基础化学建构式MCAI课件的研制与应用
【摘要】 阐述了建构式MCAI课件的两重含义：以建构主义理论为指导的建构块式的多种媒体综合运用的课件。在此理论的指导下研制了基础化学建构式MCAI课件并应用于课堂教学，取得满意的教学效果。
【关键词】 建构式MCAI课件 建构主义理论 建构块 教学方法
进入21世纪，在精英化向素质化教育转变、新式教学工具不断更新的背景下，对教师的教学方法提出了新要求。如何有效利用课堂时间调动学生的学习积极性、最大限度地保证学生建构自身的可扩充知识，为学生的自学提供强有力基础保证，成为教师教学研究的又一个新式课题。作为课堂教学的主要手段的MCAI课件，需要先进的教育理论为指导思想，能够适应不同层次不同基础水平的教学需要，能够调动学生的学习兴趣，满足学生求知的需要。经过多年的教学经验的和教育方法的探讨，我们研制了基础化学建构式MCAI课件作为教学工具。
1 阐述建构式MCAI课件的含义
1.1 MCAI课件含义
机辅助教学(CAI) 以计算机替代或帮助教师执行全部或部分教学任务，模拟教师的教学行为，形成有序的教学信息，向学习者传授知识，训练学习者技能，从而达到激发学习者的学习积极性和主性，提高教学效率和增强教学效果的目的。应用多媒体技术设计和编制的新一代CAI软件系统，具有综合处理图、文、声、象的能力，改变了原来CAI中将知识信息以单一视觉或听觉表现的方法，使学习者能通过多种感官获取知识信息，增强理解能力，提高教学效率。MCAI（Multimedia Computer Aided Instuction）即多媒体计算机技术辅助教学，充分发挥计算机的优势，集文字、图形、图像、动画、音频、视频于一体，使学生真正参与到教学中去，成为教学工程的主体。应用多媒体技术制作的CAI系统称为MCAI课件。MCAI是一种新型的现代教学方式，也是当今世界教育技术的方向。MCAI的兴起是整个教育界信息革命最有代表性的产物。MCAI的逐渐推广和应用，推动了教学思想、教学方法的深层次更新，为提高教学效率和质量，不断进行教学改革创造了条件。
1.2 建构主义理论对MCAI课件的指导
近年来,随着心家对人类学习过程认知研究的不断深入,认知主义的一个重要分支——建构主义在西方逐渐流行。在皮亚杰和早期布鲁纳的思想中已经有了建构的思想,但相对而言,他们的认知学习观主要在于解释如何使客观的知识结构通过个体与之交互作用而内化为认知结构。后来,维果斯基创立的强调认知过程中学生所处社会文化背景的作用的“文化历史发展理论”,以及以维果斯基为首的维列鲁学派对“活动”和“社会交往”在人的高级心理机能发展中的重要作用的研究,对建构主义思想的发展起了极大的推动作用。
美国教育心理学家维特罗克对学生的学习进行了大量的实验研究,并提出了学生构建心理结构的生成学习过程理论,该理论强调学习过程是学习者原有认知结构与从环境中接受的感觉信息相互作用、主动建构信息意义的生成过程。维特罗克认为,学习是一个主动的过程,学习者是学习的主动参与者。他提出:“生成学习的本质是认为大脑不是被动地学习和记录信息,而是主动地建构它对信息的解释,并从中作出推论。”当学生面对众多的学习信息时,学生不可能接受每一个新的信息,因此,他总是要忽略部分信息,从而有选择地注意其他信息。这时学生脑中储存的记忆和信息加工策略,与学生从环境中接受到的感觉信息相互作用,并积极地选择、注意、知觉、组织、编码、储存和激活信息,由此主动地建构出信息的意义。
维特罗克认为：学生的知识网络生成过程与学生从教师那儿直接得到指导并不矛盾,当学生从教师那儿获得问题的解答后,学生仍然需要自己对此生成理解,即学生还需要围绕着获得的新信息做一些工作、思考一些问题,并且把它与自身的知识、经验联系在一起。有时即使是教师对答案作了详细的解释,也需要学生自身有一个产生相同解释的过程从而达到学生自己去理解意义的目的。由此可以看出,学生的生成过程并不是发现过程,而是一个理解的过程,它不排斥教师对学生的指导,也不把学生看成是一个被动的容器,从这个意义上看,生成学习既包括学生自身的生成学习,也包括教师对学生学习的生成指导。推而广之的话,它还应该包括学生与学生之间实现生成学习的交流与讨论的过程。
建构主义理论在实际教学应用中形成了多种教学方法：抛锚式教学、随机进入教学、认知学徒教学及支架式教学,这些教学方法被教育工作者 广泛应用于 教学中。
1.3 建构式MCAI课件的设计理念
