多媒体教育应用的重大意义及发展趋势
[日期:2005-09-02] 来源:中央电化教育馆 作者: [字体:大 中 小]
一、多媒体教育应用的重大意义
自进入九十年代以来,多媒体技术迅速兴起、蓬勃发展,其应用已遍及国民经济与社会生活的各个角落,正在对人类的生产方式、工作方式乃至生活方式带来巨大的变革。特别是由于多媒体具有图、文、声并茂甚至有活动影象这样的特点,所以能提供最理想的教学环境,它必然会对教育、教学过程产生深刻的影响。这种深刻影响可以用一句话来概括:多媒体技术将会改变教学模式、教学内容、教学手段、教学方法,最终导致整个教育思想、教学理论甚至教育体制的根本变革。多媒体技术之所以对教育领域有如此重大的意义,是由于多媒体技术本身具有许多对于教育、教学过程来说是特别宝贵的特性与功能,这些特性与功能是其他媒体(例如幻灯、投影、电影、录音、录像、电视等)所不具备或是不完全具备的。首先应该说明一点:这里所说的多媒体技术是以计算机为中心的多媒体技术。在前几年的一些书籍中曾提到过多媒体组合教学,那种多媒体的概念不一样,那只是将几种媒体加以简单的组合(例如把幻灯、投影、录音、录相加以组合)。今天的多媒体技术则是以计算机为中心,把语音处理技术、图象处理技术、视听技术都集成在一起,而且把语音信号、图象信号先通过模数转换变成统一的数字信号,这样作以后,计算机就可以很方便地对它们进行存储、加工、控制、编辑、变换,还可以查询、检索。显然,这与原来把多种形式媒体组合在一起是完全不一样的,因为它是通过计算机把几种处理不同媒体信息的技术集成在一起。集成方法就是通过模数转换,全变成数字;而且为了便于加工,便于传输,还要进行数据压缩,传到指定地点以后再还原,有一整套复杂的技术通过计算机来实现。所以现在的多媒体技术,实际上是以多媒体计算机来体现的,下面我就从多媒体计算机四个方面的特性与功能来说明它对教育应用的重大意义。
1、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
人机交互、立即反馈是计算机的显著特点,是任何其他媒体所没有的。多媒体计算机进一步把电视机所具有的视听合一功能与计算机的交互功能结合在一起,产生出一种新的图文并茂的、丰富多彩的人机交互方式,而且可以立即反馈。这样一种交互方式对于教学过程具有重要意义,它能够有效地激发学生的学习兴趣,使学生产生强烈的学习欲望,从而形成学习动机。交互性是计算机和多媒体计算机所独有的,正是因为这个特点使得多媒体计算机不仅是教学的手段方法,而且成为改变传统教学模式乃至教学思想的一个重要因素。
大家知道,在传统的教学过程中一切都是由教师决定。从教学内容、教学策略、教学方法、教学步骤甚至学生做的练习都是教师事先安排好的,学生只能被动地参与这个过程,即处于被灌输的状态。而在多媒体计算机这样的交互式学习环境中学生则可以按照自己的学习基础、学习兴趣来选择自己所要学习的内容,可以选择适合自己水平的练习,如果教学软件编得更好,连教学模式也可以选择,比如说,可以用个别化教学模式,也可以用协商讨论的模式。使计算机象学习伙伴一样和你进行讨论交流。也就是说,学生在这样的交互式学习环境中有了主动参与的可能,而不是一切都由教师安排好,学生只能被动接受。按认知学习理论的观点,人的认识不是外界刺激直接给予的,而是外界刺激与人的内部心理过程相互作用产生的,必须发挥学生的主动性、积极性,才能获得有效的认知,这种主动参与性就为学生的主动性、积极性的发挥创造了很好的条件,即能真正体现学生的认知主体作用。
2、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
多媒体计算机提供的外部刺激不是单一的刺激,而是多种感官的综合刺激。这对于知识的获取和保持,都是非常重要的。实验心理学家赤瑞特拉(Treicher)作过两个著名的心理实验,一个是关于人类获取信息的来源,就是人类获取信息到底主要通过哪些途径。他通过大量的实验证实:人类获取的信息83%来自视觉,11%来自听觉,这两个加起来就有94%。还有3.5%来自嗅觉,1.5%来自触觉,1%来自味觉。多媒体技术既能看得见,又能听得见,还能用手操作。这样通过多种感官的刺激获取的信息量,比单一地听老师讲课强得多,信息和知识是密切相关的,获取大量的信息就可以掌握大量的知识。他还作了另一个实验,是关于知识保持即记忆持久性的实验。结果是这样的:人们一般能记住自己阅读内容的10%,自己听到内容的20%,自己看到内容的30%,自己听到和看到内容的50%,在交流过程中自己所说内容的70%。这就是说,如果既能听到又能看到,再通过讨论、交流用自己的语言表达出来,知识的保持将大大优于传统教学的效果。这说明多媒体计算机应用于教学过程不仅非常有利于知识的获取,而且非常有利于知识的保持。
3、超文本功能可实现对教学信息最有效的组织与管理
超文本(Hypertext)是按照人脑的联想思维方式非线性地组织管理信息的一种先进技术。如果所管理的信息不仅是文字,而且还包含图形、图象、声音等其它媒体信息,那就成为一个超媒体系统,换句话说,超媒体就是多媒体加超文本。事实上目前的绝大多数多媒体系统都是采用超文本方式对信息进行组织与管理。因此在一般情况下,也可以对超媒体系统与多媒体系统不加区分,即把超文本看作是多媒体系统的一种特有功能。
如果按超文本方式组织一本书,就和传统的文件或印刷的书籍完全不同,这时的正文(文章、段落、或一句话、一个词)都按相互间的联系被组织成正文网。这本书无所谓第一页和最后一页,从哪段正文开始阅读,以及接下来读什么都由读者的意愿来决定。选择下一段正文的依据不是顺序,也不是索引,而是正文之间的语义联系。认知心理学的研究表明,人类思维具有联想特征。人在阅读或思考问题过程中经常由于联想从一个概念或主题转移到另一个相关的概念或主题。所以按超文本的非线性、网状方式组织管理信息和按传统文本的线性、顺序方式组织管理信息相比较,前者更符合人类的思维特点和阅读习惯。
超文本之所以具有上述优越性是由其结构特征决定的,超文本的基本结构由节点(node)和链(link)组成。节点用于存储各种信息,节点内容可以是文本、语音、图形、图象或一段活动影象;节点大小可以是一个窗口也可以是一帧或若干帧所包含的数据,链则用来表示各节点(即各种信息)之间的关联。节点和链均有多种不同的类型因而形成各种不同的多媒体系统。
利用多媒体的超文本功能实现对教学信息的组织与管理,其优越性在于:
(1)可按教学目标的要求,把包含不同媒体信息的各种教学内容组成一个有机的整体。在传统的印刷教材中,有关语音和活动影象的内容无法与文字内容组成一体化的教材,只能以教科书、录音带、录像带三者各自独立的形式,分别出版。显然,这样的教科书,其内容必然是单调、枯燥的,与超文本方式组织的图、文、音、像并茂的丰富多采的电子教材不可同日而语。
(2)按教学内容的要求,把包含不同教学要求的各种教学资料组成一个有机的整体。教学过程的每个教学单元均包含课文、练习、习题、提问、测验、对测验的解答及相应的演示或实验,把这些教学内容相关而教学要求不同的教学资料有机地组织在一起,无疑对课堂教学、课外复习或自学都是大有好处的。而按传统文本的线性、顺序方式来组织、管理教学内容绝不可能做到这一点。
(3)可按学生的知识基础与水平把相关学科的预备知识及开阔视野所需要的补充知识组成有机的整体。因材施教是优化教学过程的重要目标之一,但由于学生个体之间差异很大,要在传统印刷教材中同时满足基础较差学生、一般学生和优秀学生对教学内容的不同需求是做不到的,而在多媒体电子教科书中这却是轻而易举的事情,只要利用超文本功能设置和预备知识有关的热键以及和补充知识有关的热键即可。
4、多媒体计算机可作为认知工具实现最理想的学习环境
从八十年代中期到九十年代初,计算机作为工具在教育领域被广泛应用主要有两个方面:一是作为数据处理工具(如各种数据库和电子表格处理软件的应用);二是作为文字处理工具(如WPS和WORD软件)。近年来,计算机在教育领域作为工具应用的一大发展,是作为教学过程中一种有效的认知工具。
众所周知,在过去的廿年中,强调刺激-反应并把学习者看作是对外部刺激作出被动反应即作为知识灌输对象的行为主义学习理论,已经让位给强调认知主体的内部心理过程并把学习者看作是信息加工主体的认知学习理论。随着心理学家对人类学习过程认知规律研究的不断深入,认知学习理论的一个重要分支枣建构主义学习理论在西方逐渐流行。由于多媒体计算机和网络通信技术所具有的多种特性特别适合于实现建构主义学习环境,换句话说,多媒体计算机和网络通信技术可以作为建构主义学习环境下的理想认知工具,能有效地促进学生的认知发展,所以随着多媒体计算机和Internet网络的飞速发展,建构主义学习理论正愈来愈显示出其强大的生命力,并在世界范围内日益扩大其影响。
下面我们就从“学习的含义”(即关于“什么是学习”)与“学习的方法”(即关于“如何进行学习”)这两个方面简要说明建构主义学习理论的基本内容。
(1)、关于学习的含义
