[教育学]专题四多媒体cai课件的设计与开发

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1、内容提要,【学习目标】,1.知识目标,理解多媒体CAI的概念、特点及设计原则； 掌握多媒体CAI课件的教学设计理论及设计手段； 了解多媒体CAI课件的应用领域。,2教学技能目标,能在教学活动中较灵活的使用多媒体课件。,3技术技能目标,能使用Authorware制作简单的多媒体CAI课件。,【重要概念】,CAI,模拟,需求分析,概要设计,详细设计,评价,指导,操练与练习,4.1 多媒体CAI概述,多媒体在教学中的作用,4.1.1,多媒体CAI,4.1.2,4.1.1 多媒体在教学中的作用,1.多媒体有助于知识的获取与保持 2.多媒体可以提高学习者的积极性主动性 3.多媒体可以提高教学的效率,4.

2、1.2 多媒体CAI,1.CAI CAI是计算机辅助教学（Computer-Assisted Instruction）的缩写。是指利用计算机媒体帮助教师进行教学或利用计算机进行教学的广泛应用领域。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新兴学科。它既代表一个十分广阔的计算机应用领域，又是一项重要的教育技术。,4.1.2 多媒体CAI,2. 多媒体CAI 随着多媒体技术的发展，基于多媒体的CAI应用越来越广泛，使CAI的模式更加多样，软件产品更为丰富，使用范围更加广泛。由于超文本超媒体技术的广泛应用，促使教学软件由封闭式变为开放式，由计算机控制变为学生自主控制。另外，以多

3、媒体技术为基础的虚拟现实概念与技术的出现，能将许多学生本来难以触及的现象带到他们面前，大大拓展了CAI的使用范围。过去的CAI软件产品主要以面向特定教学目标的课件为主，如个别指导、练习程序、模拟程序、测试程序等；现在出现了大量面向信息的软件产品，如电子百科、分科资料库、趣味电子读物等。,4.2 多媒体CAI的教学设计理论,网络教学资源的概念,2.1.1,4.2.1,多媒体 CAI的基本模式,4.2.2,4.2.3,多媒体CAI的应用模式,加涅的CAI设计理论,4.2.1多媒体CAI的基本模式,4.2.2多媒体CAI的应用模式,多媒体CAI 的应用模式,以学生为中心的个别化模式,以教师为中心的集

4、体化模式,协作化教学模式,基于因特网的远程教学模式,4.2.3加涅的CAI设计理论,美国著名教育心理学家加涅（R.M.Gagne）综合吸取行为主义心理学和认知主义心理学的研究成果，提出了一套比较完整的教学设计理论，成为国际公认的教学理论权威。加涅的理论被广泛用于CAI课件设计实践，他认为，教学活动是一种旨在影响学习者内部心理过程的外部刺激，因此教学程序应当与学习活动中学习者的内部心理过程相吻合。,4.2.3加涅的CAI设计理论,表4-1 内在学习过程与教学事件的对应关系,43 多媒体CAI课件的设计与开发,网络教学资源的概念,2.1.1,4.3.1,多媒体CAI课件的系统结构设计,4.3.2,

5、4.3.3,4.3.4,多媒体CAI课件开发的一般流程,脚本,多媒体CAI课件的设计原则,4.3.5,CAI课件的设计与开发案例,4.3.1 多媒体CAI课件的系统结构设计,1课件系统的信息组织结构 多媒体课件的系统结构实质上就是多媒体教学信息的组织与表现方式。它定义了课件中各部分教学内容的相互关系及其发生联系的方式，反映了整个课件的框架结构和基本风格。超文本技术采用一种类似于人类联想记忆结构的非线性网状结构的方式来组织信息，常采用的信息组织结构方式归纳为四种：,网状结构,复合结构,线状结构,树状机构,4.3.1 多媒体CAI课件的系统结构设计,2.课件的总体结构 从外在表现结构来看，多媒体课

6、件很像一本书或一部带有交互性的电影，它是由一页一页或一幅一幅的画面组成，在多媒体课件中我们称为一帧一帧的框面。根据表现的教学内容，这些帧面又分为封面、扉页、菜单、内容、说明（帮助）、封底六个部分。 封面：运行课件时出现的第一幅框面，一般呈现了制作单位的名称或课件的总名称（如“机械波”），常以几秒钟的视频动画形式表现，如图4-1所示 。,图4-1 封面,扉页：封面后的下一个框面，常呈现课件的名称（如“波的传播与叠加”），如图4-2所示，一般由一个框面组成。,4.3.1 多媒体CAI课件的系统结构设计,图4-2 扉页,4.3.1 多媒体CAI课件的系统结构设计,菜单：就像一本书的目录，供学习者选择

