多媒體輔助教學理論講義

1、多媒體輔助教學理論,講 義,多媒體輔助教學系統(tǒng)的基本原理與特點,第一節(jié),計算機輔助教學（CAI）是指利用計算機為媒體幫助教師執(zhí)行教學功能的活動。在這種教學形式中，計算機主要是被用來呈現(xiàn)教學目標、教學內(nèi)容、記錄學生的學習情況和控制學習進程等。 就整個教學過程來看，多媒體輔助教學只是在某些教學環(huán)節(jié)上程度不同地發(fā)揮了作用，并不能完全取代教師在教學過程中的重要作用，因而只是一輔助系統(tǒng)。,多媒體輔助教學系統(tǒng)的基本原理與特點,,,多媒

2、體輔助教學系統(tǒng)的基本原理與特點,一、多媒體輔助教學系統(tǒng)的基本原理,,多媒體輔助教學系統(tǒng)的基本原理與特點,將計算機用作教學媒體，可以完成教學過程中對教學信息的處理和傳遞。由于計算機在程序的控制下可以通過輸出設(shè)備向人們呈現(xiàn)各種信息，通過輸入設(shè)備接受使用者輸入的各種信息，并能對其進行判斷處理。因此把具有教學功能的軟件配置到計算機上之后，計算機就能像人類教師那樣，與學生構(gòu)成一個人-機教學系統(tǒng)。,,多媒體輔助教學系統(tǒng)的基本原理與特點,1．選擇課題

3、學生根據(jù)自己的興趣或教師的安排，從教學軟件中選定一個課題，計算機立即將該課的程序調(diào)入內(nèi)存運行，并在顯示器屏幕上顯示序言。2．呈現(xiàn)信息計算機呈現(xiàn)一小段教學信息，可以用文字、圖形及聲音等形式表現(xiàn)。3．注意教學信息學生集中注意力，理解和記住顯示器呈現(xiàn)出的教學信息。4．提問計算機向?qū)W生提一些與剛才呈現(xiàn)的教學信息有關(guān)的問題，要求學生回答。在教學軟件中提問是十分重要的，是為了測試學生對剛才所呈現(xiàn)內(nèi)容的理解程度，對計算機隨后的教學決策有

4、重要的影響。5．反應(yīng)學生通過思考和判斷，對計算機的提問作出反應(yīng)，通常在鍵盤上或用鼠標器輸入他們的回答。6．評價與反饋計算機接受學生的反應(yīng)，判定其正確程度，并提供反饋信息。該信息通常包括關(guān)于問題結(jié)果的知識，對學生的表揚、對錯誤原因的分析以及對進一步學習的建議等。7．注意反饋信息學生對自己剛才反應(yīng)的結(jié)果十分關(guān)心，計算機提供的結(jié)果知識幫助他確認結(jié)果，明白為什么正確、為什么錯誤以及出錯原因等。此時，學生要根據(jù)計算機的提示信息進入下一

5、步學習。8．作教學決策計算機根據(jù)對學生反應(yīng)的判斷和某種教學策略，來決定下一步的教學行為，一般有下列選擇：（1）繼續(xù)：呈現(xiàn)新的教學信息。（2）復習：呈現(xiàn)同樣或類似的教學信息。（3）補習：提供與剛才內(nèi)容有關(guān)的更詳細的說明材料信息。（4）提示：提供啟發(fā)信息，然后呈現(xiàn)剛才呈現(xiàn)的問題，讓學生反應(yīng)。（5）測驗：提供一個測驗，檢查是否達到目標，常在一課結(jié)束后進行。,,多媒體輔助教學系統(tǒng)的基本原理與特點,二、多媒體輔助教學的主要特點,,多

