CAI的教學(xué)策略設(shè)計(jì) (之二)
華東師范大學(xué)教育信息技術(shù)系祝智庭
授遞策略（上）
授遞策略考慮在教學(xué)過程如何開展有效的交互活動(dòng)，基本策略部件包括水平適控策略、提問與反饋策略、學(xué)生控制策略和助學(xué)策略等。
當(dāng)學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)，學(xué)生開頭的成績水平較差，不但會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤，而且得到答案所花的時(shí)間也較長。但過一段時(shí)間，當(dāng)他逐漸掌握后，就能將所學(xué)知識(shí)用于解決難題。學(xué)生的成績水平反映了他的學(xué)習(xí)水平。成績水平之間無須有十分清晰的界線，也不一定每位學(xué)生非得達(dá)到每個(gè)技能的各級(jí)水平，但認(rèn)清各類成績之間的差異有助于我們選擇CAI過程。這些成績水平可分為：獲得、流暢建立、泛化和熟練維持 （圖1)。
圖1 知識(shí)水平進(jìn)展圖
獲得水平的行為是緩慢、不完善的。這是一個(gè)起始階段的行為。需要給學(xué)生特別的關(guān)注，如從通過課件搞清楚什么樣的操作是正確的，到鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)下去。利用塑造技術(shù)，包括提供清晰的先行材料及反饋序列都可改善學(xué)生起始階段的反應(yīng)質(zhì)量。
先行材料文字必須清晰。對(duì)于一種新概念的陳述應(yīng)該清晰。在獲得階段，每幀只呈現(xiàn)少量信息，或允許學(xué)生通過按鍵在幀上增加信息。將新信息用高亮顯示技術(shù)隔離出來也是大有裨益的。一旦新信息清晰地呈現(xiàn)出來，隨即通過提問要求學(xué)生做出簡單反應(yīng)。
在獲得階段，對(duì)于每個(gè)反應(yīng)給出的反饋是非常重要的。學(xué)生在學(xué)習(xí)新技能或事實(shí)時(shí)需要反饋信息，而且這種反饋要及時(shí)，拖延時(shí)間過長會(huì)抑制他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，降低學(xué)生的注意力；結(jié)果應(yīng)簡單明了，用詞也十分重要。
當(dāng)學(xué)生開始能比較快而精確的作出反應(yīng)時(shí)，他的績效還會(huì)繼續(xù)提高，因而他的行為則更有用，他回答問題和執(zhí)行任務(wù)會(huì)更迅速更準(zhǔn)確。在流暢建立時(shí)，適當(dāng)改變課件的交互活動(dòng)將有助于精煉學(xué)生的行為。流暢建立的目標(biāo)是將行為引入到有用的水平。在制定這個(gè)水平的計(jì)劃時(shí)，要求先行事件有所變化，不再要求給出明確的提示和指導(dǎo)語。
流暢建立的目標(biāo)是將獲得水平的績效提高至成為有用的技能。教授流暢建立的技能與提高績效兩方面有關(guān)的的：精確性和速度。在這個(gè)水平上，經(jīng)常用到的是帶反饋的操練。流暢建立的目標(biāo)是掌握先前所介紹的內(nèi)容，而不需要富于想象的應(yīng)答。但在一種較具想象力的情境中，流暢操練可以提高動(dòng)機(jī)，甚至可使學(xué)生提前就開始應(yīng)用該技能。
在流暢建立練習(xí)中，應(yīng)經(jīng)常提供些反饋，因?yàn)閷W(xué)生剛從獲得水平進(jìn)入這一層次，雖然他的行為在某種程度上是精確的，但既不連貫也不快捷。流暢建立的操練僅僅是為學(xué)生提供一個(gè)練習(xí)已在獲得階段學(xué)到內(nèi)容的機(jī)會(huì)。
