信息化环境下教学设计

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,*,*,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,*,*,e-,时代信息化教学环境与教学设计,清华大学电教中心副主任、高级工程师 钟晓流,2012,年,5,月,信息化环境下的教学设计,提纲,2,前言,e-,时代教学环境评价体系,信息化教学环境中的教学设计,多媒体课堂教学设计,多媒体教学过程中应注意的问题,教学,PPT,课件设计的视觉因素,结束语,前言,3,多媒体技术、智能化技术、物联网技术与云计算技术等紧密结合,促进了教育行业的巨大变革。一个全新的信息化,e-,时代,已经到来。教学环境智慧化日新月异,要求基于,其本身目标功能的全面解决方案,。,智慧型环境是,实用性、稳定可靠性、可拓展性和标准化,的统一体：,听觉上,悦耳动听；,视觉上,清晰亮丽；,传输上,稳定可靠；,操作上,智能化程度高和便于掌握等目标。,前言,4,一、教学环境的定义,教学环境是院校基础建设的重要内容之一，它泛指一切与学校教学、科研、内外交流与合作活动相关的场所。其核心是现代教育技术的广泛应用。它集,音视频技术、互联络应用技术、存储与通讯技术、智能控制技术和云计算技术,等于一体，为教学、会议、学术交流、丰富师生的信息资源提供强有力的支持。,前言,5,二、教学环境的外延与内涵,多媒体教学环境不是狭义上的空间范围，,而一个群落的概念，指的是一定时期、一定空,间内各种多媒体教学装备组合的总和。,前言,6,三、,e-,时代教学环境的特点,现代教育技术发展到今天，教学环境已不是传统的电化教室，而是指数字化的多媒体教学环境，它以网络为基础，从环境,(,如设备,),、资源,(,如图书、讲义、课件等,),、到活动,(,如教学、服务,),全部信息化。,前言,7,四、,信息化时代教学环境的发展趋势与目标需求,教学管理与教学观摩,运用多媒体手段进行教学,运用网络等技术开展远程教学与学术交流,网上自主学习，提高开放程度的环境与条件,制作音像教材与多媒体教学课件,设备管理和操作运行实现智能化与自动化,前言,8,五、信息化时代教学环境的目标功能,便捷上网,大屏幕显示,多媒体应用,智能化控制,（,e-control,）,智能化管理,（,e-management,）,使课堂教学信息与资源以,最佳的视听效果,呈献给受众者（学生或学员）,教学环境效果评价体系,一、决定教学环境效果的四要素,建筑物理因素,环境照明因素,设备选型与系统组合,系统集成技术与应用,9,教学环境效果评价体系,二、教学环境效果设计的核心内容,目的：,视听同步与和谐,音质设计,视觉设计,操作界面设计,10,教学环境效果评价体系,（一）、音质设计,设计目标：听得清楚、听得舒服,（悦耳动听）,建声设计,电声设计,供声方案,11,教学环境效果评价体系,（二）、视觉设计,设计目标：看得真切、看得舒服,（清晰亮丽）,照明设计,视野设计,视距设计,显示系统设计,12,教学环境效果评价体系,13,分辨角与可视角,视觉效果,小于,1,度,正常视力的人眼能辨别物体或图像的最小值,1-10,度,中心视野，对图像的色彩及细节分辨能力最强,15-25,度,有效视野，能正确分辨图像信息,30-45,度,相对有效视野，能分辨图像，但视觉分辨能力降低,35-60,度,可视视野，视觉明显降低，但可以看清图像,大于,60,度,无效视野,教学环境效果评价体系,（三）、操作界面设计,设计目标：便捷操作、简单便利,（得心应手）,少于三级菜单,one-touch,操作,快速求助,14,教学环境效果评价体系,（四）、智慧型管理平台设计,设计目标：,e-control,、,e-management,任何设备或应用系统都是,anyone,、,anywhere,、,anytime,（三,A,）,互联网可控制、可操作、可管,理的设备或系统。