第 2章 教学应用软件设计原则
2.1 教学软件设计理论
2.2 个别指导型软件设计
2.3 操练和练习型软件设计
2.4 网络教学软件设计
2.1 教学软件设计理论
2.1.1行为主义学习理论与信息技术教学应用软件设计
2.1.2认知学习理论与信息技术教学应用软件设计
2.1.3建构主义学习理论与信息技术教学应用软件设计
2.1.4 媒体传播理论与教学应用软件设计
2.1.1行为主义学习理论与信息技术教学应用软件设计
1,行为主义学习理论
2.为 教学软件设计提供的原则
(1)接近原则，即反应必须在刺激之后立即出现。
(2)重复原则，重复练习能加强学习和促进记忆。
(3)反馈与强化原则，与反应正确性有关的信息可以促进学习。
(4)提示及其衰减原则，在减少提示的条件下，朝着期望的反应引导学生，从而完成学习。
提示及其衰减原则例
计算机的存储器包括 内存储器 和 外存储器。
计算机的存储器包括 和 。
内存储器 外存储器
计算机的存储器包括 和 。
1.认知学习理论，例如信息加工的理论，基本上还是 采取客观主义的传统，认为世界是由客观实体、
其特征以及客观事物之间的关系所构成。与行为主义学习理论所不同的是它强调学习者内部的认知过程。教学的目标在于帮助学习者习得这些事物及其特性，使外界客观事物 (知识及其结构 )内化为其内部的认知结构。
根据认知学习理论对学习的解释，认为学习的各个内部过程分别是接受、期待、提取信息到短时记忆、选择性知觉、语义编码、反应、强化、激发信息的保持、形成概念。
2.1.2认知学习理论与信息技术教学应用软件设计
2.认知学习理论为教学软件提供的设计原则
1981年加涅、维格和罗杰斯等人指出，学习的内部过程与学习周期的几个阶段是一致的。若能将教学软件提供的学习活动（人 -机交互过程）与学习的内部过程相一致，会明显地增加软件的有效性。 为此，人们建立了与学习内部过程相一致的相应的 CAI 活动序列。
学习过程的不同阶段 教学软件提供的相应环境接受 引起注意期待 告诉学生目标提取信息到短时记忆 刺激学生对先前学习的回忆选择感觉信息 呈现刺激材料语义编码 提供学习指导反应 诱发期待的行为强化 提供反馈激发信息的保持 评定行为形成概念 增强记忆和学习迁移认知学习理论为教学软件设计提供的原则
(1)引起注意这是用以唤起和控制学生注意的活动。
其基本方法是，在 教学软件的开始。利用能体现软件内容且具有强烈感染力的图形序列 (或图像 )，或者利用智能性的询问，
如询问学习者的名字，当学习者回答他们的名字后，计算机显示：,××× 同学，
我很高兴和你一起学习 ×××× 课程 !”，
以此来激发学习者的学习兴趣，博得学习者的注意。
(2)告诉学生目标学习开始时，应当让学生了解学习目标，知道他们学习之后将会做什么，从而激起学生对学习的期望。当学生意识到课程的期望时，他们会以更高的热情去学习那些所期望的内容。学生的期望又会影响到获取知识时所使用的将要回忆到短时记忆的知识、技能和策略。描述目标时应使用学生容易理解的语言，而不要使用那些为满足教学的需要，教学设计人员使用的技术术语。期待是可以选择的，引导学生的期待，使他们把注意力集中到关键部分，
为此可以对那些重要的内容加以明显的标记，例如采用彩色、反显或划底线等方法来吸引学生的注意。
(3)刺激学生对先前学习的回忆由于学习要求把已有的与新的知识结合起来，因此在学习新的知识之前，应指出学生应具备的先决知识和技能。例如,通过测试，刺激学生回忆以前的学习，如果缺少这些预先要求的知识和技能，就在新课开始之前进行补救。同时这也使学生意识到自己已掌握的知识和技能与学习目标的关系，使他们有可能充分利用他 (她 )的认知结构中已有的合适的概念来同化新知识。
(4)呈现刺激材料向学生呈现刺激材料，是教学活动的重要组成部分。呈现的刺激材料应具有鲜明的特征，以促进选择性知觉的内部过程。
如学习概念和规则时，使用各种各样的实例作为刺激材料；要求学生掌握规则的使用时就安排各种例题，让学生看到这些规则的应用。
(5)提供学习指导这项活动旨在促进语义编码的内部过程。我们知道，语义编码是为信息的长期存储作准备的加工过程，为了促进这一过程，在 ITAI中，对学生进行有针对性的指导，通过一系列的提示或问题，为学生提供思考问题的思路，启发学生去寻求问题的答案，达到对新知识的理解。
6.诱发学生行为这是促进学生作出反应的活动。为了检验学生对新知识的理解程度，要求学生,做一下,,以表明他们已经理解,怎么做,。这一思想在教学设计中被称为,参与,原则，即主动地学习，其方法是提供足够多的练习，形成新的刺激，诱发学生的行为。
(7)提供反馈在学生作出反应、表现出行为之后，应及时让学生知道其反应的正确性及正确程度，
即向学生提供反馈信息。在学习过程中，反馈是非常重要的，它可以用于形成所期望的行为并强化成功的反应。在错误反应之后的反馈要比正确反应后的反馈更有价值，特别是当学生的反应情绪高涨时，反馈的作用更显著。因此，绝大多数的课件都带有某种类型的相对于正确和错误反应的反馈。
(8)评定行为评定行为的目的是为了促进进一步的回忆并巩固学习结果，是检索和强化的内部过程。其方法是对学生进行测试，并评定成绩，使成功的意义建构加以强化。
(9)增强记忆和学习迁移这些活动旨在促进检索与归纳的内部过程，
帮助学生对新知识进行归类和重组，使之纳入长时记忆的认知结构，牢固地掌握所学内容，同时也培养应用所学知识和技能解决新问题的能力。为此，为学生布置新的任务，
这些任务的完成必须应用已学过的概念和知识。在 ITAI设计中，可提供有利于学习迁移的实例和情境，让学生去求解、去探索，
这不仅有利于学习的迁移，对于发展学生的认知策略也是不可缺少的。
上面列出的九项 ITAI应提供的学习活动及其顺序，作为一种指导设计的框架，具有一定的普遍意义。但不是绝对的、唯一的，应根据学习目标的性质设计相应的学习活动。对不同类型的学习，应采取不同的方法，例如,,告诉学生目标,的活动，
在发现式学习中是不必要的；而在接受型教学中往往是不可缺少的。
2.1.3建构主义学习理论与信息技术教学应用软件设计
1,建构主义对学习的基本解释
2.建构主义学习理论与 ITAI软件设计
1.建构主义对学习的基本解释建构主义是认知主义的进一步发展，该学习理论认为，学习是学习者主动地建构内部心理表征的过程，加州大学的维特罗克 (M,C,Wittrock,1983)提出的学生学习的生成过程 (generative proccess)模式较好地说明了这种建构过程。
生成学习模式的图式表征短时记忆长时记忆
③ 最初与记忆生成联系选择性知觉
② 注意持续的兴趣长时记忆有关的记忆存储归类进入记忆
⑤ 不成功
⑥ 成功过去经验的影响感觉信息主动建构意义
（ 实验性的 ）
意义的理解感觉到的经 验
①
④ 对照感觉经验做检验
④ 对照记忆经验做检验图 2— 2 生成学习模式的图式表征
⑦ 短时记忆长时记忆对模式的解释根据这一模式，学习的基本过程是：
(l)首先是长时记忆中存在着的影响个体知觉和注意的内容，以及以特殊方式加工信息的倾向进入短时记忆。
(2)这些内容和倾向构成了学习者的动机，
使它不仅能注意外来的、意想不到的有兴趣的信息，而且也能主动地对感觉经验进行选择性注意，具有持续的兴趣去从事选择性的知觉。
(3)经过选择性知觉得到的信息，要达到对其意义的理解，或者说要生成学习，还需要和长时记忆中存在的有关信息建立某种联系，
即主动地理解新信息的意义 。
(4)在与长时记忆进行试验性检验，建构意义时，
可以通过与感觉经验的对照，与长时记忆中已有的信息建立某种联系，即主动的建构新信息的意义。
(5)如果经检验，建构意义不成功，应该回到感觉信息，检查感觉信息与长时记忆的试验性联系的策略，如果必要，应该系统地考虑尝试长时记忆中各种不同方面所有的可能性。
(6)如果建构意义成功，即达到了意义的理解。
(7)在新的信息达到意义理解后，可以从短时记忆中归属到长时记忆中，同化到原有的认知结构中，
或导致长时记忆中原有认知结构的重组。
维特罗克的生成学习模式，揭示了学习的基本过程,,学习是建构内在的心理表征的过程，学习者并不是把知识从外界搬到记忆中，而是以已有的经验为基础，通过与外界的相互作用来建构新的理解,。
2.建构主义学习理论与 ITAI软件设计根据建构主义学习理论和教师在学习中的角色和任务，人们开发出了一些比较成熟的教学模式，为 ITAI软件设计提供了实用的指导模型。
(1)支架式教学 (Scaffolding Instruction)
(2)抛锚式教学 (Anchored Instruction)
(3)随机进入教学 (Random Access Instruction)
(1)支架式教学 (Scaffolding Instruction)
支架式教学是指,,教学应当为学习者建构对知识的理解提供一种概念框架。这种框架中的概念是为发展学习者对问题的进一步理解所需要的，为此，
事先要把复杂的学习任务加以分解，以便于把学习者的理解逐步引向深入。,建构主义者从这一思想出发，借用建筑行业中使用的,脚手架,作为上述概念框架的形象化比喻，其实质是利用上述概念框架作为学习过程中的,脚手架,,以便发展学生对问题的进一步理解。即通过这种,脚手架,的支撑作用 (或曰,支架作用,)不停顿地把学生的智力从一个水平提升到另一个新的更高水平。
支架式教学的几个基本环节
① 搭脚手架。 围绕当前学习主题，建立概念框架。
② 进入情境。 将学生引入一定的问题情境 (概念框架中的某个节点 )。
③ 独立探索。 让学生独立探索。探索内容包括：确定与给定概念有关的各种属性，并将各种属性按其重要性大小顺序排列。
开始时要先由教师启发引导，然后让学生自己去分析；探索过程中教师要适时提示，帮助学生沿概念框架逐步攀升。。
④ 协作学习。 进行小组协商、讨论。在共享集体思维成果的基础上达到对当前所学概念比较全面、正确的理解，即最终完成对所学知识的意义建构。
⑤ 效果评价。 对学习效果的评价包括学生个人的自我评价和学习小组对个人的学习评价，评价内容包括：自主学习能力；
对小组协作学习所作出的贡献：是否完成对所学知识的意义建构。
(2)抛锚式教学 (Anchored Instruction)