泛化是指一個(gè)學(xué)生毋需指導(dǎo)，自己就能夠?qū)@得的新知識(shí)用于新情景中的過程。泛化描述的是人們學(xué)習(xí)和思考的基本方式。它涉及許多方面，包括學(xué)術(shù)或非學(xué)術(shù)的。在教學(xué)中培養(yǎng)泛化是非常重要的，因?yàn)楫?dāng)學(xué)生達(dá)到泛化水平時(shí)，學(xué)習(xí)時(shí)間節(jié)約了，信心也會(huì)增強(qiáng)。
有三種通用的泛化過程：物理泛化，規(guī)則學(xué)習(xí)，類比學(xué)習(xí)。
物理泛化：亦稱基本刺激泛化或抽象，是學(xué)生學(xué)了一個(gè)反應(yīng)后，在不同情景下根據(jù)物理相似性做出相同反應(yīng)的過程。這種泛化是由第一次刺激與新的刺激具有相似性引起的。刺激泛化強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)標(biāo)簽（名稱），諸如將不同類型的椅子統(tǒng)稱為椅子，所有的椅子都具有相同的物理特性。這個(gè)過程也包括物理活動(dòng)，就象人們會(huì)騎自己的自行車也就會(huì)騎他人的車。這種類型的泛化是令人滿意的。CAI的設(shè)計(jì)應(yīng)提高泛化。這點(diǎn)應(yīng)通過呈現(xiàn)與已介紹的材料有物理相似性的新刺激的材料，并要求在無提示的狀態(tài)下做出反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。
規(guī)則學(xué)習(xí)泛化：規(guī)則學(xué)習(xí)（重組泛化）描述的是這樣一個(gè)過程，人們先學(xué)習(xí)了一些反應(yīng)，然后可在無指導(dǎo)的情況下將這些反應(yīng)以新的方式組成新的反應(yīng)。如，當(dāng)學(xué)生會(huì)辯認(rèn)紅球、紅球拍、綠球時(shí)，那么不用專門學(xué)習(xí)便可以辯認(rèn)出綠球拍。若再學(xué)習(xí)了第三種顏色后，無須訓(xùn)練做出正確反應(yīng)的次數(shù)應(yīng)增加。
類比泛化： 類比學(xué)習(xí)（刺激等價(jià)泛化）與物理泛化相似，即學(xué)習(xí)習(xí)得了一個(gè)反應(yīng)后，然后在新的情景下做出相同的反應(yīng)，不同點(diǎn)是刺激等價(jià)不是建立在刺激間的物理相似性，而是建立在類比基礎(chǔ)上，如學(xué)生學(xué)到蘇聯(lián)和越南均是社會(huì)主義國家，又學(xué)到蘇聯(lián)的工資水平低，然后即可得出越南的工資水平也低，這是我們都經(jīng)歷過的基本過程。這種邏輯也許正確也許錯(cuò)誤。當(dāng)正確時(shí)，CAI可以使學(xué)生通過推斷與類比養(yǎng)成高效率的學(xué)習(xí)。
當(dāng)教學(xué)生泛化某一技能時(shí)，我們可以特別教這個(gè)學(xué)生將這一技能應(yīng)用于一新的情景。也可以向?qū)W生提一個(gè)問題，該問題的答案有賴于對(duì)技能和泛化的運(yùn)用，但我們不告訴學(xué)生答案與技能之間的關(guān)系。在這兩種情況下，我們所教授的是問題解決或創(chuàng)造性。有三種適用于教學(xué)生應(yīng)用以前所學(xué)技能的技術(shù)：混合練習(xí)操練，高級(jí)游戲，情境模擬。這些技術(shù)適于CAI，因?yàn)檫@些豐富多彩的操練、游戲、模擬可在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。
