1、计算机辅助教学（讲 义）内蒙古师范大学传媒学院目录第一部分 理论部分第一章 绪论 41.1 计算机辅助教学的发展过程 41.2计算机辅助教学的基本构成及应用环境 81.3基本理论戴尔经验之塔 9第二章 CAI的理论基础 122.1 行为主义理论 122.2认知主义理论 16第三章 计算机辅助教学的主要教学模式 223.1计算机的教育应用及多媒体课件 223.2 计算机辅助教学模式 24第四章 课件教学设计基础 314.1 课件教学设计的指导思想 314.2 课件教学设计的一般过程 33第五章 课件的评价 365.1 课件评价概述 365.2 课件参考评价标准 38第二部分 实践部分第一章 Fl
2、ash的基本知识 471.1 Flash 8使用界面 471.2 Flash制作过程 591.3基本绘图案例 61第二章 动画和图层在课件制作中的应用 732.1关键帧及补间动画应用 732.2文字变换及淡入淡出动画应用 762.3逐帧动画的应用 802.4图层及其应用 832.5动画和图层综合应用案例 90第3章 元件应用与课件导出 10531 元件的类型 10532绘制元件 1063.3 导入元件 1163.4 按钮元件制作 1173.5 构建交互课件 1203.6 导出课件 125第四章 课件中加入文字、公式、图像、图表、声音、视频 1264.1 在课件中加入文字 1264.2 在课件中
3、导入图像 1284.3在课件中加入图表及艺术字 1324.4 在课件中加入声音 1344.5在课件中导入视频 137第五章 实现课件中的交互 1425.1 场景 1425.2 使用行为实现交互 1435.3 使用脚本命令实现交互 150第一部分 理论部分第一章 绪论本章要求：l 掌握计算机辅助教学的基本概念l 了解计算机辅助教学的发展过程l 了解计算机辅助教学的发展方向l 理解计算机辅助教学的基本构成和应用环境l 理解戴尔经验之塔的理论1.1 计算机辅助教学的发展过程计算机辅助教学在我国的教师教育中应该说已经有十多看的历史了。其实，它在世界范围内已有了六十几年的发展历史，了解计算机辅助教学的发
4、展历史，会帮助你更好地认识它、理解它、运用它，帮助你解决教育教学中的许多问题，有效地提高教育教学的质量，对实施素质教育和进行新课程改革有着非常重要的意义。计算机辅助教学(Computer Aided Instruction ，简称CAI)是在计算机辅助下进行的各种教学活动，以对话方式与学生讨论教学内容、安排教学进程、进行教学训练的方法与技术。CAI为学生提供一个良好的个人化学习环境。综合应用多媒体、超文本、人工智能和知识库等计算机技术，克服了传统教学方式上单一、片面的缺点。它的使用能有效地缩短学习时间、提高教学质量和教学效率，实现最优化的教学目标。1.1.1计算机的发展了解CAI的发展我们必须
5、要了解计算机的发展历史，因为在人类几千年的文化发展史上，没有哪一项大的革新如此依赖于科学技术的发展，对于CAI来说，每一次计算机的划时代的发展都会带动CAI的发展，因此，CAI的发展在很大意义上来讲是依赖于计算机的发展，所以要了解CAI的发展就必须了解计算机的发展。下面我们就沿着这一线索来认识CAI的发展历史。计算机的研制是从第二次世界大战后期开始的，当时的美国因为军事的需要而开始研制计算机，在1946年冯诺依谩计算机诞生了，开创了人类信息处理的先河，从此人类开始了计算机信息处理的历程，一次次地把人类带入了全新的信息化时代！1946年到1957年被认为是第一代计算机发展的时期，当时计算机的特点