学习是获取知识的过程。建构主义认为,知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情景即社会文化背景下,借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得。由于学习是在一定情景即社会文化背景下,借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程,因此建构主义学习理论认为“情景”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。
“情景”:学习环境中的情景必须有利于学生对所学内容的意义建构。这就对教学设计提出了新的要求,也就是说,在建构主义学习环境下,教学设计不仅要考虑教学目标分析、学习者特征分析以及媒体的选择与利用,还要考虑有利于学生建构意义的情景的创设问题,并把情景创设问题看作是教学设计的最重要内容之一。
“协作”:协作发生在学习过程的始终。协作对学习资料的搜集与分析、假设的提出与验证、学习成果的评价直至意义的最终建构均有重要作用。
“会话”:会话是协作过程中的不可缺少环节。学习小组成员之间必须通过会话商讨如何完成规定的学习任务的计划;此外,协作学习过程也是会话过程,在此过程中,每个学习者的思维成果(智慧)为整个学习群体所共享,因此会话是达到意义建构的重要手段之一。
“意义建构”:这是整个学习过程的最终目标。所要建构的意义是指:事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习内容所反映事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间的内在联系达到较深刻的理解。这种理解在大脑中的长期存储形式就是关于当前所学内容的认知结构,也称“图式”。
(2)、关于学习的方法
建构主义提倡在教师指导下的以学习者为中心的学习,也就是说,既强调学习者的认知主体作用,又不忽视教师的主导作用。教师是意义建构的帮助者、促进者,而不是知识的提供者与灌输者。学生是信息加工的主体、是意义的主动建构者,而不是知识的被动接受者和被灌输的对象。
学生要成为意义的主动建构者,就要求学生在学习过程中从以下几个方面发挥主体作用:
①要用探索法、发现法去建构知识的意义;
②在建构意义过程中要求学生主动去搜集并分析有关的数据和资料,对所学习的问题要提出各种假设并努力加以验证;
③要求学生把当前学习内容所反映的事物尽量和自己已经知道的事物相联系,并对这种联系加以认真的思考。“联系”与“思考”是意义构建的关键。如果能把联系与思考的过程与协作学习中的协商过程(即交流、讨论的过程)结合起来,则学生建构意义的效率会更高、质量会更好。协商有“自我协商”与“交际协商”(也叫“内部协商”与“社会协商”)两种,自我协商是指自己和自己辩论什么是正确的;交际协商则指学习小组内部相互之间的讨论与辩论。
教师要成为学生建构意义的帮助者,就要求教师在教学过程中从以下几个面发挥主导作用:
①激发学生的学习兴趣,帮助学生形成学习动机;
②通过创设符合教学内容要求的情景和提示新旧知识之间联系的线索,帮助学生建构当前所学知识的意义。
③为了使意义建构更有效,教师应在可能的条件下,组织协作学习(开展讨论与交流),并对协作学习过程进行引导使之朝有利于意义建构的方向发展。引导的方法包括:提出适当的问题以引起学生的思考和讨论;在讨论中设法把问题一步步引向深入以加深学生对所学内容的理解;要启发诱导学生自己去发现规律、自己去纠正和补充错误的或片面的认识,切忌直接对学生进行灌输。
下面我们通过两个实际课例说明如何把多媒体计算机及网络通信技术作为认知工具以实现这样的学习环境。
课例1:澳大利亚“门尼·彭兹中心小学”所作的试验
试验班为六年级,有30名学生,教师名字叫安德莉亚,当前要进行的教学内容是关于奥林匹克运动会。像往常一样,安德莉亚鼓励她的学生围绕教学内容拟定若干题目(例如奥运会的历史和澳大利亚在历次奥运会中的成绩等问题),确定媒体在解决这些问题的过程中所起的作用,并要求学生用多媒体形式直观、形象地把自己选定的问题表现出来。经过一段时间在图书馆和Internet网上查阅资料以后,其中米彻尔和沙拉两位小朋友合作制作了一个关于奥运会历史的多媒体演示软件。在这个软件向全班同学播放以前,教师提醒大家注意观察和分析软件表现的内容及其特点。播放后立即进行讨论。一位学生说,从奥运会举办的时间轴线,他注意到奥运会是每4年召开一次。另一位学生则提出不同的看法,他认为并不总是这样,例如1904年、1906年和1908年这几次是每两年举行一次。还有一些学生则注意到在时间轴线的1916,1940和1944这几个年份没有举行奥运会,这时教师提出问题:“为什么这些年份没有举办奥运会?”,有的学生回答,可能是这些年份发生了一些重大事情,有的学生则回答发生了战争,有的则更确切地指出1916年停办是由于第一次世界大战,1940和1944年停办是由于第二次世界大战。经过大家的讨论和协商,决定对米彻尔和沙拉开发的多媒体软件作两点补充:①说明第一、二次世界大战对举办奥运会的影响;②对奥运历史初期的几次过渡性(两年一次)奥运会作出特别的解释。这时候有位小朋友提出要把希特勒的照片通过扫描放到时间轴上的1940年这点上,以说明是他发动了二次大战。教师询问全班其他同学:“有无不同意见?”沙拉举起手,高声回答说:“我不同意用希特勒照片,我们应当使用一张能真实反映二次大战给人民带来巨大灾难(例如大规模轰炸或集体屠杀犹太人)的照片,以激起人们对希特勒的痛恨”。教师对沙拉的发言表示赞许。
从以上课例可以看到,教师为这个教学单元进行的教学设计主要是让学生用多媒体计算机建立一个有关奥运会某个专题(例如奥运历史或澳大利亚在历次奥运中的成绩)的情景,以激发学生的学习兴趣和主动探索精神,再通过展开讨论,把对有关教学内容的理解逐步引向深入。在这个课例中,学生始终处于主动探索、主动思考、主动建构意义的认知主体位置,但是又离不开教师事先所作的、精心的教学设计和在协作学习过程中画龙点睛的引导;教师在整个教学过程中说的话很少,但是对学生建构意义的帮助却很大,充分体现了教师主导作用与学生主体作用的结合。整个教学过程围绕建构主义的情景、协作、会话和意义建构这几个认知环节自然展开,而自始至终又是在多媒体计算机环境下进行的(同时用Internet实现资料查询),所以上述例子是以多媒体计算机和Internet网作为认知工具实现建构主义学习环境的很好范例。
课例2:澳大利亚“伟治·柏克小学”所作的试验
试验班由三年级和四年级的学生混合组成,主持试验的教师叫玛莉,要进行的教学内容是自然课中的动物。玛莉为这一教学单元进行的教学设计主要是,让学生自己用多媒体计算机设计一个关于本地动物园的电子导游,从而建立一个有利于建构“动物”概念的情景。玛莉认为这种情景对于学生非常有吸引力,因而能有效地激发起他们的学习兴趣。她把试验班分成若干小组,每个小组负责开发动物园中某一个展馆的多媒体演示。玛莉让孩子们自己选择:愿意开发哪一个展馆,愿意选哪一种动物;是愿意收集有关的动物图片资料,还是愿意为图片资料写出相应的文字说明;或是直接用多媒体工具去制作软件,都由孩子们自己选择。然后在此基础上组成不同的学习小组。
这样,每个展馆就成为学生的研究对象,孩子们都围绕自己的任务努力去搜集材料。例如,他们到动物园的相应展馆去实地观察动物的习性、生态,到图书馆和Internet网上去查询有关资料,以获取动物图片和撰写说明。在各小组完成分配的任务后,玛莉组织全试验班进行交流和讨论。这种围绕一定情景进行自我探索的学习方式,不仅大大促进了学生学习的自觉性,充分体现了学生的认知主体作用,而且在此基础上开展的协作学习,只要教师引导得法将是加深学生对概念理解、帮助学生建构知识意义的有效途径。例如,在全班交流过程中演示到“袋鼠”这一动物时,玛莉向全班同学提出一个问题:“什么是有袋动物?除了袋鼠有无其它的有袋动物?”有些学生举出“袋熊”和”卷尾袋鼠“。于是玛莉又让学生们围绕这三种有袋动物的异同点进行讨论,从而在相关背景下,锻炼与发展了儿童对事物的辨别、对比能力。这是利用多媒体计算机和Internet网络作为认知工具,实现建构主义学习环境,从而有效地帮助学生完成对当前所学内容的意义建构并促进学生认知能力发展的又一范例。
二、多媒体教育应用的发展趋势
综合近年来国外多种教育技术杂志(如ET,ETS,EMI,JRCE,AJDE.....)上所刊登的主要论文,以及历届“ED_MEDIA”世界大会(World Conference on Educational Multimediaand Hypermedia,即“教育多媒体与超媒体”世界大会,简称ED_MEDIA世界大会,这是国际上每年召开一次的规模最大的有关多媒体教育应用的国际会议)上所发表的基本观点,可以看出当前多媒体教育应用有以下几个值得注意的发展趋势:
1.多媒体技术与网络通信技术的结合
