一、问题的提出
目前，随着我国教育事业的发展和人民生活水平的提高，计算机教学已在中小学逐步普及。计算机不但进入了学校，而且已进入了部分家庭，因此已有不少学校和家长把使用ＣＡＩ辅助教学软件作为提高学生能力和素质的重要手段。但当前我国计算机辅助教学软件多数采用呈现──应答反应模式。这种呈答式的ＣＡＩ软件，沿用了传统的教学思想，重视教师教的设计而忽视学生学习活动的设计，只是把教师的传统教案搬上计算机屏幕, 学生仅能限于通过软件预置的知识网络浏览各种信息，始终保持了一种被动的学习状态，即计算机叫学生看什么就看什么，计算机讲什么学生就听什么或者是计算机问学生答。按心理学分类，这种学习过程属接受学习，以识别、记忆为主，不能激发学生的学习主动性和创造性，难于长时间保持学生的注意力。因此这种呈答式教学软件有着显而易见的弊端。
随着知识经济时代即将到来，整个社会的节奏和经济发展速度日益加快，知识总量以爆炸式速度急剧增加，因此单单以传授知识为主要目的的传统教学已远远适应不了社会对教育事业的要求。《中国教育改革和发展纲要》早就号召我们要由"应试教育"向"素质教育"转变。而呈答式ＣＡＩ软件实际上正是传统教育和"应试教育"的产物。作为为教学服务的ＣＡＩ，它的产生和发展，始终要适应社会的需要，因此变革呈答式ＣＡＩ软件的设计思想，克服其弊端已紧迫地摆在我们面前。
现代教育理论和心理学知识为我们设计适应时代需要的ＣＡＩ软件提供了新的思路，建构发现式学习环境就是其中之一。许多现代心理学家强?quot;发现学习"的重要性和优越性，如心理学家安德森指出："发现问题是解决问题的起点，而且也是解决问题过程的主要动力。"教育心理学家布鲁纳也指出："发现不限于那种寻求人类尚未知晓的事物的行为，正确地说，发现也包括用自己的头脑亲自获取知识的一切形式。"在ＣＡＩ设计中建构发现式学习环境，以假设、尝试作为学习的主导形式，培养学生的自我学习的能力和对信息进行检索、处理的能力，从而激发学生的主动学习的兴趣，在发现问题和解决问题的过程中达到提高培养学生思维能力、提高学生素质。

二、ＣＡＩ软件中建构发现式学习环境的必要性：
在ＣＡＩ软件中建构发现式学习环境，不是以教为中心，也不是以学科知识的内容为中心，而是看眼于让学生依据认知的基本规律，形成自己的认知结构，主动地以学科的主要原理来建构课程，同时让学生通过自身的体验和思索去认识和发现事物的本质和规律，从而掌握学科的概念、原理和法则，进而学会如何使用它们去解决实际问题。因此我们可以看出发现式ＣＡＩ软件遵循着以下认知理论：
①ＣＡＩ的操作过程符合大脑对信息加工过程的规律。
②ＣＡＩ软件的知识表达与人类大脑的知识结构相匹配
③计算机有效地帮助学生在认知过程中发挥主观能动作用和创造性。
④发现式ＣＡＩ软件作为认知工具可实现理想的学习环境。
总之，发现式ＣＡＩ软件能够卓越地符合认知的基本原理，因而在ＣＡＩ软件设计中建构发现式学习环境是完全必要的。

三、设计应用：
如上所述，在ＣＡＩ软件中建构发现式学习环境，是学生的主动索取知识，自我理解和掌握学习内容，提高自我认识能力的过程。它强调以学生的"学"和"发现"为中心，通过电脑的各种媒体对学习进行合理的组织，因此ＣＡＩ软件中建构发现式学习环境的程序设计中应包括以下几个环节：
①问题情境的设置
②启发学生运用发现方法，提出假设
③收集材料并进行实验验证
④在收集材料和实验验证的过程中充分利用计算机超文本功能，实现对教学信息最有效的组织与管理。
⑤总结巩固

四、一个实例
五、结束语
本文阐述了笔者对发现式学习环境在ＣＡＩ软件设计中的应用这个热门话题的肤浅看法。在编制ＣＡＩ软件的实践中，我们体会到设置发现式学习环境的确有利于培养学生的创造力，对当前我国传统教学方法是一种改革和冲击。当前计算机多媒体技术的发展为发现式学习环境在ＣＡＩ软件设计中的应用提供了物质基础和技术条件，我们相信，随着教育事业的发展，计算机辅助教学软件必将在教学工作中发挥越来越大的作用。

参考文献：
①钟启泉：《现代教学论发展》，科学出版社
②安德森：《认知心理学》，吉林教育出版
③师书恩、马德民：《发现式学习环境的设计》，电子工业出版社
④李新宇、张淑君：《对构建型超媒体教学课件设计的探讨》
⑤施良方《学生认知与优化教学》，中国科技出版社
⑥傅德荣《计算机与教育》，华中师范大学出版社