同一时期，计算机在地理教育中的应用也在北美洲发展起来。在英国，
这种应用叫做计算机辅助学习(Computer Assis-ted Learning，简称 CAL)， 而在北美，它叫做计算机辅助教学(Computer Assisted Instruction，简称 CAI)。后者的重点是帮助教师教授，甚至在某种程度上代替地理教师。这种 指导思想基于美国心理学家斯金纳(B.F.Skinner)的程序教学理论〔1〕。这 种教学理论把学习过程分为许多步骤。学生应该一步步地学习。如果在某一 阶段已经掌握了所应掌握的东西，学生可以进入下一步的学习。否则他必须 重新学习这一阶段的内容或进行辅助学习。毫无疑问，计算机具有这种教学 的功能，学生也可以通过使用计算机进行有效的自学。所以，用于这个目的 的计算机又叫做教学机器。这个时期，地理教学中使用的软件一般比较简单， 而且只适用于主机。以“气候”程序为例，其教学用程序是 60 年代在北美开 发出来的，用于帮助学生理解和应用柯本的气候分类法。使用这个程序时， 学生和计算机之间的交流限制在定义性和事实性的资料上。如果学生想使用 程序进行质疑，它就显得不够灵活了。虽然计算机的这类应用主要是用于作 业练习的，但它毕竟在教育技术中开辟了一个新领域。
(二)发展的早期阶段
20 世纪 70 年代可以看作是计算机辅助地理学习在英国发展的早期阶 段。计算机可以用于地理教学的思想是从北美洲引进的。英国的一些地理教 师尝试把与使用计算机有关的教材引入课程，例如，某学校的一个地理科把 空间分析的计算机教材用于人文地理基础课程。1972 至 1977 年间，英国计 算机辅助学习国家发展规划资助了计算机辅助高中地理学习项目和地理学会 配套程序交流项目。两个项目都是为了发展计算机辅助地理学习而设立的。
在一些地区，例如赫特福得郡，为学校建立了计算机设施的全国性网络，并 资助计算机辅助地理学习教材的研究。在苏格兰，人们做了同样的工作。与 此同时，科尔(Cole)在整理几年有关计算机辅助学习通讯的基础上，写了一 本重要的著作，题目是《人文地理的地位》。在这本书中，他把计算机辅助 学习的方法同教科书结合起来。
虽然计算机辅助学习在英国的发展最初是受北美影响的，但它仍有自己 的特点。前面提到，在英国，计算机在教育中的应用通常被称作“计算机辅 助学习”(CAL)，而不是“计算机辅助教学”(CAI)。很显然，应用的重点已 经从教师转变到学生。人们把更多的注意力放到了学生的学习过程上。即使 还处于早期阶段，计算机辅助学习已有了多种形式，包括游戏、模拟、建立 模式、查找信息资料等，而不仅限于作业练习这一种形式(虽然仍使用这种形 式帮助学生学习某些地理事实和概念)。
在这个阶段，计算机辅助学习的发展也受到了外部影响。其一是前面提 到的北美洲在这个领域的发展。虽然英国人从不同的角度探索问题，这种影 响还是不可忽略的。其二是其他学科在这方面的影响。例如，20 世纪 60 年 代的最后几年，一系列应用于生物、经济和其他学科的模拟程序出版了，并 配有很好的使用说明。其中的一个配套程序是模拟人口的增长：另一个是显 示水体污染的后果。这些程序是专为教育目的设计的，可以在不同类型的计 算机上使用，当时已广泛用于英国教育，同时也对计算机铺助地理学习的发 展产生很大影响。
(三)近年来的发展情况
1.硬件和软件的改进
70 年代，在地理教学中应用计算机所遇到的一个困难是没有合适的硬件 和软件。当时使用的计算机都是放在远离教室的计算机房里的主机。近年来 微型机的出现改变了这种状况。这种配有软盘驱动器和打印机的计算机，体 积小、价格便宜，可以放在每个教室中使用。与这种计算机对话容易，还可 以很快出结果。据肯特(W.Kent)1989 年资料，1985 年，每个学校平均拥有
10 台微机。到 1989 年，这个数目可以达到 20 台。有些学校还设有计算机联
网系统和计算机室。在这些学校，计算机台数可达 70 或更多。大部分学校至 少有一个计算机室，可以和学校周围的微机网络相连。学校中地理科拥有的 微机也在增多。使用的机型主要是 BBC 机，现在也有用 Nimbus 机的。
随着微机的出现，用于教育目的的软件也逐步得到改进。这些软件可以
储存在软盘中分别保存，需要时又可迅速调出。根据福斯凯特代表地理学会 为国家教育资料服务处修订的表格来看，据不完全统计，到 1989 年 1 月，地 理软件已达 165 个。对软件较显著的改进是使用了大量图表和色彩。