6、可以归纳为：电子管计算机，体积大、耗电多、运算速度较低。1958年到1964年，是第二代计算机的时代，其特点是：晶体管计算机、结构朝通用型发展。1965年到1972年，是第三代计算机发展时期，特点为：固体组件计算机，中、小规模集成电路，有操作系统，出现终端和网络，性能有很大提高。70年代后，进入第四代计算机时代，最有意义的特点是：出现了微机，使用大规模集成电路，体积变小，数量增多，价格下降。微机出现以来的20多年里，计算机发展更是日新月异，特别是90年代后，计算机进入多媒体和网络化时代，半个世纪计算机的发展，在硬件方面有以下几个重要特点：一是体积由大变小，第一台计算机占地面积167平方米，现在
7、一台笔记本电脑只有约40*30*3立方立方厘米大小，3千克左右的重量，可随身携带。二是数量增多，1950年，全世界只有25台计算机，现在仅我国已有83.57万台计算机（1995年数据）。三是性能不断提高，功能不断增加，能让我们直接感受的就是计算机的型号变化。90年代初，人们还刚刚熟悉苹果机，仅四五年的时间，586已成为主流机，多媒体已成为时髦词语，计算机的运算速度大幅度提高，存储容量也增大得很快。多媒体计算机和网络的发展也使计算机的功能大增强。四是价格不断下降，1992年，1万多元人民币只能买一台名牌286机，1996年，同样的价格，可以买到性能好得多的P2多媒体机，如果买组装机，价格还会降低
8、。由于计算机发展的上述特点，其用途已由主要应用于科学研究转向到社会生活的方方面面，自然也包括进入教育教学领域。与计算机发展的历史相对应，学校中使用计算机的宏观发展大致有以下几个特点：一是从大学研究使用开始，逐渐进入中小学。例如：大型计算机教学系统PLATO（程序教学系统）是由美国伊里诺斯大学在60年代初期研制的，用于高等教育课程。到60年代中期以后，才有越来越多的计算机进入中小学。我国的情况也大致如此。二是计算机在学校中的应用往往从学校管理中的应用开始，然后逐步进入课堂教学领域。学校首先利用计算机管理学生成绩统计、教职工工资计算等日常事物，这在大学和中小学情形是一样。从技术的角度看，计算机管理
9、教育教学比计算机辅助教学要容易得多，效果也更明显，易于为人们接受。三是计算机公司介入辅助教学领域。由于计算机技术的特点，CAI从一开始就是政府、学校和公司的联合行为。60年代初，也就是在美国大学研制计算机教学系统的同时，美国著名的IBM公司也在研制计算机辅助教学软件。从我国的情况看，不少计算机公司也直接介入教育教学领域。例如：北京科利华公司，利用一批老教师丰富的教学经验，先是开发中学各科题库，现在又建立了学校教育网，以更大的力度渗透到了中小学教育中。总部位于武汉的汉声公司，借鉴国外多媒体编著系统的经验，研制了适合我国学校的多媒体编著工具软件。联想集团利用自己在品牌电脑经销上的优势，组织科研人员
10、开发了联想传奇资源库等。当然,当人类进入到二十一世纪时,教育教学的形式也发生了质的飞跃,除了传统的班级教学(小学、中学、大学、各种辅导班等）外，还出现了以网络为教学资源的网上学校，更是以CAI为教育教学的模式，拓宽了教育教学的渠道，以跨越时空的优势给教育教学以强有力的冲击，各种网络学校如雨后春笋般地建立发展起来，也取得了令人瞩目的成就，如去年其总裁被选为CCTV年度人物候选人的“北京新东方网络学院”，早年成立的安徽新华电脑学校等，虽然参加学习者大多为成年人，但是给传统教育教学带来的冲击是可想而知的。1.1.2计算机辅助教学的发展纵观CAI的发展历史与CAI功能与模式开发，我们可以把CAI的发展
11、历史归结为这样四个阶段：（1）60年代随着行为主义学习理论提倡的教学机器和程序教学的兴起而兴起。60年代国外教学改革中又兴起了个别化教学的运动,要求学校里的教学能满足每个学生的不同需要。程序教学和CAI在一定程度上满足了这种要求,因此很快得到流传和发展。当时程序教学的主要原理也是CAI遵循的主要原理:(1)小步子;(2)自定步调;(3)积极反应;(4)即时反馈;(5)低错误率。如大型计算机教学系统PLATO（程序教学系统），由于行为主义的学习原理是从实验室里动物学习实验中概括出来,它不能全面反映人类学习的特点,因而在60年代后期它受到多方面的批评。加之CAI所需硬件和软件价格昂贵,程序较刻板,