这种教学要求建立在有感染力的真实事件或真实问题的基础上。确定这类真实事件或问题被形象地比喻为,抛锚,,因为一旦这类事件或问题被确定了，整个教学内容和教学进程也就被确定了 (就像轮船被锚固定一样 )。抛锚式教学以真实事例或问题为基础 (作为,锚,)，所以有时也被称为,实例式教学,或,基于问题的教学,。
抛锚式教学的基本环节
① 创设情境。 使学习能在和现实情况基本一致或相类似的情境中发生。
② 确定问题。 在上述情境下，选择出与当前学习主题密切相关的真实性事件或问题作为学习的中心内容
(让学生面临一个需要立即去解决的现实问题 )。
③ 自主学习。 教师不直接告诉学生应当如何去解决面临的问题，而是向学生提供解决该问题的有关线索，
并特别注意发展学生的,自主学习,能力。包括：
确定学习内容表的能力 (学习容表是指，为完成与给定问题有关的学习任务所需要的知识点清单 )；获取有关信息与资料的能力 (知道从何处获取以及如何去获取所需的信息与资料 )；利用、评价有关信息与资料的能力。
④ 协作学习。 讨论、交流，通过不同观点的交锋，补充、修正，加深每个学生对当前问题的理解。
⑤ 效果评价。 由于抛锚式教学要求学生解决面临的现实问题，学习过程就是解决问题的过程，即由该过程可以直接反映出学生的学习效果。因此对这种教学效果的评价往往不需要进行独立于教学过程的专门测验，只需在学习过程中随时观察并记录学生的表现即可。
(3)随机进入教学 (Random Access Instruction)
随机进入教学的基本思想源于建构主义学习理论的一个新分支一,弹性认知理论,。这种理论的宗旨是要提高学习者的理解能力和他们的知识迁移能力。
由于事物的复杂性和问题的多面性，要做到对事物内在性质和事物之间相互联系的全面了解和掌握，即真正达到对所学知识的全面而深刻的意义建构是很困难的。往往从不同的角度考虑可以得出不同的理解。
为克服这方面的弊病，在教学中就要注意对同一教学内容，要在不同的时间、不同的情境下、为不同的教学目的、用不同的方式加以呈现。即让学习者随意通过不同途径、不同方式进入同样教学内容的学习，从而获得对同一事物或同一问题的多方面的认识与理解，
这就是所谓,随机进入教学,。
随机进入教学的基本环节
① 呈现基本情境。 向学生呈现与当前学习主题的基本内容相关的情境。
② 随机进入学习。 取决于学生,随机进入,学习所选择的内容，而呈现与当前学习主题的不同侧面特性相关联的情境。
③ 思维发展训练。 由于随机进入学习的内容通常比较复杂，所研究的问题往往涉及许多方面，
因此在 这类学习中，教师还应特别注意发展学生的思维能力。其方法是：教师与学生之间的交互应在,元认知级,进行；要注意建立学生的思维模型，即要了解学生思维的特点；注意培养学生的发散性思维。
④ 小组协作学习。 围绕呈现不同侧面的情境所获得的认识展开小组讨论。在讨论中，每个学生的观点在和其他学生以及教师一起建立的社会协商环境中受到考察、评论，同时每个学生也对别人的观点、看法进行思考并作出反映。
⑤ 学习效果评价。 包括自我评价与小组评价，评价内容与支架式教学中相同。
不难看出，建构主义的教学方法尽管有多种形式，但有许多是共同的，如在教学环节中都包含有情境创设、协作学习
(在协作、讨论过程中当然还包含有,对话,)，并在此基础上由学习者自身最终完成对所学知识的意义建构。
2.1.4 媒体传播理论与教学应用软件设计学习理论的运用，主要是表现在宏观上，
对 ITAI软件的结构设计会产生较大的影响；
而媒体理论的应用主要是表现在微观上，即在呈现教学信息时，采用什么形式的媒体会更加有利于学生的学习。
1．戴尔的,经验之塔,理论
2．多媒体的应用理论
1．戴尔的,经验之塔,理论戴尔的,经验之塔,理论，对认识和探讨教学媒体的功能与应用有着重要的作用，它告诉我们，各种教学媒体所提供的信息的性质和价值。
2．多媒体的应用理论多媒体的应用能够为学习者提供多种刺激，人类的学习过程正是通过眼、耳、鼻、舌、身等感官把外界信息传递到大脑，经过分析、综合从而获得知识的过程。 1967年 Treicheer揭示了各种信息来源与人类的学习和记忆的关系，人的知识的获取 1%通过味觉； 1.5%通过触觉； 3.5通过嗅觉； 11%通过听觉；
83%通过视觉。也就是说 94%的信息通过听觉和视觉获得。
Treichler在说明人类的记忆与感官之间的关系时指出：人们一般可以记住自己阅读到的 10%，自己听到的 20%，自己看到的 30%，自己看到和听到的
50％，交谈肘自己所说的 70％．他的结论，说明从记忆角度考虑，在学习过程中同时使用听觉和视觉的重要性．
一些心理学家的研究结果
（ 1）对文本信息，多通道与单通道的比较研究结果证明视听联合呈现具有超越各种单独呈现的优势。
（ 2）对于文字和图像，多通道和单通道的比较研究结果表明，当学生用同样的时间观察他们各自的教学显示时，简单的线条图在画图、
识别和标准测试方面要比没有图像的语言呈现有效得多；用没有图像的语言说明方式来说明心脏，在术语及理解力的测验中，其效果与其它具有视觉信息的补充论述相同。
这些理论和研究结果，为我们的教学设计和软件制作提供了重要的可借鉴的依据，媒体的运用并不是越复杂越好，
而是要根据具体的教学目标和内容，来选择合适的媒体。
2.2 个别指导型软件设计
2.2.1典型的个别指导型软件的结构
2.2.2影响个别指导型软件的因素
2.2.1典型的个别指导型软件的结构呈现信息导入部分 提问与应答诊断与反馈 判断结束
2.2.2影响个别指导型软件的因素影响个别指导型软件的主要因素
1,简介；
2.学习者控制；
3.动机；
4.信息呈现方式；
5.问题与应答；
6.对应答的判断；
7.诊断；
8.课程内容的序列化；
9.结束个别指导。
1.简介包括 5个方面的因素：
（ l）主题页
（ 2）目标的呈现
（ 3）使用指南
（ 4）回顾相关的已学过的知识
（ 5）预测试
（ l）主题页个别指导型软件一般以一个主题页开始，以吸引学生的注意，使他们产生一种接受型的态度；并大致表明本课件所涉及的内容；此外，还要注明版权或著作单位和个人。
（ 2）目标的呈现在主题页之后，通常是目标的呈现。
可以是行为目标形式，也可以是非行为目标的呈现。
目标显示出教学材料对于学生的相关性，具有激发学生学习动机的功能，
有助于学习。
（ 3）使用指南使用指南对 ITAI软件的教学效果会有很大的影响。有无方便用户的使用指南，很可能是造成 ITAI软件成败的原因之一。
ITAI软件还应提供在任何地方都能返回使用指南的机制。使用多媒体形式提供使用指南，会使学习者感到方便易用。因此，许多教学软件，采用图片和声音菜单，使学习者一看便知道如何使用软件。
（ 4）回顾相关的已学过的知识有关人类学习的研究表明：学生如果能把当前的新知识同其己知的知识联系起来，他们会学得更好。当然，软件也不必要对相关的知识过于详细地重复，只要提供相关知识的梗概即可。其中常使用类比的方法,使学生产生新旧知识之间的联系。在软件的导入部分这种联系不宜过多，而在软件的教学信息呈现部分可以较多地采用这种方法。
（ 5）预测试有些个别指导型软件在其导入部分有一个预测试，以确定本教学单元对某些学生是否合适。测试可能有三种结果：
① 学生己掌握有关预备知识；
② 学生未掌握预备知识：
③ 学生己大体掌握本教学单元的内容。
2.学习者控制学习者控制是 ITAI软件设计中最复杂的一部分，
也是教学设计领域最有争议的问题之一。
(1)学习者控制的理论依据
（ 2）学习者控制的实现
(3)超文本和超媒体结构中的学习者控制
(1)学习者控制的理论依据认知风格影响着对不同的教 /学方法的选择与响应,依赖或独立的程度会影响学习者要求的控制水平,例如，一个有超文本结构的个别指导，提供不同等级的学习者控制，对依赖型学习者来说这种学习者控制是适用的，
而型的学习者更喜欢使用高交互性的超文本或超媒体材料。
（ 2）学习者控制的实现学习者控制机制很大程度上依赖于：适用于最终用户的界面；基于超媒体应用的存储结构以及适当的人 —机交互方法设计的多媒体。
Hannafin and Peck (1988) 建议把教材用下述方法结构化，以便学习者控制的有效应用：
A．模块化和标题的多层次布局，使学习者一目了然；
B．便于复习，允许很容易地学习课程的不同部分；
C．追踪学习进程，允许学习者继续从先前终止的地方开始学习，或重新开始模块或整个课程的学习；
D．提供完成每一个模块所需的时间估计值。
(3)超文本和超媒体结构中的学习者控制对学和教具有巨大潜力的超媒体系统，有三个主要的特征。超媒体具有巨大的多媒体资源，这些资源以极其精密的方式存储并能够容易且高速的被存取；超媒体能够提供高水平学习者控制的指导型的学习环境，提供学习课程内容的新方法，而且还提供了学习如何学习的环境：从线性路径转移的时机，综合文本、动画和声音信息的环境等，那样的环境要求学习者经常地做出决定和评价学习过程，从而促进学生使用高级思维技能；超媒体系统最重要的潜能是允许高质量的学习者控制。
超媒体应用设计反复使用极复杂的结构，信息存储不允许层次结构模型。例如，一个带有复杂的节点和连接系统的大型数据库，允许使用者从不同的视角和上下文查看同一个信息块。这样，更加灵活的交互形式，使学习者能够产生更适合他们自己知识基础的信息序列。
对于适应性教学，超媒体是一种理想的结构,“学生能够根据他们的需要和认知学习能力来选择学习的知识，因为超媒体程序能够用许多不同的节点保存着知识的不同类型和水平，这些节点带有许多可供选择的连接和结构,
3.动机学习动机是指直接推动学生学习的一种内部动力，是激励和指引学生进行学习的一种需要。学生的学习受多方面因素的影响，其中主要是受学习动机的支配。
（ 1） Lepper的动机理论
（ 2） Malone的动机理论
（ 3） Keller的 ARCS动机理论
（ 4）适度运用动机因素
（ l） Lepper的动机理论