,15,教学环境效果评价体系,教学环境效果评价体系,17,教学环境效果评价体系,18,教学环境效果评价体系,19,教学环境效果评价体系,20,教学环境效果评价体系,21,教学环境效果评价体系,（五）、教学环境信息化云平台设计,设计目标：,基础设施及服务,（,LasS,）,、平台及服,务,（,PasS,）,、软件及服务,（,SaaS,）,构建虚拟计算的快捷之道提供集软件、服,务器、存储、网络和启动服务于一体的预装集,成系统，帮助建立虚拟数据中心环境，从而有,效地利用资源，显著提高服务及管理效率。,数,据库是服务器端的核心，多域数字化处理是云,计算的核心任务。,22,教学环境效果评价体系,23,教学环境效果评价体系,24,信息化教学环境下,的教学设计,一、信息化技术对教学设计的影响,特点：,数字化,（简单、统一、可靠）,多媒体,（多载体、集成性、交互性）,网络化,（资源共享、一网打尽）,智慧化,（智能操作、智能管理、智能评价）,上述特点促进了,教学手段、教学模式,的变,革，强化了,视听感知,，提高了,教学效率,，进,而提高了,教学效果。,25,信息化教学环境下,的教学设计,1,、教学手段的转变,特点：,集体、统一设计,个性化设计,板书,演示,（如：公式推导）,实际操作,仿真模拟,（如：实验）,26,信息化教学环境下,的教学设计,2,、教学模式的转变,特点：,以教为主,-,以学为主（学教并重）,重视静态环境,-,重视动态资源,单向灌输,-,互动反馈（成效评价）,27,信息化教学环境下,的教学设计,3,、教学效率的提高,特点：,讲义与备课效率的提高,（教师节约了时间）,记录与听讲效率的提高,（学生提高了专注度）,减少板书与增加演示,（师生增加了互动）,28,信息化教学环境下,的教学设计,4,、视听感知与教学效果,研究人的感知特性和信息获取方式表明：,看影视片比听故事和看图书映像更深刻,信息化教学资源的视听效果,3A,再现：,学生重温重点、难点、疑点更方便,29,信息化教学环境下,的教学设计,二、信息化教学环境的教学设计的内容体系,1,、教学目标与任务设计,2,、学生特征研究与分析,3,、教学环境的选择,4,、教学情境的创设,5,、教学资源的设计,6,、教学活动的组织,7,、教学成效的评价设计,30,信息化教学环境下,的教学设计,1,、教学目标与任务设计,教学目标的确定,教学内容的选择,教学形式的确立,教学结果的描述,31,信息化教学环境下,的教学设计,2,、学生特征研究与分析,课程学习起、终点的确定,（承上启下）,学习风格的差异化的分析,普遍性（共性）：希望有序，善于理解序列呈现的信息,特殊性（个性）：喜欢探索，善于抓住重点得出结论,师生交往、互动特征分析,32,信息化教学环境下,的教学设计,3,、教学环境的选择,演示型教学环境（基础教学）,交互型教学环境（案例教学）,录播型教学环境（远程教学或精品课程）,语言学习型教学环境（外语课）,33,信息化教学环境下,的教学设计,4,、教学情境的创设,情景的意义,注重新旧知识衔接、激发学生思维联想、利于学生知识重组,改造、帮助学生知识同化和顺应，创设有利于学生理解主题意义,的情景。,情景的类型,真实性情景、虚拟性情景、问题性情景,情景的设计,确定情景的类型、选择使用的教学媒体、组织适用的教学形式。,注意的问题,情景创设与教学内容的关系、情景创设与学生特征的关系和客,观条件的可行性,。