混合練習(xí)操作就象用來形成流暢建立或水平維持的操練一樣，允許重復(fù)練習(xí)。但混合練習(xí)操練不同于前面那種只局限于一種情景下的訓(xùn)練。例如，教乘法4´2泛化的混合練習(xí)，原來的練習(xí)題是“有四間房，每間住二個(gè)女孩，共住幾位女孩？”，現(xiàn)在可改成“每個(gè)小孩人背兩袋桔子，4個(gè)小孩共背多少袋桔子？”
高級(jí)游戲不是明確地告訴學(xué)生應(yīng)用哪種技能。為教學(xué)目的設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性游戲非常象電子游戲目標(biāo)確定，但游戲規(guī)則不太清晰，達(dá)到目標(biāo)的方式有賴于游戲者。游戲者選擇和應(yīng)用一系列技能以便取得高分，獎(jiǎng)勵(lì)與懲罰是由游戲自然生成的。
模擬的目的是教泛化技能，即給學(xué)生一個(gè)情景，一個(gè)要求解決問題。模擬可以是靜態(tài)的也可以是動(dòng)態(tài)的。在靜態(tài)模擬中，學(xué)生的反應(yīng)不會(huì)改變模擬過程；但動(dòng)態(tài)模擬中，學(xué)生反應(yīng)會(huì)改變模擬狀態(tài)。
在CAI中實(shí)現(xiàn)熟練維持水平的基本技術(shù)是通過周期性的復(fù)習(xí)與操練。在課件中安排復(fù)習(xí)是非常關(guān)鍵的。在一些CAI中學(xué)生好象迅速掌握了技能，但忘得也快，這不是CAI的過錯(cuò)，而是課件設(shè)計(jì)不周所致。在熟練維持階段常用的復(fù)習(xí)操練與流暢建立中的操練和游戲相似，所有的操練都提供反復(fù)練習(xí)；但也有許多區(qū)別，保持操練的目的是為了復(fù)習(xí)，而流暢操練是為了改善尚且稚嫩的技能。復(fù)習(xí)操練應(yīng)該使用學(xué)生在獲得、流暢建立、泛化階段用過的許多正例和反例，并且包括不同難度水平的練習(xí)。在復(fù)習(xí)操練中，不需要在每個(gè)反應(yīng)后給予反饋，因?yàn)閷W(xué)生進(jìn)入復(fù)習(xí)操練時(shí)在某種程度上已達(dá)到精確水平，反饋就不是必須的了。
提問與反饋是CAI的重要過程。雖然不同理論對(duì)它們有不同的解釋，但它們對(duì)于教學(xué)的作用是公認(rèn)的。
許多學(xué)者對(duì)信息加工過程中的有關(guān)問題進(jìn)行了廣泛的研究，概括這些學(xué)者的研究成果，我們可以得出這樣的結(jié)論：問題在學(xué)習(xí)過程中提供了三種功能，
(1) 吸引和保持注意
短時(shí)記憶處理信息的容量是有限的，為此學(xué)生必須有選擇地搜索重要的學(xué)習(xí)材料來限制輸入的信息量，這種現(xiàn)象稱為“選擇性注意”。人們總是最先注意那些最簡短，含義最明顯的信息。研究表明，在學(xué)習(xí)新材料前有針對(duì)性地提出問題，讓學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí)，有助與將學(xué)生地注意力吸引到重要的信息上，忽略無關(guān)的或不重要的信息，叢而提高學(xué)習(xí)效率。忽略非重要信息是一種“經(jīng)濟(jì)性行為”因?yàn)槎虝r(shí)記憶最多只能處理五到九條信息，當(dāng)新的信息進(jìn)入短時(shí)記憶階段，原有的信息必須編碼進(jìn)入長時(shí)記憶階段，或同其他信息一道被拋棄。忽略非重要信息，則意味著有更多的重要信息被編碼進(jìn)入長時(shí)記憶。跟問題相結(jié)合的選擇性注意的另一作用時(shí)提醒和督促作用。它能幫助學(xué)生通過將注意力集中于相關(guān)重要信息上從而迅速作出正確的響應(yīng)。
(2) 使編碼更容易