Lepper(1985)指出，动机分为两种：内在的与外在的。外在动机是指那些与教学没有直接关系的因素，如用学生认为有价值的东西奖赏他们，从而激励他们的学习积极性。 Lepper的研究表明，当使用了外在动机后，学生对于学习本身的兴趣会减少，因为他们的目标是指向奖赏而不是学习本身。相比之下，内在动机则是指那些激发学生学习的内在因素。当学生认为学习中充满了乐趣，便是内在动机的作用。
Lepper的动机理论激发学生内在动机的方法有：
① 运用游戏技巧；
② 软件中的修饰部分应能增强学生的注意力并诱发学生更深层次的认知加工；
③ 创造一个让学生主动探求的环境；
④ 给予学生个人控制；
⑤ 给学生以挑战；
⑥ 增强学生的好奇心；
⑦ 给于鼓励。
此外，他还指出，保持动机的技巧可以分为两个层次：宏观层次和微观层次。
宏观层次指的是教学策略层次，
如运用游戏技巧等；微观层次指的是软件中的具体细节，如图象和动画的应用。
（ 2） Malone的动机理论
① 挑战。 最重要的原则是挑战应适合学生，
不宜太简单，也不宜太难。
② 好奇。 Malone将好奇分为两种：感知性好奇和认知性好奇。感知性好奇是由那些新奇的能吸引学生注意的视、听觉信息所激发；
认知性好奇则由与学生现有认知结构、期望不符或矛盾的信息所激发，这些情景都能诱发学生去寻找新的信息来解决这种认知矛盾。
Malone的动机理论
③ 控制。这里有三条规则与学生控制有关：
偶发性、选择性和效力性。
根据偶发性原则，软件应能根据学生的行为与反应决定下一个教学序列，软件的反馈也完全根据学生的应答来决定；选择性原则鼓励学生多用菜单、分支等结构；效力性原则指能让学生的行为反应具有较强效力 (影响、结果 )
的软件能增强学生动机。
④ 情景设想。即让学生设想他们处于某种生动的情景、事件之中，这样会有助于学习。
（ 3） Keller的 ARCS动机理论注意、相关、自信、满意，其英文分别为
Attention,Relevance,Confidence，
Satisfaction，这便是 ARCS模式。
① 注意（ Attention）。软件应始终能保持学生的注意，好奇是保持注意的重要途径之一。感知上的和内容上的变化都有助于学生保持注意。
② 相关（ Relevance）。即向学生表明他们所学的对他们将来是非常有用的。
Keller的 ARCS动机理论
③ 自信（ Confidence）。为了增强学生的自信，可以采用使学生保持良好的期望；
或者提供学生成功的机会；或给学生一定的控制。
④ 满意（ Satisfaction）。让学生以真正有用的方式运用所学的知识；当学生取得成绩时给以积极鼓励；当学生遇到困难时正确引导；公平对待每个学生。
（ 4）适度运用动机因素动机对 CAI软件设计是非常重要的，各个学派也提出了各自的建议，但是，在采用这些建议时应该适度。例如，学生控制能够提高动机，
但太多的学生控制也可能不利于学习，因为学生在太多的选择前会无所适从。同样，软件也不要在激发学生的想象力方面走过了头，应当平衡使用各种因素 。
4.教学信息的呈现呈现教学信息是个别指导型软件的基本功能，
如何呈现教学信息，既有方法问题，也有媒体的使用问题。
(1)媒体的选择和使用
（ 2）信息呈现方法
(1)媒体的选择和使用在第一节中已叙述过媒体选择的一般原则，这里就具体使用提出一些建议。
① 文本。文本是呈现教学信息的常用的基本形式,能够表达许多概念、原理以及富有想象的内容，但在使用时应注意：文本呈现长度（即学生的两个连续反应的间隔）不宜太长；文本的布局应匀称美观；文本质量，
应简明扼要，容易阅读。
② 图形。图形的作用是不可忽视的，许多情况下用图形展示教学信息会更加简捷明了。
③ 图像与动画。
图像和动画与文本相比，对学习者有更强的吸引力，更能引起学习者的注意，因此在使用图像和动画时，应特别注意它们所表达的内容的重要性，即对实现教学目标起关键作用的内容，那些不易理解，仅用文字、解说、图形难以表达清楚的抽象概念和教学内容，或是具有连续变化的动态过程的教学内容，或者为了活跃学习气氛，提高学生的学习积极性等，采用图像与动画形式，会产生更好的效果。
此外，应注意：
图像与动画信息应与教学的其它信息一致并相互融合；
避免使用过于真实的细节。细节可能增强学生的记忆负担并使学生因不知重点而不知所措，简单的线形图在突出某一点内容时比真实图片要明确得多；
让学生自己控制图像呈现的时间长度。
④ 颜色的使用。颜色与图像的使用密切相关，它是吸引注意力的有效手段。它可增强显示内容的信息含量。使用时应注意：
使用的颜色种类不宜太多；
颜色的使用应强调将学生的注意力吸引到重要的信息上来。有些颜色，尤其是那些在视觉范围中部的黄色和蓝色比其它颜色更容易被感知；
有些颜色的组合应尽量避免，如红与绿、蓝与黄、
绿与蓝、红与蓝等；
颜色的使用应与社会习惯或实际颜色一致。
⑤ 声音。
在 ITAI软件中声音是不可缺少的。声音信息主要有背景音乐、文字配音和解说以及情景配音，如海涛、雷电、汽车、火车、风雨之声等自然界的声音等，这些声音信息的使用将会提高 ITAI的应用效果。
（ 2）信息呈现方法个别指导型软件呈现的信息类型主要有：
① 言语信息；
② 概念；
③ 原理与规则；
④ 动作技能。
针对不同类型的信息，呈现的方法也有所不同。
言语信息可以表示多种关系，如时间的 (做 A后再做 B)、因果的 ( A导致 B)、类属的 ( A是 B的一个成员 )等。在呈现言语信息时，知识点间的逻辑关系必须表达出来。
概念信息包括具体概念和抽象的概念,是我们所学知识的重要的组成部分，它是具有共同特征的事物的集合，这些特征使这个概念区别于另一个概念。在表述概念时，首先要定义概念的特征，这些特征称相关特征。同时给出概念的简单实例。
原理与规则的教学在数学、物理、社会科学中都占有重要的地位。它常通过两种途径教授：归纳与演绎。可以采用虚拟现实或模拟的方法，让学生主动地进行探索和研究，使用的媒体经常是文字配以动画并加以必要的声响。
动作技能的教学，通常是经过一步步地讲解、演示、示范来传授的。大多技能都可以分解为较小的技能的组合，这样便于学生一步步地学习。为了说明动作技能，经常采用图形和动画，并配以文字和声音的说明。
5.问题与应答设计
（ 1）问题设计
（ 2）应答设计
(1) 问题设计
① 问题的功能提问使学生集中注意；能提供练习；引导学生对教学信息的深层次加工；能评价学生对所学知识的掌握程度，通过学生的应答，可以决定下步教学的内容。
② 问题的类型问题大体分两类：备选性应答题和建构性应答题。
③ 提高问题测试理解程度的能力许多 CAI中的问题设计并不能测试学生的理解能力，因为许多问题只是机械地将教材上的原话改为问题形式，学生只要记住教材上的关键词而不一定理解就能回答这些问题。为了测试学生的理解程度，可以使用以下三种方法。
同义词替换。用教材上句子的同义词来变换一种说法。
规则与原理的新应用。
分类的延伸。要求学生将所学的规则与原理延伸到其上位类属或下位类属。如：在讲述哺乳动物的呼吸系统后，有关动物的呼吸系统的问题便是上位类属问题，而关于灵长类动物的呼吸系统的问题便是下位类属问题。
(2)应答设计提问的下步是回答，它是学生通过计算机完成的。因此软件设计者要充分理解学习者和计算机能够支持输入回答的能力。设计应答时应注意：
① 应答方式
② 应答的精简性
③ 应答提示符
① 应答方式应答方式指学生回答问题时，通过计算机输入其答案的方式，主要有：
键盘方式。 这种方式具有很大的灵活性，在回答各种问题时都能使用。但要求具有一定的打字技能，否则容易击错健；此外，显示器上的变化学生不易觉察到。
鼠标方式。鼠标具有较强的定位和绘图功能，不要求打字技巧，能使学生把注意力放在屏幕上。
其它方式。 用于输入应答的其它设备还有：光笔、
触摸屏、绘图板、语音输入设备等。
② 应答的精简性应答方式应答的精简性是指在应答设计中，应考虑回答一个问题的工作量不能大，越小越好，以增加应答的精简性。
③ 应答提示符在要求学生回答的问题下面，应有明显的提示符，以表明计算机正在等待应答。例如：
对于需要学生点击鼠标来回答的题目，应使点击区较为明显。并提供鼠标正在等待回答的信息。
一辆轿车以每小时 55公里的速度向北行驶,
35分钟后轿车将行驶多远？
请回答,■
输入你的答案并按回车键
6,判断判断是计算机对应答作出评价的过程，
是为了给出反馈，决定课程顺序，存储学习过程中的数据，是问题应答的重要阶段。
这部分的设计目标是使应答的判断要做得像教师那样周全。设计时应考虑：
（ 1）答案的类型
（ 2）判断的类型
（ 3）反馈及反馈方式
（ 1） 答案的类型在 CAI软件中，无论采用什么样的问题，可能遇到的答案有以下几种：
① 单项选择答案；
② 多项选择答案；
③ 数字答案；
④ 单个字符串答案；
⑤ 多个宇符串答案；
⑥ 数字加字符串答案；
⑦ 不回答。
（ 2） 判断的类型判断是依赖应答（答案）而产生的结果，
其类型可能有以下几种：
① 应答是正确的；
② 应答中包含有预期的错误；
③ 应答中包含有非预期的错误；
④ 应答部分正确，即应答中的信息是正确的，但又不完整；或正确信息里附加了一些预期的或非预期的错误；
⑤ 无答案。
（ 3）反馈学生使用 CAI进行学习时，要经常回答计算机提出的问题，计算机对学生的回答进行评价并呈现有针对性的信息，这种针对学生的回答提供的评价信息，在 CAI中称为反馈。根据学生的应答，可能的反馈有：
① 对正确应答的反馈；
② 对预期错误应答的反馈；
③ 对非预期错误应答的反馈；
④ 对不应答的反馈。
（ 4）反馈方式
① 文本反馈，用文字表述反馈的内容；
② 图形反馈，用图形或动画表示学生的应答是否正确；
③ 自然反馈。这种方式常用于实验练习，当学生正确完成操作时，预期的结果就显示出来，否则就会显示错误的结果；
④ 视错误情况而定的反馈，这种情况表现出一定的智能性,例如,
视错误情况而定的反馈，例如：
谁发明了电灯?
回答,■ Alexander Graham Bell
不对，他发明了电话。
击回车键后，再试一次。
谁发明了电灯?
回答,■ Samnel Morse
不对，他发明的是电报。
击回车键后，再试一次。
视错误情况而定的反馈谁发明了电灯?
回答,■ Thomas Edison
基本做对了,最好用他中间的名字 。
击回车键，再试试看。
谁发明了电灯?
