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(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)。
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 |