初中教育多媒体CAI设计

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,/54,#,Hunan Normal University, Peng ZiLin, E-mail: pzl,多媒体,CAI,课件设计,主讲,:,彭滋霖,pzl,2,/54,多媒体,CAI,课件设计,教育技术及多媒体,CAI,课件,CAI,课件的理论基础及相关技术,CAI,的基本原理与模式,CAI,课件的设计与开发,CAI,课件的评价与分析,3,/54,教育技术,教育技术,AECT94,定义,教育技术(,Instructional Technology),是为了促进学习，对有关的过程和资源进行设计、开发、利用、管理和评价的理论与实践。,教育技术,理论与实践,关于设计、开发、利用、管理与评价五个范畴,过程和资源,为促进学习,4,/54,教育技术的本质,技术属性,教育技术的根本在于技术，教育技术的技术属性决定了教育技术服务于教育的本质，而教育活动的最终目的是促进学生获得知识，培养技能与发展情感。所以说，教育技术的本质在于利用技术促进学习。,教育变革的制高点,教育变革既是社会发展对教育发展提出的基本要求，也是教育自身发展的必然趋势。现代社会与科学技术的发展对教育提出了扩大教育规模、培养具有创新思维的人才等基本要求，教育技术顺应这一社会发展要求，从根本上解决了扩大教育规模、提高教育质量和效率的问题。,5,/54,教育技术研究与应用领域,五大领域构成一种非线性关系,理论,与,实践,开 发,印刷技术,视听技术,基于计算机的技术,整合技术,设 计,教学系统设计,信息设计,教学策略,学习者特征,利 用,媒体的利用,革新推广,实施与制度化,政策与法规,管 理,项目管理,资源管理,传递系统管理,信息管理,评 价,问题分析,标准参照测量,形成性评价,终结评价,6,/54,教育技术的起源与观念演变,教育技术有两个基本来源：,起源于技术概念,起源于应用现代科学技术于教育中而兴起的视听教育,幻灯教学,19世纪末,视听教育,教育技术,20世纪60年代,美国教育传播与技术协会(,AECT),于,1963、1972、1977、1994年分别对,教育技术的定义与领域作了描述。,7,/54,相关学科领域发展对教育技术发展的影响,教育科学,教学科学是研究整个教育系统与其他社会系统的关系及其结构、功能、运行规律和系统结构不同层面上的特殊规律的一们科学。,心理科学,心理科学是对行为与心理历程进行研究的科学。教育技术研究人的学习过程，所有涉及到人的学习心理的研究都是教育技术研究的内容。,技术观,技术是教育技术的本质属性，现代教育技术是现代科学技术应用于教育领域的直接产物。,系统方法与整体论,系统指由两个或两个以上相互作用的独立部分（要素）组成的，具有一定的层次、结构关系，与环境发生相互作用，具有特定功能的、统一的有机整体。,8,/54,现代教育技术中的典型应用,多媒体教学系统,、,多媒体教室,、多媒体网络教室,、,校园网教学系统,、多媒体双向控制系统,9,/54,现代教育技术中的典型应用,10,/54,现代教育技术中的典型应用,11,/54,现代教育技术中的典型应用,多媒体,CAI,课件,1,、电子教案,2,、交互式课件,12,/54,现代教育技术中的典型应用,远程教育,国家教育部,1999,年工作要点指出：加快教育现代化和信息化建设步伐，尽快建立覆盖全国的现代远程教育网络，构建终身学习体系。,、解决高等教育资源的不足,、提供在职职工学历教育的机会,、提高中小学教师的素质,、推动九年义务制教学进程,13,/54,现代教育技术中的典型应用,远程教育的种类,1,、基于互联网的远程教育,讲授式教学、个别化学习模式、交互式学习模式、协同讨论学习模式,2,、基于卫星电视的远程教育,3,、基于电信通信网的远程教育,讲授式教学、个别化学习模式、协同讨论学习模式,4,、基于有线电视网的远程教育,单向广播讲授模式、单向数据广播模式、视频点播、个别化交互学习,5,、基于邮政发行网络的远程教育,14,/54,信息社会多媒体、计算机的重要性,E=MC,2,Information,E,nvironment,M,ultimedia,C,omputer,C,ommunication,15,/54,多媒体,多媒体,（,Multimedia,）,媒体,在计算机中通常有两种,指存储信息的实体，如：磁带、磁盘、光盘、半导体存储器等；,指信息表示和传播的载体，如：文字、图形、图象、声音等。