12、缺乏质量上乘的教学软件,CAI也由此受到批评而落入低潮。（2）70年代计算机技术的长足发展又为CAI的进一步发展准备了条件。计算机价格大幅度下降,使一些大学和中学、小学有条件购买,用以作计算机管理教学,以及进行程序设计语言的教学。特别是到70年代后期,微型机(microcomputer)的发明,其价格之低廉,功能之增强,使一般学校甚至家庭都能买得起计算机,从而为CAI的发展准备了物质条件。（3）80年代认知理论取代行为主义理论对计算机教育的指导作用。在80年代初,受行为主义理论影响人们主张学校里用计算机应以被辅助者(TUTEE)模式。到80年代中期,认知心理学对CAI产生重大影响,在教学软件开
13、发中贯穿着帮助学习建构其认知结构。教学软件中所传递的知识是经过严密组织和合乎逻辑地安排的;同时又要把该知识结构与学习者原有的认知结构匹配,便于学习者在原有认知结构的基础上通过计算机的辅助,经过同化或顺应,建构新的认知结构。（4）90年代CAI在两个方向上有了新的发展。一是以计算机为中心的多媒体技术的发展,把先进的声像技术结合到CAI,为CAI的多种类型、多种功能的发展提供了技术的可能。教学内容表达的方式,除了文本、图示、声音、图像以外,还可有动画、电影录像等配合,更增加所学内容的生动性和真实性。另一方面,从教学改革讲,如果说80年代认知心理学在学习理论上取代了行为主义占优势地位,但在教育实践领
14、域主要影响的还是行为主义的话,那末90年代,它已完成了在教育实践领域占优势地位的转化。目前全世界计算机教育研究主要集中在多媒体技术所提供的学习环境下如何培养学生的能力、学习过程的特点,学习策略的改变等。以计算机为中心的多媒体技术也为个别化教学提供了更多选择的可能性。总之,认知学习理论的发展和教学改革的进展为CAI的新发展注入了活力,反之,由于技术进步,特别是多媒体技术的发展又为高级认知技能的训练和研究提供了物质条件,从而促进了认知学习理论的发展。1.1.3 计算机辅助教学发展趋势（1）向网络化方向发展网络化是计算机辅助教学的重要发展趋势。“无机不联”正是当今计算机使用情况的真实写照。因为计算机
15、联网，才大大提高了计算机信息的共享和利用率，在教育领域，网络也已大显身手，并继续大有作为。网络不但拥有从幼儿教育到当前科学最前沿的所有知识资源，还提供了在校学生和教师通过网络在计算机屏幕上进行公共讨论的场所，学生、教师和其他研究人员在教学科研中可通过网络获取、交流更多的信息获得更完善的服务。四通八达、覆盖全球的网络和瞬间千里的传输速度缩短了教育之间的距离，中国学生通过网络可以获得麻省理工学院教师的指导。同时，网络也将在促进边远地区教育发展中扮演重要角色，中小学的各种计算机网络也广泛建立起来了，每所中学都有其校内的局域网或和其他学校相联的网络。通过网络，不同地区、不同学校学生和教师可以进行教学交
16、流或者跨地区、跨学校教学。 （2）向标准化方向发展计算机辅助教学是一项复杂的系统工程，在设计开发过程中，必须制订和遵守统一标准，保证系统的可扩展性。建立国家标准计算机辅助教学的数据编码标准或规范，制订教学应用软件开发和建设规范，规范教学应用软件系统的开发建设，保证应用的有机集成。 （3）向虚拟化方向发展虚拟化是计算机辅助教学发展的另一主要趋向。随着计算机的运行速度的快速提高，大容量、高速度的数据存储工具的发明以及各种人机界面技术和虚拟现实技术的发展，计算机处理大批量的声音、图像信息将变得随心所欲。在计算机辅助教学中，虚拟现实技术将得到广泛应用，学生不仅仅听到或看到各种信息，而且可以进入到学习内
