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对中学地理ＣＡＩ软件之设计和应用的思考(2)

2018-06-07 01:05
９、计算机可以提供有趣的学习方式，大大提高学生学习和运用地理知识的兴趣，使学生变被动学习地理 为主动学习地理。
总的来说，计算机对地理教学而言，表达力最强，学习者参与性最强，并能接受反馈的交互式教学媒体。 它对教材内容的传播和学生的接受起着有益的作用。但是，计算机只是一个工具，计算机功能的发挥，必须有 一个优秀的中学地理辅助教学软件来支持。也正是有一个优秀的中学地理辅助教学软件，计算机才能真正在中 学地理教学中发挥上述的优越性。
二、计算机辅助地理教学的历史回顾及评述
计算机辅助教学始于美国，最早是ＩＢＭ公司于１９５８年设计的一个向小学生教授二进制的计算机教学 系统。此后，美国及其他西方国家陆续开发了许多计算机辅助教学系统。我国是从１９７８年科学大会后开始 提出计算机辅助教育项目的。８０年代以来，我国的计算机辅助教学研究有了很大的发展。但与发达国家相比 ，差距仍相当大。
中学地理的计算机辅助教学的发展与整个计算机辅助教学的研究的发展是一致的。在这一领域，西方国家 仍然占据着领先地位。在那里，已经产生了智能型的地理教学系统（如美国的ＳＣＨＯＬＡＲ、ＷＨＹ等）， 并且建立了实用的计算机教学网络（如美国的ＰＬＡＴＯ）。他们的软件已经摆脱了单一模式，形成了各种模 式综合的综合模式。智能型的学习环境（Microworld）、智能型的专家教学系统等人工智能教学软件是他们开 发的热点。在中国，中学地理的计算机辅助教学是由一些高等师范院校和重点中学来研究进行的，开发水平还 很低。虽然数量很可观，但总的来说，目前出现的软件存在着一些共同的问题：
１、软件模式简单，功能单一。主要是练习和操练模式、模拟仿真模式，高级的智能模式或综合模式的软 件基本上没有。

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２、软件没有充分发挥计算机的特有功能。仅仅用计算机显示简单的地理分布知识，用以替代挂图、幻灯 、投影仪的作用。
３、软件设计技术水平不高。声音、文字、图形配合不协调，多静止画面，画面可观性较差，甚至存在科 学性错误；缺乏使用的操作提示，软件结构不利维护。
我国目前的中学地理教学软件并不能充分满足计算机辅助地理教学的需要，在教学中的作用有限，没有充 分体现出计算机辅助地理教学的优越性。因此，设计一个高质量的地理教学软件势在必行。中学地理教学软件 应当具有这样一些特点：信息要有鲜明的地理性，且要从中学地理教学的要求出发；信息量要充分，精度、难 度要适宜；信息表现形式要丰富、形象、生动；内容编排既有以区域为中心的内容，也有以专题为中心的内容 ；使用方便，符合软件设计的一般原则；既有助于教师教学，又有利于学生学习；充分发挥计算机的优越性， 体现计算机的特点。
三、关于中学地理教学软件的构想
１、软件设计目的
这一软件应当是为中国的中学地理教学而设计，适用于初中和高中的地理教师用于辅助课堂教学，也适用 于初高学生个别学习地理。是一个功能全面的综合性实用软件。
２、软件设计原则
为达到设计目的，系统设计应有如下原则：
以中学地理教学大纲为标准选取基本内容，但有提高的余地；具有模块化的结构，且有一定的开放性；用 户界面汉化，操作简便；易于维护和更新。
３、软件结构和功能
系统的核心应当是一个内部数据库，它由两部分组成。一部分是属性数据库，包括各类数值型数据的集合 ；另一部分是图形数据库，包括各类地图、图件、景观图、画面的集合。这两部分数据库构成了系统的基本数 据库。
总的来说，系统功能可分解为输入／输出功能、模拟与仿真功能、练习与测验功能、计算与分析功能、数 据管理功能、教学游戏功能，这些功能都是独立的。由此，系统功能可划分为如下一些模块来执行，有系统管 理模块，输入处理模块，输出处理模块，教学模块，系统维护模块，模拟与仿真模块，练习与测验模块，计算 与分析模块，数据管理模块，教学游戏模块。各模块可能还有一些小模块或下属子模块。可用下面的模块层次 结构图来表示。