使全部学校和教育机构联网；意大利教育部于1995提出一个行动计划，打算2005年前为20%的小学和30%的中学配备多媒体设备与软件；法国政府与1995年确定了一批有关教育信息化的课题，建立了一批网上信息资源，将13个学区的学校先行联网；英国政府于1995年推出一个题为“教育高速公路：前进之路”的动议， 将400家教育机构首批联网，并为23个试验课题拨款1200万个欧洲货币单位。瑞典与1994年建成了全国学校网，接着向议会提出了关于将新技术使用作为教师培训义务的议案。
在亚洲，一些经济比较发达的国家和地区在教育信息化方面显示出赶超美欧的强劲势头。日本文部省于1990年提出一项九年行动计划，拟为全部学校配备多媒体硬件和软件，训练教师在教学中使用多媒体，支持先进技术的教育应用；1994年又建立了百校联网工程。新加坡在教育信息化方面可以说是一步登天，于1996年推出全国教育信息化计划，拟投资20亿美元使每间教室连通Internet，做到每二位学生一台微机，每位教师一台笔记本电脑。香港特区政府拨款26亿港币为每一中小学装备计算机教室。香港大学要求98年级新生每人拥有一台笔记本电脑，学生个人仅出资三分之一。
我国的教育信息化计划也已开始启动。国家教委于1996年拟订了一个关于1000所学校教育手段现代化试点项目的五年计划，至今已有其中近半数学校建成了校园网，每校平均装备微机百余台，大多包括多媒体教室、电脑教学机房、电子阅览室等建设内容。在经济发达地区，还有许多学校从多种不同渠道获得资助，自发地提前进入教育信息化行列。然而，这些项目普遍存在的问题是在投资方面重硬件建设，轻软件开发和教师培训。按照欧盟国家的经验，教育信息化项目一次性投资在硬件、软件、培训方面大约各占三分之一，长期的应用开发和维持则投入更多。这种做法值得我们参考。
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Educational Functionalities of School Interanets: Conceptualizational models and their applications
There is an increasing trend in mainland China to introduce campus intranets into primary and middle schools for the promotion of quality education. The design of network infrastructures and the development of their applications calls for the hosts and developers to have a good understanding of the functionalities and educational values of the networks. This paper presents a functional model of school Intranets and a classification framework of CAI modes, which can serve as a reference for the design and development of educational networks. The former proposes a functional space of school intranets which consists of seven sub-systems: Instruction, Management, Information resources, Personality education, Family education, Social education and Communication. With reference to this model, the hosts and designers become easier to identify the desired applications. The latter attempts to make a systematic classification of existing network-based CAI models in the light of two learning-cultural dimensions: Individualism-Collectivism and Objectivism-Constructivism, which is found to be useful for educators and CAI developers to create a full vision of instructional usages of a school Intranet.