,34,信息化教学环境下,的教学设计,5,、教学资源的设计,信息化教学资源的特点,（多样、共享、实时、重现）,信息化教学资源的类型,（课件、素材、题库、案例、网站等）,信息化教学资源的应用,（内容丰富、便于交互、界面友好、策略生动等）,信息化教学资源的作用与效益,（知识点教学,课件、知识面教学,网络课程、交流探讨,网站、案例分析,案例素材库）,35,信息化教学环境下,的教学设计,6,、教学活动的组织,课堂教学活动（多媒体教学）,学生自学活动,（,e-learning,）,教师辅导活动（网上指导）,学生讨论交流,（,BBS,）,36,信息化教学环境下,的教学设计,7,、教学成效的评价设计,教学成效评价的内容,学生对教学过程与效果的评价、学生对教学资源与教师指,导的评价、学生对教学支撑及服务体系的评价、教师对学生学,习风格、态度、效果的评价,教学成效评价指标体系设计,指标项（作业成绩、考核成绩、实验成绩、综合成绩等）、,评价标准（优、良、中、差）、权重系数（关注信度叠加）。,指标体系,=,指标项,+,评价标准,+,权重系数,教学成效评价的过程与步骤,设计评价体系表、网络填报评价指标体系数据并提交、评,价体系表数理统计、分析判断数理统计结果、反馈师生和服务,支撑体系单位。,37,信息化教学环境下,的教学设计,38,多媒体课堂,教学设计,一、多媒体教学设计的优越性,多媒体教学活动能否取得良好的效果，除了看教师能否灵活地调动多媒体设备和相关软件来支持自己的教学活动，利用信息技术优化教学内容外，很大程度上取决于课前的教学设计与课中的教学组织，更好地体现,“教为主导，学为主体”,的教学思想。采用教学设计是多媒体教学扬利弃弊的需要。,39,多媒体课堂,教学设计,多媒体教学的优越性,1,、化静为动,有利于提高学生的学习兴趣，有效地强化教学重点。动态的事物比静态的事物更能引起学生的注意，更能调动学生的学习动机。多媒体教学,图、文、音、像,并茂，化无声为有声，化呆板为生动。文本可以像链条；图画可以像流水；色彩可以变化；速度可以控制。从而调动了学生的学习兴趣，可以有效地活跃课堂气氛，寓学于乐。,40,多媒体课堂,教学设计,多媒体教学设计的优越性,2,、变难为易,有利于减轻学生的认识难度，有效地突破教学难点。人的形象思维一般优于抽象思维。多媒体教学利以视频展示或,FLASH,模拟的方式，能化抽象知识为形象化，它不仅能将文字、图片、图像、声音展示为一体，将学生带进形象生动、色彩缤纷的教学情境，还能创设教材难以提供的情景，改善教学环境，帮助学生加深理解，易于学生接受知识。,41,多媒体课堂,教学设计,多媒体教学设计的优越性,3,、方便快捷,有利于增大课堂教学容量，有效地提高教学效率。多媒体教学具有知识容量大、信息量多的特点。多媒体课件能够发挥“海量信息资源”，旁征博引，以点带面，构建起全面详细的知识网络。多媒体课件不仅节约了课堂上教师大量写板书和学生大量记笔记的时间和精力，也便于学生梳理知识抓重点而达到的“事半功倍”的效果。,42,多媒体课堂,教学设计,多媒体教学设计的优越性,4,、多向交互,有利于,实现现代教学理念，真正让学生成为教学,主体。在多媒体课堂教学活动中，教师作为教学主导，,利用多媒体手段变成了一、个传播知识的复合载体，,真正体现以学生为教学主体的理念。,案例教学、讨论,教学、远程交流,等教学模式更加多样化了，教师有更,多的时间去关注学生的反馈信息，有更多的精力去引,导生思维，进而调动学生参与师生之间的互动。,43,多媒体课堂,教学设计,二、,多媒体课堂教学设计的一般方法,教学设计包括：教师在上课前精心安排教学内容、斟酌教学顺序、表达方式、例题案例，直到,PPT,课件设计和其它辅助教学资源（,CAI,、音视频素材和实物,演示等,）准备、,语言用词、板书布置、屏幕显示等等。,教学设计不同，教学效果就截然不同。