现代教育技术在网络教学中的应用研究

来源 :中国教育信息化·基础教育 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pp084
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   摘 要:本文分析了信息时代网络教学的现状、网络教学的特点,探讨了如何利用超媒体、虚拟现实技术、人工智能技术以及博客等开展网络教学,并指出了我国当前网络教学面对的挑战及其解决方法。
   关键词:网络教学;超媒体;虚拟技术;人工智能;博客
   中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1673-8454(2008)18-0024-03
  
   一、 引言
  
  进入21世纪,随着计算机网络技术和Internet的不断发展,网络教学已经成为一种现实。[1] 所谓网络教学是指教师利用计算机网络向学生传递教学信息,或学生通过计算机网络获取学习的知识。那么,在网络教学中,教师应如何利用当前科学技术根据网络教学的特点开展教学,学生应如何学习,教师和学生的角色思维等如何从传统教育向现代教育转变,这都需要教师和学生在教与学中不断实践与创新。[2]
  
   二、 网络教学现状分析
  
  当前,学校的网络教学主要有以下几种方式:[3]
   (1)视频广播。由教育信息技术中心播放实时视频或录像。这种形式与电视或播放录像没有太大的区别,学生无法控制,实际是一种直播课堂式的教学。它的好处是学习者不受地域和人数的限制,多用于名师授课、学术报告、重要会议的直播等。
   (2)视频点播。学习者可以根据需要对服务器中的视频进行点播。内容可以是电视教学片,也可以是课堂实况录像。由于是非实时的点播,所以可以对其精心设计(插入图文、视频、动画等)。
   (3)视频会议。视频为多向实时传输的形式。由于设备昂贵,应用不是很普遍,多用于教师答疑。
   (4)WEB教材。把教学内容制作成网页的形式。其好处是编制难度不大,运行方便,因而使用普遍。
   (5)多媒体课件。运用多媒体语言或课件开发工具开发的教材,一般下载到本机运行。
   (6)BBS论坛。师生间、学习者间以电子公告板的形式相互交流和协作。
   (7)聊天室(教学讨论区)。师生间、学习者间通过文字、语音等形式异地实时交流。
   (8)E-mail。师生间、学习者间以电子邮件的形式相互交流。
  
   三、 网络教学的特点
  
  由以上几种网络教学方式可知,网络教学具有以下的特点:
   1.交互性
  网络教学最大特点是它的实时交互性。[4] 实时交互性是指在网络上的各个终端可以即时实施回答。交互的方式有学生和教师之间,学生与学生之间,教师与教师之间等。师生之间的交互可以获得教师的指导,学生之间的交互可以进行协作学习。这种双向交互活动不仅可以使学生通过视、听等手段获取教学信息,也能使教师即时获取学生反馈的教学效果信息。
   2.共享性
  无论是学生还是教师,都可以通过网络共享资源,其中包括硬件的共享和软件的共享。
   3.综合性
  多媒体网络融超媒体和超文本于一体,集图形、图像、图表、声音、文字于一体,有利于学生多种感官参与认知,促进学生对知识的建构,有利于激发学生兴趣,培养学生的信息素养,有利于素质教育的实施。
   4.先进性
  传统教学的中心是教师,网络教学的中心是学生。在网络教学中,教学不再只是教师在上面讲,学生在下面听。学生的学习是在教师的指导下根据自己的需要进行学习的。教师的作用主要是组织、调控、引导和帮助,至于学生的步调、方式、进度、内容的数量和难易程度等则由学生本人决定。
   5.丰富性
  网上的教学内容不仅有本校学科教师编制的课件,而且有来自于不同类型、不同地区学校的课件内容,学生通过比较借鉴,选取那些内容结构组织严密的适合自己的优秀网站或课件进行学习,从而提高单位时间内的学习效率。
  