6、媒體輔助教學系統(tǒng)的基本原理與特點,1．多媒體輔助教學的優(yōu)越性,（1）與電化教學手段相比，多媒體輔助教學是交互的雙向教學形式。雖然也可以制成像播放錄像帶一樣的單向計算機電子教材，但大多數(shù)情況下是利用多媒體輔助教學的交互性。（2）與人類教師的課堂教學模式比，計算機可針對不同程度的學生提供具有按學生特點進行因材施教的個別化學習方式。例如學生可以控制學習速度，選擇適合自己難度的學習內(nèi)容，對于思考問題的時間也允許不受限制。（3）與教師比，計算

7、機是一個客觀的沒有感情的教師，因而對待學生可以不厭其煩，使學生減小學習壓力，因而增加學習動力。（4）與所有教學媒體包括最優(yōu)秀的人類教師比，多媒體輔助教學系統(tǒng)的即時反饋具有絕對的優(yōu)勢。,,多媒體輔助教學系統(tǒng)的基本原理與特點,2．多媒體輔助教學的不足,（1）比其它的教學媒體成本高。硬件系統(tǒng)近年來雖然已有大幅降價，但軟件開發(fā)成本呈上升趨勢。（2）由于多媒體輔助教學軟件是事先編好的固定程序，不可能具備像人類教師那樣的靈活性，因而限制了學生的

8、意外學習，對培養(yǎng)創(chuàng)造性不利，對編程時事先未預(yù)料的問題，不能準確處理。,多媒體輔助教學的基本模式,第二節(jié),,多媒體輔助教學的基本模式,一、講解演示,講解演示模式模仿了人類教師課堂講授與演示的教學方法。利用多媒體計算機所具備的圖像、動畫、語言和音樂的功能，發(fā)揮計算機所特有的交互性，將教材內(nèi)容呈現(xiàn)給學生。特別是一些用語言難以清楚表述的、變化過程復雜的、或者肉眼直接觀察不到的教學內(nèi)容，如物理學中分子運動、電磁場、波的傳播、相對論等概念，都可以通

9、過計算機顯示動態(tài)圖形，改變參數(shù)觀察相應(yīng)的變化，非常有助于理解研究對象內(nèi)在的運動規(guī)律。,,多媒體輔助教學的基本模式,二、操作與練習,操作練習也是許多教師經(jīng)常采用的一種教學方法。它是通過反復地練習使學生鞏固和熟練某些知識和技能。在多媒體輔助教學中充分發(fā)揮了計算機自動執(zhí)行程序的功能，節(jié)省了教師們工作量和時間，對于提高學生完成學習任務(wù)的速度和準確性非常有利。該模式的特色是計算機的即時反饋功能得到了恰當?shù)膽?yīng)用。,,多媒體輔助教學的基本模式,三、個

10、別輔導,這種模式是讓計算機充當教師，使學生通過計算機學習新的知識技能，個別輔導模式適合學生自學。,,多媒體輔助教學的基本模式,四、模擬,模擬亦稱仿真，是指用計算機模仿真實現(xiàn)象或?qū)崿F(xiàn)理論上的“理想模型”，該理想模型是突出了所研究問題的基本要素并將與問題無關(guān)的因素簡化了的模型。它一般被設(shè)計成由使用者控制事件中的某些過程，從而發(fā)展到不同的事件結(jié)果。這種模式非常有利于培養(yǎng)學生解決問題的能力，并且克服了許多真實試驗的困難，在許多場合下具有不可替代

11、的作用。,多媒體輔助教學的基本模式,五、教學游戲,教學游戲常常被用來產(chǎn)生一種較強烈的競爭性的學習環(huán)境，而其內(nèi)容和環(huán)境都與教學目的相聯(lián)系。例如猜字游戲、算術(shù)競賽、知識競賽，適合于提高少年兒童的學習興趣。一些競爭很強的教學游戲能強烈激發(fā)使用者的興趣，沒有疲勞感。計算機模擬期貨市場，供游戲者做期貨生意，最后以獲得“高利潤”一方為勝。促使學生應(yīng)用學習的經(jīng)濟學知識。而“模擬北京”的游戲中，通過使用者“當市長”，必須針對市政建設(shè)、財經(jīng)、治安、交通、