,多媒体技术,是指计算机综合处理多种媒体信息，使它们相互之间按某种特定的方式建立逻辑连接，集成为一个系统，并具有交互能力。,我们通常讲的,多媒体,是指能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同类型信息媒体的技术。这些信息表示和传播的载体包括:数字、文字、图形、图像、声音、视频、动画等等。,16,/54,多媒体的特点,从定义和研究的角度来看，多媒体具有如下特点：,集成性,综合性,交互性,数字化,实时性,从发展和应用的角度来看，多媒体具有如下特点：,多学科交汇,顺应信息时代的需求,促进和带动新兴产业的形成和发展,多领域应用,17,/54,多媒体系统的构成,硬件：,高性能多媒体计算机（,MPC）（CPU、,内存、硬盘、光驱、显卡、显示器、声卡、音箱等性能良好）,其他设备：视频摄、编、录、放、转设备；扫描仪、数码照相机、数码摄像机、多媒体投影仪、视频展示台、打印机、光盘刻录机等,软件：,Windows 95,以上操作系统,各种实用工具软件：,Office,系列、,PhotoShop、Premiere、3DS Max、Flash、Author Ware、,方正奥思,、,FrontPage,、Dream Wear、VB,等,18,/54,在多媒体,CAI,课件制作中所需工具软件,多媒体,CAI,软件平台,多媒体系统软件,多媒体教学信息素材,的采集与制作软件,多媒体教学信息素材编,辑合成,(CAI,课件创作,),如：,Windows,等操作系统,文本输入与处理软件,音频素材采集与制作软件,静态图片素材采集与制作,动态视频素材采集与制作,动画素材采集与制作软件,PowerPoint,；微软,Office,套件中提供的专门用于制作演示多媒体幻灯片的工具,Author ware,；,Macromedia,公司的基于流程图的可视化多媒体工具,方正奥思；北大方正推出的进行交互式多媒体编辑的制作工具,Dream weaver,；,Macromedia,公司的制作多媒体网页（站）的工具,Director,；,Macromedia,公司的基于时序的多媒体,CAI,课件制作工具,Action,；,Macromedia,公司的制作交互式课件工具，具有较强的时间控制特性,Front Page,；微软公司的制作多媒体网页的工具,几何画板；人民教育出版社和全国中小学教育研究中心,95,年从国外引进的工具,Tool Book,；美国,Asymetrix,公司的面向对象的多媒体开发工具,如：,Word,、,WPS,等,如：,Cool Edit Pro,、,Sound Forge,等,如：,Photoshop,、,CorelDraw,等,如：,Premiere,等,如：,Cool 3D,、,3D Studio MAX,、,Animator,、,Flash,等,19,/54,多媒体计算机的交互性有利于激发学生的学习兴趣和认知主体作用的发挥,多媒体计算机提供外部刺激的多样性有利于知识的获取与保持,超文本功能可实现对教学信息最有效的组织与管理,多媒体计算机可作为认知工具实现最理想的学习环境,多媒体在教育应用中的意义,20,/54,CAI,课件,CAI,（,Computer Assisted Instruction,）,计算机辅助教学（,Computer Assisted Instruction,）。,CAI,是计算机科学、教育学、心理学等多门学科交叉形成的一门综合性的新兴学科，它既是计算机的一个应用领域，又代表一种新的教育技术和教育方式。