教学效果是多重影响多媒体课堂教学因子结果的总和，即：,E,= TA,t,+SA,s,+MA,m,+DA,d,（,E,、,T,、,S,、,M,、,D,分别表示效果、教师、多媒体装备、教学设计等因子，,A,表示权重）,任何一种教学设计模式，都包含五要素：对象、目标、策略、过程和评价。他们相互联系、相互制约，构成了教学设计的总体框架。,44,多媒体课堂,教学设计,二、,多媒体课堂教学设计的一般方法,45,多媒体课堂,教学设计,三、,多媒体课堂教学设计的内容,教学设计是在课堂分析的基础上，进行教学目标设计、教学结构设计、教学策略设计和教学活动设计。,1,、课堂教学分析,教学目标、教学内容、学生类型、环境因素,2,、课堂教学设计,教学目标、教学结构、设教学策略、教学活动,46,多媒体课堂,教学设计,多媒体课堂教学设计的内容,1,、课堂教学分析,（,1,）教学目标分析,（,2,）教学内容分析,（,3,）学生类型分析,（,4,）环境因素分析,47,多媒体课堂,教学设计,多媒体课堂教学设计的内容,（,1,）教学目标分析,目的分析、任务分析、目标分析,教学目的是课程的最根本的效果要求；,教学任务是要达到教学目标的过程行为事项；,教学目标是教学需达到的标准和指标。,目标分析的原则是量力性原则和层次性原则，其依据是教学任务分析的结果，并兼顾教学内容分析和学生类型分析的结果。,48,多媒体课堂,教学设计,三、,多媒体课堂教学设计的内容,1,、课堂教学分析,教学目标分析,教学目标分析内容、结果与影响因子,49,多媒体课堂,教学设计,多媒体课堂教学设计的内容,（,2,）教学内容分析,内容结构分析：,课程知识点及这些知识点的结构关系，再根据这个结构列出教学板块层次顺序。,课型选择分析：,讲授课、讨论课、习题课、自学课。根据前述的教学目标分析和内容结构分析选定课型。,例练题选配：,为了学生能够理解和掌握，必须选出具有典型性、针对性、训练性的例题、练习和作业题目,预设学生反应问题：,依据教师教学经验以及自己学习的体验设想学生学习时会出现什么样的反应。,50,多媒体课堂,教学设计,多媒体课堂教学设计的内容,（,3,）学生类型分析,年龄、心理：,根据不同年级、不同专业的学生心理与自己的教学经验，确定课程所针对的学生的思维特点、注意特点、记忆特点，作为教学的心理依据。,基础知识、技能和方法：,课程所涉及必备的知识是否具备；课程所涉及的操作技能是否具备；基本学习能力、策略及方法是否具备。,确定学生类型：,根据性格、反应、感知、学习风格的差异，进行针对性教学和指导。,51,多媒体课堂,教学设计,多媒体课堂教学设计的内容,（,4,）环境因素分析,环境分析主要是指对学生学习有影响的环境因素进行分析。如对师生人际关系、群体学风等方面进行分析；教室环境类型、多媒体设备和教学资源应用等。,52,多媒体课堂,教学设计,多媒体课堂教学设计的内容,2,、,课堂教学设计,从关注学生需要学什么、怎样学出发，教学设计需要考虑三大部分：教师教什么，怎样教，教学的效果怎样。怎样教是教学设计的核心部分。围绕“怎样教”开展以下四项设计：,（,1,）教学目标设计,（,2,）教学结构设计,（,3,）教学策略设计,（,4,）教学活动设计,53,多媒体课堂,教学设计,多媒体课堂教学设计的内容,（,1,）教学目标设计,根据任务体系进行量化，建立子目标体系，并找出目标间的结构关系，理清目标的层次与顺序。再根据综合分析提出恰当的教学内容的广度、难度、数量、密度的要求，以及行为表现指标，如,“多媒体视听环境设计”,讲授、实习达到多少课时，完成多少操作内容，正确率达到多少百分比。,54,多媒体课堂,教学设计,多媒体课堂教学设计的内容,（,2,）教学结构设计,根据教学任务和内容划分教学阶段；然后，将其组合为教学单元，不同的学习类型可划分为不同的教学阶段。