建构式的设计理念是基于建筑业上建构块的思路。建构块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系统。它不仅在技术上把教学资源素材库和多媒体制作平台的简单叠加,而是从课件制作和应用的经验中发展出来的现代教材建设的重要观念转变,是继第一代教学课件之后的新一代教学软件系统和教学媒体理论。建构块通过VB编制的程序平台建构在一起,包括教学信息资源、教学信息处理策略与工作环境。建构块是教学资料和表达方式的集合,可将大量的知识信息素材提供给教师和学生在课堂教学中自由使用。在建构块构建中，多媒体教学建构块由多媒体教学资料库和微教学单元库组成，包含了具体的教学知识,虚拟资源和教学效果测评几个部分，是知识获取与表达运用的形式。VB编制的程序平台是供教师适应不同的教学层次，不同的教学大纲的要求将需求的建构块建构在一起。
2 建构式MCAI课件理念指导下的课件制作
2.1 建构式MCAI课件的整体构建
建构式MCAI课件要求以建构主义理论为教学指导，将适当的知识建构块根据需要组合在一起的多种媒体综合运用的课件，满足多层次多水平教学的需要。建构式MCAI课件的整体建构块见图1。
建构式MCAI课件的整体由教学资料库和教学文件库组成，其中教学资料库由教学内容、实验模拟、教学效果自查库组成。教学内容包括各章节内容，属于建构主义理论指导下的教学内容，它是建构式MCAI课件的核心，是学生构建自身知识的基础，完全体现了教学大纲的要求。为了保证教学效果，应用了多种媒体和技术，形成了全新的教学手段和方法。包括仿真场景、文字材料、动画模拟、微观模拟、实际问题的解决过程、知识建构块的教师综合等内容。实验模拟包括实验教学模拟和演示实验模拟，这些实验模拟都是为了更好地帮助学生从感性认识提升到理性认识，从而可以让学生更主动地认识事物的本质，增加学生的主动认识兴趣，提高学生构建自身知识网络的速度和效率。实验模拟可以独立运行，更好的说明问题的实质，也可以根据教学内容的需要而构建在具体的教学内容中。教学效果自查库包括了各章节的教学疑问设置、教学内容自查，也包括整个教学内容的自查。通过教学效果自查库可以检查学生自身知识网络的构建情况，可以有效扩展学生自身的知识网络，也可以改正错误构建的知识网络。教学文件库包括教案、备课笔记、教学日历。这些内容可以帮助老师课前准备，进行充分的备课，也可以使学生课前准备，实现部分知识网络的构建。自身知识网络库可以在使用课件构建知识网络后记录下来，从而不断扩展自身的知识网络，达到不断学习不断提高的目的。
2.2 建构式MCAI课件的研制与应用
建构主义理论为MCAI课件的研制与课堂教学提供了理论基础，其教学方法主要有：抛锚式教学、认知学徒教学、随机进入教学及支架式教学。
锚式教学又称“情境性教学”，这一教学方法的主要目的是使学生在一个完整、真实的问题情境中，产生学习的需要，并通过镶嵌式教学 及合作学习，凭借自己的主动学习、生成学习，亲身体验完成从识别目标到提出和达到目标的全过程。
建构主义的另一种重要的教学方法是支架式教学。其借助于建筑行业的脚手架，不断的从基础向上搭建，使同学在以往知识结构、知识网络的基础上进一步提升，扩展自身的知识网络。
建构式MCAI课件在课堂教学上更加生动，激发学生的学习兴趣，帮助学生形成学习动机，使学生要求主动构建自己的知识网络。通过创设符合教学内容要求的情景和提示新旧知识之间联系的线索，帮助学生建构当前所学的知识。教师充分发挥建构式MCAI课件的特点，在可能的条件下，提出适当的问题以引起学生的思考，把问题一步步引向深入以加深学生对所学内容的理解，启发诱导学生自己去发现、自己去纠正和扩充错误的或片面的认识。教师和学生成为新课程的有机组成部分，共同参与新课程的开发，是课程的创造者和主体，教学过程因此成为课程创造和开发的过程，成为课程内容持续生成与转化、课程意义不断构建与提升的过程。建构式MCAI课件的应用受到学生和老师的一致好评。
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1 何海涛.MCAI课件的基本模式及其设计. 教学研究，2002，（25）2：160～162.
2 陆宏，蒋忠英.认知/建构主义学习理论与网上课件的开发.电化研究， 2000， （91）11：35～39.
3 陈萍,蒋雪琴.建构主义理论对CAI教学模式的指导作用. 天中学刊，2001 ，（16）5：96～98.
4 姜跃,何萍,王婷.基于建构主义学习观的积件式课件设计的研究.云南财贸学院学报，2005，（21）1：28～29.
5 滕玉梅，金辉.建构主义学习观和学习环境设计．教育探索，2006(177)３：95～96.
6 李华侃，冯宇，李东辉.医用基础化学实验指导．北京： 技术出版社，2006.