70 年代，由于使用的电传打字机式屏幕显示只能作出粗糙的影像，人们 没有为程序设计任何地图或图表。例如，“农场”、“韦伯”等程序，尽管 有些程序如“韦伯”和地图有着密切的关系。个人用微型机出现后，程序设 计者立即利用了这种微机的优点对程序进行了改进。“交通网”、“水滴的 轨迹”、“水平衡游戏”和其他由 Hutchinson 软件公司在 1984 年发行的地 理教学程序全都配有地图和图表。例如，在“交通网”这个软件中，使用了 尼加拉瓜南部的地图。有了地图，在使用程序时，学生可对正在进行的过程 有个清晰的印象。在程序“水滴的轨迹”中，用了一幅图示来说明水循环的
过程。由于可以变换影响水循环过程的因素和使“水滴”在屏幕上移动，这 个程序可以帮助学生理解在不同条件下水循环的不同过程和效果。这是在教 室里模拟真实世界的有效方法。微机出现前后，计算机程序的第二个重要不 同是色彩的使用。以前的程序都是黑白的，而所有 Hutchinson 程序都使用 了不同的颜色。从教育学角度看，使用色彩可以产生更好的效果。
2.计算机辅助地理学习在学校中的应用
80 年代，各学校拥有的计算机数目迅速增长。作为一门重要课程的计算 机学习，已被纳入许多中学的课程表，尽管对于这种课程“是否有效”还有 争论。除了为本校学生开设计算机学习课外，一些中学还为将来到自己学校 就读的小学毕业班学生开设这门课，教授小学生们使用计算机和简单的程 序。高年级学生还要学习使用 BASIC 语言编写程序。就地理教学来说，越来 越多的地理教学程序已经编写出来并用于学校。阿伦(Allen)1988 年的调查 指出，微机常在地貌、气象和气候教学中用作电子黑板，在地图教学中用于 练习，在野外工作中用于统计和计量工作。许多地理教师也越来越热心在教 室中使用计算机，因为他们已经认识到计算机在教育中的价值，特别是数据 库等开放式程序。事实上，在地理教学中使用计算机不仅对学习地理有好处， 对帮助学生掌握计算机技术也有好处。而这种技术又很可能是他们将来生活 中必不可少的。
然而，就象我们不能对计算机本身过于乐观一样，对计算机在地理教学
中的应用也不容过于乐观。一份调查表明，只有少数学校定期(即一个月使用 两次或更多)使用计算机教学(据 P.Heinrich 1988 年资料)。原因是没有足够 的计算机和合适的软件、对计算机辅助学习实质的误解、缺少时间和经费不 足。所有这些问题曾经存在于 70 年代——CAL 发展的早期阶段并且至今仍然 存在，尽管计算机的硬件和软件都已有了很大改进。这种情况是可以理解的， 在教师中推广一种全新的教育技术并得到积极的反应是需要时间的。教师们 往往期待从计算机的使用中很快得到显而易见的效益和理想的结果。但是就 目前的发展水平来说，若联系到学校花在这方面的经费和时间，很难肯定地 说在多大程度上计算机能够对教学产生积极影响。在海因里奇(Heinrich)的 同一研究中，给出了偶尔使用计算机(每月少于 2 次)的学校的数字。这个数 字表明，更多的教师只是偶尔而不是定期使用计算机教学。我们可以从两方 面考虑这个现象。首先，这一点说明许多教师已开始尝试使用计算机；第二， 我们不应该期待计算机被用于每节课和每个课题。我们所希望的是，充分利 用计算机的优势使地理教学更有效，而不是期待它去取代所有传统教学手 段。实际上，并非所有的地理课题都适合于使用计算机。只要教师能够使用 计算机去解决那些使用传统手段不能解决的问题，我们就可以说计算机在地 理教学中是有用的，而不在乎是否教师每天都使用它。
3.80 年代所进行的有关计算机辅助地理学习的研究
80 年代间，英国发表了一些有意义的研究著作，包括谢泼德 (Shepheved)、库珀(Coopev)、沃克(Walker)合著的《计算机辅助地理学习》 和米奇利(Midgley)、沃克合著的(地理教学中的微机》。同时，几名硕士学 位研究生进行了关于计算机辅助学习效果的研究。其中进行较早的研究之一 是格拉米特(Grummitt)的工作(1978)。他使用的是比较法，“研究的主体是 对某种计算机的评价以便了解是否在特定情形下使用这种计算机比使用传统 方法更好。”哈塞尔(Hassell)也使用了比较法。他的研究主要是为了以批评
的眼光看待使用相同的配套软件但却用不同教学方法产生的教师行为模式和 结果”(1982)。伦纳德(Leona-vd，1984)放弃比较法而去集中进行案例研究， 他研究一组有着不同能力的三年级学生使用模拟游戏“稻谷种植”的情况， 他的结论是，一般地说，经验似乎可以造成学生对课题理解和动机的增强。 对那些中等水平的学生来说，他们是喜欢这些课程的。学生的个性也决定了 他们在课堂上的参与程度；随着时间的推移，能力较差的学生也增强了信心。 卡明斯(Cummings，1984)也使用了案例研究的方法，他相信“学生自由交谈” 的优势并使用了“宝岛”这个游戏作为一个强化因素。他指出：在概念语言 发展中，学生之间交谈的优势似乎被研究成果所证实。鲁宾逊(Rob-inson，