12、天災(zāi)方面，甚至外星人的干擾問題做出抉擇，使使用者在“玩”中獲取社會、經(jīng)濟及管理方面的知識。,,多媒體輔助教學的基本模式,六、計算機輔助測驗,計算機輔助測驗(Computer Assisted Testing)也稱CAT，是多媒體輔助教學的重要組成部分，也屬于計算機管理教學CMI的重要內(nèi)容。在題庫、組卷系統(tǒng)和學生成績分析系統(tǒng)的配合下，可以實現(xiàn)單元測試、階段考試、以至于國家考試。由使用者指定范圍、難度等指標，系統(tǒng)自動組卷，并可人工編輯修改。

13、學生答卷則可根據(jù)情況打印出試卷后筆答，再將回答情況錄入計算機處理，或是直接在計算機上回答問題。最近也有采用異地通過網(wǎng)絡(luò)上的終端考試或是將答題存儲于軟磁盤上郵寄的方式。,,多媒體輔助教學的基本模式,遠程輔導與在線討論的模式主要是指處于異地的學習者及教師，利用Internet網(wǎng)絡(luò)通技術(shù)所進行的一種學習方式?！段磥碇贰返淖髡弑葼?#183;蓋茨在書中為人們描述了一幅極其動人的未來教育情景。信息高速公路將使教學活動發(fā)展成為全球性、全方位的信息

14、提供/查詢活動，就某個具體的問題，只要感興趣，不同地點的任何人都可以參與。通過網(wǎng)絡(luò)，可以共同上課，共同討論問題的遠程教學和在線討論方式，可以做一些以往任何手段都難以完成的事情。最近Internet上十分流行的一個教育課題“虛擬青蛙解剖”，就是一個典型例子：通過WWW，你不僅能上一堂生動的解剖課，與全世界數(shù)以萬計的其它“實驗者”進行交流，發(fā)表自己的見解，甚至在屏幕上親自動手進行解剖。,七、遠程輔導與在線討論,多媒體輔助教學軟件實現(xiàn)的關(guān)鍵技

15、術(shù),第三節(jié),,多媒體輔助教學軟件實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù),一、交互技術(shù),,多媒體輔助教學軟件實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù),交互技術(shù)作為多媒體輔助教學軟件實現(xiàn)的一種關(guān)鍵技術(shù)，在許多方面體現(xiàn)其重要性。實際的情況是：教學需要交互，而計算機具有交互的能力。 在多媒體輔助教學發(fā)展的初期，程序教學有其專門的教學機器，這種笨拙的機器能進行簡單的交互，如它能進行判斷，進行選擇，甚至構(gòu)造答案，這些教學機器具有的“神奇”的交互能力對于計算機來說是件輕而易舉的事情。

16、雖然早期的計算機亦顯笨重，但卻具有教學機器不可比擬的靈活的交互能力（這種交互能力一方面歸功于電子技術(shù)，一方面歸功于程序儲存與程序控制的思想），這是計算機很快涉足教育領(lǐng)域的重要原因。,,多媒體輔助教學軟件實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù),硬件方面：1．電容式鍵盤2．鼠標3．筆輸入設(shè)備4．語音輸入設(shè)備5．高分辨率低輻射的顯示器6．激光打印機7．大容量硬盤8．CD-ROM9．多媒體硬件,軟件方面：1．圖形界面技術(shù)2．超文本和超媒體技術(shù)

17、3．漢字處理技術(shù)4．多媒體技術(shù),,多媒體輔助教學軟件實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù),（一）交互概述,在通過軟件與學生進行交互而完成的教學過程中，軟件與學生存在著兩種交互活動。,1．為完成教學過程所做的交互。2．為維持程序運行所做的交互。,呈現(xiàn)信息,反應(yīng),反饋,,多媒體輔助教學軟件實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù),（二）界面技術(shù),概括他說，界面包含輸入和輸出兩大部分功能，它們又可以概括為一點——通訊。因此，對于界面的要求，首先就是要滿足通訊的需要，其次才是界面的友好