17、容中去；地理课将身临其境地感受世界风土人情；历史课将走入的时间道，重温历史事件；实验课将真实再现遗传变异、原子裂变总之，教学中的感性知识和理性知识隔裂，直接经验与间接经验脱节的情况随着虚拟技术在计算机辅助教学中的推广运用一去不复返。 （4）向合作化方向发展计算机网络为合作学习提供了广阔空间和多种可能，教室与教室、实验室与实验室、学校与学校、国家与国家最终将形成一个巨大的计算机网络，将把各国的学校和师生联结一起，计算机网络环境下的合作学习充分开发和利用了教学中的人力资源，它把教学建立在了更加广阔的交流背景之上，教师与学生可以足不出户进行教学、交流和讨论，学生可以自主、自助进行各种学习活动，根据自
18、身情况安排学习内容，通过交流、商议、集体参与等实现合作学习，提高了学生学习的参与度，并在合作中提高学习兴趣和学习效率，通过贡献智慧、分享成果，进而学会合作。1.2计算机辅助教学的基本构成及应用环境1.2.1 计算机辅助教学基本构成计算机辅助教学一般可分为计算机硬件、系统软件和课程软件三部分。 （1）系统硬件（略） （2）系统软件包括操作系统、语言处理系统、各种工具软件和写作系统。工具软件是指为了帮助和支持CAI课件的开发，提高CAI课件的质量，完成某种特定功能的专用软件，如文字处理工具、表格处理工具、图形处理工具和动画制作工具等。课件写作系统是一种为了免除教师学习程序设计语言而设计的应用软件。
19、设计者只要明确教学元素之间的连接关系、问题与答案等，系统就能自动生成课件。这种课件写作系统大大减轻了教师编程的负担，有利于CAI的推广。这类型的软件主要包括PowerPoint、Authorware等多种软件，简便实用。 课程软件是教师或程序设计人员根据教学要求，用计算机语言或课件写作系统编制的教学应用软件。课件反映了教学内容、教学目标、教学策略和教学经验。课件的开发要依靠教师，如果教师在硬件和技术上有困难，可以与专门进行程序开发的人员合作，共同完成CAI课件的编制工作。随着计算机软件技术的发展，应用型开发工具越来越多，FLASH的出现为课件开发提供了新的技术支持，在课件设计的理论指导下，利用
20、FLASH优秀的平面设计能力与网络传播能力，可以制作出较好的课件，以利于提高教学效果。1.2.2计算机辅助教学的应用环境进行计算机辅助教学，重要的是要构建与之相适应的教学环境。 其中包括：计算机辅助教学制作环境和计算机辅助教学实施环境。（1）计算机辅助教学的制作环境 硬件 计算机辅助教学系统中所有的设备装置称为硬件（hardware）。硬件是CAI系统的基础，在CAI活动中它们呈现具体的教学内容、接受学生的反应，并执行各种具体的教学信息的处理、分析，进行决策判断和控制等等。除了常规的硬件如主机、内存、硬盘、显示器、网卡之外，还有音频信息处理硬件、视频信息处理硬件及光盘驱动器等部分。 软件 在计
21、算机辅助教学系统中，计算机的软件大致可分为以下三类： l 操作系统软件：如Window2000、Windows xp等。 l 素材制作软件：如绘图软件、图像处理软件、声音编辑软件、视频编辑软件以及动画制作软件等，用来完成图像扫描输入与处理、声音录制与编辑、视频采集与压缩编码、动画制作与生成等。 l 多媒体创作软件：是处理和统一管理文本、图形、声音、静态图像、视频图像和动画等多种媒体信息的创作工具，用来编制与生成各种多媒体课件。 （2）多媒体计算机辅助教学的实施环境 多媒体教室系统 多媒体教室的功能主要是利用教室内配备的多媒体计算机和大屏幕投影等设备向学生呈现多媒体课件，辅助教师进行课堂教学。如