1982)的研究较少注意计算机辅助地理学习中的认知效果，而是更多地关注其 中的影响因素。在他的关于学生对计算机辅助地理学习态度的研究中，他在 三年级学生中使用了“磨坊”这个程序。每个班级都按能力混合编组。他的 研究结果在后面将会提到。劳勒(Lawler，1986)则直接研究计算机在野外工 作的应用，特别是“评价一组 14/15 岁年龄的学生怎样使用微机帮助自己分 析野外原始数据”。弗里曼(Ereeman，1981)和克拉克耐尔(Cracknell，1985) 的研究重点则是使用新教育技术中教师的态度、行为和培训。弗里曼从问卷 和口头调查结果中建立了一个描述性决策模式，能够得出可被地理教师选择 的用于计算机辅助学习的行为模式。她的策略性建议侧重于建立一个地区性 信息网络和为教师提供服务。克拉克耐尔的主要目的是和教师培训联系起来 的，“以便了解是否短期培训能够使从未使用过计算机的教师在今后教学中 建立起信心”。他的建议包括通过课程政策使计算机的使用在每个学校得到 发展，建立重点研究目标和通过专门联系人定期召集计算机辅助地理学习应 用者开会。托马斯(Tho-mas，1985)研究了软件评价并且设计了一个综合的、 系统的研究模式。(据 N.J.Graves,A.Kent,D.Lambert,M.Naish,F.Slater
1989 年资料)，海因里奇研究调查并且评价了计算机辅助学习在地理教育中
的应用从开始到今天的发展，即这种教学媒介在英国的发展概况，同时分析 了计算机辅助地理学习的各种形式以及同有效学习的关系 (P.Heinrich,1988)。
二、影响计算机辅助地理学习发展的主要因素
(一)地理课程的影响
当计算机被用于教育时，它是作为一种教育媒介使用的。这一点不同于 计算机学习。所以它的价值和使用模式在很大程度上取决于学校的教学内 容，即学校的课程安排。换句话说，只有当有了根据地理课程内容编写的软 件时，计算机辅助地理学习才会有效。地理课程的发展本身反映了另外两个 发展。一是地理科学的变化和发展。另一个是教育科学理论的发展。地理课 程又从教学内容和教学方法两个方面反映这些发展。教学内容和教学方法是 紧密联系的。教授不同的内容，教师需要不同的教学方法和手段。你不必用 很复杂的方法或手段去讲解非常简单的知识。但是如果你想教授的课题涉及 模式的建立、数据分析或统计，或者你想发展学生分析问题和解决问题的能 力，你也许需要更有效的教学手段。
从英国的地理教学大纲中我们可以了解英国地理课程的一般情况。在每 个大纲中规定了若干专题。学生通过学习这些专题可以学到一些基本概念。
例如，在地理教学大纲 A(兰卡斯特郡学校考试委员会制，用于 1988 年考试) 中，规定了七个专题：人口地理、食品和饮水供应、能源、工业地理、城市 地理，娱乐与旅游、恶劣环境及人类的反应。其中包括五个基本概念：人与 环境的关系、营造力、相对位置和距离的影响、区域和全球间的相互依存及 行为地理学的概念。大纲还规定了成绩评定标准。其中记忆性内容占 33%， 理解和应用(包括价值观)及技能占 40%，实践能力占 27%。大部分专题集中在 重要的全球性问题上，例如人口问题、资源问题、环境问题等。可以看出， 地理教学的重点是发展学生理解问题及把所学知识应用到实际工作中的能 力。英国地理课程发展所处的这个阶段为应用计算机打下了基础，因为一般 而言，计算机更适用于下列地理研究领域：
动态地理过程。地理过程包括自然地理过程和人文地理过程。因为地理 事物的变化和发展需要相当长的时间，学生很难亲眼看到。他们只能观察这 种变化的结果，据此来描述在过去的漫长时间内发生了什么。使用计算机可 建立起有关的模型。例如，地理教学程序“降落的水滴”模拟了水循环过程， 程序“海岸侵蚀过程”模拟了海岸的侵蚀过程等等。
涉及复杂计算的地理专题。人文地理过程和自然地理过程不尽相同，它 在很大程度上要受到人为制约。许多与人文地理过程相关的教学程序都被编 写成游戏的形式，其中大部分涉及决策过程。实际上，不论是为建一个风车 选址，还是决定种植什么作物以取得最大收益，这些课题的关键之处在于需 要复杂而准确的计算。可以早期编写的程序“农场”为例，这个程序要求学 生根据不同地区和气候来选择种植的作物，也就是作为假想的农场主做出有 关种植的决策。然后计算机根据这种决策计算收成并出示农场的收益或亏 损。学生可以在屏幕上修改决策直到获得满意的结果。和地理教育的早期发 展比较，这类课题已成为地理课程中的重要部分。人文地理教学有时还需要 建立一些模式，这就需要进行数据统计工作以检验模式和证明学生的假设。 这也使在地理教学中广泛应用计算机成为可能。