回答,■ Thomas Alva Edison
回答的非常好,控继续键 …
7.诊断和补习对学生的回答除了作出判断和反馈外，还应根据判断的结果展开进一步的学习活动，促进学生的有效学习，其方法主要有：
（ l）不提供正确答案，要求学生再试一次；
（ 2）针对错误类型进行补习；
（ 3）提供正确答案，引导学生到一个分支序列可采取如下的分支结构：
① 告诉学生正确答案是什么，保持原有的教学目标，
但将学生引入到一个分支序列，其中的教学内容不变，
只是将其分解为小步子。
② 将正确答案告诉学生，放弃原有的教学目标，引导学生进入 — 个分支序列，介绍或让学生复习应具备的先决知识和技能。
8.课程内容的序列化通过计算机实现的教学，对课程的内容如何进行组织，是 CAI软件设计时必须考虑的一个重要问题，
其优劣程度直接影响着 CAI软件的质量。经常使用的课程序列有：
（ 1） 线性序列。将课程内容以线性序列方式提供给学生。这种方式单调，缺乏趣味性。
（ 2） 分级序列。根据课程的难易程度或根据学生对课程的熟悉程度分级。
（ 3）分支课程序列。根据学生的选择或完成学习的情况，组织分支序列。
（ 4） 基于学生完成情况调整难度的课程序列。
（ 3）分支课程序列分支点 4是否 否是分支点 3
是否分支点 1
开始标题页指导学习菜单学生选择结束什么是冰川提问三个问题三个问题都答对了吗？
冰川是怎样形成的问题答对了吗 第一次回答 补救分支序列
（ 4） 基于学生完成情况调整难度的课程序列开始一般规则与实例给出有一定难度的问题这个难度水平的问题能答对 90%
以上吗？
增加难度水平有困难吗？
增加难度结束正确率在
50%以下 难度可再 易吗教学减小难度
N
Y
N Y
Y
N
N
随难度变化的课程序列
9.结束个别指导
(l)提供过渡到新课的说明。
(2)提供本课的概括信息，如概述本课的重点和难点。
(3)给出一个学生完成本课的情况总结，或对将来的学习提出建议。
(4)强化记忆，促进学习迁移。为此，在一课中除了个别指导外，还可在后面跟一个操练或模拟。
2.3 操练和练习型软件设计
2.3.1操练和练习的基本步骤
2.3.2影响操练型软件设计的主要因素
2.3.1操练和练习的基本步骤介绍部分 选择项目 提问和反应结束 反馈 判断反应
2.3.2影响操练型软件设计的主要因素在个别指导型软件设计中提出的设计要点，同样适用于操练型软件的设计。此外，在设计操练型软件时还需注意以下几点：
1.引入部分
2,项目产生的方法
3.项目的呈现
4.操练型软件中提高学习动机的方法
5.数据存储
1.引入部分操练型软件的基本目的是让学生对学习过的内容更好的掌握和运用，因此在操练的引入部分，常给学生一定的控制，
控制因素包括题型、难易程度、知识点等，学生根据自己的需要进行选择。例如：化学练习软件引入部分界面 。
化学练习软件引入部分界面
2,项目产生的方法操练和练习中项目的产生方法基本上是两种：
一种是从计算机所存储的题目表中呈现教材，
例如与外语单词相对应的词汇表，计算机保存有外语单词及相应的本国语义，程序以某种方式呈现外语单词，要求学习回答相应的本国语义。另一种是根据一定的算法。例如，
在算术或数学课中，要求学生做加法练习，
计算机产生两个数并要求学生将它加起来，
提出的两个数以及它们的相加的结果，都是计算机临时产生的,例如,
开始选择从 0到 9的一个数存入
X
选择另一个 0到 9的数存入 Y
要求学生计算
X+Y=？
学生的答案等于 X+Y
吗？
要求学生输入答案对错误答案的反馈对正确答案的反馈继续作练习吗？
结束
N
Y
Y
N
3.项目的呈现如何选择一个项目呈现给学习者，操练和练习型软件经常采用一定的规则或算法，以利于信息从短时记忆向长时记忆过渡的过程。
(1)随机选择
(2)有组织的排序
(3)排除项目标准
（ 1）随机选择随机选择项目固然使学习者无规律可寻，
增加了对所学内容记忆的紧迫感，在某种意义上有促进记忆的效果。但是，因为是随机的，有可能刚呈现过的项目又很快出现，而没有呈现过的项目却总不出现，这样就降低了学习效率。
（ 2）有组织的排序其基本方法有两种：
① 闪烁卡式排序
② 可变间隔操作排序闪烁卡式排序开始看最上面的一张卡翻译单词看反面答案答案正确？
放在所有卡的最下面丢在一边 还有卡剩下吗？
拾起所有卡，洗卡继续练习吗
？
结束
Y
Y
Y
N
N
N
闪烁卡式排序可变间隔操作排序
原理可变间隔操作排序的基本思想是：
使被答错的项目很快再次出现，从而加速信息从短时记忆向长时记忆的过渡。对于回答正确的项目，使它再次出现的机率逐渐减少。
可变间隔操作排序流程开始呈现序列中最顶层的项目学生回答回答正确 删除该序列中最顶层 项目 序列中还有项 目？
结束将该项目从序列的所以位置上删除掉
N=首次插入的位置数将该项插入序列的第 N个位置，并且
N和 N以下的项目均向后移
N=下次插入的位置数 是否能再插入
？
N
Y
Y
N
N
Y
可变间隔排序流程图可变间隔操作排序插入位置算法其中插入的位置数可按一定的算法求得，
例如用算法,Nk = Nk-1 + 2k
NK 表示本次插入位置数； NK-1 表示前次插入位置数； K表示插入次数。
可变间隔操作排序实例在这个实例中，要求对每个单词（项目）正确回答二次，因此包括 10个单词的序列共有 20个项目。单词前的加括号的数字（没连续标出）表示单词在序列中的位置，单词后的数字用于区分不同的单词。
假设，第一次回答，对排在第一个位置上的单词
7回答正确，按照排序规则将把它从顶层位置上删掉。
开始时的单词（项目）序列：
⑴ 单词 7 ⑹ 单词 10 ⑾ 单词 7 ⒃ 单词 10
单词 3 单词 5 单词 3 单词 5
单词 9 单词 8 单词 9 单词 8
单词 l 单词 2 单词 l 单词 2
⑸ 单词 4 ⑽ 单词 6 ⒂ 单词 4 ⒇ 单词 6
可变间隔操作排序实例第二次对单词 3回答，假设回答错误，按照排序规则首先将它从序列中删除掉，然后按照排序规则插入新的位置，形成新的序列，如下：
⑴ 单词 9 ⑹ 单词 3 ⑾ 单词 7 ⒃ 单词 10
单词 3 单词 5 单词 9 单词 5
单词 l 单词 8 单词 l 单词 8
单词 4 单词 2 单词 3 单词 2
⑸ 单词 10 ⑽ 单词 6 ⒂ 单词 4 ⒇ 单词 6
(3)排除项目的标准和结束操练
① 排除项目标准将项目从列表中排除时要所遵循一定的标准，
主要由以下因素决定：
要求无错反应的次数。无错反应次数是排除项目的重要依据。
其它因素。主要包括反应的速度和学生对项目是否喜欢。如果学生对某个项目的反应速度特别快，那么这个项目不一定达到无错反应次数就可以删除掉；另外，如果学生对某个项目的反应不积极，表现出反应超时或请求帮助，对于这样的项目，可增加无错反应次数，以加深学生对这个项目的理解。
(3)排除项目标准将项目从列表中排除时要遵循一定的标准，主要由以下因素决定：
① 要求无错反应的次数，例如上面的例子，要求无错误地回答两次，那个项目（单词）才能从序列中排除掉。如果要求无错反应次数是 3，则学生要正确地回答 3次，那个项目才能被删除掉。
② 其它因素其它因素主要包括反应的速度和学生对项目是否喜欢。有些操练型软件设计者认为，虽然无错反应次数是排除项目的重要依据，但是，学生的反应速度也是应考虑一个重要因素，
如果学生对某个项目的反应速度特别快，那么这个项目不一定达到无错反应次数就可以删除掉；另外，学生的态度也是要考虑的一个因素，如果学生对某个项目的反应不积极，常表现出反应超时或请求帮助，对于这样的项目，可增加无错反应次数，以加深学生对这个项目的理解。
4.操练型软件中提高学习动机的方法操练型软件在激发学生的学习动机方面不占有任何的优势，单调的形式，乏味的内容，常使学生感到厌倦。因此，在操练型软件设计中如何激发学生的学习动机是一项重要又具有挑战性的工作。根据一些专家的研究，与操练有关的动机技术有以下几种：
（ 1）竞赛，包括与其它学生或与自己竞赛。
（ 2） 采用游戏方式。
（ 3） 设置目标和记分。
（ 4）附加强化。获得成功时，提供一个小的游戏或具有吸引力的图画。
（ 5）控制操练阶段的长度
5.数据存储在操练型软件中，存储数据的目的是多方面的,
① 在可变间隔操作排序为了项目选择,需要暂时存储未来序列的数据；若要求一个项目呈现几次之后才被排除，或被排除的项目需要周期性地复习，这时必须存储学生有关这些项目上的操作水平；
② 对于决定操练结束，需存储与序列有关的数据，如呈现项目的总数、一个操练的时间长度、项目的正确数或正确的百分比、被排除项目的总数、没有被排除项目的数目等；
③ 对于学生的操作，需要永久保存重新开始时所需要的数据。为了告诉学生在一个操练中的进展情况，
需永久地或暂时地存储一些数据，如操练项目的正确率等。
2.4 网络教学软件设计网络教学，或基于 Web的教学，简单地说是指通过 Internet/Intranet提供的媒体和支持，将计算机与外部资源进行超连接，由此构成的教学领域（ domain）。
教学被设计成通过计算机响应学习者的交互来展示课程内容。基于 Web的教学，简单的可以是把系统用做获取信息的,翻页器,（ page
turner），复杂的可以是一个集成系统，这样的系统登录学习者的输入并做出反应，提供与视频、
动画、影像、表格、测试或软件的交互，不仅能通过与,教材,的交互进行学习，而且学习者之间能够通过聊天、小组讨论、电子邮件、电子白板，或其他程序。
网络教学软件设计本节包括,
2.4.1网页元素的设计
2.4.2网页的设计
2.4.3站点的整体设计
2.4.1网页元素的设计网页元素是指组成网页内容的要素，是一个
Web站点中最小的元素。网页元素设计一般包括,
(1)文本；
(2)多媒体，包括图像、动画、音频,视频；
（ 3）配色的设计。
1.文本
(1)文本内容研究表明，在 Web上阅读文字内容通常要比在纸张上阅读相同的内容花更长的时间，而浏览者却倾向于希望快速测览网页并找到他所想找的内容，因此文本设计应该遵循以下原则：
① 简练。内容简练，段落简短，避免在一个窗口中显示超过多的内容。
② 快速切入主题。在论述的开始就阐明主题，不宜以过长的、不连贯的内容作为开端。
③ 适当地应用标题。通过标题突出与内容相关的主要信息，但不宜太长。
④ 突出页面中所要表达的观点。如用文本的高亮显示等，但不宜使用下划线来强调文本。
⑵ 文本的排版和格式化
① 利用文本的不同颜色、尺寸、格式、位置以及预留空白空间来进行段落排版和格式化，以提高网页的可读性。
② 设置字体层次。为了突出内容，每页可考虑使用三种字体，一种用于页标记和标题，一种用于主体文本，一种用于导航。
③ 使用 CSS（ Cascading Style sheets，层叠样式表）样式排版和格式化。不仅能更方便快捷地为内容设置文字和段落样式，还可以实现一些通过标记语言无法实现的一些特效，如详细设计的行间距、字间距等。
④ 尽量使用常用字体，保证显示页面效果。
⑤ 字符的图像化，以便使用特殊格式的文本。
2.多媒体
(1)采用通用的媒体格式。
（ 2）不滥用多媒体。不要在网页中滥用多媒体资源，
因为一般多媒体资源所需要的传输带宽较高，而实际上，一般达不到所需带宽要求，影响网页下载速度,
（ 3）恰当地使用声音。选择有利于学习的背景音乐，
可以使学习者在浏览时感受到一种文化的氛围。
（ 4）资源分类存储。把每类媒体资源都分别存储在独立的文件夹中，以便于资源的管理。
（ 5）采用十六进制颜色名。为了确保在客户端浏览器上重现设计者所设计的颜色，尽量使用十六进制数而不是颜色的名称来表示颜色值。
（ 6）采用 256种网页安全色。确保在不同分辨率的显示器上正确显示颜色。
3．配色
（ 1）网页组成元素和网页背景或背景图之间应存在一定的对比度。这将有利于网页内容的区分和突出的效果。