   四、利用现代信息技术开展网络教学
  
   随着科学技术的发展,根据网络教学的特点,超媒体技术、虚拟技术,人工智能技术,以及博客等必将在网络教学中有重要应用。[5]
   1.超媒体技术在网络教学中的应用
  超媒体(Hypermedia)是指用超文本方式加以组织和处理图形、图像、动画、声音、视频等多媒体信息。从超媒体获得的不仅仅是文本信息,还可以是多媒体计算机所能处理的任何信息。超媒体在网络教学中的应用主要有以下几个方面:
   (1)演示(Demonstration)
  超媒体网络可以使学生在安全和易受控制的环境中实践他们所学的东西,从而在理论与实践之间架起桥梁。利用超媒体网络教学,声色图文并茂,可以有效地吸引学生 ,使他们成为积极的主动的而不是被动的学习者。
   (2)课程教学(Course Instruction)
  利用多媒体计算机辅助教学(Multimedia Computer Assisted Instruction, MCAI ),能使教学更加全面、生动活泼。利用MCAI,将各学科的内容按章节逻辑完整而详细地安排好,使其界面简洁朴素、人机交互友好、易于使用,再配上恰到好处的精美插图和动画,能十分生动地描述一些难以理解的概念和理论,使学习过程变得非常轻松、愉快。
   (3)观摩学习(Imitate Study)
  利用超媒体网络教学,学生之间可以进行观摩学习,教师通过超媒体网络可以在屏幕上监看学生的情况,发现优秀的或典型错误的情况,可立即通过超媒体网络广播给全体学生,并对情况进行详细的分析讨论。
   (4)线上交谈(Online Talking)
  利用超媒体网络,教师与学生之间,学生与学生之间可以进行线上交谈,语言交谈。学生可以通过电子举手向教师提问,教师根据学生的提问对学生进行个别辅导。
   (5)协同学习(Coordinate Study)
  利用超媒体网络可以进行协同学习,班与班之间甚至是校与校之间通过交互对话不断改进学习方法,提高学习效率。
   2.虚拟技术在网络教学中的应用
  虚拟现实技术是指利用计算机生成一个逼真的三维虚拟环境,并通过使用传感设备与之相互作用的新技术。它与传统的模拟技术完全不同,是将模拟环境、视景系统和仿真系统合三为一,把操作者与计算机生成的三维虚拟环境连结在一起。操作者通过传感器装置与虚拟环境交互作用,可获得视觉、听觉、触觉等多种感知。
  在我国的传统教学中,学生一直以来较为缺乏动手实践能力,而虚拟技术是虚拟现实社会的,正好可以给学生一个动手实践的机会。利用虚拟现实技术制作的各种虚拟社区,将现实中的生活小区、医院、学校、商店等“搬进”一个综合的虚拟社区里,并设计各种各样的社区人物,如教师、医生、商店经理等与学习者的虚拟对象进行交流和对话,可锻炼学习者的人际交往能力,使学习者在一个轻松愉快的环境中既学到人际交往能力,又学到一些在课本上学不到的知识。
   3.人工智能技术在网络教学中的应用
  人工智能(Artificial Intelligence, AI)是计算机科学、控制论、信息论、语言学、神经生理学、心理学、数学、哲学等多种学科相互渗透而发展起来的综合性学科。它研究和应用的领域包括模式识别、自然语言理解与生成、专家系统、自动程序设计、定理证明、联想与思维的机理、数据智能检索等。例如,用计算机模拟人脑的部分功能进行学习、推理、联想和决策;模拟医生给病人诊病的医疗诊断专家系统;机械手与机器人的研究和应用等。
  在网络教学中,可以利用人工智能技术开发一个智能的计算机辅助教学系统(CAI),该CAI系统具有以下特点:
   (1)能自动生成各种问题与练习;
   (2)根据学生的学习水平与学习情况选择与调整学习内容和进度;
   (3)在了解教学内容的基础上自动解决问题,生成解答;
   (4)具有自然语言生成与理解能力,以便实现比较自由的教学问答系统,提高人机交互的主动性;
   (5)对教学内容有解释咨询能力;
   (6)能诊断学生错误,分析原因并采取纠正措施;
   (7)能评价学生的学习行为;
   (8)能评价教师的教学行为。
   4.博客在网络教学中的应用
  (1)博客的定义
   博客(Blog)的全名是Weblog,中文意思是“网络日志”,后来缩写为Blog。博客的灵魂是知识共享。博客是信息时代的知识管理者,博客将工作、生活和学习融为一体,通过博客日志,将日常的思想精华及时记录并发布,萃取并联系自己认为的最有价值、最相关、最有意思的信息与资源,使更多的知识工作者能够零距离地吸取这些知识和思想。
  (2)博客在教学中的应用
  Blog引入学校教学,可以借助Blog在交流及培养学习者反思能力方面的优势,使得师-生、生-生、师-师交流能突破时空壁垒,以弥补传统教学中交流缺位的问题,其应用潜力非常大,主要有如下几个方面:[6]
   1) 学生学习记录的电子档案
  这是目前博客在教育中应用最多的场合。 这种博客常用于学生对于教学的反馈、家长对学校教育的协作、学生的社会实践活动情况的汇报、研究性学习的学习资源收集整理,学生社团的兴趣爱好活动的合作空间。这种方式可以让教师和家长更容易了解和跟踪学生的学习进度。
   2)课堂教学的辅助管理
  教师可把教学纲要、学习方法指导、作业发布到Blog上,对学生的作业进行评价以及提供学习资源链接的在线门户。学生定期浏览老师的Blog,就可以从中及时了解相关课程信息。
   3)协作学习
  学生之间通过Blog的交流主要是为了培养他们的协作学习能力和反思能力,而这两种能力在信息时代的今天是非常重要的。具体操作是:教师提供一个任务或话题,让学生共同参与。学生获取话题或任务后,自己查阅资料,把自己的想法观点张贴出来,和他人交流,同时要阅读别人的Blog,并积极反思和修正自己的观点。当然话题或任务也可由学生提出,且这种交流范围不仅局限于一个班级或一个年级,只要对该内容感兴趣的同学都可以参与。而在该过程中,教师的任务是对交流的调节和控制。
  研究表明,学习者从学习伙伴那里学到的知识不比课本上少。从这种意义上讲,学习者本身也是学习资源,而Blog则是这种资源的载体,它所记录的经验心得对他人往往很有启发和帮助。通过Blog进行协作式学习在提高学生能力的同时也能保证任务完成的质量和速度。[7]
   4)家长与学校沟通的平台
   与传统的BBS不同,博客的宗旨是鼓励父母和其它社会成员共同参与到学校的讨论中。博客的参与者不仅仅是学生,还有老师与家长。这种方式让学校内部的成员之间,学校内部成员和外部成员之间,个人(教师,学生,家长)与学校之间可以进行更好的沟通、进行相互之间的协作。这种博客使得成员之间加深了解,老师和家长更了解学生的思想,缩小彼此之间的代沟。
   5)教师职业训练
  作为教师职业培训的数字档案和学习记录,通过该种博客日志,既可以使教师相互之间进行协作和交流,也可以对教师进行远程的培训。许多教师可以通过博客方式与其它教师分享自已的教学体会和经验。
   6)支持基于项目或问题的研究性学习
  由老师或学生提出某个研究项目,通过Blog进行研究过程的管理和研究过程的共享。如研究的内容、支持的资源、时间进度、团队分工、研究过程阶段性成果等信息都可及时在Blog发布。研究过程中出现的问题更可以发布在Blog上,寻求多方帮助。
  