7、学习内容之用，可以有多处菜单存在，如图4-3所示。,图4-3 菜单,内容：这是课件的主要框面部分，呈现教学内容，如图4-4所示。,图4-4 教学内容,说明（帮助）：为了帮助使用者使用课件，课件中应该设计一些提供如何使用课件的帮助信息的框面，如图4-5所示。,4.3.1 多媒体CAI课件的系统结构设计,图4-5帮助,封底：最后是制作课件的人员名单框面，如图4-6所示。,4.3.1 多媒体CAI课件的系统结构设计,图4-6封底,4.3.1 多媒体CAI课件的系统结构设计,3.课件的内容结构 1）引入部分 2）指导部分 3）练习部分,4.3.1 多媒体CAI课件的系统结构设计,4课件的控制结构 多媒

8、体课件内容组织方式应该服从于教学控制策略。基本上有三种不同的教学控制。 1）计算机主动控制 2）学生主动控制 3）计算机学生混合主动控制,4.3.2 多媒体CAI课件开发的一般流程,1. 多媒体CAI课件的开发概述 多媒体CAI课件开发的一般包括需求分析、概要设计、详细设计、课件开发以及评价与修改等5个阶段，如图4-7所示。,图4-7 多媒体CAI课件开发的一般流程,2. 需求分析 需求分析是课件设计的第一阶段，要明确为什么要使用CAI课件？教什么？教谁？设备条件等。需要解决的问题包括： 1）传统的教学方法为什么不能解决? 利用计算机辅助教学如何解决传统教学不能解决的问题? 在知识与技能方面如

9、何实现? 2）教学内容选择（教什么）教学内容是一门课程还是课程一些部分？课程通用还是穿插使用？教师操作还是学生操作？ 3）课件使用对象的分析（教谁），使用者的特点是什么（年龄、学习兴趣、态度等）?原有的基础知识和基本能力如何? 4）课件的运行环境（设备条件），何种机型、存储容量、显示器清晰度、学生可用的输入输出设备、可用的教学时数等。 5）可行性分析，从硬件、软件、人力资源、财务、市场等多方面分析该多媒体课件开发的可行性。,3.教学设计 教学设计阶段是对原始教材进行再创造，将原来静止的教学材料转变成一系列教学交互活动。 1）教学目标分析 2）教学模式选择 3）教学媒体选择,4.详细设计 1）结

10、构设计 结构设计是对各部分教学内容的相互关系及呈现形式，整个课件的框架结构的设计。 2）脚本设计 （1）多媒体课件的交互界面设计 具有良好的人机交互界面的设计不仅能有效的实现个别化教学，而且能通过人机会话引导学生思维向纵深发展，使学生在良好的心理状态下进行积极主动的学习。包括色彩的配置、画面间的变换和动画以及声音处理和解说词的设计。 （2）脚本设计 脚本是课件的开发依据是。脚本设计是将课件的教学内容、教学模式进一步细化，具体到课件的每一屏框面的呈现信息、画面设计、交互方式以及学习过程的控制。,5.课件开发 多媒体 CAI课件设计中包含有文本、 图形 、图像、 动画 、音频、 视频等各种媒体，人

11、们习惯上将这些媒体信息称为“素材”。这些素材的获取、 创作和加工是整个制作过程中耗费时间和人力较多的一个环节 开发多媒体设计最核心的环节是制作合成， 其主要任务是根据脚本的要求和意图将各种多媒体素材整合起来， 制作成界面友好、 操作简单 、使用方便 、导航清晰、 交互性强的CAI。 6.评价与修改 课件的评价包括形成性评价与总结性评价，形成性评价与修改存在于课件开发的各个环节，只有通过了评价才能进入下一个环节，否则就需要对方案进行修改。形成性评价是保证课件开发的重要机制。 当课件开发完成之后，最后对课件的评价称之为总结性评价，这个评价是对课件质量、等级的评定。,4.3.3 脚本,1.文字稿本的

