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文档简介

第五章计算机辅助教学第五章计算机辅助教学1主要内容概述计算机辅助教学模式多媒体课件的开发概念图及其应用新技术的教育应用主要内容概述2第一节概述计算机的教育应用从应用功能角度计算机辅助教学计算机管理教学第一节概述计算机的教育应用3计算机辅助教学计算机辅助教学即ComputerAssistedInstruction,简称CAI,指的是用计算机帮助或代替教师执行部分或全部教学任务,传递教学信息,对学生传授知识和训练技能,直接为学生服务。—用多媒体课件上课、智能教学系统。计算机辅助教学计算机辅助教学4计算机管理教学计算机管理教学即ComputerManagedInstruction,简称CMI。从狭义上看,是利用计算机指导整个教学过程的教学管理系统,它的功能包括管理教学计划和教学资源,以及帮助教师构造测验和评分等;广义上看,是计算机在学校管理中的各项应用,包括教学管理、学校行政管理、学校其它资源管理等等。计算机管理教学计算机管理教学5从认知工具的角度学习计算机(Learnaboutcomputer)用计算机学习(Learnwithcomputer)

从计算机学习(Learnfromcomputer)

计算机的教育应用分类从认知工具的角度计算机的教育应用分类6学习计算机Learnaboutcomputer把计算机作为学习对象,包括计算机基础知识、基本技能及其对社会的影响。—比如计算机基础、C语言、算法与算法分析等课程学习者传播者计算机知识学习计算机Learnaboutcomputer学习者传播7从计算机学习Learnfromcomputer用计算机帮助或代替教师执行部分或全部教学任务。—计算机充当了教学信息载体的部分或全部功能。

学习者计算机一般知识传播者从计算机学习Learnfromcomputer学习者计算8用计算机学习Learnwithcomputerwith[表示使用…的工具,手段]cutmeatwithaknife用刀割肉

把计算机作为学习工具,主要包括用计算机来完成获取和保存信息、处理和交流处理等任务。学习者传播者一般知识计算机用计算机学习Learnwithcomputer学习者传播9多媒体媒体:传播信息的载体。存储信息的载体:磁盘、磁带、光盘。传播信息的载体:数字、文字、声音、图像。多媒体译自英文Multimedia,它由multiple和media复合而成。我们通常的所说的“多媒体”常常不是指多种媒体本身,而主要是指处理和应用它的一整套技术。多媒体技术是指能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同类型信息媒体的技术。多媒体媒体:传播信息的载体。10多媒体技术的特点集成性(1+1>2):多媒体技术将各种媒体设备集成在一起,将信息的多种表现形式和处理手段集成在同一个系统之中。单一媒体所提供的信息空间是不完整的,限制了信息空间信息的组织。交互性多样性多媒体技术的特点集成性(1+1>2):11多媒体技术的特点集成性(1+1>2):多媒体技术将各种媒体设备集成在一起,将信息的多种表现形式和处理手段集成在同一个系统之中。单一媒体所提供的信息空间是不完整的,限制了信息空间信息的组织。交互性可与使用者沟通。多样性媒体类型的多样性:听觉、视觉、触觉媒体输入、传播、再现、和展示手段的多样性。键盘、鼠标、触摸屏、扫描、语言、手势、表情等多种输入方式。多媒体技术的特点集成性(1+1>2):12多媒体课件超文本(Hypertext)是用超链结的方法,将各种不同空间的文字信息组织在一起的网状文本。信息之间的组织方式是非线性的。超媒体(Hypermedia)是超文本和多媒体在信息浏览环境下的结合。即不单用超链接的方式连接文本信息,还链接图像、视频、声音等多媒体信息。

在多媒体教学中,通常将用于执行教学任务的多媒体软件称为多媒体课件(MultimediaCourseware)。超文本和超媒体是多媒体课件中的两个重要元素。多媒体课件超文本(Hypertext)是用超链结的方法,将各13视频点播(VOD)“VideoonDemand”,按要求的视频。泛指一类能在用户需要时随时提供交互式视频服务的业务,即“想看什么就看什么,想什么时候看就什么时候看”。它是综合了计算机技术(特别是多媒体数据压缩解压缩技术)、通讯技术、电视技术的一门综合性技术。