需要大量数据、资料的地理学科领域。近年来，在地理教学中越来越多
地使用数据查寻和资料储存的程序。教师们已经认识到地理数据、资料在地 理教学中的重要价值，同时希望他们能够有更多的自己选择和支配这些数据 资料的机会。在某些情况下，为了完成一项地理课外自修课题，教师要组织 学生到野外去收集资料。他们必须把这些材料储存起来并希望在需要时能够 容易查找。目前，只有计算机可以满足教师的这些需要。这就是为什么在地 理教学中使用越来越多的数据库程序已成为近年来这个领域中的一个重要变 化。一般地说，数据库程序用来储存和显示数据性资料。也有的数据库程序 通过地图形式显示资料，例如“城市土地利用”程序。这个程序储存了两个 城市地区的年龄及土地利用的资料，包括主要土地利用分类的数据、建筑物 的年龄、房屋或工业的类型。该程序可以用不同颜色绘制出任一年龄组或土 地利用的地图并在屏幕上显示。野外是一个重要的地理资料来源，同时也是 学生学习怎样收集和使用自己的资料来验证自己的假设的一种方法。为了处 理这类资料编写了一些相应的程序。例如，“剖面”用来显示一个斜坡剖面 和各种变量如深度、PH 值、颗粒大小。它也可以绘制散列图，并给出任意两 个变量之间的相关系数。在分类中，资料库程序是属于综合性程序的。这类 程序中的实际资料由使用者存入。程序本身只用于处理这些资料。这和用于 特殊目的程序不一样。后者的内容已被具体化，如一些模拟游戏的地理程序。
教师们倾向于使用更多的综合性程序，因为这类程序使用起来比较灵活，用 途也较广泛。有位地理教师开始使用计算机教学时曾感到那时的课程更类似 计算机课而不是地理课。他对计算机不熟悉，也把握不住处于这种情形下的 学生；自己编制程序的能力还不足以编写出适用的程序而且花几天的时间编 写出只用 10 分钟的程序似乎太得不偿失了。就在他差不多要放弃使用计算机 时，他发现了这种内容不受限制的程序并且认识到计算机辅助学习正在走向 成功。他认为这些文字处理，数据库等通用程序用处很大。这就是为什么越 来越多的数据库程序被用于地理教学。
很明显，地理课程中选用的现代地理学科的东西越多，运用计算机教学 的机会也就越多。现代地理学的发展对计算机辅助地理学习有重要影响。当 新的地理概念和方法被吸收进学校课程时，地理教学就要涉及大量统计工 作，学生也要学习更多关于地理事物的发生、原因及预测的知识，即地理模 型的建立和地理过程的研究以及如何用统计的方法验证他们的假设。随着教 学内容由一般地理知识向有选择的专题变化，教学方法也由只是要求学生记 住某些地理知识到帮助学生理解、分析、建立模式和检验假设，从只是课堂 讲授到进行适当的野外工作。那些涉及复杂计算的工作如果只靠学生动手去 做，往往既费时间、又枯燥，还容易出错。这些课程方面的新变化要求教师 掌握新的教学媒介。
反过来，使用计算机也影响地理课程的发展。早在 70 年代末和 80 年代
初就有人作了这样的预测。科尔和马瑟(Mather)认为，计算机的更多使用会 导致对学生地理技能的训练，包括计算机语言和操作技术〔2〕。沃克预言， 新的有关环境科学、社会科学和人文科学的课程会引入学校地理教学。随着 这些课程的引入，计算机会被更多地用于学校地理教学。进一步，一旦计算 机被教师广泛应用，课程里将会出现更多的定量分析和模式建立〔3〕。
(二)地理教师的影响
地理教师在计算机辅助地理学习的发展中起什么作用呢？教师在多大程 度上和以什么方式影响这种发展呢？一般地说，他们的需要，即他们需要什 么内容的程序、需要多少，是影响程序编制和发行的基本因素。另外，教师 可以间接地参与程序的编制。任何一个程序在发行前都要在学校试用。教师 的反馈将被用于程序的修改和完善。教师可以决定他们是否使用计算机和使 用什么样的程序，而他们对计算机的态度、他们所具有的关于计算机的知识 和技术则是影响教师决定的重要因素。
前面提到过，70 年代间，地理就成为计算机辅助学习中的先行学科。原 因之一就是有一批对此充满热情和积极性的地理教师。这些教师中，有些人 对计算机本身很感兴趣，有些人则已意识到计算机在地理教学中的用处。他 们中的许多人曾经自己动手编写过程序而且现在仍在从事这项工作。
在这些对计算机辅助学习的未来抱有乐观态度的教师从教的学校里，教 学中使用了更多的计算机，有关的研究工作也做得多一些。这些教师也已成 为计算机辅助学习发展中的骨干力量。在这个发展过程中，他们遇到过许多 困难和问题，其中有些至今仍存在。例如，没有数量足够的计算机、时间紧 张，有时他们不得不靠自学来掌握计算机知识。但是他们以自己的热情和勤 奋成功地完成或正在完成所从事的工作。同时，有一些教师希望帮助学生积 极、主动地学习地理，掌握一些实际工作的技能，如怎样进行野外工作，怎