信息加工理論認(rèn)為必須對(duì)信息加以編碼才能從短時(shí)記憶過渡到長時(shí)記憶。學(xué)生接受刺激后必須將信息進(jìn)行聽覺上的或是語意上的編碼。聽覺編碼是學(xué)習(xí)者在用詞語表達(dá)刺激時(shí)發(fā)生的，而當(dāng)學(xué)生將詞語信息轉(zhuǎn)化為圖象信息時(shí)語意編碼就發(fā)生了。學(xué)習(xí)材料前的問題能促進(jìn)聽覺和語意上的編碼。問題還能提供一種“推敲”功能，在“推敲”過程中我們將附加的信息融入了上下文，研究表明問題能促使學(xué)生“推敲”，通過推敲使信息的含義更為明了，從而促進(jìn)了記憶和理解。在學(xué)習(xí)材料前提出一些基于學(xué)生已有知識(shí)的問題對(duì)提高學(xué)習(xí)效率是極為有效的。
(3) 復(fù)述學(xué)習(xí)材料
問題的第三個(gè)功能是促使學(xué)生復(fù)述學(xué)習(xí)材料，對(duì)附加問題的研究表明，在一段學(xué)習(xí)材料之后提出問題，有助于記憶與問題直接相關(guān)的材料，而且不影響與問題無關(guān)的材料的學(xué)習(xí)。我們能得出這樣的結(jié)論，前置問題的作用是將學(xué)生的注意力吸引到重要的材料上來，而后置問題的功能是促使學(xué)生復(fù)述已學(xué)習(xí)的材料，從而強(qiáng)化記憶。研究表明通過后置問題回憶和提取信息對(duì)幫助記憶是很有效的，特別是對(duì)于學(xué)習(xí)材料結(jié)尾部分的一些內(nèi)容其效果尤為明顯。
在CAI系統(tǒng)中，問題的形式受制限于計(jì)算機(jī)對(duì)學(xué)生反應(yīng)的處理能力。在非智能型CAI系統(tǒng)中，用得最多的問題類型是真假題（是非題）、選擇題、短答題、填充題、配伍題、完成題等。在設(shè)計(jì)課件時(shí)，我們要考慮問題類型與教學(xué)目標(biāo)的適用性，表1是關(guān)于問題類型對(duì)教學(xué)目標(biāo)適用性的基本考慮 （據(jù)Smith & Boyce，1984)。
表 問題類型對(duì)教學(xué)目標(biāo)的適用性
| 學(xué) 習(xí) 結(jié) | 果 | | 問 | 題 | 類 | 型 | |
| 能力 | 動(dòng)詞 | 真假題 | 選擇題 | 短答題 | 填充題 | 配伍題 | 完成題 |
| 言語信息 | 敘述 | ´ | ´ | ´ | ´ | ´ | |
| 心智技能 A. 辨別力 | 辨別 | ´ | ´ | | | ´ | |
| B. 具體概念 | 確定 | | ´ | ´ | ´ | ´ | |
| C. 定義概念 | 劃分 | ´ | ´ | ´ | ´ | | |
| D. 規(guī)則 | 論證 | | ´ | | | | ´ |
| E. 問題解決 | 產(chǎn)生 | | | | | | ´ |
| 認(rèn)知策略 | 創(chuàng)造 | | | | | | ´ |
3. 如何設(shè)計(jì)與運(yùn)用問題
為了能夠在課件中合理的運(yùn)用提問技術(shù)，我們就問題的設(shè)計(jì)提供如下建議：
將問題放在材料之前作為吸引機(jī)制時(shí)，應(yīng)記住前置性問題會(huì)使學(xué)生將注意力集中于與問題相關(guān)的材料上，而不利于附隨材料的學(xué)習(xí)(相對(duì)同前置問題相關(guān)的材料而言)。
學(xué)習(xí)材料的安排應(yīng)從簡單到復(fù)雜，而且必須建立在學(xué)生原有知識(shí)的基礎(chǔ)上。
為了確認(rèn)學(xué)生已加工處理過呈現(xiàn)的信息，我們可以通過有些問題來考查學(xué)生，但將問題作為刺激和督促作用時(shí)應(yīng)慎重。
只有在學(xué)習(xí)者無需刺激和督促的情況下也能做出完全滿意的回答時(shí)才能撤消問題。
