神马文学网CAI的教学策略设计 (之二)
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/28 19:03:25
CAI的教学策略设计 (之二)
华东师范大学教育信息技术系祝智庭
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)。
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。
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。
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。
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。
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？”
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。
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 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：
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
避免缩写，尽可能完整拼写每一个单词和使用完整的句子。
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。
提供足够的练习，过度练习能降低遗忘率。
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。
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：
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。
尽可能用键盘来输入学生的应答信息。
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。
在提供正确解答和反馈之前应限制学生回答次数。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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。
在视觉上同时呈现问题、学生的回答和反馈信息。
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。
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
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。
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。
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
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。
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。
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, .B. (1985), Microcomputer courseware：Characteristics and design trends. AEDS Journa, Summer 1985, 227-236.
Criswel, E. . (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. EducationaTechnology, 31(9), 17-26.
Hannafin, M. J. & Rieber, . P. (1989). Psychologicafoundations of instructionadesign for emerging computer-based instructionatechnologies:
Smith, P. . & Boyce, B. A. (1984). Instructionadesign considerations in the development of computer assisted instruction. EducationaTechnology, 34(7), 5-11.
Wager, W. & Wager, S. (1985). Presenting questions, processing responses, and providing feedback in CAI. Journaof InstructionaDevelopment, 8(4), 2-8.