阅读材料1.7：
信息化教学模式的分类
一、信息化教学模式分类:
信息化教学模式是根据现代化教学环境中信息的传递方式和学生对知识信息加工的心理过程,充分利用现代教育技术手段的支持，调动尽可能多的教学媒体、信息资源,构建一个良好的学习环境，在教师的组织和指导下，充分发挥学生的主动性、积极性、创造性，使学生能够真正成为知识信息的主动建构者,达到良好的教学效果。
  信息化教学模式的特点是以学生为中心，学习者在教师创设的情境、协作与会话等学习环境中充分发挥自身的主动性和积极性,对当前所学的知识进行意义建构并用所学解决实际问题。 如图所示，传统的计算机辅助教学（CAI）模式主要集中在I区，强调个别化教学，从传统的以教师为中心转换为以教为中心(因为教师的直接教学任务被机器所替代）.到了20世纪80年代以后，由于建构主义学习理论在教育技术中的应用和多媒体技术的发展，国际上信息化教学模式的研究兴趣转移到II区,强调以学为中心.90年代以后，由于网上教育的兴起，出现了以合作学习为中心的多种虚拟学习环境（IV区）。位于III区的教学模式是从传
统的发展而来的，增加了多媒体教学，而虚拟教室的出现则大大扩展了其概念.位于中心的是综合了许多不同信息化教学模式的集成化教育系统.
图1。4。1  信息化教学模式
我们还可以从另一角度来考察信息化教学模式,看看它们在学习过程中所起的作用。我们在下表中按教育形式对信息化教学模式作了分类，并概括了各类模式的关键特征：
表1-3 信息化教学模式的特征
信息化教学类型
典型模式
特点
个别授导类
个别授导与练习、教学测试、智能导师
计算机作为教师，内容特定,高度结构化
合作学习类
计算机支持合作学习,协同实验室,虚拟学伴,虚拟学社
计算机与网络作为虚拟社会,一定程度的情境、信息、学习工具的集成
情景模拟类
模拟与游戏，微型世界，虚拟实验室
计算机产生模拟的情境，可操纵，可建构
调查研究类
案例研习，探究性学习，基于资源的学习
计算机提供信息资源与检索工具，低度结构性资源的利用
课堂授导类
电子讲稿，情景演示，课堂作业，小组讨论,课堂信息处理
计算机作为教具及助教，播送、收集与处理信息
远程授导类
虚拟教室，包括实时授递,异步学习，作业传送，小组讨论等
网络作为传播工具，一定程度的信息与学习工具集成
学习工具类
效能工具,认知工具，通讯工具，解题计算工具
计算机作为学习辅助工具，多种用法
集成系统类
集成学习环境，电子绩效支持系统，集成教育系统
授递、情景、信息资源、工具之综合
二、各种信息化教学模式简介
  （一）个别授导
  个别授导（tutorial）是经典的CAI模式之一，此模式试图在一定程度上通过计算机来实现教师的指导性教学行为，对学生实施个别化教学，其基本教学过程为:计算机呈示与提问一学生应答一计算机判别应答并提供反馈。在多媒体方式下，个别授导型CAI的教学内容呈示可变得图文并茂、声俱全，并可使交互形式更为生动活泼。
  (二）操练与练习
  操练与练习是发展历史最长而且应用最广的CAI模式,此类CAI并不向学生教授新的内容,而是由计算机向学生逐个呈示问题,学生在机上作答，计算机给予适当的即时反馈。运用多媒体，可将许多可视化动态情景作为提问的背景.应当注意，从严格意义上说,操练(drill)与练习(practice）之间是有一定概念区别的：操练基本上涉及记忆和联想问题,主要采用选择题和配伍题之类的形式；练习的目的重在帮助学生形成和巩固问题求解技能，大多采用短答题和构答题之类的形式。
  (三）教学测试
  此模式本质上属于CMI范畴，用于检验与调控学生的个别化学习进程，包括提供事前测试
、分配学习任务.提供事后测试,以及进行测试分析和提供分析报告。
  （四）教学模拟
图1.4.2 模型与模拟
教学模拟是利用计算机建模和仿真技术来表现某些系统（自然的、物理的、社会的）的结构和动态，为学生提供一种可供他们体验和观测的环境。建立教学模拟的关键工作是建立被模拟对象（真实世界）的模型(数学的，逻辑的，过程的），然后用计算机程序描述此模
型，通过运算产生输出。这些输出能够在一定程度上反映真实世界的行为。计算机化模拟允许学生通过改变输入数据的范围来观测系统的变化状态.图1.4。2说明模型与模拟之关系.教学模拟是一种十分有价值的CAI模式，在教学中有广泛的应用。例如，在物理课中可模拟电子运动、原子裂变、落体运动等；在生物课中可模拟遗传过程和生态系统；在化学课中可以模拟化合过程和各种实验；在社会和人文科学中可以模拟历史演变、政治外交等。教学模拟软件在教学中可以有多种不同的用法,例如：
⒈ 演示法.在课堂讲授时,教师先向学生讲述某一系统的基本原理，接着用模拟程序进行演示，帮助学生加深对原理的理解。
⒉ 实验法。让学生通过操纵模拟的系统掌握实验步骤,然后再进入真实实验室,可以有效地减少实验中的操作失误。这时计算机模拟实验起到了预备实验的作用。另一种做法是利用计算机模拟实验来替代真实实验.例如,有一个名叫电子实验台的模拟软件活像一个万能的电路试验室，允许学生构建各种电路，并用仿真的仪表如电流表、电压表、示波器等来测量各个结点上的信号.
⒊ 探索法.让学生像科学家一样地工作，在模拟的情境中进行探索,去发现隐藏在其中的规律，实际上就是让他们自行出该模拟的世界所依赖的模型。例如，有一个叫做“虚拟果蝇”的模拟实验软件,可以让学生通过做果蝇交配实验来发现孟德尔遗传定律。如图1。4.3所示，学生首先选一只雄果蝇和一只雌果蝇作为亲本，它们有不同颜的眼睛和不同形状的翅膀.过了几秒钟，这一对新婚果蝇就会繁殖出许多小果蝇,他们中有的像父亲，有的像母亲，有的是二者兼而有之。计算机提示学生仔细观察这些后代果蝇，记录不同形态果蝇的数目.然后，从这些果蝇中再选择一对作交配,看看它们会产生什么样的后代。就这样，经过几代交配实验后,学生最多花几小时就能独立地“发现”生物的遗传定律，而如果用真实
果蝇做实验则需要几个星期。
图1.4.3 虚拟果蝇实验室
⒋ 体验法。利用计算机模拟方法构造一种微型世界，让学生通过操纵其中的对象来形成操作技能和解决问题的能力。例如，有个名叫“模拟公园”的软件可以让学生设计一个公园,他可以选择地形，自主决定栽什么树、种什么花和草以及养什么动物，还有建什么娱乐设施，
而这些是要花钱的.当然,如果他的公园设计合理，经营得当，他可以很快得到“赢利”。这样的模拟系统需要学生综合运用动植物知识、生态知识和经营管理知识。有的模拟软件运用了虚拟现实技术。
⒌ 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，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。
（五)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1.4.4),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1.4.4 虚拟果蝇实验室
(六）智能导师
严格地讲，智能导师也是个别授导的一种，因为它需要借助人工智能技术来实现，因此又称为智能导师系统.智能导师系统（intelligent tutoring system ，简称 ITS)是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.
（七）问题解决
问题解决(problem－solving)是一个十分广泛的概念,但作为一种CAI模式，是专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。