,课件,（,Courseware,）,是一种具有一定教学功能的计算机辅助教学软件,。,课件的基本要求:,教育性,科学性,技术性,交互性,艺术性,经济性,使用性,21,/54,课件的分类,固定结构类型,课件(又叫框面型,存储固定的所有信息）,生成型结构课件,（又叫可调节型，存储一个模型，使用时随机产生参数生成实际的课件）,人工智能型课件,课件的发展趋势,基于,Internet,的,远程教学,智能,CAI（ICAI）,虚拟现实（,VR）,课件,22,/54,课件的理论基础及相关技术,理论基础,学习理论,教学理论,教学设计理论,认知心理学相关理论,相关技术,图形图像处理技术,多媒体整合技术,网络技术,人工智能,23,/54,奥苏贝尔,行为主义,认知学派,控制论者,关 心 点,学习的输入,学习的输出,学习内容、过程,整个系统,注意内容,有用的内容,学习后的行为,思维、概念形成,整个系统同等考虑,对教学过程的认识,有意义的接受学习,刺激-反应过程符合效果规律改进行为,发展认知模式学习发展的三个阶段,关心学习规律与控制信息传播模型,对教学的建议,内容的合逻辑序列,通用-特殊的组织,表达要符合主题,需求的层次结构,表达要符合学习类型,概念网络或结构,学生选定的顺序,具体-形象-符号,学生选择表达,知识结构,调节/诊断序列,学生/系统交互作用而变化多样,计算机可能起的作用,传播媒介与评价手段,指导教师,工具、被指导者、伙伴,反馈-调节手段,使用教学方式,讲 解,讲解/发现,发 现,讲解/发现,不同流派的学习理论比较,24,/54,行为主义学习理论,认知主义学习理论,建构主义学习理论,学习理论的三次演变,25,/54,教学的基本原理,教学的基本过程,教学过程可以看作是由教育信息传播者（教师或计算机等）和接收者（学生）所组成的一个信息传递系统，如图：,传播者,（教师或,计算机）,接收者,（学生）,目标,(,a),(,b),(,c),(,a),向学生传递送的教学内容信息，例如：定义、例证、反馈等等；,(,b),学生内部的心理变化，例如：短期记忆转入长期记忆、迁移、顿悟、知识的发现等；,(,c),学生在学习后的行为表现，例如：是否能识记知识、能否运用知识、是否熟练等。,26,/54,CAI,的主要特点,CAI,作为一种教学媒体，有如下特点：,大容量的非顺序式信息呈现；,学生可以控制学习内容和学习进度；,CAI,系统可通过提问、判断、转移等交互活动，分析学生的能力和学习状况，调节学习过程，实现因人施教的教学原则和即时反馈的原则；,因为教学进度由学生控制，学生在,CAI,中处于一种积极、主动的精神状态，不易受干扰，从而可以取得较好的教学效果；,计算机可以保留各个学生的学习进展记录，并可进行学习进程分析和群体分析，对教师提供教学决策支持；,目前网络技术使,CAI,可获得群体支持，解决个别化学习与群体学习的矛盾；,CAI,活动的效果受教师态度的影响。,27,/54,教学模式与,CAI,模式,教学模式,模式,是用一定类型的符号对现实事件和实体的构成要素及其相互关系的直观的简洁的描述，是,“,再现现实的一种理想化的简化形式,”,。,教学模式,是建立在一定的教学理论和教学经验基础之上的，为设计、组织、实施、评估、优化教学而采用的基本教学结构的简化形式。形象地说，教学模式就是架设在教学理论与教学实践之间的一座桥梁，它使教学理论具体化、教学活动方式概括化。,28,/54,最著名的教学模式研究成果有：,中国古代教育家孔子的启发教学模式。,古希腊哲学家柏拉图的对话辩论教学模式。,捷克教育家夸美纽斯的班级授课模式。,美国教育家杜威从做中学的实用主义教学模式。,美国现代心理学家布鲁纳的发现探索教学模式。,乔依斯和韦尔合编了教学模式，综合研究了80多个教学模式。,关于教学模式研究的历史回顾,29,/54,CAI,模式的定义,：,CAI,模式是学习理论、计算机技术与教学经验的有机结合，是为完成特定的教学任务而采用的、相对稳定的、用以设计、组织、实施、评估、优化计算机辅助教学的策略、方法和结构的简化形式。