样收集资料并使用这些资料推出结论。这样的教师也发现计算机是非常有用 的工具。
对使用计算机抱有悲观态度则是 70 年代以来影响 CAL 发展的一个主要 问题。70 年代，在伦敦为教师举行的一次示范会上，一个教师曾说过：“我 对用 FORTRAN 语言编写程序或计算机工作原理一窍不通，所以我不可能使用 计算机。”(据 D·Walker，1977 年资料)。今天，经过十多年的发展，这种 消极的观点仍然存在于一部分地理教师中。他们坐在计算机面前时往往感到 紧张，这是由于人们对计算机辅助学习的某些误解造成的。许多教师认为自 己必须熟悉复杂的计算机结构和如何编写程序。他们常常因此而不敢接触计 算机。
除了对使用计算机抱有的态度以外，教师所信奉的教育思想和所采用的 教学方法也影响教师对是否使用计算机所作的决定和对教学程序的评价。
专门的培训可以改变教师们对使用计算机的错误观念，帮助他们建立起 自信心。但是另外一个问题也不容忽视，即过分乐观。既使在 70 年代，也有 一些教师对计算机期望过大，甚至认为它可以做任何人所不能做的事。例如， 英国中部地区的一位教师，在听完关于计算机辅助学习研究项目的报告后 说：“非常好，如果我们现在要做统计工作，把学生交给计算机就行了，我 是一点不懂统计的”(据 D·Walker，1977 年资料)。显然，这个教师认为计 算机能够自动解决任何问题。在行政管理人员中也存在同样的误解。有人认 为计算机可以代替教师，特别是当人们只考虑计算机用于辅助教师讲授的情 况时。另外一个误解是认为使用计算机可以节省教师的时间和减少工作量。 从某个角度来说，这是对的，因为计算机可以替教师做复杂的计算。但是教 师必须花许多时间设计教学过程、组织讨论和其他与计算机有关的课堂活 动。和使用传统方法相比，教师也许必须做更多额外的工作。所以，教师们 首先应该清楚地知道什么是计算机的优势和劣势？他们在使用中会遇到什么 问题？如果想得到满意的效果他们应该做些什么？否则，在使用的过程中， 他们对计算机的态度容易从过分乐观到失望。
(三)学生的影响
如果学生只是被动接受知识的机器，则不必讨论学生在计算机辅助学习 发展中的作用。但学生不是机器，他们在某些方面影响计算机辅助学习的发 展。学生对计算机的兴趣是一个重要因素。如果他们失去对课堂上使用计算 机的兴趣，教师是无法从计算机辅助学习中得到满意结果的。当然学生是否 有兴趣也在很大程度上取决于教师的教学，这是一个问题的两个方面。学生 的学习兴趣也取决于学生本身具有的知识水平、技巧和能力。
1982 年，鲁宾逊进行了一项有关影响计算机辅助学习的主要因素的研 究。他发现，学生的能力也许是左右学生对计算机辅助学习所持态度的关键 因素。研究使用了预测和实验后测试的方法来检验所建立的假设。结果说明， 大部分学生在使用计算机前后都对它持赞成的态度。但是一些能力较差的学 生则在实验后测试中表明他们的消极态度在增强。缺乏必要的知识和技能会 使学生丧失或减少他们对使用计算机的兴趣和信心，因为这样的学生会比其 他学生遇到更多的困难和问题。所以，人们需要设计不同层次的教学程序以 适应不同知识水平和不同能力的学生的需要。帮助学生掌握一些基本的学习 技能，包括通过专门课程学习如何使用计算机也是解决的方法之一。现在许
多学校已开设学习技能课。 既然学生的兴趣在计算机辅助学习的发展中是个重要因素，那么能够保
持学生的兴趣或积极态度应该是教学程序设计和编写的一个基本要求。可以 从两方面考虑这个问题。一方面是保持学生的外在或直接兴趣，即不要使他 们感到使用计算机是一项枯燥无味的工作。为了达到这个目的，应特别注意 程序的屏幕显示方式，包括它的色彩、安排、屏幕效果等。这点对于低年级 学生更为重要。另一方面是保持他们内在或间接兴趣，即通过恰当地安排组 织程序的目的内容和作业练习，使学生特别是高年级学生真正可以学到知识 和技能。换句话说，程序要真正能够用于解决他们学习中的问题。如果一个 程序太简单，它是不能够吸引学生的。
学生在程序评价中也起着重要作用。可以把学生的反应看作是对将在地 理教学中应用的教学程序价值的一个说明。布里斯(D. Blease)在他的著作
《教育软件评价》(1986)中讨论了使用“学生调查表”法的问题。从检查表 中可以得到学生关于教学程序和相应教学过程的感觉和评价。布里斯把它看 作是教育软件评价过程中的一个重要方面。