1995年末,在国际信息界有一件最引人注目的大事,就是美国SUN公司在Internet上推出了”WWW浏览器HotJava”,这是SUN公司用Java语言开发的一种全新的可动态执行的浏览器。其突出特点是具有动画功能,可向用户提供超文本格式的图形、图像、语音、动画与卡通等多种媒体信息;并能把静态文档变成可动态执行的代码,这就彻底改变了Internet浏览器只能用来查询检索Internet网上信息的状况,为Internet的教育应用开辟了新的广阔前景,这是因为HotJava的动态可执行特性无异于赋给用户一种远程交互的功能。例如,一个用户可以利用HotJava编写一段Java应用程序以实现仿真化学反应的页面,而其它的3W用户只要使用HotJava浏览器就不仅可以看到这个仿真页面,还可以与之进行交互(例如可改变该化学反应过程中的某些参数以观察不同的反应过程和结果)。利用HotJava的这种动态可执行特性用户在检索到某些重要文献或教学资料时,不仅能看到静止页面还可通过点击某个图标或热键而看到图文声并茂的彷真实验或算法执行过程的直观演示。显然,这样一种交互功能和用第一代Internet浏览器(如Mosaic和Netscape)只能观看静态页面的效果相比是有本质不同的,它对于教育应用(尤其是远距离教育应用)具有特别重要的意义。可以说,HotJava的出现不仅是Internet浏览器的重大革新,也为多媒体技术与网络通信技术的结合找到了最理想的结合点:从此基于Internet网的多媒体教育应用就日益发展起来(今年6月于美国波士顿召开的ED_MEDIA世界大会上,在121篇大会交流的多媒体教育应用论文中基于3W服务器和HotJava以实现多媒体技术与网络通信技术相结合的教育应用论文共有七篇)。目前不仅西方发达国家在大力开发基于Internet的多媒体教育应用,就是台湾、香港等地区也在这方面投入相当多的人力和物力(当前台湾教育技术界的主要力量差不多都已投向这一研究领域)。这是多媒体教育应用中十分值得引起我们重视的一个新趋势,也是当前发展最快的一个趋势,我们必须迎头赶上去。
2、多媒体技术与仿真技术的结合
多媒体计算机和仿真技术结合可以产生一种强烈的幻觉,使得置身其中的人全身心地投入到当前的虚拟现实世界中,并对其真实性丝毫不产生怀疑,通常把这种技术称之为“虚拟现实”(VirtualReality,简称VR)。换句话说,虚拟现实是由多媒体技术与仿真技术相结合而生成的一种交互式人工世界,在这个人工世界中可以创造一种身临其境的完全真实的感觉。要进入虚拟现实的环境通常需要戴上一个特殊的头盔(head_mounted display),他可以使你看到并感觉到计算机所生成的整个人工世界。为了和虚拟环境进行交互,还需要戴上一副数据手套——它使穿戴者不仅能感知而且能操作虚拟世界中的各种对象。
由于设备昂贵,目前VR技术还主要是应用于少数高难度的军事和医疗模拟训练以及一些研究部门,但是在教育与训练领域VR技术有不可替代的非常令人鼓舞的应用前景,所以这一发展趋势也应引起我们的注意。例如,达特茅斯医学院所开发的一种“交互式多媒体虚拟现实系统”,可以使医务工作者体验到并学习到如何对各种战地医疗的实际情况做出反应。利用该系统的实习者可以感受到由计算机仿真所产生的各种伤病员的危险症状,实习者可以从系统中选择某种操作规程对当前的伤病情况进行处理并可立即看到这种处理方式所产生的后果。为了使实习者获得更深刻的体验,系统还可仿真各种外科手术,其内容包括一般的开刀直至复杂的人体器官替换。这种虚拟环境使医学院的大学生不必冒任何医疗事故的风险就可以反复实习病房中的各种实际操作,并可尝试选择不同的技术处理方案以检验自己的判断是否正确,和进行某种技能的训练。
VR技术在教育中应用的另一个例子是创建一种虚拟的物理实验室。物理学按其本身的性质提出了许多“如果……将会怎样”的问题,这些问题最好通过直接观察物理作用力对各种客体的作用效果来进行探索。休斯顿大学和NASA(美国国家航空和宇航局)约翰逊空间中心的研究人员建造了一种称之为“虚拟物理实验室”的系统,利用该系统可以直观地研究重力、惯性这类物理现象。使用该系统的学生可以做包括万有引力定律在内的各种实验,可以控制、观察由于改变重力的大小、方向所产生的种种现象,以及对加速度的影响。这样,学生就可以获得第一手的感性材料(直接经验),从而达到对物理概念和物理定律的较深刻理解。
VR技术在化学教学中也取得了显著效果。北卡罗莱纳大学的科学家们已经研制了一种可以让用户用手操纵分子运动的VR系统。用户戴上头盔并通过数据手套进行反馈控制,可以使分子按某种方式结合在一起。不难看出,这种VR系统不仅在教学上有重要意义(例如可直接观察到蛋白质的分子结构),而且在科学研究上也有重大的价值,因为按某种新方式结合在一起的分子结构很有可能是治疗某种疾病的新药,或者是工业上所需要的某种特殊材料。
随着对多媒体技术和仿真技术研究的深入,实现“虚拟现实”的理论方法也有很大发展。原来应用VR离不开昂贵的专用硬件或辅助设备(如头盔、数据手套、高分辨率的图形工作站等),近年来这种情况开始有所改变。例如在今年6月召开的ED-MEDIA世界大会上,出现了一种全新的称作“QTVR”(快速虚拟)的系统。这种系统已实际应用于学习城市的设计与规划,其优异的性能价格比令人惊叹!QTVR技术与普通VR技术在使用的仿真原理上有很大不同:它不是利用头盔和数据手套这类硬件来产生幻觉,而是使用360度全景摄影技术所拍摄的高质量图象来生成逼真的虚拟情景。因此它允许用户在Windows操作系统或是Macintosh微机的操作系统支持下,在普通微机上(无需用高档的图形工作站)只利用一只鼠标和一个键盘(无需戴头盔和数据手套)就能真实地感受到和VR技术中一样的虚拟情景。
学习城市设计与规划的学生利用QTVR系统可以创建一座逼真的虚拟城市,当学生改变城市场景的视图时(例如向左或向右,朝上看或朝下看,摄像机头向目标移近或移远等),被观察的场景仍能正确保持并能使人产生环绕该城市浏览观光的真实幻觉。与此同时,城市中的各种物理实体(如建筑物、道路、桥梁、树木、交通工具和地形等等)可以用鼠标任意拾取并进行操纵(例如使其旋转,以便从不同角度进行观察,并且还可以进入到建筑物内部的各个房间去观看)。
更令人难以置信的是,由于采用了先进的图象压缩算法,在QTVR系统中,用来表征城市某个虚拟场景的360度高质量全景照片的存储容量竟
多媒体技术在教学中的应用
——多媒体教室设计
修红1 王存林2
(1大连女子商业职业中专 2大连女子职业中专 辽宁大连116021)
摘要:
本文首先论述了在教学中应用多媒体技术的意义在于变抽象为直观,便于学生观察和认识,有利于学生理解和掌握教材;化繁为简、化难为易,提高教学速度、节省课时,减轻了教师的劳动。接着重点阐述了构建多媒体教室所需的设备和应用中的重点问题:系统环境的选择和图像处理;动态的显示与色彩、声音技术。本文最后还提及了多媒体在教学中运用的前景。
关键词:多媒体技术 多媒体教学 多媒体教室 动态显示
Applying the multimedia technology to teaching
Xiu Hong 1 Wang Cunlin 2 3
(1Dalian Girl’s Secondary Vocational School of Commerce 116021)
(2Dalian Girl’s Secondary Vocational School 116021)
Abstract:At first,this article describes the significance of applying the multimedia technology to teaching in two aspects ,and one is to make the abstract become the intutionistic so as to be propitious to the obervation,cognition ,understanding and mastering teaching material of the students;The other is to make the complex become the simple in order to improve the teaching speed、saving hours and relieving teachers’s labor.Secondly,this article puts an importance on expounding the following three problems about the devices and application of building multimedia classroom:1)the selection of system environment and image processing.2)dynamic displaying and the technique of color and sound..Meanwhile,it also introduces the prospect of applying the multimedia technology to teaching.