22、果接入校园网，还可以登录到各种教学网站和各种教学资源库，点播所需要的多媒体课件或者下载所需的多媒体课件并在本地进行呈现。 多媒体教室的硬件设备主要包括一台由主讲教师控制的多媒体计算机和相应的投影设备，以及教师所利用的各种教学资源。 交互式多媒体教室系统 交互式多媒体教室不仅能实现对多媒体课件的点播功能，而且教师和学生之间可以通过多媒体教室内各自的多媒体计算机进行交流。在交互式多媒体教室中，教师通过自己控制多媒体计算机播放所需的多媒体教学课件，每台学生用机能同时显示教师用主控机上所播放的教学内容，主讲教师还可以通过主控计算机的控制平台监视每一台学生用机的具体情况。更重要的是每个学生可以通过学生机
23、根据自己实际的学习情况与教师进行必要的交流。 交互式多媒体教室的设备主要包括教师主控的多媒体计算机、学生用的多媒体计算机、多媒体教学控制设备等。 1.3基本理论戴尔经验之塔计算机辅助教学是在计算机技术发展的基础之上发展起来的，计算机作为一种综合媒体出现在了教育中，而多媒体的应用及网络媒体的应用也是遵循“经验之塔”的理论指导的。1.3.1 戴尔的经验之塔的理论美国视听教育家戴尔1946年写了一本书视听教学法，其中提出了“经验之塔”的理论，对经验是怎样得来的，认为经验有的是直接方式、有的是间接方式的来的。各种经验，大致可根据他的抽象程度，分为三大类（抽象、观察和做的经验）、十个层次。 如图1.1所
24、示。1.1经验之塔（1）做的层次，包括： l 直接的有目的的经验(指直接地与真实事物本身接触取得的经验，是通过对真实事物的看、听、尝、摸和嗅，即通过直接感知获得的具体经验) l 设计的经验(指通过模型、标本等学习间接材料获得的经验。模型、标本等是通过人工设计、仿造的事物，都与真实事物的大小和复杂程度有所不同，但在教学上应用比真实事物易于领会) l 演戏的经验(指把一些事情编成戏剧，让学生在戏中扮演一个角色，使他们在尽可能接近真实的情景中去获得经验。参加演戏与看戏不同，演戏可以使人们参与重复的经验，而看戏是获得观察的经验) （2）观察的经验，包括： l 观摩示范(看别人怎么做，通过这种方式可以知
25、道一件事是怎么做的。以后，他可以自己动手去做) l 野外旅行(可以看到真实事物的各种景象) l 参观展览(展览是供人们看的，使人们通过观察获得经验) l 电视和电影(银屏上的事物是真实事物的替代，通过看电视或看电影，可以获得一种替代的经验) l 静态画面、广播和录音(它们可以分别提供听觉的与视觉的经验，与电影、电视提供的视听经验相比，抽象层次更高一些) （3）抽象的经验 l 视觉符号(主要指图表、地图等。它们已看不到事物的实在形态，是一种抽象的代表，如地图上的曲线代表河流，线条代表铁路等) l 言语符号(包括口头语言与书面语言的符号。言语符号是一种抽象化了的代表事物或观念的符号) 在“经验之塔
26、”中，我们看到，学习者开始是在实际经验中作为一名参与者，然后是作为一名真实事件的观察者，接着是作为一名间接事物的观察者（提供一些媒体来呈现这些事件），观察到的是真实事物的替代者，最后，学习者观察到的是一个事件的抽象符号。戴尔认为，学生积累了一些具体经验，并能够理解真实事物的抽象表现形式，在这个基础上，才能有效地参加更加抽象的教学活动。 1.3.2“经验之塔”理论的基本观点（1）宝塔最底层的经验最具体，越往上升则越抽象。但不是说秋去任何经验都必须胫骨从底层到顶层的阶梯，也不是说下一层的经验闭上一层的经验更有用。化分阶层是为了说明各个经验的具体或抽象的程度。 （2）教育教学应从具体经验下手，逐步升