教师应该记住，许多学生在进入学校前已有了不少使用计算机的经验或 者已在学校中系统地学过计算机的知识。相反，许多地理教师没有这样的机 会或经验。为此，有些教师要求学生帮助他们在课堂上使用计算机或编写程 序。实践证明这样做很有用。
(四)经费问题的影响
当每一次问及在计算机辅助教学中什么是最严重的问题时，教师的回答 总是经费问题，学校没有足够的钱购买计算机及软件。因为经费来源紧张， 最初在地理课上使用计算机意味着要把全班都搬到计算机室去，还时常遇到 和计算机科进行交涉的复杂问题。同时，教师需要持韧不拔的毅力和很强的 说服力去说明持反对态度的同事同意用有限的资金去购买软件，而这些资金 通常是用来购买教科书和其他电教器材的。问题的关键还在于从教育学和实 践的角度看，每堂课上使用 10 分钟或 20 分钟的计算机或在任何需要的时候 使用比每星期到计算机室预定 1 或 2 小时的使用效果要好。然而，即使经费 是最急需解决的问题，教师对它也还是无能为力。他们能做的只是尽量充分 利用他们目前所拥有的计算机。
三、如何促进计算机辅助学习的发展
(一)地理教师培训
我们已经讨论过地理教师在计算机辅助学习发展中的重要作用。操作一 个程序对教师来说虽然比较容易，但仍然需要掌握有关使用计算机的基本知 识和技能，同时也需要懂得一些程序编写和评价的基本知识。缺乏足够的设 备和时间是影响教师使用计算机的另外两个重要问题。如何解决这些问题？ 专门的教师培训是鼓励教师使用计算机的一个有效方法。首先，担负培训任 务的指导教师必须对使用计算机充满热情，至少应抱乐观态度，否则他们无 法影响所负责的地区和学校的其他教师。指导教师在教师培训中有重要作 用。克拉克耐尔(1985)建议负责人文学科的指导教师定期开会，这个建议最 近已被行政管理部门付诸实施。几十名由教育资金资助、准备通过课程研究
促进计算机辅助学习发展的指导教师已经在 1988 年开过一次会。教师培训可 以根据不同条件通过不同途径进行。
1.在职课程 这是一个有效又相对节省时间的培训方法。教师可以在指导教师和其他
专家的帮助下，在较短的时间内使用良好的设备学习如何使用计算机。这种 课程通常在业余时间进行，有时也集中在一整天中完成。参加这样课程的教 师不必打乱他们正常的教学工作。
还有另外一种形式的在职培训。1989 年 6 月在剑桥郡的彼得堡市为该郡 地理教师举办了为期一周的在职课程。参加该课程的教师是从得到学校允许 的申请人中挑选的。使用的教材是一套新出版的计算机辅助地理学习培训教 材，培训内容包括室内熟悉计算机及教学程序和野外工作。野外工作的目的 是帮助教师熟悉数据库程序和相应的收集资料工作。教师还要讨论所用的程 序并为回校工作和以后的程序评价做准备。从教师对培训课程的反应来看， 可以说这种方法是成功的。一个教师说，这个课程很有用。她平时没有充足 的时间去熟悉计算机和教学程序，而要想在教学中使用计算机就必须有这个 熟悉过程。大部分学校教师日常教学工作都很忙，难以找到时间坐在计算机 面前熟悉这门新技术。如果他们不熟悉计算机，则很难使自己建立起信心去 试用。这种在职培训的优势之一就是使教师有了较充分的时间去学习使用计 算机。它最适用于那些对计算机原本一无所知的教师。
2.教师交流会
这种活动用于讨论教学中遇到的问题和交换看法。在参加了专门培训课 程进行初步学习和实践后，地理教师大部分时间将自己使用计算机工作。他 们会积累越来越多的经验，同时也会遇到许多困难和问题。如果他们成功的 经验不被其他教师所知，这些经验的价值将是有限的。他们的困难和问题也 不会很快得到解决。所以教师之间的交流也是促进计算机辅助学习发展的一 个有效方法。在大学或研究机构工作的人们通过定期召开学术讨论会来公布 他们的研究成果和讨论问题，中学教师同样需要这样的讨论会。在柴郡 (Cheshire)，对计算机辅助学习感兴趣的地理教师有不定期的、非正式的碰 头会。会上，有经验的教师和新手一起工作，交流彼此的经验和信息。就是 这种方法使有关使用计算机的新想法和新方法在全郡传播开。
3.个别指导
除集体培训教师外，有的指导教师还用个别指导的方法鼓励、帮助地理 教师在课堂上使用计算机。在柴郡，笔者曾和指导教师内尔德(Nelder)一起 到圣·查德高中去观察他实施对人文课程教师进行培训的个别指导计划。深 入到学校进行这种培训，指导教师不仅带着技术还带着一套计算机设备，包 括一台计算机、一台激光打印机和一些数据库程序。所有的设备被放在地理 教室中，并将在这个学校保留约两个月。实际上，这个学校有一个计算机室， 装备有十几台计算机，但是地理教师希望有自己的计算机，这样他们可以在 任何他们需要的时候使用，甚至可以借回家。由于经费问题，许多地理科没 有自己的计算机设备。内尔德就想出了这个办法对地理教师进行单独培训。 对没有足够的计算机的学校和不能参加专门培训课程的教师，这种方法比较 合适。