[Keywords]  School intranet, educational functionality, conceptualizational model, CAI
学校内联网的教育功能：概念化模型及其应用
华东师范大学教育信息技术系
祝智庭    瞿  堃
E-mail: ZTZHU@guomai.sh.cn
不久前国家教委推出了一项在全国基础教育系统建立1000所教育手段现代化示范学校的计划, 作为此计划的一部分，上海市选定了五十余所中小学作为试点单位。此外还有许多学校自发地加入到教育手段现代化建设的行列中来。总的发展趋向是利用以多媒体计算机网络为基础的教育信息技术来支持素质教育，推进教育思想、教学手段和教材教法的全面改革。
在进行教育信息网络的规划和设计时，首先要进行用户需求分析，了解用户对系统的功能有何具体需求。这往往是一项比较困难的任务，因为中小学校用户缺乏对网络系统功能的深入了解，难以用技术性的语言描述他们对网络功能的需求。另一方面，承担系统工程的公司大多缺乏教育技术方面的知识，难以将用户表达上比较模糊的教育需求转化为设计因素并据此形成设计方案。为此，应该有一个教育网络系统的一般性功能模型，用以指导教学网络的设计工作。笔者参加了上海市静安区部分学校的校园网络设计方案的形成与论证工作，在此基础上提出校园网络规划设计与应用开发的一般性功能模型，以期作为沟通教育用户与系统开发者之间的桥梁。
一、校园网的功能空间
我们的模型首先将普通学校看作为一个多功能的信息系统，该系统的功能可抽象为七大部分：教学、管理、信息资源、课外教育、家庭教育、社会教育、通讯，每一部分可看作一个子系统。其中教学子系统、管理子系统和资源子系统构成一般学校的基本功能结构，而个性教育、家庭教育、社会教育系统可看作为学校功能的内伸和外延，通讯系统作为其他各子系统的支持结构，将它们联合为一个整体。
通讯
教学
资源
管理
家庭
教育
课外
教育
社会
教育
由此模型框架出发，我们进一步考察计算机对于各子系统的可能支持功能，亦即定义教育网络系统的功能空间。
1. 教学系统 (T)
计算机对教学过程的支持是多方面的，这里先着重考虑在学校中以班级教学体制为基础的情况下如何发挥计算机的作用。目前可考虑如下应用方面：
T1：教师绩效支持：用以提高教师的工作效率与效果，如利用计算机作教材分析、教案编写与管理、电子讲稿制作、学生作业评阅等；
T2：多媒体课堂教学：在普通教室中通过联网计算机调用电子讲稿，进行教师主导的教学呈示或运行教学模拟程序作课堂演示；或者利用多媒体创设启发性学习情景，支持学生主导的知识建构；
T3：个别化CAI：对差生提供个别辅导、练习和补习等；对优生提供扩展的或加深的学习材料；计算机化测试，包括计算机给题、组卷、判别、评分与分析。
T4：学生自主的CAI：利用计算机支持各类以学生为中心的学习活动，如计算机化微世界、案例研习、问题求解、认知学徒、合作学习等。
T5：计算机管理教学（CMI）：由计算机提供诊断性测试，分配学习任务，进行学习剖析与提供分析报告；
T6：多媒体课件开发：教师利用课件写作工具制作各学科多媒体教材；
T7：计算机教育：让学生学习计算机文化和掌握信息技能；
2. 管理系统 (M)
利用计算机支持行政信息和事务管理，旨在提高教育管理的水平。主要包括如下方面：
M1：工作指挥：校长在网上发送学校工作指令，教职员在线报告工作进程；
M2：教育质量管理与决策支持：进行素质教育指标的连续化动态测评和提供决策支持；
M3：教务管理：包括学籍管理，课程管理、课表生成、成绩管理；
M4：人事管理：人事档案管理、教职员业绩测评等；
M5：总务管理：可分为财务预决算、伙食管理、校产管理、保安管理等子系统。
3. 信息资源系统 (R)
信息资源应作为学校系统的重要组成部分，计算机化资源管理可以大大提高信息资源利用率，实现资源共享，从而也具有经济意义。
R1：图书采编与流通管理；
R2：电子阅览与情报检索；
R3：教学资料库：包括供教学研究和备课用的学科数据库，优秀教案和教学实录。
4. 课外教育系统 (P)
利用计算机支持丰富多彩的课外活动，以求发展学生个性、培养高雅情趣、增强智力与锻炼技能，包括：
P1：科技活动：可以利用计算机构造微型世界，支持某些创造性，探索性科技活动，例如：利用多媒体虚拟现实技术模拟农牧养殖，允许学生进行探索性运作；采用CAD技术，让学生利用建筑积木设计公园和未来都市等；
P2：智力游艺：利用计算机游戏程序训练学生的智力技能和心因运动技能。