18、易用、美觀等特征。,,多媒體輔助教學軟件實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù),1．對界面的整體要求,（1）界面要滿足用戶與程序進行通訊的需要。（2）界面必須易操作。（3）界面必須能讓用戶可以獲得幫助。（4）界面必須符合大多數(shù)應(yīng)用程序的標準。（5）界面必須適應(yīng)廣泛的用戶，特別要適應(yīng)預(yù)期的用戶。（6）界面必須使用戶知道任務(wù)的當前進展的情況。（7）界面必須健壯，能應(yīng)付意外情況，能進行出錯處理。（8）多個應(yīng)用程序保持相似的界面風格。,,多媒體輔助教學軟

19、件實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù),2．輸入,用戶的輸入有兩種：控制和數(shù)據(jù)。它們都可以用以下輸入設(shè)備來完成。常見的輸入設(shè)備有兩種：鍵盤和鼠標器。,,多媒體輔助教學軟件實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù),3．輸出,這里不考慮打印機及繪圖儀等設(shè)備。只考慮教學軟件常用的兩種輸出：屏幕輸出及音箱（語音）輸出。,（1）句子結(jié)構(gòu)及詞匯 句子應(yīng)當簡潔，所用詞匯應(yīng)是用戶所習慣的。（2）屏幕所顯示的數(shù)據(jù)量 大多數(shù)顯示都不應(yīng)超過每屏12～16行正文或一個圖形。（3）正文的長度 行

20、長不超過40個字符（20個漢字）較為可讀。（4）信息塊的安放 相關(guān)信息應(yīng)顯示在一起，并始終在相同位置，而又與其他信息塊相分離。（5）強調(diào)顯示有關(guān)信息 主體信息應(yīng)該采用顏色、反視或加著重符來顯示。（6）對顏色的有效使用 屏幕上使用的顏色數(shù)不超過5～7種，并仔細地選擇顏色組合。（7）使屏幕簡單而可辨認 有人推薦說屏幕上只應(yīng)有25％被填滿。（8）在一個屏幕上只體現(xiàn)一個主題思想。（9）當前屏幕沒有顯示完所有信息時，要向用戶

21、說明。（10）完成任務(wù)的所有信息都要能為用戶所獲得。,,多媒體輔助教學軟件實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù),4．窗口技術(shù),在窗口界面技術(shù)中，包含如下一些內(nèi)容：（1）窗口（2）菜單（3）對話框（4）按鈕（5）輸入框（6）滾動條,,多媒體輔助教學軟件實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù),5．圖形用戶界面,Windows的推廣及應(yīng)用使人們廣泛地認識了圖形用戶界面，就課件而言，越來越多的系統(tǒng)采用圖形界面。因為圖形界面具有直觀、表達能力強等優(yōu)點。,,多媒體輔助教學軟件實現(xiàn)

22、的關(guān)鍵技術(shù),（三）應(yīng)答,應(yīng)答指學生對課件提出的問題進行回答。,1．應(yīng)答的手段,即學生以何種工具或方式進行應(yīng)答。普遍使用的工具是鍵盤和鼠標，此外，觸摸屏和話筒也常作為應(yīng)答的工具（涉及多媒體技術(shù)）。,2．應(yīng)答的方式,即做出回答的方式。總的來說有兩個應(yīng)答方式：生成答案和選擇答案。,,多媒體輔助教學軟件實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù),（四）學習的路徑,這是一種學生向課件傳送的重要信息，它隱含在學生的學習過程中，與應(yīng)答信息相比，它不是課件主動向?qū)W生要求的，而是學