视频点播(VOD)“VideoonDemand”,按要求14流媒体一类采用流式传输方式在网络上播放的媒体格式。流媒体在播放前并不下载整个文件,只将开始部分的数据存入用户计算机,在内存中对数据进行缓存并输出。流媒体的数据流随时传送随时播放,只是在开始有些延迟。—这种边下载边播放的流式传输技术可以极大地减少用户等待的时间。流媒体一类采用流式传输方式在网络上播放的媒体格式。15第二节计算机辅助教学模式教学模式是在一定的教育思想指导下建立的比较典型、稳定的教学程序或构型。教学论学者根据教学过程的重心偏向教和学的不同方面,将教学模式分为:问答模式、授课模式、自学模式、合作模式、研究模式五种模式。这5种模式自上向下学生的学习主动性逐渐增强,教师的主导性则逐渐减弱。第二节计算机辅助教学模式教学模式是在一定的教育思想指导下建16模式名称

主要特点

教学过程问答模式师生问答,启发教学提问→思考→答疑→练习→评价授课模式教师中心,系统授课授课→理解→巩固→运用→检查自学模式学生中心,自学辅导自学→解疑→练习→自评→反馈合作模式互教互学,合作教育诱导→学习→讨论→练习→评价研究模式问题中心,论文答辩问题→探索→报告→答辩→评价基于教学论的教学模式模式名称主要特点教学过程问答模式师生问答,启发教学提问17信息化教学模式计算机辅助教学的模式也称信息化教学模式。我国学者从认识论和价值观两个维度来考察教学模式,提出了信息化教学模式的一个分类框架。认识论:客观主义、建构主义价值观:个体主义、集体主义信息化教学模式计算机辅助教学的模式也称信息化教学模式。18信息化教学模式信息化教学模式19信息化教学模式分类Ⅰ:客观主义-个体主义(教师为中心-个别化)Ⅱ:建构主义-个体主义(学生为中心-个别化)Ⅲ:建构主义-集体主义(学生为中心-集体化)Ⅳ:客观主义-集体主义(教师为中心-集体化)信息化教学模式分类Ⅰ:客观主义-个体主义(教师为中心-个别化20信息化教学模式举例操练与练习主要用于实现教学过程中学生练习阶段的功能。该模式并不向学生传授新知识和新技能,只是用来巩固和熟练某些知识和技能,这些知识和技能是学生已经通过其它途径学会了的。信息化教学模式举例操练与练习21不要用多媒体课件来22优点:可以及时反馈相关的信息;能够以多媒体方式有效地激励学生;可以将学生的成绩及时加以保存。优点:23个别指导是由计算机扮演讲课教师的角色,教学对象为学生个体而非群体,传授内容一般为新的知识或技能。优点:学生参与程度高;有利于个别化教学的开展;教学效率高。信息化教学模式举例个别指导信息化教学模式举例24信息化教学模式举例3.教学测验计算机辅助测验(ComputerBasedTesting,简称CBT)是CAI或多媒体教学的一个重要组成部分。CBT的主要内容包括自动出试卷、联机测验或自动阅卷、测验数据分析。测验分成主观性测验和客观性测验两类。信息化教学模式举例3.教学测验25信息化教学模式举例4.教学模拟用计算机来模仿真实自然现象或社会现象。比如:实验模拟训练模拟信息化教学模式举例4.教学模拟26信息化教学模式举例计算机模拟的优点高效、安全;低成本;形象逼真,容易引起学习者的兴趣。信息化教学模式举例计算机模拟的优点27信息化教学模式举例5.问题解决在教学中运用计算机作为工具,让学习者自己去解决那些与实际情景较接近的问题,其主要目的是培养学生解决实际问题的能力。计算机在此的主要作用是创设情景信息化教学模式举例5.问题解决28信息化教学模式举例6.教学游戏以游戏的形式呈现教学内容,产生一种带有竞争性的潜在的学习环境,从而激发学生积极参与,起到“寓教于乐”的作用。信息化教学模式举例6.教学游戏29信息化教学模式举例7.微型世界利用计算机系统构造一种可供学习者自由探索的学习环境。基本特点:学习者可操纵模拟环境中的对象,可建构自己的实验系统、测试实验系统的行为。例如,“电子工作台”,允许学习者利用它提供的“元件”构造各种模拟电路和数字电路。信息化教学模式举例7.微型世界30信息化教学模式举例8.智能专家系统利用人工智能技术来模拟“专家型教师”的行为。信息化教学模式举例8.智能专家系统31第三节多媒体课件的开发第三节多媒体课件的开发32多媒体教学课件的设计原则