（ 2）链接颜色的设置。为了帮助浏览者记忆已访问的链接，应该利用颜色区分已访问的链接和未访问的链接，同时，要把键接文字以特定的颜色和格式显示出来。
2.4.2网页的设计网页的设计主要指网页布局的设计以及网页窗口的 GUI设计。
1．网页布局的设计原则网页是信息交流和应用的基本形式，根据网络课程的应用特点和使用要求，网页布局（特别是对主页）的设计应尽量方便学习者的使用。
主页不同于文本教材的封面，它是学习者每次学习的必经之路，是教学指导者与学习者进行交流的重要渠道，除了所具有的一般性标识外，还必须在此以直接及间接的方式体现出学习内容的性质、特点、
目标等教学要素，使学习者通过直观的浏览进行理解和体会。因此，主页应像学习指导书那样，具有浏览、导读、交流等作用。
根据主页的功能性,可采用如图所示的布局主标志区课程学习服务区用户区留言区课程内容展示区主标志区
2．网页窗口的 GUI设计原则界面设计可借鉴传统的 GUI（ Graphics User Interface，图形用户界面）设计原则，考虑 Web自身的特点，从而形成 Web的
GUI设计原则：
（ 1）页面窗口的尺寸大小要适当。页面的尺寸要与展示的内容多少相符合，页面在长度不宜超过三屏；在宽度上不要超过屏宽，尽量不要在水平方向上产生滚屏效果。
（ 2）慎用模式化窗口。不要为普通窗口创建模式化窗口，将模式化窗口保留给警告、确认和提示信息。
（ 3）窗口的弹出与转向。由用户通过交互，控制窗口的弹出与转向，以减少浏览者迷航的可能性。
（ 4）全屏窗口的使用。尽可能不使用自动全屏模式，如果采用，
先提示用户，让用户来决定；如果进入全屏模式，还要为浏览者提供一个退出全屏方式的途径。
(5)恰当地使用弹出对话框。如警告对话框，确认对话框等等。
2.4.3站点的整体设计
1.站点的体系结构设计站点的体系结构的选择和设计，要依据站点所要提供的内容结构、功能以及允许浏览者所持控制的能力大小，来选择站点的体系结构是线性的、网状的、层次的、树型的还是混合型的。设计时要保持链接宽度和深度的平衡。
2.导航设计
(1)导航状态的区分。用显著的标记或颜色区分已访问的内容和未访问的内容，帮助浏览者记忆访问过的内容。
(2)导航的位置。尽量把主要导航放在页面的顶部和左侧，把辅助导航放在页面的底部，避免把导航放在右侧。
(3)导航的一致性。在一个页面中导航的布局应该和页面的布局保持一致，在不同网页中导航应该是一致的，导航元素在位置、次序和内容上应相对稳定。
（ 4）导航应相对集中。把导航内容尽量放在一起，以减少浏览者反复选择导航时的鼠标移动距离。
2.1 教学软件设计理论
2.2 个别指导型软件设计
2.3 操练和练习型软件设计
2.4 网络教学软件设计
2.1 教学软件设计理论
2.1.1行为主义学习理论与信息技术教学应用软件设计
2.1.2认知学习理论与信息技术教学应用软件设计
2.1.3建构主义学习理论与信息技术教学应用软件设计
2.1.4 媒体传播理论与教学应用软件设计
2.1.1行为主义学习理论与信息技术教学应用软件设计
1,行为主义学习理论
2.为 教学软件设计提供的原则
(1)接近原则，即反应必须在刺激之后立即出现。
(2)重复原则，重复练习能加强学习和促进记忆。
(3)反馈与强化原则，与反应正确性有关的信息可以促进学习。
(4)提示及其衰减原则，在减少提示的条件下，朝着期望的反应引导学生，从而完成学习。
提示及其衰减原则例
计算机的存储器包括 内存储器 和 外存储器。
计算机的存储器包括 和 。
内存储器 外存储器
计算机的存储器包括 和 。
1.认知学习理论，例如信息加工的理论，基本上还是 采取客观主义的传统，认为世界是由客观实体、
其特征以及客观事物之间的关系所构成。与行为主义学习理论所不同的是它强调学习者内部的认知过程。教学的目标在于帮助学习者习得这些事物及其特性，使外界客观事物 (知识及其结构 )内化为其内部的认知结构。
根据认知学习理论对学习的解释，认为学习的各个内部过程分别是接受、期待、提取信息到短时记忆、选择性知觉、语义编码、反应、强化、激发信息的保持、形成概念。
2.1.2认知学习理论与信息技术教学应用软件设计
2.认知学习理论为教学软件提供的设计原则
1981年加涅、维格和罗杰斯等人指出，学习的内部过程与学习周期的几个阶段是一致的。若能将教学软件提供的学习活动（人 -机交互过程）与学习的内部过程相一致，会明显地增加软件的有效性。 为此，人们建立了与学习内部过程相一致的相应的 CAI 活动序列。
学习过程的不同阶段 教学软件提供的相应环境接受 引起注意期待 告诉学生目标提取信息到短时记忆 刺激学生对先前学习的回忆选择感觉信息 呈现刺激材料语义编码 提供学习指导反应 诱发期待的行为强化 提供反馈激发信息的保持 评定行为形成概念 增强记忆和学习迁移认知学习理论为教学软件设计提供的原则
(1)引起注意这是用以唤起和控制学生注意的活动。
其基本方法是，在 教学软件的开始。利用能体现软件内容且具有强烈感染力的图形序列 (或图像 )，或者利用智能性的询问，
如询问学习者的名字，当学习者回答他们的名字后，计算机显示：,××× 同学，
我很高兴和你一起学习 ×××× 课程 !”，
以此来激发学习者的学习兴趣，博得学习者的注意。
(2)告诉学生目标学习开始时，应当让学生了解学习目标，知道他们学习之后将会做什么，从而激起学生对学习的期望。当学生意识到课程的期望时，他们会以更高的热情去学习那些所期望的内容。学生的期望又会影响到获取知识时所使用的将要回忆到短时记忆的知识、技能和策略。描述目标时应使用学生容易理解的语言，而不要使用那些为满足教学的需要，教学设计人员使用的技术术语。期待是可以选择的，引导学生的期待，使他们把注意力集中到关键部分，
为此可以对那些重要的内容加以明显的标记，例如采用彩色、反显或划底线等方法来吸引学生的注意。
(3)刺激学生对先前学习的回忆由于学习要求把已有的与新的知识结合起来，因此在学习新的知识之前，应指出学生应具备的先决知识和技能。例如,通过测试，刺激学生回忆以前的学习，如果缺少这些预先要求的知识和技能，就在新课开始之前进行补救。同时这也使学生意识到自己已掌握的知识和技能与学习目标的关系，使他们有可能充分利用他 (她 )的认知结构中已有的合适的概念来同化新知识。
(4)呈现刺激材料向学生呈现刺激材料，是教学活动的重要组成部分。呈现的刺激材料应具有鲜明的特征，以促进选择性知觉的内部过程。
如学习概念和规则时，使用各种各样的实例作为刺激材料；要求学生掌握规则的使用时就安排各种例题，让学生看到这些规则的应用。
(5)提供学习指导这项活动旨在促进语义编码的内部过程。我们知道，语义编码是为信息的长期存储作准备的加工过程，为了促进这一过程，在 ITAI中，对学生进行有针对性的指导，通过一系列的提示或问题，为学生提供思考问题的思路，启发学生去寻求问题的答案，达到对新知识的理解。
6.诱发学生行为这是促进学生作出反应的活动。为了检验学生对新知识的理解程度，要求学生,做一下,,以表明他们已经理解,怎么做,。这一思想在教学设计中被称为,参与,原则，即主动地学习，其方法是提供足够多的练习，形成新的刺激，诱发学生的行为。
(7)提供反馈在学生作出反应、表现出行为之后，应及时让学生知道其反应的正确性及正确程度，
即向学生提供反馈信息。在学习过程中，反馈是非常重要的，它可以用于形成所期望的行为并强化成功的反应。在错误反应之后的反馈要比正确反应后的反馈更有价值，特别是当学生的反应情绪高涨时，反馈的作用更显著。因此，绝大多数的课件都带有某种类型的相对于正确和错误反应的反馈。
(8)评定行为评定行为的目的是为了促进进一步的回忆并巩固学习结果，是检索和强化的内部过程。其方法是对学生进行测试，并评定成绩，使成功的意义建构加以强化。
(9)增强记忆和学习迁移这些活动旨在促进检索与归纳的内部过程，
帮助学生对新知识进行归类和重组，使之纳入长时记忆的认知结构，牢固地掌握所学内容，同时也培养应用所学知识和技能解决新问题的能力。为此，为学生布置新的任务，
这些任务的完成必须应用已学过的概念和知识。在 ITAI设计中，可提供有利于学习迁移的实例和情境，让学生去求解、去探索，
这不仅有利于学习的迁移，对于发展学生的认知策略也是不可缺少的。
上面列出的九项 ITAI应提供的学习活动及其顺序，作为一种指导设计的框架，具有一定的普遍意义。但不是绝对的、唯一的，应根据学习目标的性质设计相应的学习活动。对不同类型的学习，应采取不同的方法，例如,,告诉学生目标,的活动，
在发现式学习中是不必要的；而在接受型教学中往往是不可缺少的。
2.1.3建构主义学习理论与信息技术教学应用软件设计
1,建构主义对学习的基本解释
2.建构主义学习理论与 ITAI软件设计
1.建构主义对学习的基本解释建构主义是认知主义的进一步发展，该学习理论认为，学习是学习者主动地建构内部心理表征的过程，加州大学的维特罗克 (M,C,Wittrock,1983)提出的学生学习的生成过程 (generative proccess)模式较好地说明了这种建构过程。
生成学习模式的图式表征短时记忆长时记忆
③ 最初与记忆生成联系选择性知觉
② 注意持续的兴趣长时记忆有关的记忆存储归类进入记忆
⑤ 不成功
⑥ 成功过去经验的影响感觉信息主动建构意义
（ 实验性的 ）
意义的理解感觉到的经 验
①
④ 对照感觉经验做检验
④ 对照记忆经验做检验图 2— 2 生成学习模式的图式表征
⑦ 短时记忆长时记忆对模式的解释根据这一模式，学习的基本过程是：
(l)首先是长时记忆中存在着的影响个体知觉和注意的内容，以及以特殊方式加工信息的倾向进入短时记忆。
(2)这些内容和倾向构成了学习者的动机，
使它不仅能注意外来的、意想不到的有兴趣的信息，而且也能主动地对感觉经验进行选择性注意，具有持续的兴趣去从事选择性的知觉。
(3)经过选择性知觉得到的信息，要达到对其意义的理解，或者说要生成学习，还需要和长时记忆中存在的有关信息建立某种联系，
即主动地理解新信息的意义 。
(4)在与长时记忆进行试验性检验，建构意义时，
可以通过与感觉经验的对照，与长时记忆中已有的信息建立某种联系，即主动的建构新信息的意义。
(5)如果经检验，建构意义不成功，应该回到感觉信息，检查感觉信息与长时记忆的试验性联系的策略，如果必要，应该系统地考虑尝试长时记忆中各种不同方面所有的可能性。
(6)如果建构意义成功，即达到了意义的理解。
(7)在新的信息达到意义理解后，可以从短时记忆中归属到长时记忆中，同化到原有的认知结构中，
或导致长时记忆中原有认知结构的重组。
维特罗克的生成学习模式，揭示了学习的基本过程,,学习是建构内在的心理表征的过程，学习者并不是把知识从外界搬到记忆中，而是以已有的经验为基础，通过与外界的相互作用来建构新的理解,。
2.建构主义学习理论与 ITAI软件设计根据建构主义学习理论和教师在学习中的角色和任务，人们开发出了一些比较成熟的教学模式，为 ITAI软件设计提供了实用的指导模型。
(1)支架式教学 (Scaffolding Instruction)
(2)抛锚式教学 (Anchored Instruction)
(3)随机进入教学 (Random Access Instruction)
(1)支架式教学 (Scaffolding Instruction)
支架式教学是指,,教学应当为学习者建构对知识的理解提供一种概念框架。这种框架中的概念是为发展学习者对问题的进一步理解所需要的，为此，
事先要把复杂的学习任务加以分解，以便于把学习者的理解逐步引向深入。,建构主义者从这一思想出发，借用建筑行业中使用的,脚手架,作为上述概念框架的形象化比喻，其实质是利用上述概念框架作为学习过程中的,脚手架,,以便发展学生对问题的进一步理解。即通过这种,脚手架,的支撑作用 (或曰,支架作用,)不停顿地把学生的智力从一个水平提升到另一个新的更高水平。