Key words: Multimedia technology multimedia teaching multimedia classroom dynamic displaying
1 引言
近几年来,计算机多媒体技术快速发展并走向成熟,在微机上就可以实现许多传统模拟的数字化。使得视频、音频、图像、动画和图形文字一起在计算机中进行处理,因此,计算机所处理和表达的信息量急剧增加,从而为多媒体计算机在计算机辅助课堂教学中的应用提供了可能。
2.多媒体技术在教学中应用的意义
多媒体技术在教育教学中的应用是最有前途、令人振奋的发展领域。社会的进步、科学技术、知识的急剧增加和人口的膨胀,急需训练有素、能适应时代要求的人才。、利用多媒体技术所具有的高度集成性、良好的交互性、信息容量大、反馈及时等特点,将多种信息同时或交替作用给学习者感官,从根本上改变了传统教学的种种弊端,使学习便加趣味化、自然化、人性化。多媒体技术在教育教学中应用的意义既深且远。
(1)多媒体教学使教学内容由抽象变为直观,便于观察和认识,有利于学习和掌握教材。
多媒体计算机所提供的刺激不是单一的刺激,而是对多种感官的综合刺激,这对于学生知识的获取和掌握,都是非常重要的。心理学家赤瑞特拉曾作过两个著名的心理实验:一是人类获取信息究竟通过哪些途径?他通过大量的实验证实:人类获取信息的士83%来自视觉,11%来自听觉。这两个加起来就有94%,可见信息主要是来自视觉加听觉。多媒体技术使得信息既能听得见又能自得见,集声光形色动等为一体,直接对学生的视觉和听觉感官产生作用,这种通过多感官刺激获得的信息量比单一的听老师讲课强得多。信息和知识是密切相关的,获取大量的信息就可以获取大量的知识。他的另一个实验是关于知识保持,即记忆持久性的实验。结果表明:如果既能听得到,又能看得到,再通过讨论、交流,用自己的语言表达出来,知识的保持能大大优于传统教学的效果。而多媒体技术能使学生既听到又看到,且又有足够的讨论。这说明多媒体计算机技术的应用不仅有利于学习知识,而且有利于知识获取后的保持。
(2)化繁为简、化难为易,提高教学速度、节省课时,减轻了教师的劳动。
(3)随着科学技术的发展,多媒体技术将与网络技术结合起来,与仿真技术结合起来,与人工技术等高科技结合起来应用在教育教学中,那必将掀起人类教育事业的一场新革命。
3.多媒体教学的实践——多媒体教室
作为多媒体技术在教学中应用的一个尝试,我们建立了一个多媒体教室。其中的主要教学手段是应用图像处理、计算机动画以及声音来处理教学问题。在系统整个中主要包括:计算机、投影仪、屏幕、音响、扫描仪五个部分;在教学内容上采用循序渐进、逐步开展的原则,将传统的教学方法与现代化的教学实践相结合。教师讲解、指导,结合系统显示模拟。合理安排时间,留下足够时间给学生讨论。这样,实现了学生从三个方面,即听、看、讲(交流)来达到对知识的认识、理解和巩固。
3.1系统环境的选择和图像处理
为达到良好的教学效果,采用支持多任务、多媒体的Windows环境,使用的开发工具主要是Powerpoint,这个软件是非常适合用于演示的软件系统。它有各式各样的模板,提供了多种绘图工具、丰富的图片和文档等,而且用它做成的课件可以很方便的演示。
在教学过程中,对于必须画出的图,使用Powerpoint提供的绘图工具在模板上直接画出,而对于现已成形的实物框图,就可以使用扫描仪,将其扫描成图形文件,供Powerpoint调用。另外,为了能使学生对于一些部件有一个直观形象的认识,也通过扫描仪将这些部件扫描成图形文件,加到教案当中。这样一来,使得原来需要教师在黑板上画的许多框图,就可经过一“扫”而进学生视野,而且可多次重复使用大大,减轻教师的劳动。另外,也使许多教师想给学生看,但学生又不容易看到的实物,通过图片,使学生得到一个直观的印象,加强了学生的理解。能否引起学生的兴趣并很快理解和掌握知识很重要。为了增添学生兴趣,界面要设法吸引人。在这里调用了Windows和Word中的图片,并且从一些光盘图片库中选了许多漂亮的画片。之后,使用剪贴和拼凑,组成一幅幅既吸引人又内容相关的图片。
3.2动态的显示与色彩、声音技术
人对静止东西的敏感程度远不如运动的东西。在课堂上,如果学生看到的总是静止不动的图像、文字和数据,学生就容易疲劳,从而觉得乏味,用不了多久学生的注意力就会分散。为此,我们充分利用了该软件所提供的丰富的动态显示功能,使多数画面从屏幕中央向四周慢慢展开,有的是从上而下一点点地翻开,有的却是自上而下,自左而右,或从左下角、右上角,或飞进时,旧的一角则以弱色显示,从而形成鲜明的对比,使学生的注意力能紧紧跟随着教师的讲解,而不致三心二意。
在使用动态显示时,也注意到一点,这所以用动态显示是为了增强教学效果,不能为了动态显示而乱用动态显示。该动的要动、该静的要静,要注意动静的结合从而达到更好的教学效果。
不同的色彩、亮度对一个人的视觉产生的刺激是不同的。有的颜色使人心清气爽,而有的色彩搭配会使人昏昏欲睡,所以合理地使用色彩搭配对教学效果的提高是很有益的。
因为所作的教案是演示给学生看。所以界面的主色调不能用沉,深的格调,而应尽可能地使界面欢快流畅,多选白、红等颜色,而尽可能少灰、褐等颜色。对于重点的词、句,以醒目的颜色作为前景色,而对于繁杂的、枯燥无味的原理图,则更需要注意颜色的合理搭配填充。使学生看到框图不是感觉那是一个个枯燥无味的框,而是象在看一幅美丽的图画,从而激发学生学习的兴趣,也使学生在学习中得到美的享受。不同的亮度也使学生的注意力产生不同程度的集中,重点字词,加大显示力度。
声音作为多媒体的一个方面,我们主要采用了录音技术来配合画面的显示,教师的讲解多一些。在多媒体教室的使用中,对于声音的使用我们不处于摸索之中。
4.结束语
多媒体教室的实践活动,以真实的实例反映了多媒体技术在教学运用的优势,受到学生的欢迎和支持。精心制作的多媒体教案,不但加深了学生对内容的理解,增加了学生的兴趣和信心,而且提高了教师的工作效率,减轻了劳动强度,使教师得以安排更多的时间组织讨论、辅导答疑和进行教学创造。它的使用给教师的备课和组织教学带来了方便。虽然多媒体在教学的运用上还存在这样那些的缺点和不完善,但随着计算机技术的发展,多媒体在教学中的应用必将越来越广泛。
参考文献:
[1]朱秀昌,宋建新 多媒体网络通信技术及应用 北京 电子工业出版社1998
[2](美)考克斯(Cox,N.)等著 多媒体网络互连指南 北京 科学出版社 1996
[3]李学农,丁彦青,温玲 多媒体教学优化设计 广州 广东高等教育出版社 1996
[4]毛汉书 网络技术基础 北京 人民邮电出版社 2000
作者简介:
修 红:生于1968年,女,教师,大连女子商业职业中专。
通讯地址:辽宁省大连市女子商业职业中专
邮政编码:116021
王存林 :生于1966年,男,副校长,大连女子职业中专。
通讯地址:辽宁省大连市女子职业中专
邮政编码:116021
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论多媒体技术在自然教学中的应用
我们即将进入21世纪。21世纪是一个科学技术竞争的时代。科学技术的竞争,归根到底科技人才竞争。邓小平同志在《把教育工作认真抓起来》一文中指出:“实现四个现代化,科学技术是关键,教育是基础。”
小学教育是基础教育,是人才建设的奠基工程。小学自然是义务教育小学阶段的一门重要基础学科,担负着向学生进行科学启蒙教育的任务。通过自然课的教学,可以使学生初步了解和认识自然界里常见的事物,扩展小学生的知识领域,激发他们学习自然的兴趣。更有利于培养他们良好的科学素质,对培养科技人才的幼苗,提高劳动者素质具有深远意义。
多媒体是高科技的产物,它具有以下特点:一、能把文字、图形、图像、视频、符号、动画和声音等多种信息进行集成;二、多媒体技术是以计算机为中心对多媒体信息进行综合处理和控制,使之按用户的习惯显示在屏幕上;第三、多媒体技术利用其强大的图形交互和窗口交互操作,使人们能通过十分友好的人机交互界面来操纵控制多媒体信息的显示。由于多媒体的这些特点,它逐步进入我们的课堂,帮助教师进行教学。利用多媒体强大的人机交互功能,灵活调用声、像、文并茂的教学信息,能激发学生的求知欲、创造欲,同时还能增强对知识的认识和理解力。
小学自然教学是一门实践性很强的学科。在自然教学中,我们不能单纯靠老师讲解,也不能完全依靠教师的演示,必须让学生亲自动手实验,在反复观察实验活动中,掌握各种知识、技能。我根据自然课的特点,把多媒体技术用到了自然教学中,服务于我们的自然教学。