除了对教师进行专门培训外，还有其他途径帮助学校教师克服资料有限 的问题。其中一个例子就是伦敦专业地理教师中心为学生举办的专题日。有
一专题日的课程讨论第三世界问题，特别是坦桑尼亚的卫生保健设施中存在 的困难。这期间学生使用了模拟游戏程序“疟疾”。通过屏幕，他们可以直 接看到自己所选择的控制疟疾方法的实际效果。学生们反映“这是一个组织 得很好的课程”，“是一个真实性很强的程序”，“是一个值得参加的、有 意义的专题日”。原来怀有疑惧的教师也有了热情和信心。对他们来说这两 天的课程是有益的，并没有浪费任何教学时间。除此之外，还可以建立地区 信息网络和教师服务设施。早在 1981 年，弗里曼就进行了有关的研究。她指 出，这种地区网络可以把制度化的国家项目与教师自己的工作联系起来。
(二)地理教学软件的设计和评价
对学校教师来说，自己设计和编写程序并不是一件必须做的工作。然而 懂得一些设计和评价教学软件的原则也并非多余，因为也许他们会有兴趣去 编写一个教学程序或有机会参加教学软件的评价工作。
1.程序的设计 设计程序时，第一个问题往往是“你要使用这个程序去进行什么内容的
教学？”选择合适的专题并非易事。虽然人们可以为绝大部分地理教学主题 编写程序，从最简单的城市、国家的位置到更复杂的课题(如进行一项有关环 境问题的研究项目)，然而一个好的教学程序必须是能够最充分地利用计算机 的优势并能解决那些用其他方法难以解决的问题。
首先，最好从学生使用的地理教材中选择主题。例如，笔者在编写练习
程序“运输成本”时，考虑到交通运输是人文地理中的重要一部分，交通运 输网已成为地球上明显的人为地理标志。在英国，交通也是一个急需解决的 实际问题。中学用教科书《人文地理：概念和应用》和《基础地理》都有对 交通运输问题，特别是运输成本的详细论述。同时，它本身也是一个令人感 兴趣的主题。
第二，要考虑那些能够最大利用计算机优势的课题。前面提到过，涉及
地理动态过程、复杂计算和需要许多数据资料的领域是适合于使用计算机教 学的。例如“农场”，“交通网”和“水平衡游戏”处理的是需要许多计算 的课题；“水滴的轨迹”和“海岸侵蚀过程”则利用了计算机能够模拟地理 动态过程的优势。当选择“运输成本”时，也考虑到由于需要大量的计算， 计算机的这一大优势可以得到充分利用。
在选择主题时，还要考虑该主题最好没有被别的程序使用过。编写“运
输成本”前，笔者浏览了已经发行的地理教学程序，注意到已经有几个和交 通运输有关的程序。最早的一个是“东南铁路游戏”。该游戏假设两个正在 竞争修建从伦敦到一河底隧道进出口道路的公司。赢者必须是除去费用外， 能够创造最大利润并能付给股东较高股息的公司。1984 年，Hutchinson 软件 公司与地理学会合作出版了一套地理软件，其中第一个就是“交通运输网”。 该程序的目的是说明一个发展中国家的交通运输情况。它的编制基于“塔弗、 莫里尔和古尔德”的交通网扩展模式。这个模式来源于对加纳和尼加拉瓜殖 民地时期交通网发展的研究。程序的重点放在发展中国家交通运输设施的发 展上。北爱尔兰大学环境科学系提供了一个数据库程序“乡村交通运输”。 在一系列九个程序中，储存了有关乡村交通问题实质的数据资料和各种改进 乡村交通及相应设施的方案。据笔者所知，目前还没有专门以交通运输成本 为主题的程序。所以设计这样一个程序不会重复别人的工作。
根据基本的设计原理，一个好的、灵活性强的程序并不试图去解决太多 的问题。一套只解决诸如影响工业选置因素问题的简单程序往往比一个试图 概况所有选址问题的程序有用得多。实际上这是一个很复杂的问题。程序“运 输成本”是模拟决定修建哪条路线可以在花费最小的情况下取得最大经济效 益的实际情况。使用者(学生)要在其中扮演决策者的角色。一旦学生的角色 确定下来，就要考虑程序的难度。根据前面提到的原理，也许只处理交通运 输成本的某一方面，如处理基建成本比处理所有成本，包括运输成本、收费 等更合适些。然而，如果不涉及这么多项目和数据，教学情境及计算就不会 很复杂，学生不用计算机帮助也可以较为容易地学习这些知识，那么再去花 费许多时间去编写计算机程序就没意义了。后面我们还要讨论这个问题。
有了程序，还需要相应的书面文字材料，它同程序本身一样重要。人们 不可能也没有必要把所需的一切东西都写在程序里。有些内容写在纸上比写 进程序并显示在屏幕上效果要好。例如，如果教学过程需要一幅经常被学生 使用的地图，最好把它放在文字材料(下面称“文件”)中，使用起来比总去 按键在程序中寻找要容易。一般地，文件包括以下三部分：