27、到抽象。有效的学习之路应该充满具体经验。教育教学最大的失败，在于使学生记住许多普通法则和概念时，没有具体经验作它们的支柱。 （3）教育教学不能止于具体经验，而要向抽象和普遍发展，要形成概念。概念可供推理之用，是最经济的思维工具，他把人们探求真理的智力简单化、经济化。 （4）在学校中，应用各种教学媒体，可以使学习更为具体，从而导致更好的抽象。 （5）位于宝塔中层的视听媒体，较语言、视觉符号更能为学生提供具体和易于理解的经验，并能冲破时空的限制，弥补其他直接经验方式之不足。当今，随着网络媒体的利用与推广，参照经验之塔为我们提供的理论指导。可以帮助我们找到网络媒体在教学中的位置，即它所使用的教学层次
28、，我们可以很方便的把新的教学手段加入到“塔”的适当位置上。但要注意的是，网络对教学中的影响应该与课程相结合才能很好的利用这一新型媒体。第二章 CAI的理论基础本章要求：l 了解行为主义、认知主义学习理论的基本观点。l 能够区分两种不同学习理论的特点和适用范围。l 理解在不同学习理论指导下计算机辅助教学的基本原则和规律。学习理论是对学习规律和学习条件的系统阐述，是心理学的一门分支学科，它主要研究人类与动物的行为特征和认知心理过程。由于学习过程的复杂性，到目前为止还没有一种学习理论能与所有的学习情况相吻合，人们从不同的角度对其进行研究，产生了各种不同的学习理论流派，这些不同的理论各有特点并相互补充
29、，适用于各种不同的情形，为我们提供了探讨学习中基本问题的不同视角，使之有可能较为全面地理解学习的性质、条件和规律，从而为教学实践的开展提供科学的基础。教学理论以学习理论为基础，依据人的学习过程来研究如何教的问题。学习理论为教学的一般原理提供了最切实的起点，如何才能有效地控制教学情境中的关键因素，其可靠的答案大多来自学习理论的研究。虽然一种合适的学习理论并不是改进教学的充分条件，但是一种有效的教学理论必须建立在有关的学习理论的基础上。本模块对行为主义学习理论和认知主义学习理论进行阐述，并就两种学习理论对计算机辅助教学的影响作初步论述，旨在使读者对这些理论的作用有一个初步的了解。对于教学理论由于在
30、教育学相关课程中已有详细的阐述，这里基本不再涉及。2.1 行为主义理论行为主义认为学习是刺激与反应的联结，有机体接受外界的刺激，然后做出与此相关的反应，这种刺激与反应之间的联结(SR)就是所谓的学习。早期的行为主义忽视内部心理活动的作用，认为心理活动是无法进行研究的，因此被称为“暗箱”。2.1.1 行为主义理论的基本观点（1）学习是刺激一反应的联结巴甫洛夫( Pavlov IP)在1890年首先发现条件反射机理，从而开辟了高级神经活动 的研究领域。对于他的经典实验人们都很熟悉，当狗嘴里放入食物后将产生唾液分泌：食物是无条件刺激，唾液分泌是无条件反射。用任意刺激如铃声与食物的呈现相结合，经多次重
31、复后铃声在没有食物情况下也能引起唾液分泌。这时铃声已经成为条件刺激，对铃声的反应则称为条件反射。条件反射概念揭示了学习现象最基本的生理机制，对学习理论的发展产生了深远的影响。华生( John BWatson)在巴甫洛夫条件反射的基础上，提出人的学习是塑造行为的过 程，这种学习可以通过上述替代的“刺激一反应(SR)”的联结来实现，并提出：“知道了反应就可以推测刺激，知道了刺激就可以预测反应”。从而形成了刺激一反应学习理论。（2）学习是尝试错误的过程桑代克( Edward LThorndike)是美国著名的心理学家，受达尔文进化论的影响，他认为人类是由动物进化来的，动物和人一样进行学习，只是复杂程
32、度不同而已。因此，他通过动物实验来研究学习，提出了联结主义的刺激一反应学习理论。他所设计的最为成功的实验之一就是“猫开门”的实验，如图2.1所示。把饿得发慌的猫关进被称为迷笼的笼子，笼外放着食物，笼门用活动的门闩关着。被放进笼里的猫在笼子里躁动不安地乱碰乱抓过程中，偶然碰到那个活动的门闩，门被打开了，猫吃到了食物。如此反复，猫从笼中出来吃到食物的时间会越来越短。实验表明，所有猫的操作水平都是相对缓慢地、逐渐地和连续不断地改进的。由此，桑代克得出了一个非常重要的结论：猫的学习是经过多次的试误，是由刺激情境与正确反应之间形成的联结所构成的。图2.1 桑代克迷笼（3）学习成功的关键依靠强化斯金纳(B