一、运用多媒体技术为学生自行探求科学知识创设情境
自然教学中注重指导学生通过观察实验和独立思考自己去获得结论,注重指导学生自行探求知识,其目的是使学生在获取知识的过程中,同时锻炼和发展有关的能力,初步掌握研究自然科学的初步方法。
教学中向学生提供实物教材,再恰当地辅以多媒体手段,就可以为学生自行探求科学知识创设情境,帮助学生从感性认识向理性认识过渡,为从形象思维到抽象思维搭桥,收到更好的教学效果。比如教学《土壤的成分》,在学生自己采集土壤样品后,进行观察、分析,并经过充分讨论之后,多媒体出示一幅土壤成分的表解;教学《鱼》的外部形态特征,在学生通过观察实验,并进行充分研讨之后,再由多媒体依次出示鱼的各部分的名称和必要的注解,最后拼成一条完整的鱼,在重点的地方,在出示画面的同时,伴随着发出“叮”的一声和闪烁相应部位,从多方面刺激学生感官,让学生引起兴趣和注意……这种手段的使用,在内容上可以做到画龙点睛,在效果上也可事半功倍,在培养与训练学生的思维能力上更会有效。
由于地区性和季节性等原因,往往在创设情境及搜集实物教材方面遇到困难,这时多媒体就更能大显身手了。比如初春时教学青蛙,在我国南方,青蛙已经出洞了,而在北方,这时的青蛙可能还在地下冬眠,很难捉到青蛙。这时,我们就可以利用多媒体放影一段青蛙的录像。在讲青蛙是怎么捉害虫的时候,录像的速度比较快,为了让学生观察清楚,更好地掌握这一知识点,可以利用多媒体技术,用慢镜头播放,使学生能清晰地看到:一只大青蛙张开大嘴,倒在下颌的长舌像张开的折尺一样伸出来,舌尖一下子粘住了一条虫子,又一折,送进嘴里去。学生的注意力全都集中到了屏幕上。而且可以根据学生的学习情况,利用多媒体的交互作用,灵活播放。青蛙捕食这个讲不清,道不明、实验又极难做成功的难点,迎刃而解了……
二、利用多媒体帮助培养学生实验操作能力
一些最基本的动手实验操作技能,应该在小学自然课的教学中掌握。这不仅是中小学教育内容衔接所必要,也是科学技术飞速发展的形势对教育提出的迫切要求。因此,贯彻自然教学新大纲,教好自然新教材,不仅要敢于放手让学生面对大自然进行独立地探索,还要切实发挥教师的主导作用,采用必要的手段,去指导学生认识各种实验器材、材料,学会使用的方法,掌握实验操作的基本技能。在这方面,多媒体技术也是大有用武之地的。在教学中使用多媒体技术配合实验,这可以增强教学效果,使学生更好地进行观察,对研究的问题理解得快,印象深刻。
1、实验前,用多媒体帮助学生装配实验,掌握实验的注意事项
如《水的蒸发和沸腾》一课,要求学生会使用酒精灯给试管里的水加热。课本上有插图,但图是静态的,部分学生不容易理解。于是,我用多媒体做了一个小课件:第一步,出示酒精灯,让学生认识酒精灯。讲到什么部位,就闪一下什么部位,刺激学生感官,帮助学生记忆。第二步,做一个点酒精灯过程的动画:先出示移去灯帽的过程,再出示怎么点火,最后出示灯芯被点燃,重要的地方,如点灯时手的位置等都能重复播放,并加文字注解,播放时教师讲再配合讲解。点燃后,出示一个问题:为什么要由下往上点火?第三步,出示一个燃烧着的灯芯的特显,让学生观察比较火焰的三层颜色的区别:外层是淡黄色的,第二层是桔红色的,最里边一层是浅蓝色的。然后,出示标注,让学生记住最里边的一层叫做和焰心,第二层叫内焰,最外边一层叫做外焰。同时介绍外焰的温度最高,所以要用外焰加热。第四步,多媒体演示如何熄灭酒精灯,“桌面”上的酒精灯帽“飞”到了灯芯上,灯熄灭,同时强调一定要用灯帽盖灭火焰。演示完一遍之后,再让同桌同学相互思考、讨论,并且让各小组实际操作一遍。最后,演示加热试管。出示一个试管,装入少量水,试管夹从上半部分将试管夹住,酒精灯的外焰正好给试管的底部加热,并且把实验中的要点、重点通过多媒体展示在屏幕上,配合教师的演示讲解,使学生在理解的基础上掌握方法。演示完毕,再让学生复述,要求正确回答出给水加热的方法:试管里装多少水?试管夹夹在试管的什么部位?试管的与火焰的角度?用哪部分火焰加热?等等。然后,再让学生进行实际操作,用酒精灯给装水的试管加热,并仔细观察水沸腾时的现象。通过与传统教学方法的对照与检测,学生掌握的情况是十分令人满意的。
三、利用多媒体技术引导学生运用所学的知识分析解决实际问题
理论要联系实际,学习知识的目的是为了运用,对小学自然学科同样有这个要求。在指导学生自行获取知识之后,还要积极指导学生自己去分析与解决实际问题,这不仅可以促使学生加深对已学知识的理解,而且可以使学生在实践中丰富知识,开阔视野,受到锻炼,增长才干。在这方面,恰当地运用多媒体技术也可以发挥启发诱导的作用。
如教学《呼吸器官》一课,这是一堂暗箱式内容的教材,要分析人有哪些呼吸器官。我们有实物模型,它虽然能向学生展示人有哪些内脏及位置。但是,它不能向学生展示人呼吸时气体经过了哪些器官,无法让学生通过自己观察得出人有哪些呼吸器官。为了能让学生自主的学习,可以用多媒体技术设计一个动画:标有蓝色的箭头沿着鼻、咽、喉、气管、支气管、肺示意吸气的过程,让学生思考吸气时,气体经过哪些器官;又出示一幅动画:标有黄色的箭头沿着肺、支气管、气管、喉、咽、鼻示意呼气过程,再让学生思考,人呼气时,气体要经过哪些器官。在学生了解了人呼吸要经过哪些器官后,让学生来说说,呼吸器官有哪些,在人体内的什么位置。由于运用上述教学方法,人有哪些呼吸器官学生都能说出来。
在讲气体交换这一抽象的问题时,我同样运用多媒体技术设计了这么一个教学过程:我们通过实验,学生得出了人吸进去的气体中含有的氧气多二氧华碳少;呼出来的气体中含有的二氧化碳多氧气少。那么这到底是怎么一回事呢?于是要讲到一个气体交换问题。关于人的呼吸器官,专门有一部科教育片的录像,但是与我们的教材不是太相符。我于是把其中有用的部分用视频捕捉卡捕捉到电脑里,进行修改加工,这样一来,这部分重点内容在课堂上要用几遍就可以用几遍,要怎么用就怎么用,改变了电视录像灵活性差的缺点。而且,课堂讨论气氛也大有改观,学生的思维普遍都很活跃,事后记忆效果极好。这一切,都归功于多媒体技术,他的可交互性,灵活性是其它电教手段所不及的。
四、恰当、合理、适时地运用多媒体,强调教学效益
现在,多媒体辅助教学在探索中前进,逐步民开,于是在一些老师心中就产生了一种偏面的想法:要上好一堂课,就一定得用多媒体。其实任何事物都有他的两面性,多媒体也不例外。一堂课怎么上,采用什么样的教学手段,这是由教学内容决定。我们有些课的内容,如前面讲到的青蛙,由于我国地大物博,不同地区之间存在着地区差异。为了解决教材编排与地区差异之间的矛盾,我们就可以用多媒体技术进行教学,再或者一个抽象的概念,用了多媒体之后,把这个抽象的问题转化成了一个非常容易理解的,直观的问题……象这些内容,这们就可以运用多媒体技术,因为它的教学效果是其它教学手段达不到的;但也有一些教学的内容:如小学自然第一册中的《玩石头》,各种各样的石头,应让学生自己在玩的过程中去找出他们之间的异同,发现他们各自的特性。它所要达到的教学目的,在学生玩的过程中就可以完成了,所以,就可以不运用用多媒体技术进行教学了。
总之,多媒体是一种先进的现代化教育手段,把他应用于我们的小学自然教学,用这高科技的产物来辅助我们的科学启蒙教育,不但可以帮我们解决许多问题,而且在潜移默化中给学生进行了一次又一次的爱科学、学科学、用科学的思想教育。随着科学技术的不断发展,教学网络化必将是未来教学的发展趋势。把多媒体技术与网络教学合理结合,让多媒体课件在网上进行传播。这是其它教学手段所不能达到的。
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浅谈多媒体技术在劳动技术课堂教学中的应用
自九十年代以来,多媒体技术迅速兴起继而蓬勃发展,其应用已遍及国民经济与社会生活的各个角落,正在对人类的生产方式、工作方式乃至生活方式带来巨大的变革。特别是由于多媒体具有图、文、声并茂甚至有活动影像(GIF、FLASH等动画)这样的特点,所以能提供理想的教学环境,它必然会对教育、教学过程产生深刻的影响。下面笔者就自己在课程方面的教学经验及实践,对多媒体技术在劳动技术课堂教学中的应用作粗浅的窥探。
一、课堂教学中多媒体的技术特点
运用多媒体技术的课堂教学的特点是:教师实时参与,学生在教师指导下学习;多媒体计算机仅仅作为先进的教学手段,由教师直接操纵。
配置——将带有“集成控制系统”的多媒体计算机与各种视音频设备(如大屏幕投影电视、视频展示仪、录像机,影碟机、录音卡座、功放、话筒等)组合起来参与课堂教学。