P3：艺术创作：利用谱曲软件，让学生自己创作体现个性的乐曲；利用作图软件进行绘画、制作动画、编制体操等；
P4：网上写作：让学生制作个人网页，充分展现个性和锻炼写作技能。
5. 家庭教育系统 (F)
利用联网电脑可将学校教育延伸到学生家庭，例如：
F1：家庭作业：学生在家中通过联网电脑完成作业并传送给教师，能比较及时地获得反馈；
F2：家庭辅导：家长接通学校的辅导程序和题库进行自学和练习，可弥补知识上的缺陷，并形成辅导子女学习的能力；
F3：家长联系与咨询：利用网上电子通讯手段沟通学校与学生家庭的联系，学校可为家长开通学科知识答疑、心理咨询等服务项目；
F4：网上家庭文化：可在网上利用万维网 （WWW）建立各自家庭的文化园地，学生与家长共同设计家庭“主页” （HomePage），还可在学生家长间开展家庭主页设计竞赛等；
F5：网上家长学校：学校可为家长开设《家政学》，《儿童心理学》，《品德教育》等课程供家长选修，有利于提高家长的素养；
F6：家长智力资源开发：学生家长中蕴藏着极大的智力资源，可以在网上开设家长园地，交换家庭教育经验，实现家长间的智力资源共享。
6. 社会教育系统 (S)
利用网络系统，可将校内空间与校外空间连为一体，使校内教育与校外教育密切结合：
S1：连接校外资源：通过与Internet、公共图书馆及他校图书馆联网共享信息资源，及时了解最新国际教育动态；
S2：远程合作学习：学生与外校同学进行合作学习与交流学习经验；
S3：网上校园文化：在网上开办团队和班级园地，形成新颖的校园文化；
S4：远程教学交流：开展校际教学交流，将优秀教法进行远程传播。
S5：聘请联网专家：可以通过网络聘请国内外教育专家和知名人士为学校教育决策提供咨询，为青年教师提供指导，为学生开辟第二课堂等。
7. 通讯系统 (C)
通讯系统不但作为其他子系统的支持结构，而且可支持各项日常通讯活动；
C1：无纸化办公：学校与上级主管部门实现电子化文件交换；校内能高效地传达工作指令
C2：师生联系：利用电子邮件支持师生间联系，不受时空限制；
C3：对外联络：实现对外宣传与交流电子化，既快速又经济。
二、教学应用模式空间
在如上划分的七个功能子系统中，教学子系统无疑是整个学校系统的核心与主体。因而在进行系统功能开发时，通常将其放在首位来考虑。但是，计算机网络技术在教学中的应用形式是如此的丰富多彩，而且新颖的应用模式还在不断产生。系统开发人员固然对此难以理清头绪，就是在教育技术理论界，如何对网络时代的CAI应用模式作出科学的分类和精确的界定，也是一个难题。
我们一直在力图建立一个能兼容诸多CAI应用模式的分类类框架，以便于考察网络时代计算机教学应用的发展全貌，揭示各种应用形式之间的内在联系，进而为网络CAI的理论研究和实践探索工作提供一个参照模型。本文的第一作者祝智庭博士首先在国际上从教育哲学的角度提出了一个网络CAI模式分类模型（Zhu，1996）。该模型从二个不同维度考察CAI：一个是认识论维度，另一个是价值观维度。
从认识论角度来看，存在着二种比较对立的观点：客观主义与建构主义。客观主义认为世界是实在的、有结构的，而这种结构是可被认识的，因此存在着关于客观世界的可靠知识。人们思维的目的乃是去反映客观实体及其结构，由此过程产生的意义取决于现实世界的结构。由于客体的结构是相对不变的，因此知识是相对稳定的，并且存在着判别知识真伪的客观标准。教学的目的便是将这种知识正确无误地转递给学生，学生最终应从所转递的知识中获得相同的理解。教师是知识标准的掌握者，因而教师应该处于中心地位。
建构主义认为实在无非是人们的心中之物，是学习者自己构造了实在或至少是按照他的经验解释实在。每一个人的世界都是由他自己的思维构造的，不存在谁比谁的世界更真实的问题。人们的思维是工具性的，其基本作用是解释事物和事件，这些解释构成了因人而异的知识库。在作这些解释的时候，思维对来自外界的输入作过滤。由此而得出的一个重要结论是，由于人们对于世界的经验各不相同，人们对于世界的看法也必然会各不相同。知识是个体与外部环境交互作用的结果，人们对事物的理解与个体的先前经验有关，因而对知识正误的判断只能是相对的；知识不是通过教师传授得到，而是学习者在与情景的交互作用过程中自行建构的，因而学生应该处于中心地位，教师是学习的帮助者。
从价值观维度来看，同样存在着二种比较对立的观点：个体主义与集体主义。个体主义是西方国家特别是美、英等西方国家的核心价值观，在教育中表现为普遍采取个别化的教学计划，鼓励学生个人间的竞争。集体主义价值观在社会主义国家和许多东方国家中占主导地位，在教育中表现为普遍采取集体化的教学计划，鼓励学生之间相互帮助和发扬团体精神。应当指出，这二种不同价值取向的极端化在教育实践中都是有害的。过份依赖集体化教学方式会妨碍学生个性的发展，过度使用个体化教学方式会对学生的情感发展和社会技能产生不利影响。