,CAI,模式的特征：,是计算机辅助教学理论的体现，是在教学实践中产生的。,是计算机参与下的为完成特定的教学任务而采用的教学方式。,是计算机辅助教学的过程与方法结构的相对稳定形式。,是计算机参与下的组织和实施具体教学过程的途径和方法,。,CAI,模式,30,/54,CAI,模式是随计算机在教学领域中的应用而产生的，并随计算机技术和教学理论的不断发展而进化。,大体说来，,CAI,模式的发展经历了程序化教学课件化教学网络化教学三个阶段，并将向智能化教学方向拓展。,CAI,模式的发展：,31,/54,表1、,CAI,模式发展概况,发展轨迹,主要特征,20世纪,50,60,年代,7080年代,90年代以后,21世纪,教学类型,程序化教学,课件化教学,网络化教学,智能化教学,核心技术,“,问-答,”,式,编程技术,分支式课件,编制技术,网络技术,人工智能技术,适用范围,知识呈现,技能训练,个别教学,课堂演示,远程交互,资源共享,在计算机代,理帮助下学习,主要优点,编制简单，,不会迷航,能模拟课堂,教学,全球一体化，,能在线讨论,与发现,自主建构学,习环境，因才,施学,主要缺点,结构呆板，,效率不高。,可修改性差，难,适应教学实际。,传输受带宽限,制，易迷航。,要求有高性能的设备。,32,/54,根据不同的教学目标和教学内容，采用不同的教学模式,1、讲解演示,2、操作与训练,3、个别辅导,4、模拟,5、教学游戏,6、计算机辅助测验,7、问题解答,8、发现式学习,9、虚拟现实,10、远程辅导与在线讨论,CAI,的基本,模式,33,/54,Internet,及其它,学习,资源,情境激趣,目标生疑,教 师,学 生,反,馈,信息搜集,旁征博引,协作会话,交互析疑,意义建构,发现创新,（一）、,基于建构主义的网上发现式教学模式,34,/54,(二)、基于人本主义的,“,三电合一,”,远程教学模式,电视直播教学,现,场,演,播,区,编导者,远,程,学,习,者,主讲教师,电脑网络交互,网上注册管理,问与答,个别指导,电 话 应 答,情感交互,即时反馈,现 场,学习者,视听信息呈现,榜样激励,统一施教,35,/54,(三)、基于工具论的掌上电脑助学模式,掌,学,生,上,电,脑,操 控,助 听,助 说,助 算,助 写,助 译,助 记,助 玩,36,/54,(四)、基于伙伴群体论的网上合作学习模式,合作学习者,B,教师，,Internet,及其它学习资源,制定合作方案,合作学习者,A,沟通,亲和,主题合作确定,协商,设计,展开合作行动,讨论,探索,取得合作成果,认同,感染,反,馈,37,/54,(五)、基于愉快教育论的电脑游戏教学模式,教师，游戏电脑及其它学习资源,环境识别与开发,创设游戏环境,乐识,系统预测与规划,设计游戏方案,乐思,交,互,自主决策与行动,展开游戏活动,乐行,智能检测与评估,反馈游戏结果,乐赏,学 生,38,/54,(六)、基于自然主义,“,干中学,”,等理论的模拟操练教学模式,情境生疑,联想解答,反应强化,尝试操练,拓思解疑,形成技能,迁移内化,激疑引思,教师，计算机及其它媒体,学 生,互,动,39,/54,课件的设计与开发,课件设计的基本流程,课件的总体设计,课件的框面设计,脚本编写,课件的开发,40,/54,课件设计的基本流程,开始,选定课题,设计前准备,教学目标分析,制定策略,课件略图,结构形式,1,1,主框面,直线流程,支援、矫正,分支,辅助学习,结束,总体设计,框面设计,41,/54,课件的总体设计,开始,选定课题,设计前准备,教学目标分析,制定策略,课件略图,结构形式,并不是所有的课题都能作为课件的选题。,对学习者特性的分析、对课件的可行性分析。,教学目标分析是课件设计的关键步骤。,策略的制定应围绕教学内容进行。,是一种用于表示课件中学习项目,排列顺序,的图表。,应从学习者的学习特点和学习内容的具体要求出发，选择适当的结构形式。