特点——这里,多媒体计算机仅作为教学手段,主要用来集中控制视音频设备、发布各种教学信息。教师在多媒体教室可以使用教学所需的任何教学媒体(如幻灯片、投影片、图片、实物、模型、录音 带、录像带、光盘、CD-ROM、计算机软盘等),来丰富教学内容。由于集中控制,操作简便、直观,且教师还可以通过人机对话,调用各种教学资源。由于这类多媒体示教室的规模可达200-300人甚至更多,投资相对较少,但收益面广,又能与传统的课堂教学相衔接,因此使用普遍。当然,多媒体计算机只由教师控制,不直接接受学生的反馈信息。
二、正确认识多媒体技术对劳动技术课堂教学的作用
1、 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。多媒体计算机提供的外部刺激是多种感官的综合刺激,这对于知识的获取和保持,都是非常重要的。实验心理学家赤瑞特拉(Treicher)作过两个著名的心理实验,一个是关于人类获取信息的来源,就是人类获取信息到底主要通过哪些途径。他通过大量的实验证实:人类获取的信息83%来自视觉,11%来自听觉,这两个加起来就有94%。还有3.5%来自嗅觉,1.5%来自触觉,1%来自味觉。多媒体技术既能看得见,又能听得见,还能用手操作。这样通过多种感官的刺激获取的信息量,比单一地听老师讲课强得多,信息和知识是密切相关的,获取大量的信息就可以掌握大量的知识。他还作了另一个实验,是关于知识保持即记忆持久性的实验。结果是这样的:人们一般能记住自己阅读内容的10%,自己听到内容的20%,自己看到内容的30%,自己听到和看到内容的50%,在交流过程中自己所说内容的70%。这就是说,如果既能听到又能看到,再通过讨论、交流用自己的语言表达出来,知识的保持将大大优于传统教学的效果。这说明多媒体计算机应用于教学过程不仅非常有利于知识的获取,而且非常有利于知识的保持。
2、 多媒体计算机可作为认知工具实现很理想的学习环境。由于劳动技术对象大小的局限性及运动过程的隐蔽性,所以在动手实践时很多演示过程进行得很快,也有很多对象不能让学生全方位地观察,不能直观地让学生领会接受直接影响课程教学的效果,多媒体计算机可通过课件以图片的形式将实物的各个角度完整地展示,可通过录像文件播放形式全面反复地展示全过程,更可以通过模拟技术通过多媒体去除现实中的各种影响因素将最理想的状态以不同的速度直观地反复地演示,从而创造一个理想的认知环境。
3、 多媒体计算机能提高教学效率。多媒体技术在劳动技术课程中的辅助应用,极大了丰富了学习的认知环境,激起学生的学习兴趣,缩短了学生认知课程对象的时间,使学生能更加有效地获取和保持知识,从而极大地提高了教学效率,通过多媒体系统部分地替代人工讲解工作,还可缓解课堂上教师的劳动量。
在教学《靠垫的设计》一课时,我特别制作了一个教学课件:屏幕上首先出现了各种各样精致舒适的靠垫,学生一下子被吸引了过去。此时,屏幕上又出现了:你最喜欢哪个靠垫,为什么?学生一下子活跃了起来,纷纷发表意见。本来,象这样的问题,单靠老师理论上的讲解,学生很难听懂,会感受到枯燥无味。而现在屏幕上出现了丰富多彩的靠垫,有动物形的:史奴比,机器猫,还有星星月亮等。这样,优美的画面、悦耳的音乐,一下子把学生吸引住了。学生在观赏的同时也激发了他的学习兴趣,想到自己要设计一个更有创意的靠垫时更是跃跃欲试。原本枯燥的内容立即变得生动有趣了。
4、 不能替代动手实践的主体模式。劳动技术教育是学生素质教育的重要组成部分,重在培养学生的动手实践能力,多媒体技术在劳动技术课程中的应用,虽然包括了多种外部感官刺激,但终究是培养学生劳动技能的一种辅助模式,即使是将来仿真技术的发展应用,也不能替代学生亲自动手实践的主体模式,多媒体技术的应用,只能在加深课程理解、加强环境感受等方面起到更有效的效果,要更深一步理解并操作,则需要学生亲自去动手实践身感心受。
三、如何合理充分地在劳动技术课程中应用多媒体技术
1、 合理组建选用多媒体教学系统。在组建多媒体教学系统时,可根据学校规模、学生数量及学校财力确定多媒体教学系统的规模大小。一般一个多媒体教室至少需要一台多媒体计算机(CPU主频达到600MHZ以上内存128MB以上已能基本满足要求)和各种视音频设备(至少需要投影仪和音箱)。不论计算机与视音频设备多少,都需要将他们合理搭配连接,有校园网的学校还要考虑将该教室的计算机并入网络,以实现与网络中心及网内其它计算机的资源共享;
2、 合理选用课堂教学软件。当前被广泛采用的教学软件是微软公司的POWERPOINT和MACROMEDIA公司的AUTHORWARE,还有DIRECTOR,FLASH等。下面笔者简要介绍应用最广泛的前两种。
Powerpoint(以下简称PPT)是微软的OFFICE系列组件之一,原意是幻灯片,是为了方便公司介绍发布产品而定制的。由于它的编辑多媒体的功能相对强大,立刻被应用于课件制作。PPT的特点是无需编程,简单易学,一个没有基础的教师经过几个小时的培训,就能做出一个不错的课件,几乎每个教师都以Powerpoint起步。PPT内置丰富动画、过渡效果和几十种声音效果,并有强大的超级链接以及由此带来的交互功能
关于多媒体教学与教改创新的思考
李 冰 谢百治
[摘要] 多媒体教学应用与教学改革创新的密切关系,主要体现为多媒体的先进特性在现代教育思想、教育理论的指导下能够得以充分地发挥,对探讨新的教改思路,培养新的教与学的思维方式,启发活学活用的创新精神,寻找教学改革的创新点,具有现实的意义。多媒体教学应用与教改创新的结合,是一种新型思维能力的训练,一种先进、超前意识的强化,从而使多媒体的教学应用更有创造性,更有实用价值。
[关键词] 多媒体;教学应用;教改创新
多媒体教学应用是一项复杂的系统工程。其理论研究、技术进步、硬件发展、实践应用相关紧密。多媒体教学应用不是工艺型、技术型的问题。不是了解一些概念,掌握几种套路,更重要的是一种新型思维能力的训练,一种先进、超前意识的强化,一种探索和创新精神的培养。我们应针对当前多媒体教学应用取得的经验和存在的问题,努力为教学改革寻找创新点和突破口,使多媒体的教学应用从热点走向制高点,从低层次徘徊向高水平发展和持续发展,形成规模和整体优势,真正担负起承前启后发展现代教育技术的重任。
一、寻找教学改革的创新点和突破口
1.无论那一种媒体形式,只有在教学中切实起到了其它媒体无法替代、举足轻重的作用,使教师和学生亲身感受到其教学应用的优越性、实用性、科学性和先进性,才能认定此种媒体形式在教学中的存在价值。
先进的教学媒体只有为先进的教育思想服务,它才具有目标和出发点,具有自由广阔的创作天地,具有活的灵魂。如果承袭落后的教学思想,沿用陈旧的教学方法,简单地进行媒体替换,则只能是从“人灌知识”到“电灌知识”、“新瓶装老酒”或“大炮打兔子”,大材小用,难以摆脱低层次的徘徊。可以说在大家都掌握了多媒体的一般技术以后,多媒体教学水平的高低,应用价值的大小,取决于设计、技术人员的现代教育理论的修养和综合素质。这就如同产品的设计和产品加工的关系。
2.现代教育的思想、理论、观点,都是为了适应时代的发展,适应社会对人才需要的变化,在教育改革上提出的更高要求。一般书架型、工匠型的人才已经不适应知识快速更新的信息社会的发展需要,而素质全面,接受继续教育能力强,智能型,有创新精神的人才,则更适应时代的激烈竞争。所以教育家们提出要促使传统的以教师为中心,以课堂为中心,以书本为中心的教育方式转变为以学生学习为中心,以强化个体实践为中心,以信息交流为中心,变被动教育为主动教育,变应试教育为素质教育、变知识教育为智能教育。这一类的观点以往很难在教学中得以实现,而先进的技术则可以促进先进思想的实现。有了现代教育技术的支持,许多新的教学模式、方法和手段便可以应运而生。所以,教育家对教育改革提出的更高要求,是进行多媒体教学应用研究的基本思路、主要途径和重点,也是进行教学改革的创新点和突破口,我们应据此来发挥多媒体技术的特性。
二、发挥多媒体信息集成控制的特性,促进教学和学习效益的提高
多媒体技术主要特性中的多种媒体信息集成控制性,是教学应用中最普遍常用的特性。
1. 可以大大提高学生在有限的单位时间内获取更多的信息,较彻底地分解知识技能信息的复杂度,减少信息在大脑中从形象到抽象,再由抽象到形象的加工转换过程,充分传达教学意图。