第一部分为“内容介绍”。这部分给出程序的概况，包括单元内容、单 元目标和程序要点。单元内容介绍该程序包括的内容；单元目标说明该程序 的教学目的；程序要点则告诉教师程序是如何组织的。
第二部分为“如何操作”。在大多数情况下，教师要通过自学掌握程序
的操作。如果没有文件，他们会感到不知所措。所以如何操作程序是文件的 另一重要部分。这部分详细描述怎样使程序运行，解释程序中将在计算机屏 幕上显示的指导语、地图、图表和练习。
第三部分为“知识背景”，理想的文件应包含地理与教学的综合背景。
这部分给出了有关教学主题而不是有关计算机和程序的细节。其中有一些是 学生学习这一课题所必需的背景知识。例如，学生使用程序来学习有关运输 费用的知识。首先他们要了解什么是基建费用、运营费用和使用交通收费， 还要了解若要“选定”一条最低造价或最高收益路线需要遵循什么基本原理， 其中一些属于补充材料。例如，因为程序被设计的尽量简单，“运输成本” 程序使用了平均收费标准而不是实际中常用的分段收费标准。我们必须让学 生懂得分段收费标准，懂得程序中使用平均收费标准只是为了计算简便，而 在实际中，收费标准是很复杂的，受到许多因素的影响。“知识背景”的另 外一部分是解释程序中用到的一些概念或材料，如计算公式等。
《地理教学中的微机》 (H.Midgley，D.Walker，1985)一书曾为软件设
计者提出一个建议，一个有用的教学软件最好是在课堂上只用于某个专门目 的或领域并能允许教师以他们喜欢的方式使用。〔4〕换句话说，该程序并不 试图去支配教学步骤或学生与教师之间的相互对话。基于这一点，文件似乎 不必包括课堂计划、学生练习页或练习题之类的内容。但是在某些文件中， 还是给出了关于怎样在课堂上使用程序的简单说明和学生用的表格，目的是 为教师提出一些教学建议，以防教师被程序中的大量数据搞混乱，不清楚学 生应该用这些数据做什么。教师如果不想使用这些建议，是不必去用的。他 们可以使用任何自己认为合适的教学步骤。
2.程序评价 随着计算机进入课堂，在理论和实践上都出现了一些不可忽视的问题。
作为一个研究领域，教学软件的系统评价已经落后于软件本身的发展，而二
者应是同时发展的。另一方面，学校教师也许发现他们时常需要运用自己的 知识和经验去选择、判断各种软件并表达自己的意见。因此对学校教师来说， 可以通过两个途径参与评价工作。一是在使用前选择软件，另一个是当学生 使用软件时，教师对它做出评价。软件的选择不是评价的正式过程。虽然教 师在选择软件时多少要进行一番评价或者叫它判断，但是，用专门的术语来 说，“选择软件是一回事，软件评价是另一回事”〔5〕，尽管在这两个过程 中使用了一些相同的原理和标准。布里斯在他的著作《教学软件评价》(1986) 中讨论了课堂上所使用的不同的评价方法。从大的方面说主要有两种方法： 定性和定量。定量法之一就是相对严谨的“实验式”的试验，其中要使用控 制组。人们在使用这个方法时，需要保证排除或控制除在监视下的变量以外 的所有其他变量。也可以使用简单的预测或试验后测试的方法，用简单百分 比来说明某个程序的有效性。但这还只是个比较的方法。使用计算机和使用 传统教学手段很不同。它在教育领域的应用将会带来全新的经验，所以比较 法并不总是有效。另一个定量的方法是使用学生和教师的调查表，和其他定 性法一起使用，可以从中得到学生和教师等实际使用程序的人的感觉和反 应。我们也叫它“反馈”评价。这个方法可用于软件使用中的任何一个阶段。 当它用于在一个学习情境下试用新软件时，程序设计者不仅可以获得学生及 教师的反应，还可得到修正错误、重新安排屏幕显示等改进意见。用这些方 法得到的结果时常是描述性的。另一个定性法是检测某个软件是否能满足教 育目标。在这种情况下，某一单元的教育目标必须首先确定，然后设计一个 测验来检验当这个单元被用于教学时是否满足和怎样满足教育目标的要求。 对于评价教学程序，使用这种主观方法比使用比较法更好，因为教师很难在 使用比较法时控制所有的实验条件去得到可信的结果。格拉米特在使用比较 法时也发现了方法论上的问题。在他的实验中，由两个教师去评价一个教学 程序来说明它的使用是否比传统方法更好。这样广泛地比较各种不同形式的 课是很困难的。更进一步说，这种比较法应该用于检验计算机在某种特定的 学习情境下是否有用、用处有多大？而不应该用于比较对同一地理教学内容 来说，计算机是否比其他教学手段更好。在许多情况下，我们评价或判断一 个程序的好坏是看它是否能给学生和教师以启迪。如果一个教师试用一个程 序并认为它是有用的，还希望在课堂上继续使用，学生也认为对他们的学习 有帮助，并且有趣，我们就可以说这是一个适宜的程序。