12、创作 文字稿本是按照教学过程的先后顺序， 用于描述每一环节的教学内容及其呈现方式的一种形式 ，它通常包括稿本说明和一系列的稿本卡片等内容。 稿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考虑、各种策略和注意事项进行说明，为课件的制作、使用提供指导性的原则和方法，也为改写制作脚本提供依据。 卡片式稿本是一种被广泛使用的文字稿本形式。 2.制作稿本的编写 制作稿本不是直接地、简单地将文字稿本形象化，而是反映了设计的各项要求，还给出要显示的各种内容及其位置的排列、基于学习者学习情况的各种处理和评价、显示的特点、 颜色、动画声像同步和方法、编程的指示和技巧等，为制作提供了直接的依据。,4.3.

13、4 多媒体CAI课件的设计原则,1.科学性原则 科学性原则是指课件所涉及的内容必须是正确的。即使在学术上有争论的问题，亦给予公平、公正的反映和评述，要有科学的精神和态度。 2.教学性原则 教学性原则是指课件要有恰当、合理的教学策略，在方法、方式上，能够满足教与学的需要。 3.技术性原则 技术性原则是指课件在其制作和编辑技巧上要达到特定的标准，如能做到打得开、运行流畅、跳转灵活、不死机等。 4.艺术性原则 艺术性原则是指课件的画面、声音等要素的表现要符合审美的规律。,4.3.5 CAI课件的设计与开发案例,本节将依照多媒体CAI课件开发的一般流程，介绍波的传播与叠加多媒体CAI课件的设计与开发。

14、 1.需求分析 波是一种重要而普遍的运动形式，也是高中物理的一个难点。“波的传播”是“机械波”一章的基础，学生正确认识波的形成过程和传播规律，对于顺利学习其他各节知识有着十分重要的意义，而“波的叠加”则是“机械波”的一个难点。 常规的教学方法是，在发波水槽中做波的叠加的实验，用投影幻灯投在屏幕上观看，利用水波叠加的原理，分析观察到的现象，抽象上升到对波叠加的认识。由于用发波水槽做实验，水波的连续变化较快，学生得到的感性认识只能是模糊不清楚的，由于感性认识模糊，理性抽象难度较大，学生对波的叠加现象的认识是不很准确、不深刻的。因此，物理教学中迫切需要一个既可以抽取波的本质特点从而演示波的产生、传播

15、和叠加的现象，又可以提供不同演示方案的教学工具。,1.需求分析,多媒体CAI动态模拟具有演示生动、形象、具体、直观易懂、高效率、不受环境影响、可多次播放的特点，可以突出重点、突破难点，有利于学生对物理现象、物理过程的观察、分析、理解和思考，触发学生的空间想象能力。这些都弥补了演示实验的不足之处，因此开发波的传播与叠加模拟演示课件在物理课的教学中可以起到非常好的作用。 波的传播与叠加课件主要用于辅助教师课堂教学，以弥补演示实验的不足之处，学生对课堂上实验演示与动画模拟的结合是非常欢迎的；此外，对于高中的学生而言，计算机的应用也应该比较熟练，该课件也完全可以用于学生课后自学，以加深对理论的理解。

16、该课件以动态二维动画模拟各种横波的产生与传播，无论是开发还是使用都不需要特殊的软件与硬件环境，当前主流配置的个人计算机完全能够胜任。使用Authorware开发，Autehorware具有简单易用的特点，除可以实现强大的交互功能外还可使用内置的脚本语言进行个性化的开发，完全能满足该课件开发的需要。,2. 教学设计,1）教学目标 （1）知识目标,表4-2知识目标的双向细目表,认知目标层次,（2）能力目标 培养学生进行科学探索的能力； 培养学生观察分析和归纳的能力； 培养学生的空间想象能力和思维能力。 2）教学模式 辅助教师课堂教学演示、学生课后自学。 3）教学媒体选择 课件中使用文本呈现理论知识，使用动态二维动画演示现象。,3.详细设计,1）结构设计,3.详细设计,2）脚本设计 （1）文字稿本 课件设计登记卡 课件名称：波的传播与叠加 作者：教育技术 使用对象：高中物理教师/高二学生 课件类型 模拟演示 课件开发目的 波的传播与叠加课件具有演示生动、形象、具体、直观易懂、高效率、不受环境影响、可多