,教师可以根据课题的内容、学习类型和学习指导规律，灵活地划分教学阶段。,55,多媒体课堂,教学设计,多媒体课堂教学设计的内容,（,2,）教学结构设计,56,多媒体课堂,教学设计,多媒体课堂教学设计的内容,（,3,）教学策略设计,教学策略是指为实现教学目标而采取教学活动的步骤、方法、媒体和组织形式等因素的总体策划和谋略。教学策略是教学过程的灵魂。教学策略包括：,组织策略、控制策略、授课策略和动机策略等。,下信息化时代应充分发挥交互讨论式教学的优势，交互式不仅仅是学生之间的合作学习，强调师生间、学生间的动态信息交流，实现师生互动，相互沟通，相互影响，相互补充。全面培养学生的认知能力和创新能力，以焕发课堂教学的活力。,57,多媒体课堂,教学设计,多媒体课堂教学设计的内容,（,3,）教学策略设计,58,多媒体课堂,教学设计,多媒体课堂教学设计的内容,（,4,）教学过程设计,教学过程是教师借助于媒体传授知识、培养能力的过程。教学过程是课堂教学设计的核心。教学过程包括：教学活动类型选择、教学方法选择和问题应答设计。教学活动分为五类，教学方法分为三类，问题应答设计分为两个方面。,59,多媒体课堂,教学设计,多媒体课堂教学设计的内容,（,4,）教学过程设计,60,多媒体,教学应注意的问题,61,一、课件制作要以精简为主,只根据教学内容做必需之作，以使课堂上多留时间给学生自由发挥。多媒体的制作技术一定要服从内容需要。,二、平时要注意各种素材的积累,把有用的素材收入素材库。素材的类型一般包括文本、图片、声音、视频、动画等。为了提高课件质量，教师应掌握一些常用素材的处理软件。,三、采用统一的界面风格和课件结构,利于学生对课件的快速适应，将注意力集中于新的信息内容，避免了因屏幕格式的变化对学习过程的干扰。,多媒体,教学应注意的问题,62,四、界面力求简洁、明了、美观,层次结构合理、信息关联好、不易迷航。画面优美、制作效果精致。操作界面友好，各学习单元之间的切换和退出要方便。切忌将教材或板书搬上屏幕，要充分发挥多媒体教学的利处，避免把课件变成单纯的“讲稿搬家”。,五、不能忽视“细节”,制作,PPT,文件应注意生物医学工程有关人眼的适应性和人眼健康问题（见下述），每个图形或每个表格原则上独占一页，应尽量把文字说明注在图表同页，尽量减少使用超链接的次数。,多媒体,教学应注意的问题,63,六、注意,课件内用抽象预与具体的关系,课件内容重点要具体，标题可抽象。放映时间、速度、方式、教师的讲解、板书要与学生视觉、听觉、思考进行恰到好处的衔接，不能违背学生的生理、认知规律。课件不是学件。一般应保证每页的显示时间不少于,1,分钟；在每节课的,50,分钟内文件运行的翻页数一般不宜超过,40,页。,多媒体课件不可“以读代讲”。不能“满堂看”，也不宜“满堂讲”。对于字数或图表信息量较大的页面，要注意给学生留有辨认、记录和思考的时间，让学生在教学过程中能够将自主学习理念真正体现出来。,多媒体,教学应注意的问题,64,七、媒体的搭配要合理,注重多媒体教学手段与传统教学手段的共同应用。,1,、善于应用多媒体,显示导课环节、渲染的点环节、,帮助突破难于理解的,难点环节、知识拓展环节,。,2,、把黑板与屏幕的使用有机结合起来。课件不要出现不必要的媒体，或与教学气氛不融洽的媒体。屏幕投影与黑板板书的使用与转换，投影与板书的连接要有自然的过渡。,多媒体,教学应注意的问题,65,八、注重教学过程中的交互作用,教师要做课堂上的“主持人”，不要做多媒体的“播音员”。教师不能只是兼顾操作鼠标和注视小屏幕，学生只好看着大屏幕。每个有经验的教师都能从学生的眼神和面部表情接收信息，然后做出相应的反映；而学生也可以从教师的面部表情和手势得到鼓励，受到启发。