   五、网络教学面对的挑战及其解决方法
  
   网络技术的发展给学校提供了各种机遇,给优化教学提供了技术支持,但同时也给学校教育带来新的挑战。[8] 面对挑战,我们应该如何应对呢?笔者认为应该从以下几点来改进:
   1.教师观念问题
   网络教学运用首先要消除教师对多媒体网络的广泛应用会取代自己或降低自己的地位和作用的顾虑,要消除害怕在学生面前暴露他们对新技术不适应的心理。
   2.学生适应问题
   学生已习惯了师生间口耳相传的教学方法,也习惯了传统的教学媒体,毕竟容量较小,注意力容易集中,也便于控制;而网络媒体中大量信息在课堂上的出现,学生对媒体的使用,注意力的分配、转移、持久都有一个适应过程,也值得广大师生积极研究和认真探索。
   3.学校的教学设备设施问题
   目前,我国学校的设备设施大多还不能赶上时代的发展,这给开展网络教学带来相当的困难。
   4.偏僻边远地区的网络教学问题
   偏僻边远地区,由于其经济科技水平低等,现在难于开展或者根本还不能开展网络教学。
  
   六、 结束语
  
  网络教学是学校教育在信息时代中的必然选择,学校充分利用当前的教育科学技术,如多媒体技术、虚拟现实技术、人工智能技术、博客、播客、威客等积极开展网络教学。开展网络教学,将使教学形式走向开放化,教学模式走向个别化,教学内容走向最优化,教师角色走向现代化,教学环境走向优越势,将给学校的教学带来了翻天覆地的变化。但开展网络教学,并不是说要否定传统课堂教学的优长,学校教育应寻求传统教学和网络教学的最佳结合点。在未来,随着科学技术的发展,将有更多更先进的科学技术融入到教学之中。
  
  参考文献:
  [1]王栋.信息时代下网络教学模式探究[J].科技信息(学术研究),2007,13.
  [2]高欣.网络教学初探[J].山西农业大学学报,2005,6.
  [3]孙锦歆,高霞.高职高专院校网络教学初探[J].大学时代,2006,9.
  [4]马斌.网络教学交互性模式的实现[J].教学与管理,2007,36.
  [5]杨光雨.论信息时代的网络教学[J].辽宁师专学报(自然科学版),2005,1.
  [6]胡三华,江东晓.博客在教学教育中的应用初探[J].远程教育杂志,2004,1.
  [7]巫喜玲.博客在信息化高校中的实践[J].中国科学教育,2004,7.
  [8]陈雪兆,杨杰.信息时代多媒体教学与网络教学的意义[J].湖南科技学院学报,2006,5.
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