支架式教学的几个基本环节
① 搭脚手架。 围绕当前学习主题，建立概念框架。
② 进入情境。 将学生引入一定的问题情境 (概念框架中的某个节点 )。
③ 独立探索。 让学生独立探索。探索内容包括：确定与给定概念有关的各种属性，并将各种属性按其重要性大小顺序排列。
开始时要先由教师启发引导，然后让学生自己去分析；探索过程中教师要适时提示，帮助学生沿概念框架逐步攀升。。
④ 协作学习。 进行小组协商、讨论。在共享集体思维成果的基础上达到对当前所学概念比较全面、正确的理解，即最终完成对所学知识的意义建构。
⑤ 效果评价。 对学习效果的评价包括学生个人的自我评价和学习小组对个人的学习评价，评价内容包括：自主学习能力；
对小组协作学习所作出的贡献：是否完成对所学知识的意义建构。
(2)抛锚式教学 (Anchored Instruction)
这种教学要求建立在有感染力的真实事件或真实问题的基础上。确定这类真实事件或问题被形象地比喻为,抛锚,,因为一旦这类事件或问题被确定了，整个教学内容和教学进程也就被确定了 (就像轮船被锚固定一样 )。抛锚式教学以真实事例或问题为基础 (作为,锚,)，所以有时也被称为,实例式教学,或,基于问题的教学,。
抛锚式教学的基本环节
① 创设情境。 使学习能在和现实情况基本一致或相类似的情境中发生。
② 确定问题。 在上述情境下，选择出与当前学习主题密切相关的真实性事件或问题作为学习的中心内容
(让学生面临一个需要立即去解决的现实问题 )。
③ 自主学习。 教师不直接告诉学生应当如何去解决面临的问题，而是向学生提供解决该问题的有关线索，
并特别注意发展学生的,自主学习,能力。包括：
确定学习内容表的能力 (学习容表是指，为完成与给定问题有关的学习任务所需要的知识点清单 )；获取有关信息与资料的能力 (知道从何处获取以及如何去获取所需的信息与资料 )；利用、评价有关信息与资料的能力。
④ 协作学习。 讨论、交流，通过不同观点的交锋，补充、修正，加深每个学生对当前问题的理解。
⑤ 效果评价。 由于抛锚式教学要求学生解决面临的现实问题，学习过程就是解决问题的过程，即由该过程可以直接反映出学生的学习效果。因此对这种教学效果的评价往往不需要进行独立于教学过程的专门测验，只需在学习过程中随时观察并记录学生的表现即可。
(3)随机进入教学 (Random Access Instruction)
随机进入教学的基本思想源于建构主义学习理论的一个新分支一,弹性认知理论,。这种理论的宗旨是要提高学习者的理解能力和他们的知识迁移能力。
由于事物的复杂性和问题的多面性，要做到对事物内在性质和事物之间相互联系的全面了解和掌握，即真正达到对所学知识的全面而深刻的意义建构是很困难的。往往从不同的角度考虑可以得出不同的理解。
为克服这方面的弊病，在教学中就要注意对同一教学内容，要在不同的时间、不同的情境下、为不同的教学目的、用不同的方式加以呈现。即让学习者随意通过不同途径、不同方式进入同样教学内容的学习，从而获得对同一事物或同一问题的多方面的认识与理解，
这就是所谓,随机进入教学,。
随机进入教学的基本环节
① 呈现基本情境。 向学生呈现与当前学习主题的基本内容相关的情境。
② 随机进入学习。 取决于学生,随机进入,学习所选择的内容，而呈现与当前学习主题的不同侧面特性相关联的情境。
③ 思维发展训练。 由于随机进入学习的内容通常比较复杂，所研究的问题往往涉及许多方面，
因此在 这类学习中，教师还应特别注意发展学生的思维能力。其方法是：教师与学生之间的交互应在,元认知级,进行；要注意建立学生的思维模型，即要了解学生思维的特点；注意培养学生的发散性思维。
④ 小组协作学习。 围绕呈现不同侧面的情境所获得的认识展开小组讨论。在讨论中，每个学生的观点在和其他学生以及教师一起建立的社会协商环境中受到考察、评论，同时每个学生也对别人的观点、看法进行思考并作出反映。
⑤ 学习效果评价。 包括自我评价与小组评价，评价内容与支架式教学中相同。
不难看出，建构主义的教学方法尽管有多种形式，但有许多是共同的，如在教学环节中都包含有情境创设、协作学习
(在协作、讨论过程中当然还包含有,对话,)，并在此基础上由学习者自身最终完成对所学知识的意义建构。
2.1.4 媒体传播理论与教学应用软件设计学习理论的运用，主要是表现在宏观上，
对 ITAI软件的结构设计会产生较大的影响；
而媒体理论的应用主要是表现在微观上，即在呈现教学信息时，采用什么形式的媒体会更加有利于学生的学习。
1．戴尔的,经验之塔,理论
2．多媒体的应用理论
1．戴尔的,经验之塔,理论戴尔的,经验之塔,理论，对认识和探讨教学媒体的功能与应用有着重要的作用，它告诉我们，各种教学媒体所提供的信息的性质和价值。
2．多媒体的应用理论多媒体的应用能够为学习者提供多种刺激，人类的学习过程正是通过眼、耳、鼻、舌、身等感官把外界信息传递到大脑，经过分析、综合从而获得知识的过程。 1967年 Treicheer揭示了各种信息来源与人类的学习和记忆的关系，人的知识的获取 1%通过味觉； 1.5%通过触觉； 3.5通过嗅觉； 11%通过听觉；
83%通过视觉。也就是说 94%的信息通过听觉和视觉获得。
Treichler在说明人类的记忆与感官之间的关系时指出：人们一般可以记住自己阅读到的 10%，自己听到的 20%，自己看到的 30%，自己看到和听到的
50％，交谈肘自己所说的 70％．他的结论，说明从记忆角度考虑，在学习过程中同时使用听觉和视觉的重要性．
一些心理学家的研究结果
（ 1）对文本信息，多通道与单通道的比较研究结果证明视听联合呈现具有超越各种单独呈现的优势。
（ 2）对于文字和图像，多通道和单通道的比较研究结果表明，当学生用同样的时间观察他们各自的教学显示时，简单的线条图在画图、
识别和标准测试方面要比没有图像的语言呈现有效得多；用没有图像的语言说明方式来说明心脏，在术语及理解力的测验中，其效果与其它具有视觉信息的补充论述相同。
这些理论和研究结果，为我们的教学设计和软件制作提供了重要的可借鉴的依据，媒体的运用并不是越复杂越好，
而是要根据具体的教学目标和内容，来选择合适的媒体。
2.2 个别指导型软件设计
2.2.1典型的个别指导型软件的结构
2.2.2影响个别指导型软件的因素
2.2.1典型的个别指导型软件的结构呈现信息导入部分 提问与应答诊断与反馈 判断结束
2.2.2影响个别指导型软件的因素影响个别指导型软件的主要因素
1,简介；
2.学习者控制；
3.动机；
4.信息呈现方式；
5.问题与应答；
6.对应答的判断；
7.诊断；
8.课程内容的序列化；
9.结束个别指导。
1.简介包括 5个方面的因素：
（ l）主题页
（ 2）目标的呈现
（ 3）使用指南
（ 4）回顾相关的已学过的知识
（ 5）预测试
（ l）主题页个别指导型软件一般以一个主题页开始，以吸引学生的注意，使他们产生一种接受型的态度；并大致表明本课件所涉及的内容；此外，还要注明版权或著作单位和个人。
（ 2）目标的呈现在主题页之后，通常是目标的呈现。
可以是行为目标形式，也可以是非行为目标的呈现。
目标显示出教学材料对于学生的相关性，具有激发学生学习动机的功能，
有助于学习。
（ 3）使用指南使用指南对 ITAI软件的教学效果会有很大的影响。有无方便用户的使用指南，很可能是造成 ITAI软件成败的原因之一。
ITAI软件还应提供在任何地方都能返回使用指南的机制。使用多媒体形式提供使用指南，会使学习者感到方便易用。因此，许多教学软件，采用图片和声音菜单，使学习者一看便知道如何使用软件。
（ 4）回顾相关的已学过的知识有关人类学习的研究表明：学生如果能把当前的新知识同其己知的知识联系起来，他们会学得更好。当然，软件也不必要对相关的知识过于详细地重复，只要提供相关知识的梗概即可。其中常使用类比的方法,使学生产生新旧知识之间的联系。在软件的导入部分这种联系不宜过多，而在软件的教学信息呈现部分可以较多地采用这种方法。
（ 5）预测试有些个别指导型软件在其导入部分有一个预测试，以确定本教学单元对某些学生是否合适。测试可能有三种结果：
① 学生己掌握有关预备知识；
② 学生未掌握预备知识：
③ 学生己大体掌握本教学单元的内容。
2.学习者控制学习者控制是 ITAI软件设计中最复杂的一部分，
也是教学设计领域最有争议的问题之一。
(1)学习者控制的理论依据
（ 2）学习者控制的实现
(3)超文本和超媒体结构中的学习者控制
(1)学习者控制的理论依据认知风格影响着对不同的教 /学方法的选择与响应,依赖或独立的程度会影响学习者要求的控制水平,例如，一个有超文本结构的个别指导，提供不同等级的学习者控制，对依赖型学习者来说这种学习者控制是适用的，
而型的学习者更喜欢使用高交互性的超文本或超媒体材料。
（ 2）学习者控制的实现学习者控制机制很大程度上依赖于：适用于最终用户的界面；基于超媒体应用的存储结构以及适当的人 —机交互方法设计的多媒体。
Hannafin and Peck (1988) 建议把教材用下述方法结构化，以便学习者控制的有效应用：
A．模块化和标题的多层次布局，使学习者一目了然；
B．便于复习，允许很容易地学习课程的不同部分；
C．追踪学习进程，允许学习者继续从先前终止的地方开始学习，或重新开始模块或整个课程的学习；
D．提供完成每一个模块所需的时间估计值。
(3)超文本和超媒体结构中的学习者控制对学和教具有巨大潜力的超媒体系统，有三个主要的特征。超媒体具有巨大的多媒体资源，这些资源以极其精密的方式存储并能够容易且高速的被存取；超媒体能够提供高水平学习者控制的指导型的学习环境，提供学习课程内容的新方法，而且还提供了学习如何学习的环境：从线性路径转移的时机，综合文本、动画和声音信息的环境等，那样的环境要求学习者经常地做出决定和评价学习过程，从而促进学生使用高级思维技能；超媒体系统最重要的潜能是允许高质量的学习者控制。
超媒体应用设计反复使用极复杂的结构，信息存储不允许层次结构模型。例如，一个带有复杂的节点和连接系统的大型数据库，允许使用者从不同的视角和上下文查看同一个信息块。这样，更加灵活的交互形式，使学习者能够产生更适合他们自己知识基础的信息序列。
对于适应性教学，超媒体是一种理想的结构,“学生能够根据他们的需要和认知学习能力来选择学习的知识，因为超媒体程序能够用许多不同的节点保存着知识的不同类型和水平，这些节点带有许多可供选择的连接和结构,
3.动机学习动机是指直接推动学生学习的一种内部动力，是激励和指引学生进行学习的一种需要。学生的学习受多方面因素的影响，其中主要是受学习动机的支配。
（ 1） Lepper的动机理论
（ 2） Malone的动机理论
（ 3） Keller的 ARCS动机理论
（ 4）适度运用动机因素
（ l） Lepper的动机理论
Lepper(1985)指出，动机分为两种：内在的与外在的。外在动机是指那些与教学没有直接关系的因素，如用学生认为有价值的东西奖赏他们，从而激励他们的学习积极性。 Lepper的研究表明，当使用了外在动机后，学生对于学习本身的兴趣会减少，因为他们的目标是指向奖赏而不是学习本身。相比之下，内在动机则是指那些激发学生学习的内在因素。当学生认为学习中充满了乐趣，便是内在动机的作用。
Lepper的动机理论激发学生内在动机的方法有：
① 运用游戏技巧；
② 软件中的修饰部分应能增强学生的注意力并诱发学生更深层次的认知加工；
③ 创造一个让学生主动探求的环境；
④ 给予学生个人控制；
⑤ 给学生以挑战；
⑥ 增强学生的好奇心；
⑦ 给于鼓励。
此外，他还指出，保持动机的技巧可以分为两个层次：宏观层次和微观层次。
宏观层次指的是教学策略层次，
如运用游戏技巧等；微观层次指的是软件中的具体细节，如图象和动画的应用。
（ 2） Malone的动机理论
① 挑战。 最重要的原则是挑战应适合学生，
不宜太简单，也不宜太难。