2. 多媒体比电视在使用上更加操作灵活,控制方便。这就是信息集成控制的特性。其价值的关键所在,不仅是如同电视具有较强的形象表现力,即“好看”,而且还在于信息灵活呈现的随机控制能力,即“好用”。在“好看”和“好用”的关系上,多媒体更突出的是“好用”的特性,避免了电视教材千篇一律的灌输式的缺陷,教师可以真正做到以学生为中心的情景式教学,是现代教育所提倡的加强教与学的交流,调动学生主观能动性的有效形式。如,没有多媒体教学手段的支持,进行情景式教学往往力不从心,勉为其难,
3. 多媒体的信息集成控制性,有助于教师指导学生课外主动学习。在多媒体教学时,教师可以考虑课堂与课外形式的相互补充,有意识的精选课堂教学内容,突出重点,节省学时,这也是一个教学创新点所在。
4. 多媒体教学,特别适合知识更新和随时在教学中增补学术前沿的内容。多媒体教材的增删修改、吐故纳新,教师可以自行完成,甚至学生也可以参与。而幻灯、录像教材常依赖于专业人员和专业设备,更新周期相对较长。这样多媒体就容易使教师以学生为中心,进行主动教育的主导意识进一步增强,教学中许多僵化、陈旧的东西也会受到冲击和更新。
三、发挥多媒体非线性网状结构组织信息的特性,进行教育和学习方式、方法的改革
非线性网状结构信息组织方式,是多媒体进行教改创新最实用的特性。
1.教学信息的组织结构有线性结构、分支结构和网状结构等多种方式。传统的文字教材、音像教材的信息组织结构是线性的和有序的,这对于保证教材的规范性、完整性、系统性,使教学内容的传达循序渐进,符合条理性和逻辑规律等方面具有肯定的价值。适合于以书本为媒体,以知识教育,应试教育为主导的教育方式,也是长期以来以教为中心的教育观念的一脉相承。但学生对信息的接受是被动的、固定的、模式化的、单一的和千篇一律的。包括电视教材在内。
科学研究表明,人类的记忆是网状结构。线性结构客观上限制了人类联想思维能力的发挥。因为信息间的联系是丰富多彩、复杂多样的,可以是形象的抽象的、逻辑的,也可以是跳跃的,可以是色彩、质感、声音、数字的,也可以是几何的、静止的、动态的、还可以是多种组合的。
多媒体的非线性网状结构的信息组织,是由结点和表达结点之间关系的链组成的网,可分成不同的关系和思维单元,符合人类认识记忆的规律。使用者在进行浏览、查询、注释等操作,不必按教材原有的模式进行,可以任意组合、跳转,是一种新的表达思想的方法,是一种新的思维工具,也是多媒体区别于其它媒体的一种先进的高级的表现形式和学习方式。
2.多媒体非线性网状结构的信息组织特性,能根据不同情况提供有效的信息呈现方式,使学生自由地选择最适合自己的方式,成为信息处理的决策者,是一种学习者主动参与的知识结构的重组和建构活动。可以给教学和学习带来信息交流、思维方式的革命性变化。使加强课堂上教与学的交流,调动联想思维,进行启发式、发现式教学,提高学习主动性,激发学生的创造性思维,很容易成为可能,起到了其它媒体难以达到的作用。
3.一个多媒体课件,是仅仅采用了多媒体的外在形式,还是在研制和应用上真正考虑到设计和发挥多媒体的内在特性,决定了教材是否是真正意义上的多媒体及水平和质量。培养较强的多媒体意识,才能以改革创新的精神进行多媒体教学和学习方法的实践,其教学效益、学习质量、智能发展也必将会得到较大提高。
在多媒体教学中信息组织结构可以按系统按章节为纵向主线进入,也能以问题为中心横向展开。如医学教育中讲解呼吸系统中的各种肺部疾病,讲到肿瘤时,便可以横向以肿瘤为题,展开讲解肿瘤的解剖、生理、病理、检验、手术等相关知识,使学生的联想思维活跃起来,自然地进行新旧知识的相互联系,各类知识的融会贯通,并且以习惯的或全新的思维方式在大脑中对信息进行加工、提炼、存储,同时也开阔了思路,活跃了思维,锻炼了分析能力和判断能力。体现了强化智能训练,培养创造性思维的教育新思想。学生易于从书架型、工匠型人才向研究型、创造型人才转化。
4.在加强教与学的交流方面,可以帮助教师在课堂上根据学生的反馈信息,如提问、课堂反映,快捷调出各类信息资料,进行现场分析和答疑。以人机对话方式,灵活方便地进行启发式教学。课堂教学方式在多媒体特性的支持下,可以变得多种多样,如演示型、讨论型、导航型、咨询型或各种方式的有机结合。这样既保证了教学的规范性、系统性、条理性,又具有一定的自主性、多样性和灵活性。教与学的关系更为密切融洽。
四、发挥多媒体智能交互的特性,强化素质教育和技能、智能训练
1.交互性是多媒体技术独一无二的最具特色和优势的根本特性。交互性也是多媒体技术其它特性的核心,它使多媒体技术其它特性的优势更突出,功能更强大。一个多媒体教材的应用价值,是否能被其它媒体所替代,是否是高层次高水平、真正意义上的多媒体教材,也取决于它是否具有较强的交互性功能。智能化教材是前所未有、面向未来的新型教材,也是多媒体发展的方向。
目前,相当比例的多媒体教材,对交互性开发应用的不够,或者说,只是宽泛意义和简单意义上的交互性。交互性不仅表现在信息的控制、组织、传递,更重要的是能对信息内容和形式进行分解、加工、改造、转换、新建,创造出一种新的信息内容和形式,并从这些变化中获得新的知识或验证知识。这是其它媒体难以做到的。其核心意义是可改造可新建的可变性。与信息的灵活呈现,简单的判别等有着根本性的不同,而且交互性起到的作用,也不仅仅是节省学时,减轻教师劳动,丰富信息量和表现力等一般的意义。
2.运用发挥多媒体人机交互性强的特性,对于在教学改革中进行学生的素质教育、技能训练,乃至创造性思维能力的培养具有积极的意义。它的优越性实用性体现在实验课、操作技能训练、教学实习等许多方面,在教学中大有用武之地,便于找到教学改革的突破口和创新点。在实验技能课教学实践中,一些微观、抽象、机理复杂,难以重复,实验难度高,成本大,个例罕见,难以实地、实景、实体操作训练和无法示教的教学内容,可以运用计算机多媒体来进行全新的教学。
如:“外科手术操作常规”、“牙体修复技术”等多媒体教材,教师教学时,可以在“患者身上”进行正确和错误对比的操作示教,学生也可以在“患者身上”反复进行操作练习。能有效地实时地检测学生的学习情况和效果,过去学生学习“牙体修复技术”的有关内容,不可能在患者身上进行练习,只有工作后,临床二、三年以上才能掌握。现在学生可以上机操作反复练习,教师指导方便及时,大大缩短了知识转化为技能的距离。
又如:“颅脑手术技术”多媒体教材,学生不仅可以从多层面或旋转方式观察颅脑各层结构及其解剖关系,而且还可以拿起模拟手术刀进行颅脑手术模拟训练。这就突破了客观条件的限制,进行了卓有成效地训练,强化了实践,同时开发了学生的潜能,培养了能力。
多媒体人机交互性强的特性在进行“发现式教学法”,方面也很有意义。发现式教学法是一种现代启发式教学法,是根据学生已有的认知结构特点设定问题,让学习者带着疑问学习、探索,并且设置情景,提出假设,提示各种可能,将解决问题的各种思考过程装入教学程序中,引导学生寻求解决的思路和方法。在多媒体教学中,学生根据计算机的提示,一步步求解问题,并发现和掌握规律。发现式教学法的目的,重在过程,而不是结果。这有助于提高学生的分析判断能力,逻辑思维能力,钻研求知能力及解决问题能力。这是以传授知识为目地和以培养能力为目的两种教学的不同。可以将学习知识与增强能力有机地统一起来,将信息交流与开发智能有机地统一起来,这样更符合现代教育的新思想、新观念。可为素质型和创造型人才的培养提供一种理想的教学环境。
五、把多媒体与网络结合,进行开放教学和协作学习
1.多媒体教学要发挥出更大的功能效益,开发网络教学是21世纪的主题。
实现实时交互的计算机多媒体远程教学,与广播电视大学不同的是,学生可以和教师进行在线式或离线式(E-mail)信息交流,提出问题,接受指导,达到一定程度上的面对面教学的效果,这是另一层意义上的交互式教学。从目前的形势来看,多媒体的教学应用,网络教学比智能化教材的发展要快的多,发挥的作用也更大。一方面是智能化教材的制作难度大,普及慢,另一方面越来越多的多媒体教学资源,只有在网上才能最广泛地,最自由地被充分利用,应用范围广,见效快。
2.网络教学的意义主要是推进了开放教学和协作学习的教育新方式。
(1) 网络教学由于覆盖面广,可以实现更大范围的信息资源共享,名牌大学与一般大学的距离在缩短,学生接受优等教育和公平教育的机会增多,接受教育的方式也不再局限于课堂教育和在校教育。学习不再是接受某一学校的,某一种单一的教学方式,或者说是“近亲繁殖”,而是可以接受多种形式的教学方式,即学习的多元性。
(2) 网络教学它更重要的意义是支持协作学习。协作学习是符合现代教育观念的先进的教学和学习方式。学生通过相互之间协作交流,对学习的内容会理解的更深刻,学习思路更开阔,学习方法更多样,智能培养更高效,学习效率也更高。