應(yīng)盡可能地采用多種回答方式來防止拼寫錯(cuò)誤和解決因鍵盤輸入不熟練而引起的問題。
如果測試需要一種特殊的響應(yīng)拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)，那么結(jié)構(gòu)化響應(yīng)應(yīng)是一種最好的方式。
用“在空格內(nèi)填寫答案”或用“在上下文中標(biāo)明答案”等類型的問題來減少主觀回答。
將問題放在相關(guān)的材料和圖表后面，使學(xué)生便于查找相關(guān)信息，同時(shí)也利于相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)和記憶。
當(dāng)學(xué)生必須選擇屬性和查閱圖表使時(shí)，應(yīng)將必要的信息放在屏幕上，或用箭頭符號(hào)連接問題和相關(guān)信息。
避免縮寫，盡可能完整拼寫每一個(gè)單詞和使用完整的句子。
告知學(xué)習(xí)者特殊的學(xué)習(xí)環(huán)境和預(yù)期的學(xué)習(xí)成績，應(yīng)讓學(xué)習(xí)者了解求解某一問題他應(yīng)付出多大的努力以及解答問題的得分情況等。
提供足夠的練習(xí)，過度練習(xí)能降低遺忘率。
在學(xué)習(xí)者首次掌握和解決某一問題時(shí)應(yīng)給出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)語，予以鼓勵(lì)。
在一課結(jié)束時(shí)應(yīng)讓學(xué)生對(duì)遺漏的問題和原先不會(huì)解答的問題再做一次嘗試。
當(dāng)學(xué)生作出響應(yīng)時(shí)應(yīng)給他一種暗示使之了解自己解答正誤與否，為了在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)者一點(diǎn)，必須對(duì)學(xué)生的應(yīng)答做出及時(shí)的處理并跟正確答案進(jìn)行某種匹配。由于計(jì)算機(jī)識(shí)別正誤能力的限制，CAI開發(fā)者必須提供給學(xué)習(xí)者最優(yōu)的回答方式。下面是在CAI開發(fā)過程中有關(guān)學(xué)生應(yīng)答輸入和正確判斷的幾點(diǎn)指導(dǎo)性建議：
當(dāng)采用完全匹配的判斷準(zhǔn)則時(shí)，應(yīng)預(yù)測輸入的類型和提供可替代的正確答案，預(yù)期的錯(cuò)誤答案和不可預(yù)料的答案。
盡可能用鍵盤來輸入學(xué)生的應(yīng)答信息。
排除導(dǎo)向型和軌跡型的空格輸入，將多結(jié)構(gòu)型的空格輸入轉(zhuǎn)換為單一型的空格輸入。
在提供正確解答和反饋之前應(yīng)限制學(xué)生回答次數(shù)。
對(duì)于有兩種正確解答的問題只給一次回答機(jī)會(huì)，因?yàn)榈诙位卮饡r(shí)正確答案已很明顯。
提供學(xué)習(xí)者一系列可自由選擇程序控制項(xiàng)，如返回，下頁，繼續(xù)，幫助，退出等等。
反饋是計(jì)算機(jī)在用戶作出應(yīng)答后所呈現(xiàn)的任何信息。這種計(jì)算機(jī)和人之間的交流可能是簡單的信息，如“yes”，“no”或“答案c是錯(cuò)誤的”，或者是比較精確的詳盡解釋，如為什么學(xué)生的答案是錯(cuò)誤的，如何獲得正確的答案等。反饋可能是一個(gè)生動(dòng)的圖表，或是一個(gè)聽覺上用來表明回答正確與否的信號(hào)，如蜂鳴聲。