② 好奇。 Malone将好奇分为两种：感知性好奇和认知性好奇。感知性好奇是由那些新奇的能吸引学生注意的视、听觉信息所激发；
认知性好奇则由与学生现有认知结构、期望不符或矛盾的信息所激发，这些情景都能诱发学生去寻找新的信息来解决这种认知矛盾。
Malone的动机理论
③ 控制。这里有三条规则与学生控制有关：
偶发性、选择性和效力性。
根据偶发性原则，软件应能根据学生的行为与反应决定下一个教学序列，软件的反馈也完全根据学生的应答来决定；选择性原则鼓励学生多用菜单、分支等结构；效力性原则指能让学生的行为反应具有较强效力 (影响、结果 )
的软件能增强学生动机。
④ 情景设想。即让学生设想他们处于某种生动的情景、事件之中，这样会有助于学习。
（ 3） Keller的 ARCS动机理论注意、相关、自信、满意，其英文分别为
Attention,Relevance,Confidence，
Satisfaction，这便是 ARCS模式。
① 注意（ Attention）。软件应始终能保持学生的注意，好奇是保持注意的重要途径之一。感知上的和内容上的变化都有助于学生保持注意。
② 相关（ Relevance）。即向学生表明他们所学的对他们将来是非常有用的。
Keller的 ARCS动机理论
③ 自信（ Confidence）。为了增强学生的自信，可以采用使学生保持良好的期望；
或者提供学生成功的机会；或给学生一定的控制。
④ 满意（ Satisfaction）。让学生以真正有用的方式运用所学的知识；当学生取得成绩时给以积极鼓励；当学生遇到困难时正确引导；公平对待每个学生。
（ 4）适度运用动机因素动机对 CAI软件设计是非常重要的，各个学派也提出了各自的建议，但是，在采用这些建议时应该适度。例如，学生控制能够提高动机，
但太多的学生控制也可能不利于学习，因为学生在太多的选择前会无所适从。同样，软件也不要在激发学生的想象力方面走过了头，应当平衡使用各种因素 。
4.教学信息的呈现呈现教学信息是个别指导型软件的基本功能，
如何呈现教学信息，既有方法问题，也有媒体的使用问题。
(1)媒体的选择和使用
（ 2）信息呈现方法
(1)媒体的选择和使用在第一节中已叙述过媒体选择的一般原则，这里就具体使用提出一些建议。
① 文本。文本是呈现教学信息的常用的基本形式,能够表达许多概念、原理以及富有想象的内容，但在使用时应注意：文本呈现长度（即学生的两个连续反应的间隔）不宜太长；文本的布局应匀称美观；文本质量，
应简明扼要，容易阅读。
② 图形。图形的作用是不可忽视的，许多情况下用图形展示教学信息会更加简捷明了。
③ 图像与动画。
图像和动画与文本相比，对学习者有更强的吸引力，更能引起学习者的注意，因此在使用图像和动画时，应特别注意它们所表达的内容的重要性，即对实现教学目标起关键作用的内容，那些不易理解，仅用文字、解说、图形难以表达清楚的抽象概念和教学内容，或是具有连续变化的动态过程的教学内容，或者为了活跃学习气氛，提高学生的学习积极性等，采用图像与动画形式，会产生更好的效果。
此外，应注意：
图像与动画信息应与教学的其它信息一致并相互融合；
避免使用过于真实的细节。细节可能增强学生的记忆负担并使学生因不知重点而不知所措，简单的线形图在突出某一点内容时比真实图片要明确得多；
让学生自己控制图像呈现的时间长度。
④ 颜色的使用。颜色与图像的使用密切相关，它是吸引注意力的有效手段。它可增强显示内容的信息含量。使用时应注意：
使用的颜色种类不宜太多；
颜色的使用应强调将学生的注意力吸引到重要的信息上来。有些颜色，尤其是那些在视觉范围中部的黄色和蓝色比其它颜色更容易被感知；
有些颜色的组合应尽量避免，如红与绿、蓝与黄、
绿与蓝、红与蓝等；
颜色的使用应与社会习惯或实际颜色一致。
⑤ 声音。
在 ITAI软件中声音是不可缺少的。声音信息主要有背景音乐、文字配音和解说以及情景配音，如海涛、雷电、汽车、火车、风雨之声等自然界的声音等，这些声音信息的使用将会提高 ITAI的应用效果。
（ 2）信息呈现方法个别指导型软件呈现的信息类型主要有：
① 言语信息；
② 概念；
③ 原理与规则；
④ 动作技能。
针对不同类型的信息，呈现的方法也有所不同。
言语信息可以表示多种关系，如时间的 (做 A后再做 B)、因果的 ( A导致 B)、类属的 ( A是 B的一个成员 )等。在呈现言语信息时，知识点间的逻辑关系必须表达出来。
概念信息包括具体概念和抽象的概念,是我们所学知识的重要的组成部分，它是具有共同特征的事物的集合，这些特征使这个概念区别于另一个概念。在表述概念时，首先要定义概念的特征，这些特征称相关特征。同时给出概念的简单实例。
原理与规则的教学在数学、物理、社会科学中都占有重要的地位。它常通过两种途径教授：归纳与演绎。可以采用虚拟现实或模拟的方法，让学生主动地进行探索和研究，使用的媒体经常是文字配以动画并加以必要的声响。
动作技能的教学，通常是经过一步步地讲解、演示、示范来传授的。大多技能都可以分解为较小的技能的组合，这样便于学生一步步地学习。为了说明动作技能，经常采用图形和动画，并配以文字和声音的说明。
5.问题与应答设计
（ 1）问题设计
（ 2）应答设计
(1) 问题设计
① 问题的功能提问使学生集中注意；能提供练习；引导学生对教学信息的深层次加工；能评价学生对所学知识的掌握程度，通过学生的应答，可以决定下步教学的内容。
② 问题的类型问题大体分两类：备选性应答题和建构性应答题。
③ 提高问题测试理解程度的能力许多 CAI中的问题设计并不能测试学生的理解能力，因为许多问题只是机械地将教材上的原话改为问题形式，学生只要记住教材上的关键词而不一定理解就能回答这些问题。为了测试学生的理解程度，可以使用以下三种方法。
同义词替换。用教材上句子的同义词来变换一种说法。
规则与原理的新应用。
分类的延伸。要求学生将所学的规则与原理延伸到其上位类属或下位类属。如：在讲述哺乳动物的呼吸系统后，有关动物的呼吸系统的问题便是上位类属问题，而关于灵长类动物的呼吸系统的问题便是下位类属问题。
(2)应答设计提问的下步是回答，它是学生通过计算机完成的。因此软件设计者要充分理解学习者和计算机能够支持输入回答的能力。设计应答时应注意：
① 应答方式
② 应答的精简性
③ 应答提示符
① 应答方式应答方式指学生回答问题时，通过计算机输入其答案的方式，主要有：
键盘方式。 这种方式具有很大的灵活性，在回答各种问题时都能使用。但要求具有一定的打字技能，否则容易击错健；此外，显示器上的变化学生不易觉察到。
鼠标方式。鼠标具有较强的定位和绘图功能，不要求打字技巧，能使学生把注意力放在屏幕上。
其它方式。 用于输入应答的其它设备还有：光笔、
触摸屏、绘图板、语音输入设备等。
② 应答的精简性应答方式应答的精简性是指在应答设计中，应考虑回答一个问题的工作量不能大，越小越好，以增加应答的精简性。
③ 应答提示符在要求学生回答的问题下面，应有明显的提示符，以表明计算机正在等待应答。例如：
对于需要学生点击鼠标来回答的题目，应使点击区较为明显。并提供鼠标正在等待回答的信息。
一辆轿车以每小时 55公里的速度向北行驶,
35分钟后轿车将行驶多远？
请回答,■
输入你的答案并按回车键
6,判断判断是计算机对应答作出评价的过程，
是为了给出反馈，决定课程顺序，存储学习过程中的数据，是问题应答的重要阶段。
这部分的设计目标是使应答的判断要做得像教师那样周全。设计时应考虑：
（ 1）答案的类型
（ 2）判断的类型
（ 3）反馈及反馈方式
（ 1） 答案的类型在 CAI软件中，无论采用什么样的问题，可能遇到的答案有以下几种：
① 单项选择答案；
② 多项选择答案；
③ 数字答案；
④ 单个字符串答案；
⑤ 多个宇符串答案；
⑥ 数字加字符串答案；
⑦ 不回答。
（ 2） 判断的类型判断是依赖应答（答案）而产生的结果，
其类型可能有以下几种：
① 应答是正确的；
② 应答中包含有预期的错误；
③ 应答中包含有非预期的错误；
④ 应答部分正确，即应答中的信息是正确的，但又不完整；或正确信息里附加了一些预期的或非预期的错误；
⑤ 无答案。
（ 3）反馈学生使用 CAI进行学习时，要经常回答计算机提出的问题，计算机对学生的回答进行评价并呈现有针对性的信息，这种针对学生的回答提供的评价信息，在 CAI中称为反馈。根据学生的应答，可能的反馈有：
① 对正确应答的反馈；
② 对预期错误应答的反馈；
③ 对非预期错误应答的反馈；
④ 对不应答的反馈。
（ 4）反馈方式
① 文本反馈，用文字表述反馈的内容；
② 图形反馈，用图形或动画表示学生的应答是否正确；
③ 自然反馈。这种方式常用于实验练习，当学生正确完成操作时，预期的结果就显示出来，否则就会显示错误的结果；
④ 视错误情况而定的反馈，这种情况表现出一定的智能性,例如,
视错误情况而定的反馈，例如：
谁发明了电灯?
回答,■ Alexander Graham Bell
不对，他发明了电话。
击回车键后，再试一次。
谁发明了电灯?
回答,■ Samnel Morse
不对，他发明的是电报。
击回车键后，再试一次。
视错误情况而定的反馈谁发明了电灯?
回答,■ Thomas Edison
基本做对了,最好用他中间的名字 。
击回车键，再试试看。
谁发明了电灯?
回答,■ Thomas Alva Edison
回答的非常好,控继续键 …
7.诊断和补习对学生的回答除了作出判断和反馈外，还应根据判断的结果展开进一步的学习活动，促进学生的有效学习，其方法主要有：
（ l）不提供正确答案，要求学生再试一次；
（ 2）针对错误类型进行补习；
（ 3）提供正确答案，引导学生到一个分支序列可采取如下的分支结构：
① 告诉学生正确答案是什么，保持原有的教学目标，
但将学生引入到一个分支序列，其中的教学内容不变，
只是将其分解为小步子。
② 将正确答案告诉学生，放弃原有的教学目标，引导学生进入 — 个分支序列，介绍或让学生复习应具备的先决知识和技能。
8.课程内容的序列化通过计算机实现的教学，对课程的内容如何进行组织，是 CAI软件设计时必须考虑的一个重要问题，
其优劣程度直接影响着 CAI软件的质量。经常使用的课程序列有：
（ 1） 线性序列。将课程内容以线性序列方式提供给学生。这种方式单调，缺乏趣味性。
（ 2） 分级序列。根据课程的难易程度或根据学生对课程的熟悉程度分级。
（ 3）分支课程序列。根据学生的选择或完成学习的情况，组织分支序列。
（ 4） 基于学生完成情况调整难度的课程序列。
（ 3）分支课程序列分支点 4是否 否是分支点 3
是否分支点 1
开始标题页指导学习菜单学生选择结束什么是冰川提问三个问题三个问题都答对了吗？
冰川是怎样形成的问题答对了吗 第一次回答 补救分支序列
（ 4） 基于学生完成情况调整难度的课程序列开始一般规则与实例给出有一定难度的问题这个难度水平的问题能答对 90%
以上吗？
增加难度水平有困难吗？
增加难度结束正确率在
50%以下 难度可再 易吗教学减小难度
N
Y
N Y
Y
N
N
随难度变化的课程序列
9.结束个别指导
(l)提供过渡到新课的说明。
(2)提供本课的概括信息，如概述本课的重点和难点。
(3)给出一个学生完成本课的情况总结，或对将来的学习提出建议。
(4)强化记忆，促进学习迁移。为此，在一课中除了个别指导外，还可在后面跟一个操练或模拟。
2.3 操练和练习型软件设计
2.3.1操练和练习的基本步骤
2.3.2影响操练型软件设计的主要因素
2.3.1操练和练习的基本步骤介绍部分 选择项目 提问和反应结束 反馈 判断反应
2.3.2影响操练型软件设计的主要因素在个别指导型软件设计中提出的设计要点，同样适用于操练型软件的设计。此外，在设计操练型软件时还需注意以下几点：
1.引入部分
2,项目产生的方法
3.项目的呈现
4.操练型软件中提高学习动机的方法