随着网络技术的发展,或现在或将来,在校大学生不仅可以和同学及授课教师进行交流,还可以和国内外知名的专家教授进行交流,与硕、博士研究生及其它高层次专业人才进行交流。网络时代,衡量一个人的博学多识,不单要看你掌握多少知识,而且要看你能在多么广泛的和定向的程度上建立信息的联系渠道。
3.网络教学的多向性、反馈性,可以使学习者成为教材制作的设计者,许多新的教学思想、教学方法,可以是从学习者提出的问题和要求中产生,并影响教学设计和教学改革。这如同新产品是市场调查和客户思想的反映和实现。
网上教学的应用价值是不可估量的,对于如何运用网络功能进行教育应用的研究,进行教材制作的研究,适合网络教学的教材有什么特点,教学方式有什么创新,需要大家共同深入的探讨。应用价值是不可估量的。所以,我们就应该培养强烈的教学上网意识,考虑做的课件在网上怎么用,而不是不管什么样教材放到网上就行。
六、以多媒体教学设计促进教改创新
多媒体的教学应用,重要的是教学设计。缺乏科学合理实用的教学设计,就会有教材不会合理应用,有条件不能充分发挥作用,有能力而无法施展。好的教材,通过好的教学设计,可以使它的应用价值升值。多媒体教学的教学设计,一般应注意以下几点:
1. 首先要把多媒体与其它多种媒体同样看待,研究多媒体与其它多种媒体的有机组合,因为多媒体不是万能的,有优势也有不足,它只是综合了其它媒体的优势,而没有达到其它媒体的最佳表现力。如幻灯的高清晰度和电视大容量的活动图像和动态表现力。因此,在教学中要合理设计、搭配、应用多媒体和其它媒体,共同发挥出综合效益。
2. 选择适合发挥多媒体特性的教学内容,制作多媒体教材,如形态学内容,微观、宏观的教学内容,机理抽象复杂的教学内容,实习教学内容,实验技能训练课内容,使有限的制作能力用在关键的地方,好钢用在刀刃上。
3. 根据不同的教学要求,采取不同的多媒体教学手段,科学设计多媒体教材的系统功能,如电子提纲型,综合演示型,实验操作型,考试测验型,资料工具型,网络教学型,充分发挥各种功能的优长,做到媒体优势与效益的有机结合。
4. 多媒体的各种特性的发挥,不应以花样翻新或计算机技术的难 度来评定优劣,不能认为多媒体教材做的越复杂,技术难度越高就越好,其简单和复杂的程度,应重在准确、简捷和恰到好处的教学实用性,要尽量以少而精的计算机资源,制作出简而优的多媒体教材。
5. 研制多媒体教材要在创新上狠下功夫,创新,就要充分发挥多媒体的特性,了解最新理论和技术研究成果,广泛征求任课教师的意见,努力取得教学中第一手的实验资料和新的理论认识,积极探索精品制作与教学创新点相对应的良性循环路子。
总之,要针对多媒体教学中遇到的多种多样的问题,摸索出新的教学方法,开发出新的教学模式,要开阔思路,启发思维,强化多媒体意识,培养探索和创新精神。
浅谈高校多媒体教学的利弊论文
在个人成长的多个环节中,大家一定都接触过论文吧,论文对于所有教育工作者,对于人类整体认识的提高有着重要的意义。那么问题来了,到底应如何写一篇优秀的论文呢?下面是我精心整理的浅谈高校多媒体教学的利弊论文,仅供参考,希望能够帮助到大家。
【摘要】
在目前的高校教学中,多媒体教学模式以其显著优点而成为主流教学模式,但其弊端也不可忽视。本文在分析多媒体教学优缺点的基础上,结合自身的实际教学体验,提出了多媒体教学与传统教学相结合等应对建议。
【关键词】
多媒体教学;传统教学;计算机辅助教学
一、高校多媒体教学的优点分析
多媒体教学又称计算机辅助教学,是指在教学过程中,教师利用多媒体技术来综合处理和控制符号、语言、文字、声音和图像等信息集合体,并通过屏幕投影系统来显示教学内容的人机交互式的教学过程。本文对多媒体教学的分析是以传统教学作为参照物,将二者进行比较分析。传统教学在教育领域有着举足轻重的作用,它严谨的分析、细致的板书、良好的台风以及丰富的表情影响了几代人,因此二者的比较显得尤为重要。
而多媒体则凭借其本身所独有的优势,开始在高校教学领域大显身手。
1、课堂内容容量大,效率提高。对于高校教学而言,其一大特点就是课时少,内容多。那么多媒体的引入则在很大程度上扩充了课堂容量,其采用的大量先进的设备和技术手段,使得教学内容可以直观的显示,速度快而且清晰,不仅节约了教师板书的时间,也免除了其上课书写的劳累,教师可以将更多的精力用在课堂的组织和互动上,同时多媒体教学能大大增加课堂信息量,从而使得课堂有效时间得到充分利用,教学效率大大提高,这点是传统教学无法比拟的。
2、激发学生的兴趣,活跃课堂气氛。多媒体的引入使得用传统教学手段没办法表达的一些内容通过动画、视频或影像等直观生动的展现出来,加深学生对问题的理解,并激发了其兴趣,提高了学习的积极性,活跃了课堂沉闷的气氛。
3、有助于学生课下复习。多媒体教学能充分发挥其所独有的辅导功能,课件可供学生下载来学习,给学生的学习提供了极大的'便利。笔者采用多媒体教学时,一般先设立一个班级公共邮箱,每上完一次课,就将该节课件上传至邮箱,供学生们下载学习用。多媒体使得课堂信息量增加,与传统教学相比,课堂容量变大,由于节约了教师的板书时间,那么课堂节奏相应也加快,学生的笔记可能就记不完整,课后的课件则弥补了这一不足。
二、多媒体教学的弊端分析
1、教学效果不尽人意。在传统教学中,教师在讲台上抑扬顿挫、富有激情,有些甚至形成了带有个性化色彩的教课艺术,使得学生易于接受并理解知识点,并能抓住重点,突破难点。
但在多媒体教学中,多媒体一跃成为课堂上的主要部分,一次课下来学生只记得一张张漂亮的幻灯片,引人发笑的动画效果和视频,而对于知识点则一头雾水,印象很浅。尤其是课堂容量的增加,使得课件内容丰富多彩,有些可能与本节课重点联系不大,这都会影响学生的学习效果。
2、教与学的互动缺失。很多教师在教学过程中,完全把课件作为教案,没有课件脑子里一片空白,不知该如何上课。上课时完全坐在多媒体前的凳子上,没有肢体语言,没有个人气质、教学魅力的展现,甚至有时学生只闻其声,不见其人,两节课上完后黑板上没写一个字,和学生之间没有交流,没有互动,使得课堂气氛沉闷,学生乏味。这种教学方式是完全不可取的。
3、不利于教师教学水平的提高。首先,课件质量不高。很多教师由于备课不充分,或者对多媒体运用能力欠缺,采用下载或者购买其他单位的课件,只要教材一样,就拿来使用,完全没有考虑课程的学时安排、学生的水平差距以及侧重点的差别,结果导致对课件中知识点或构架不能完全理解,学生学习效果不佳,教师对教材的领悟也不够。其次,多媒体教学省去了很多板书,将教师的位置限定在了机器前,这极大影响了教师教学时独特魅力的形成。最后,这种几乎零板书的教学模式使得很多年青教师对教材知识点印象不深,尤其对于理科如概率统计、高等数学、线性代数等,有些教师三遍下来对教材的知识点还不能完全记住,对教材的领悟大打折扣,不利于教师教学水平的提高。
三、应对建议
无论采用哪种教学模式,都应本着一个原则,即课堂上应以学生学为主,教师导为辅,任何教学方式的改变都不能改变这个原则。
第一,重视传统教学与多媒体教学的结合。对于逻辑性比较强的公式、概念及理论等,多用传统教学进行步步推导,引导学生思维展开,加强教学效果。如对于线性代数中的定理推导,最好采用板书形式,如果采用多媒体则学生印象很浅,教学效果不佳。而对于那些案例、例题等,宜采用多媒体,以节约时间,达到事半功倍的效果。
第二,调动教师的主动性,发挥教师的教学魅力。在教学过程中,教师活动本身就具备示范性,极大的影响学生的情感和认知,课堂上,教师除了教授知识外,其本身的言谈举止所散发出来的信念、个性和气质等都会影响学生。因此,教师无论采用哪种方式讲课,都要面对学生,有表情、有动作、有即兴发挥等,来实现教学过程中与学生的情感交流,多组织学生讨论问题,加强与学生的交流。
第三,加强教师的教学修养,提高其对多媒体的运用能力。作为一名年青教师,笔者认为首先应该提高自身的教学水平,最好的办法就是先以传统教学为主教三遍,在此期间可以多听听老教师的课,彻底理解透教材后再采用多媒体教学为主,同时还要加强对多媒体课件的开发制作能力,这样才能制作出高质量的课件,在课堂上游刃有余,把握好教材的重点和难点。
参考文献:
[1]林怀艺.传统教学与多媒体教学的优势互补问题探讨[J].2009(9):130-132
[2]李想,刘俊强.多媒体技术在教育教学中的应用综述[J].继续教育研究,2011(4):161-162
[3]刘美丹,赵继颖.关于多媒体教学改进的几点思考[J].边疆经济与文化,2010(1):153-154