33、FSkinne。)用“操作性反应(operant)”来解释笼子里动物的行为，以区别巴甫洛夫和华生等人的观点。他认为，巴甫洛夫等人的实验对象的行为是由刺激所引起的反应，称为“应答性反应( respondents)”；而他的实验对象的行为是有机体自主发出(emitted)的，称为“操作性反应(operant)”。前者往往是种不随意的行为，后者则大多是随意的或有目的的行为。在大多数情况下，被动引出的反应在重要性程度上比主动发出的反应要逊色得多。因为，在应答性行为中，有机体是被动地对环境做出反应；而在操作性行为中，有机体是主动地作用于环境。经典条件作用只能用来解释基于应答性行为的学习，斯金纳把这类学习
34、称为“S（刺激）类条件作用”。另一种学习模式，即操作性（或工具性）条件作用的模式，则可用来解释基于操作性行为的学习，他称为“R（强化）类条件作用”。斯金纳认为，人类从事的绝大多数有意义的行为都是操作性的。例如，步行上学、读书写字、回答问题等，都是操作性行为的例子。当然，也许有人会说，事实上存在着许多引发这些反应的刺激。对此，斯金纳坚持认为，即便存在引出这些反应的刺激，它们在学习中也并不占主要地位。操作性条件作用模式认为，不管有没有刺激存在，如果一种反应之后伴随一种强化，那么在类似环境里发生这种反应的概率就增加。而且，强化与实施强化的环境一起，都是一种刺激，我们可以以此来控制反应。这样，任何作为
35、强化的结果而习得的行为，都可以被看作是操作条件作用的例子。人们由此把斯金纳的理论称为强化理论。在斯金纳看来，重要的刺激是跟随反应之后的刺激（强化），而不是反应之前的刺激，因此反应之后要给予及时强化。斯金纳用条件作用的原理来解释学习，是基于这样一种观点：人们通常都是以一种增加愉快、减少痛苦的方式来行事的。但是，“愉快”和“痛苦”都是一种主观性的东西。斯金纳认为，强化是指“使反应发生概率增加或维持某种反应水平的任何刺激”。也就是说，凡是提高反应概率的任何事件都可以起强化作用。这样，强化并不一定是一种令人愉快的刺激。而且，在一种情境中起强化作用的刺激，在另一种情境中并不一定起强化作用。同样，对某一个
36、人起强化作用的刺激，对另一个人并不一定起强化作用。2.1.2 行为主义理论对CAI的影响由于行为主义主要通过可观察的行为来描述普遍的行为规律，因而行为主义理论理解起来相对较为简单。其正强化和负强化技巧在实践中往往十分有效，不管是对动物，还是治疗人类行为失调（如孤独症和反社会行为）。在教学过程中，教师（或课件）常常运用行为主义原理来奖励或惩罚学生的行为。行为主义学派曾经在心理学领域长期占据统治地位，并在教育方面有过极大影响。行为主义理论虽然也受到各方面的指责，但行为主义方法所包含的许多合理部分如强化规律等，在教学中特别是语言教学中仍然在发挥着重要作用。在教育技术领域，斯金纳仍然是最受推崇的学习理
37、论先驱之一。（1）程序教学对计算机辅助教学的影响斯金纳认为，只有通过机械装置才能提供必要的大量的强化系列。这就是斯金纳设计教学机器、提倡程序教学的主要出发点。程序教学是一种个别化的自动教学的方式，由于经常用机器来进行，也称为机器教学。斯金纳正是由于对程序教学理论所做出的杰出贡献而被称之为“程序教学之父”。斯金纳提出的程序教学原则是：积极反应原则程序教学不主张完全由教师授课的方式进行教学，而是以问题的形式，通过教学机器或教材给学生呈现知识，使学生对一个个问题做出积极的反应。即要求学生通过程序教材和教学机器，能自己动脑，自己动手去学习。这一观点为信息技术环境下设计开发自主学习课件提供了理论支持。小