5.数据存储
1.引入部分操练型软件的基本目的是让学生对学习过的内容更好的掌握和运用，因此在操练的引入部分，常给学生一定的控制，
控制因素包括题型、难易程度、知识点等，学生根据自己的需要进行选择。例如：化学练习软件引入部分界面 。
化学练习软件引入部分界面
2,项目产生的方法操练和练习中项目的产生方法基本上是两种：
一种是从计算机所存储的题目表中呈现教材，
例如与外语单词相对应的词汇表，计算机保存有外语单词及相应的本国语义，程序以某种方式呈现外语单词，要求学习回答相应的本国语义。另一种是根据一定的算法。例如，
在算术或数学课中，要求学生做加法练习，
计算机产生两个数并要求学生将它加起来，
提出的两个数以及它们的相加的结果，都是计算机临时产生的,例如,
开始选择从 0到 9的一个数存入
X
选择另一个 0到 9的数存入 Y
要求学生计算
X+Y=？
学生的答案等于 X+Y
吗？
要求学生输入答案对错误答案的反馈对正确答案的反馈继续作练习吗？
结束
N
Y
Y
N
3.项目的呈现如何选择一个项目呈现给学习者，操练和练习型软件经常采用一定的规则或算法，以利于信息从短时记忆向长时记忆过渡的过程。
(1)随机选择
(2)有组织的排序
(3)排除项目标准
（ 1）随机选择随机选择项目固然使学习者无规律可寻，
增加了对所学内容记忆的紧迫感，在某种意义上有促进记忆的效果。但是，因为是随机的，有可能刚呈现过的项目又很快出现，而没有呈现过的项目却总不出现，这样就降低了学习效率。
（ 2）有组织的排序其基本方法有两种：
① 闪烁卡式排序
② 可变间隔操作排序闪烁卡式排序开始看最上面的一张卡翻译单词看反面答案答案正确？
放在所有卡的最下面丢在一边 还有卡剩下吗？
拾起所有卡，洗卡继续练习吗
？
结束
Y
Y
Y
N
N
N
闪烁卡式排序可变间隔操作排序
原理可变间隔操作排序的基本思想是：
使被答错的项目很快再次出现，从而加速信息从短时记忆向长时记忆的过渡。对于回答正确的项目，使它再次出现的机率逐渐减少。
可变间隔操作排序流程开始呈现序列中最顶层的项目学生回答回答正确 删除该序列中最顶层 项目 序列中还有项 目？
结束将该项目从序列的所以位置上删除掉
N=首次插入的位置数将该项插入序列的第 N个位置，并且
N和 N以下的项目均向后移
N=下次插入的位置数 是否能再插入
？
N
Y
Y
N
N
Y
可变间隔排序流程图可变间隔操作排序插入位置算法其中插入的位置数可按一定的算法求得，
例如用算法,Nk = Nk-1 + 2k
NK 表示本次插入位置数； NK-1 表示前次插入位置数； K表示插入次数。
可变间隔操作排序实例在这个实例中，要求对每个单词（项目）正确回答二次，因此包括 10个单词的序列共有 20个项目。单词前的加括号的数字（没连续标出）表示单词在序列中的位置，单词后的数字用于区分不同的单词。
假设，第一次回答，对排在第一个位置上的单词
7回答正确，按照排序规则将把它从顶层位置上删掉。
开始时的单词（项目）序列：
⑴ 单词 7 ⑹ 单词 10 ⑾ 单词 7 ⒃ 单词 10
单词 3 单词 5 单词 3 单词 5
单词 9 单词 8 单词 9 单词 8
单词 l 单词 2 单词 l 单词 2
⑸ 单词 4 ⑽ 单词 6 ⒂ 单词 4 ⒇ 单词 6
可变间隔操作排序实例第二次对单词 3回答，假设回答错误，按照排序规则首先将它从序列中删除掉，然后按照排序规则插入新的位置，形成新的序列，如下：
⑴ 单词 9 ⑹ 单词 3 ⑾ 单词 7 ⒃ 单词 10
单词 3 单词 5 单词 9 单词 5
单词 l 单词 8 单词 l 单词 8
单词 4 单词 2 单词 3 单词 2
⑸ 单词 10 ⑽ 单词 6 ⒂ 单词 4 ⒇ 单词 6
(3)排除项目的标准和结束操练
① 排除项目标准将项目从列表中排除时要所遵循一定的标准，
主要由以下因素决定：
要求无错反应的次数。无错反应次数是排除项目的重要依据。
其它因素。主要包括反应的速度和学生对项目是否喜欢。如果学生对某个项目的反应速度特别快，那么这个项目不一定达到无错反应次数就可以删除掉；另外，如果学生对某个项目的反应不积极，表现出反应超时或请求帮助，对于这样的项目，可增加无错反应次数，以加深学生对这个项目的理解。
(3)排除项目标准将项目从列表中排除时要遵循一定的标准，主要由以下因素决定：
① 要求无错反应的次数，例如上面的例子，要求无错误地回答两次，那个项目（单词）才能从序列中排除掉。如果要求无错反应次数是 3，则学生要正确地回答 3次，那个项目才能被删除掉。
② 其它因素其它因素主要包括反应的速度和学生对项目是否喜欢。有些操练型软件设计者认为，虽然无错反应次数是排除项目的重要依据，但是，学生的反应速度也是应考虑一个重要因素，
如果学生对某个项目的反应速度特别快，那么这个项目不一定达到无错反应次数就可以删除掉；另外，学生的态度也是要考虑的一个因素，如果学生对某个项目的反应不积极，常表现出反应超时或请求帮助，对于这样的项目，可增加无错反应次数，以加深学生对这个项目的理解。
4.操练型软件中提高学习动机的方法操练型软件在激发学生的学习动机方面不占有任何的优势，单调的形式，乏味的内容，常使学生感到厌倦。因此，在操练型软件设计中如何激发学生的学习动机是一项重要又具有挑战性的工作。根据一些专家的研究，与操练有关的动机技术有以下几种：
（ 1）竞赛，包括与其它学生或与自己竞赛。
（ 2） 采用游戏方式。
（ 3） 设置目标和记分。
（ 4）附加强化。获得成功时，提供一个小的游戏或具有吸引力的图画。
（ 5）控制操练阶段的长度
5.数据存储在操练型软件中，存储数据的目的是多方面的,
① 在可变间隔操作排序为了项目选择,需要暂时存储未来序列的数据；若要求一个项目呈现几次之后才被排除，或被排除的项目需要周期性地复习，这时必须存储学生有关这些项目上的操作水平；
② 对于决定操练结束，需存储与序列有关的数据，如呈现项目的总数、一个操练的时间长度、项目的正确数或正确的百分比、被排除项目的总数、没有被排除项目的数目等；
③ 对于学生的操作，需要永久保存重新开始时所需要的数据。为了告诉学生在一个操练中的进展情况，
需永久地或暂时地存储一些数据，如操练项目的正确率等。
2.4 网络教学软件设计网络教学，或基于 Web的教学，简单地说是指通过 Internet/Intranet提供的媒体和支持，将计算机与外部资源进行超连接，由此构成的教学领域（ domain）。
教学被设计成通过计算机响应学习者的交互来展示课程内容。基于 Web的教学，简单的可以是把系统用做获取信息的,翻页器,（ page
turner），复杂的可以是一个集成系统，这样的系统登录学习者的输入并做出反应，提供与视频、
动画、影像、表格、测试或软件的交互，不仅能通过与,教材,的交互进行学习，而且学习者之间能够通过聊天、小组讨论、电子邮件、电子白板，或其他程序。
网络教学软件设计本节包括,
2.4.1网页元素的设计
2.4.2网页的设计
2.4.3站点的整体设计
2.4.1网页元素的设计网页元素是指组成网页内容的要素，是一个
Web站点中最小的元素。网页元素设计一般包括,
(1)文本；
(2)多媒体，包括图像、动画、音频,视频；
（ 3）配色的设计。
1.文本
(1)文本内容研究表明，在 Web上阅读文字内容通常要比在纸张上阅读相同的内容花更长的时间，而浏览者却倾向于希望快速测览网页并找到他所想找的内容，因此文本设计应该遵循以下原则：
① 简练。内容简练，段落简短，避免在一个窗口中显示超过多的内容。
② 快速切入主题。在论述的开始就阐明主题，不宜以过长的、不连贯的内容作为开端。
③ 适当地应用标题。通过标题突出与内容相关的主要信息，但不宜太长。
④ 突出页面中所要表达的观点。如用文本的高亮显示等，但不宜使用下划线来强调文本。
⑵ 文本的排版和格式化
① 利用文本的不同颜色、尺寸、格式、位置以及预留空白空间来进行段落排版和格式化，以提高网页的可读性。
② 设置字体层次。为了突出内容，每页可考虑使用三种字体，一种用于页标记和标题，一种用于主体文本，一种用于导航。
③ 使用 CSS（ Cascading Style sheets，层叠样式表）样式排版和格式化。不仅能更方便快捷地为内容设置文字和段落样式，还可以实现一些通过标记语言无法实现的一些特效，如详细设计的行间距、字间距等。
④ 尽量使用常用字体，保证显示页面效果。
⑤ 字符的图像化，以便使用特殊格式的文本。
2.多媒体
(1)采用通用的媒体格式。
（ 2）不滥用多媒体。不要在网页中滥用多媒体资源，
因为一般多媒体资源所需要的传输带宽较高，而实际上，一般达不到所需带宽要求，影响网页下载速度,
（ 3）恰当地使用声音。选择有利于学习的背景音乐，
可以使学习者在浏览时感受到一种文化的氛围。
（ 4）资源分类存储。把每类媒体资源都分别存储在独立的文件夹中，以便于资源的管理。
（ 5）采用十六进制颜色名。为了确保在客户端浏览器上重现设计者所设计的颜色，尽量使用十六进制数而不是颜色的名称来表示颜色值。
（ 6）采用 256种网页安全色。确保在不同分辨率的显示器上正确显示颜色。
3．配色
（ 1）网页组成元素和网页背景或背景图之间应存在一定的对比度。这将有利于网页内容的区分和突出的效果。
（ 2）链接颜色的设置。为了帮助浏览者记忆已访问的链接，应该利用颜色区分已访问的链接和未访问的链接，同时，要把键接文字以特定的颜色和格式显示出来。
2.4.2网页的设计网页的设计主要指网页布局的设计以及网页窗口的 GUI设计。
1．网页布局的设计原则网页是信息交流和应用的基本形式，根据网络课程的应用特点和使用要求，网页布局（特别是对主页）的设计应尽量方便学习者的使用。
主页不同于文本教材的封面，它是学习者每次学习的必经之路，是教学指导者与学习者进行交流的重要渠道，除了所具有的一般性标识外，还必须在此以直接及间接的方式体现出学习内容的性质、特点、
目标等教学要素，使学习者通过直观的浏览进行理解和体会。因此，主页应像学习指导书那样，具有浏览、导读、交流等作用。
根据主页的功能性,可采用如图所示的布局主标志区课程学习服务区用户区留言区课程内容展示区主标志区
2．网页窗口的 GUI设计原则界面设计可借鉴传统的 GUI（ Graphics User Interface，图形用户界面）设计原则，考虑 Web自身的特点，从而形成 Web的
GUI设计原则：
（ 1）页面窗口的尺寸大小要适当。页面的尺寸要与展示的内容多少相符合，页面在长度不宜超过三屏；在宽度上不要超过屏宽，尽量不要在水平方向上产生滚屏效果。
（ 2）慎用模式化窗口。不要为普通窗口创建模式化窗口，将模式化窗口保留给警告、确认和提示信息。
（ 3）窗口的弹出与转向。由用户通过交互，控制窗口的弹出与转向，以减少浏览者迷航的可能性。
（ 4）全屏窗口的使用。尽可能不使用自动全屏模式，如果采用，
先提示用户，让用户来决定；如果进入全屏模式，还要为浏览者提供一个退出全屏方式的途径。
(5)恰当地使用弹出对话框。如警告对话框，确认对话框等等。
2.4.3站点的整体设计
1.站点的体系结构设计站点的体系结构的选择和设计，要依据站点所要提供的内容结构、功能以及允许浏览者所持控制的能力大小，来选择站点的体系结构是线性的、网状的、层次的、树型的还是混合型的。设计时要保持链接宽度和深度的平衡。
2.导航设计
(1)导航状态的区分。用显著的标记或颜色区分已访问的内容和未访问的内容，帮助浏览者记忆访问过的内容。
(2)导航的位置。尽量把主要导航放在页面的顶部和左侧，把辅助导航放在页面的底部，避免把导航放在右侧。
(3)导航的一致性。在一个页面中导航的布局应该和页面的布局保持一致，在不同网页中导航应该是一致的，导航元素在位置、次序和内容上应相对稳定。
（ 4）导航应相对集中。把导航内容尽量放在一起，以减少浏览者反复选择导航时的鼠标移动距离。