,42,/54,标准结构形式,引入部分,主指导成分,标准内容,主练习成分,补 充 指 导 成 分,基础内容,提高内容,矫正学习序列,支援学习序列,补 充 练 习 成 分,标准内容,基础内容,提高内容,辅助学习系列,指导部分,练习部分,下一单元,43,/54,课件的框面设计,主框面,直线流程,支援、矫正,分支,辅助学习,结束,是每个学习者都应学习的最重要的框面，构成了课件中的基本骨架。,是基于主框面进行设计的，是每一位学习者必须完成的学习流程，它是课件中的主学习序列。,学习者碰到困难或出现错误时，系统提供的帮助信息。,实现个别化教学的基本方法和手段。,对学习效果不理想的学生补充学习。,44,/54,脚本编写,脚本,脚本说明,脚本卡片,编写脚本时应注意的几个问题,45,/54,脚本,脚本的作用,课件的设计、制作和使用是通过脚本连结在一起的,脚本是课件制作的直接依据,每一帧框面的画面设计是在脚本设计阶段完成的,决定脚本系统的主要因素,有效的表示课件中的各种信息,给出课件制作的各种指示,有利于课件的维护和二次开发,46,/54,脚本说明,脚本说明主要用于对课件设计、课件制作和课件使用中的各种策略、事项进行说明，它为课件的制作、使用提供了指导性的原则和方法。,课件设计登记卡,开发目的,目标及其分析,课件结构及其控制,教学策略,画面设计,课件在课程教学,使用本课件需要做哪些准备,用于课件设计的参考资料,47,/54,脚本卡片,基本内容,教学信息的提示内容、提示方法和提示要求;,学习者的应答方式;,应答信息的识别和处理;,对应答信息的评价;,控制信息及其显示;,画面上各种信息的显示要求、显示特点和位置排列;,画面显示中的特殊效果;,教学流程及其控制;,有关课件制作方法、制作技术上的指示,。,基本格式,一个小实例,48,/54,脚本卡片的基本格式,脚本卡片,课件名称：框面序号：设计者：,49,/54,脚本卡片实例,额定电压为220,V，,功率分别为40,W、60W、,100W,的三支灯泡串接后,接入电源，此时,1、100,W,灯泡最亮,2、60,W,灯泡最亮,3、40,W,灯泡最亮,4、三支灯泡一样亮,220,V,40,W 60W 100W,3 ？,R:,回答得很好，再接再厉。,W:,回答错了，仔细想一想，,再做一遍。,请按“下一题”转向下一框面学习。,控制信息,评价信息,应答信息,标准答案,有关制作和显示的指示,教学信息,同时显示图形,和题目的字符,50,/54,编写脚本时应注意的问题,字符的表示,框面的整体安排,避免提示不必要、不确切的信息,脚本中学习应答的评价信息,框面上的控制信息,51,/54,课件开发的基本流程,课件设计,结构设计,多媒体素材准备,课件编制,课件试用,评价与分析,软件产品成型,课 件 开 发,根据脚本系统从技术上进行课件结构设计,利用各种多媒体制作工具制作课件中需要的多媒体素材,选择适当的课件开发工具进行课件编制,交给专业教师在教学中试用,依据评价与分析的标准进行评价与分析,打包与制作使用说明书等,课件的开发,52,/54,现有课件存在的弊端,第一、教育观念陈旧,第二、教学内容滞后,第三、没有发挥信息技术的优势,第四、不适合教学的需要,第五、导航设计混乱,第六、检索功能薄弱,我们认为提高教学软件质量的关键是要以先进的学习理论和教学设计理论指导教学软件的开发工作。,53,/54,1、系统引导方式,2、使用操作简易,3、提示完全明白,4、学习内容可供选择,5、操作错误处理,6、练习答案错误处理,7、出错后提示易于理解,8、系统存在安全性,9、交互操作可靠性,10、系统运行可靠性,11、图形质量,12、字符种类与质量,13、动画效果,14、色彩效果,15、执行速度,16、模块调度灵活,17、内容可扩展性,18、软件技术水平,19、内容叙述,20、教学实例,21、实践环节,22、模拟逼真性,23、适用对象广泛性,24、教学内容广度,25、教学内容实用性,26、教学模式丰富性,27、教学环节综合性,28、系统要求,29、兼容性,项 目 测 验 项 目 评 价 等 级,使用方便,出错处理,可靠性,屏幕质量,软件质量,内容,生动性,教育性,环境要求,评价与分析的标准,（美国软件行业协会）,54,/54,谢 谢 大 家 ！,