38、步子原则将教学内容按内在的联系分成若干小的步子编成程序。材料一步一步地呈现，步子由易到难排列，每步之间的难度通常是很小的。学生每次只走一步，做对了才可走下一步，每完成一步就给予一次强化，这就使强化的次数提高到最大限度，从而能促使学生主动、积极地学习。及时强化原则斯金纳的操作性条件反射的规律认为，一个操作发生后，紧接着呈现一个强化刺激，那么这个操作力量就会得到增强。遵循这一规律，在课件中做到及时强化，也就成为程序教学中的一个原则。这一原则要求在每个学生做出反应后，必须使学生立即知道其反应是否正确。告知学生结果，也就是给予学生反应的及时强化，这也是CAI中最常用的强化方式。自定步调原则以学生为中心
39、，不强求统一进度，鼓励每一个学生以他自己最适宜的速度进行学习。这样，学生可按各自不同的思维方式、速率来处理问题而不受其他人的影响。同时，通过一次次的强化，能够激发学生的学习兴趣，使他们能够稳步前进。当然这一原则是以个别化教学方式为基本前提的。低错误率原则要求在教学过程中尽量避免学生出现错误的反应，错误的反应会得到令人反感的刺 激，过多的错误会影响学生的情绪和学习的速度。少错误或无错误的学习可以增强学生学 习的积极性，提高学习效率。斯金纳的教学原则引领和推动了20世纪5060年代风行美国乃至其他许多国家的程 序教学运动，不仅促进了学习理论的科学化，加速了心理学和教育学的有机结合，而且也推动了教学
40、手段的科学化和现代化。同时，也重新激起了人们对个别化教学研究的兴趣，使个别化教学在中断多年后又重新活跃起来。为了实现程序教学的思想，人们设计了各种各样的教学机器。但是到了20世纪60年代末，由于技术水平一时跟不上，且由于教学内容的复杂而难以实施，程序教学落入低潮。到了20世纪70年代，随着高性能计算机的普及应用，程序教学方法开始广泛应用于计算机辅助教学( CAI)。计算机能够对大量信息进行存储、加工、输入和呈现，并能在程序的控制下自动工作，是实现程序教学思想和功能的最合适的程序教学机。因此，在美国这个计算机技术先进的国家首先出现计算机辅助教学这一新的教学技术是历史的必然。CAI的产生与应用，不
41、仅仅是教学手段和方法上的变化，更重要的是教学观念上的革命。计算机辅助教学系统通过课件的优化设计来实现个别化学习，从而提高教学效率和质量。因此，计算机辅助教学的初期实际上是程序教学的延续，同时程序教学也为计算机辅助教学的发展打下了良好的基础。现在计算机辅助教学的内容和方法虽然有了很大的扩展，但基于程序教学的个别指导模式仍然是计算机辅助教学的重要模式之一。（2）程序教学对教学设计的影响教育技术以视听教学为开端，系统思想和程序教学的融入促使了教育技术的更新和发晨。教学过程的系统化设计教学设计是教育技术的重要组成部分，虽然系统化设计教学过程的思想很早就有，但真正推动系统化设计，并且取得良好效果的是程序
42、教学思想。程序教学以其精确组织的个别化、自定步骤的学习，确立了许多有益的指导原则。它建立的一系列学习原则和开发程序教材的系统方法，直接影响了教学设计理论与实践的发展。2.2认知主义理论认知主义学习理论认为，学习在于内部认知的变化，这是一个远比“刺激一反应”联结要复杂得多的过程。他们注重解释学习行为的中间过程，即目的、意义等，认为这些过程才是控制学习的可变因素。认知主义学习理论的主要特点是：重视人在学习活动中的主体价值，充分肯定学生的自觉能动性；强调认知、意义理解、独立思考等意识活动在学习中的重要地位和作用；重视人在学习活动中的准备状态，即一个人学习的效果，不仅取决于外部刺激和个体的主观努力，还取决于一个人已有的知识水平、认知结构、非认知因素。2.2.1 苛勒的顿悟说苛勒( W. Kohler)