以上这两组教育哲学上的对立统一十分明显地反映在CAI系统的设计和应用方面。我们可将二个维度交叉，就得到了一个CAI模式的二维分类模型。据此可将CAI模式分为四类：OI（客观主义·个体主义），CI（建构主义·个体主义），OC（客观主义·集体主义），CC（建构主义·集体主义）。在网络化CAI系统中，教学信息资源系统成为各类CAI的支持部件。用社会文化的观点来看，这四类CAI实际上反映四类不同的“学习文化”（Zhu, 1996)。
智能导师系统
微世界
超媒体
建构主义
个体主义
集体主义
教学测试
操练与练习
个别指导
计算机支持课堂教学
计算机支持合作学习
虚拟教室
认知工具
案例研习
OI
CI
OC
CC
认知学徒
模拟与游戏
情景学习
MUD /MOO
虚拟学伴系统
协同实验室
客观主义
学习资源
问题求解
这里，我们只选择了一些典型的CAI应用模式，并依据其认识论取向和价值论取向，将它们在这个二维空间上进行了定位，借以说明问题。而实际应用中的CAI模式种类当然远不只此。不过有一点可以肯定，无论是什么样的具体应用形式，总可以在这个二维分类模型中找到它的位置。
三、模型的应用
我们希望以上两个模型的提出，能够在校园网络的建设及应用开发过程中从宏观上向网络用户和设计者们提供一些有益的参考，并有助于学校方面与承建商家之间达成良好的沟通。
前面定义校园网功能空间的模型将整个学校信息系统分解为七个功能子系统，作为用户，你只要对照该功能空间模型回答两个问题，一是：你预期的校园网络需要对学校的七个功能子系统中的哪个或哪几个提供支持？二是：你期望这种支持达到什么水平，即每一子系统模块中需设置哪些具体功能形式？如此，校园网用户将很易于将自己的需求明晰化、结构化，而且这种需求从技术上来讲一定是合理的、可行的。一旦校园网的功能空间界定明确了，负责网络规划设计的计算机系统公司就能很快将网络的总体结构、设备数量、型号以及相应的系统软件等确定下来。这样的设计方案才是体现双方共识的，而且明确的、表述清晰的用户需求也为将来进行工程验收提供了依据。
在我们提出的七个功能子系统中，教学系统的设计应该得到更多的重视。与其它子系统不同，它的功能开发一定会是一个长期的过程，而且要更多地依靠学校教师力量的参与。校园网络在支持教学方面的潜力是巨大的，但这种潜力往往要靠教师在实践中自己去发掘，换句话说，就是进行教学应用开发。网络教学应用的模式非常灵活多样，而且在不断发展丰富、探索出新。我们绝不能将网络教学简单地理解为把过去单机上运行的CAI课件搬到网上来供更多的学生共享。人机交互、个别化学习、多媒体展示固然也是网络的特长，但网络教学应用的意义却远不只此。所以我们给出一个计算机教学应用模式分类框架，它是对计算机技术应用于教学领域的一个全景式的介绍，同时也给教学网络的设计者和使用者勾画出一个网络教学应用的可能性空间。如果我们在学习借鉴已有成功模式的同时，积极进行探索与创新，这个分类框架中的内容就会更加充实起来，它的实用价值也就会更大。
参考文献
祝智庭：《多媒体CAI》，辽宁科技出版社，1997。
祝智庭：网络教学系统的通讯模型，《多媒体世界》，1997.2。
Chan, T. W. (1995). Social Learning Systems: an Overview. In B. Collis & G. Davies (Eds.), Innovative Adult Learning with Innnovative Technologies. Elsevier Science B.V., The Netherlands,
Jonassen, D. H. (1991). Objectivism versus constructivism: Do we need a new philosophical paradigm? ETR&D, 39(3), 5-14.
Witt, C. L. & Wager, W. (1994). A Comparison of Instructional Systems Design and Electronic Performance Support Systems Design. Educational Technology, 34(July-August), 20-24.
Zhu Z.T. (祝智庭, 1996). Cross-Cultural Portability of Educational Software: A Communication-Oriented Approach. University of Twente, Netherlands.