信息反饋的功能在表現(xiàn)上有兩種方式，(a)告知學(xué)習(xí)者回答是正確的還是錯(cuò)誤的，是完全正確的還是部分正確的；(b)糾正學(xué)習(xí)者的錯(cuò)誤或幫助學(xué)習(xí)者自己糾正錯(cuò)誤。確認(rèn)和糾錯(cuò)是反饋的本質(zhì)特征，它們是CAI課件中影響學(xué)習(xí)成績最重要的因素。
在CAI界曾經(jīng)有一種普遍的觀點(diǎn)，認(rèn)為反饋必須及時(shí)，不及時(shí)的反饋是低效的，甚至對(duì)學(xué)習(xí)起阻礙作用。事實(shí)并不盡然，有研究表明在技能獲得階段，即時(shí)反饋與延時(shí)反饋都同樣能促進(jìn)學(xué)習(xí)，況且在促進(jìn)長時(shí)記憶保持方面，延時(shí)反饋的效果甚于即時(shí)反饋。有關(guān)開發(fā)教學(xué)反饋的建議大多是經(jīng)驗(yàn)之談，我們將這些建議分為三類，
(1) 一般性考慮
應(yīng)答特定： 有效的反饋應(yīng)該是應(yīng)答特定的，它提供的信息是專門針對(duì)學(xué)習(xí)者錯(cuò)誤的，從而使學(xué)習(xí)者有機(jī)會(huì)糾正誤解。
避免誤導(dǎo)：錯(cuò)誤應(yīng)答后的反饋在極大程度上影響學(xué)生下一步的行為，反饋應(yīng)集中糾正學(xué)生概念上的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。幫助學(xué)生正確理解和掌握概念，以利于下一步的學(xué)習(xí)。
對(duì)于完全匹配類型的問題，應(yīng)提供預(yù)期的學(xué)生應(yīng)答信息。并且提供可替代的正確答案。
在反饋中使用學(xué)習(xí)者的姓名。人們尚未證實(shí)這種試圖吸引學(xué)生注意力的技術(shù)能促進(jìn)學(xué)習(xí)，但學(xué)生似乎喜歡在反饋中看到自己的姓名。
將反饋信息放在學(xué)生輸入信息下方，或與之靠近，以引起學(xué)習(xí)者的注意。
在視覺上同時(shí)呈現(xiàn)問題、學(xué)生的回答和反饋信息。
通過高亮度、特殊字體、顏色變換等技術(shù)將學(xué)生的注意力吸引到重要的反饋信息上。
在一段或一組應(yīng)答結(jié)束后應(yīng)提供概括性的反饋。
(2) 正答后的反饋
如果回答正確，只給出一個(gè)簡短的證實(shí)信息作為反饋。如果學(xué)生對(duì)某一問題作出了正確回答，我們一般認(rèn)為他已掌握了這一問題，此時(shí)，詳盡的反饋信息是不必要的。
盡可能在上下文和問題中再現(xiàn)正確答案以強(qiáng)化學(xué)生記憶。信息加工理論認(rèn)為，在上下文或問題中看到正確答案有助于長時(shí)記憶。
對(duì)部分正確的回答應(yīng)提供包含幫助學(xué)生完全正確回答的信息。
(3) 錯(cuò)答后的反饋
對(duì)預(yù)期的錯(cuò)誤回答提供反饋時(shí)，應(yīng)詳細(xì)地告知該答案為何是錯(cuò)誤的。因?yàn)殄e(cuò)誤回答后的反饋信息在極大程度上影響學(xué)生的下一步行為，因而反饋中的指導(dǎo)性信息也顯得特別重要，簡單的諸如：“不，你錯(cuò)了！”，“請(qǐng)?jiān)僭囈淮危?#8221;不能幫助學(xué)生糾錯(cuò)。在這種情況下詳細(xì)的指導(dǎo)性反饋信息是必要的。
反饋信息應(yīng)正確簡練。避免采用幽默、調(diào)侃、標(biāo)新立異的語言，在這種情況下學(xué)生甚至?xí)室饨o出錯(cuò)誤的解答，從反饋信息中獲得娛樂。
發(fā)生類似的錯(cuò)誤或作出一系列相關(guān)的錯(cuò)誤回答時(shí)，應(yīng)給出更為詳盡的反饋信息。
主要參考資料
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