这种无声的交互是必不可少的。,教学,PPT,课件设计的视觉因素,66,一、字体大小与人眼分辨力相关,设计字体大小的依据：,教学空间大屏幕显示系统布局特点（视野）,教学空间大屏幕尺寸（视距）,常规来说，,PPT,正文字体不,小于,24,号字，极限值不小于,16,号字,。,67,教学,PPT,课件设计的视觉因素,二、色彩对比效应与人眼辨色能力有关,实验数据表明：,人眼的明暗分辨力比辨色力强,白天或在亮环境下能区分颜色,夜晚或暗环境下只能分别大小和形状,68,教学,PPT,课件设计的视觉因素,1,、色彩相对分辨率,人眼相对分辨率,（设定黑白细节分辨率为,100%,）,PPT,背景色与教学设计内容的文字、图形、,图案之间的色彩搭配和文字、图形、图案相互,之间的色彩选择要注意色彩相对分辨率。,69,颜 色,黑,白,蓝,黄,蓝,白,白,红,绿,红,红,蓝,绿,蓝,分辨力,100%,95%,95%,94%,40%,23%,19%,教学,PPT,课件设计的视觉因素,2,、近旁对比效应,PPT,背景色与教学设计内容的文字、图形、,图案之间的色彩搭配和文字、图形、图案相互,之间的色彩选择要注意近旁对比效应。,70,教学,PPT,课件设计的视觉因素,3,、饱和度对比效应,实验数据表明：,PPT,背景色与教学设计内容的文字、图形、,图案之间的色彩搭配和文字、图形、图案相互,之间的色彩选择要注意饱和度对比效应。,71,教学,PPT,课件设计的视觉因素,4,、色调对比效应,（,1,）右边图案显得比单独看要,黄,一些,PPT,背景色与教学设计内容的文字、图形、,图案之间的色彩搭配和文字、图形、图案相互,之间的色彩选择要注意色调对比效应。,72,教学,PPT,课件设计的视觉因素,色调对比效应,（,2,）右边图案显得比单独看,红,一些,PPT,背景色与教学设计内容的文字、图形、,图案之间的色彩搭配和文字、图形、图案相互,之间的色彩选择要注意色调对比效应。,73,教学,PPT,课件设计应的视觉因素,5,、同化效应,PPT,背景色与教学设计内容的文字、图形、,图案之间的色彩搭配和文字、图形、图案相互,之间的色彩选择要注意色彩同化效应。,74,教学,PPT,课件设计的视觉因素,6,、面积对比效应,PPT,背景色与教学设计内容的文字、图形、,图案之间的色彩搭配和文字、图形、图案相互,之间的色彩选择要注意色彩面积对比效应。,75,教学,PPT,课件设计的视觉因素,三、人眼的适应性与视觉特性,机理：人眼的,杆状细胞,只能感光，,锥状细胞,既能，,也能辨色。,亮,背景下锥状细胞为主导,（明视,觉）,，,暗环境下杆状细胞为主导,（暗视觉）,。,适应性：人眼亮适应快,（一分钟内）,到达稳态，暗,适应慢,（,10,分钟以上）,才达到稳态。,PPT,播放效果应充分考虑,人眼的适应性与,视觉特性，避免眼睛疲劳和产生视觉惰性,。,76,教学,PPT,课件设计的视觉因素,结束语,77,教学是学校的基石，教师是教学的灵魂，使用信息化技术教学是教师的一种基本技能。信息化教学环境是教师耕耘的场所，教师应选择合适的信息化教学资源、教学媒体和教材，以提高能力为重点，通过精心的教学设计，追求获得最佳的教学效果。,一个现代化的智慧型课堂，需要一个能应用自如运用信息化的智慧型教师，从而实现：,教学有方，授业有谋，解惑有策,。,教师即是施教者，也是受教者。精彩的讲解是令人向往的，严谨机趣，庄重诙谐，让人备感充满共享睿智大餐的激情氛围。教师的导控机智，学生的学思动态，会使课堂体现一个“活”字。信息化讲台上，既要体现信息化手段应有的魅力，又要放射教师的光芒。,非 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