循规性原则实用性原则交互性原则美观性原则多媒体教学课件的设计原则331.循规性原则符合教育教学规律符合学习者认知规律符合课程计划和教学大纲要求呈现的内容必须是正确的进行计算机辅助教学不是为了让学习者欣赏课件,而是为了提高教学效率和效果。1.循规性原则符合教育教学规律342.实用性原则要考虑学生的实际情况要考虑教材的实际情况并非任何情况下用多媒体教学效果都好,用传统的教学方式就能取得良好的情况下,不要用多媒体课件来“装饰”课堂。2.实用性原则要考虑学生的实际情况353.交互性原则知识的单向传递是比较枯燥的,有交互才有参与感,才有热情和动力。3.交互性原则364.美观性原则字体选择得当、文字大小合适前景色和背景色对比明显图形使用得当、图片效果明显、大小适中、排列合理黑白黑绿黑红黑蓝红绿红蓝绿蓝100%94%90%26%40%23%19%4.美观性原则字体选择得当、文字大小合适黑白黑绿黑红黑蓝红绿375.3.1课件开发步骤5.3.1课件开发步骤381.环境分析课件目标分析教学目标不仅包括该学科领域以及教学内容的范围,而且应对教学提出具体要求。开发成本估算开发组成员的劳务费用;各种参考资料购买;磁盘、打印机等各类消耗材料;以及软件维护费等。1.环境分析课件目标分析39课件使用对象分析分析学习者在从事新的学习或进行练习时,其原有知识水平、原有的心理发展水平对新的学习的适合性。通常涉及以下三个方面:学习者的一般特点;学习者对学习内容的态度以及已经具备相关的基础知识与技能;学习者使用计算机的技能。1.环境分析课件使用对象分析1.环境分析402.教学设计教学内容分析根据前述确定的教学目标,具体划分出教学内容的范围,揭示教学内容各组成部分之间的联系。划分教学单元把每课内容按单纯的教学目的划分成若干个相对独立的小块,一个小块就是一个教学单元。2.教学设计教学内容分析41选择适当的教学模式个别指导型模式主要适用于呈现信息和引导学生学习两个阶段;操作和练习型模式适用于练习和评价阶段;模拟型模式则适用于上述四个阶段的任意组合;教学游戏模式主要用于练习阶段;问题求解模式通常适用于呈现信息、引导学习以及练习这三个阶段。根据不同情况选择不同教学模式,通常在一个教学单元中同时采用多种教学模式的有机结合。2.教学设计选择适当的教学模式2.教学设计423.脚本设计脚本是在教学设计基础上所作出的计算机与学生交互过程方案设计的详细报告,是下一阶段进行软件编写的直接蓝本,是课件设计与实现的重要依据。多媒体课件的脚本可分为文字脚本和制作脚本两种。3.脚本设计脚本是在教学设计基础上所作出的计算机与学生交互433.脚本设计文字脚本:由教师按照教学要求对课件所要表达的内容进行的文字描述;制作脚本:犹如影视制作中的分镜头脚本,是在文字脚本基础上改写而成的能体现软件结构和教学功能,并作为软件编制的直接依据的一种具体描述。3.脚本设计文字脚本:由教师按照教学要求对课件所要表达的内44脚本设计中的屏幕布局在多媒体课件的脚本设计中,计算机屏幕布局的合理与否,在一定程度上反映了课件的质量。在脚本设计中,通常都将屏幕划分为若干个功能区,使得同一个课件中各种类型的信息都有相对固定的位置,以避免学生每次花时间在屏幕上寻找而无法集中精力学习教学内容。脚本设计中的屏幕布局在多媒体课件的脚本设计中,计算45课件界面设计实例课件界面设计实例464.软件编写将教学设计阶段所确定的教学策略脚本设计阶段所得出的制作脚本用某种计算机语言或多媒体软件工具加以实现。4.软件编写将教学设计阶段所确定的教学策略475.3.2素材采集与加工多媒体素材多媒体素材是指多媒体课件中所用到的各种听觉、视觉材料。根据素材的文件格式,可为文本(Text)、声音(Sound)、图像(Image)、动画(Movie)、视频(Video)等种类。5.3.2素材采集与加工多媒体素材48常用媒体的文件扩展名媒体类型

扩展名

说明文字txt纯文本文件rtfRichTextFormat格式wri写字板文件docWord文件wpsWPS文件声音wav标准的Windows声音文件mid乐器数字接口的音乐文件mp3MPEGLaver3声音文件cdaCDAudio文件vqf最新的NTT开发的声音文件,比mp3的压缩比还高常用媒体的文件扩展名媒体类型扩展名说明文字txt纯文本文49媒体类型

扩展名

说明图形图像bmpWindows位图文件jpgJPEG压缩的位图格式gif图形交换格式tif标记图像格式epsPostScrip图像文件动画Gif图形交换格式flc(fli)AutoDesk的Animator文件aviWindows视频文件swfFlash文件movQuickTime的动画文件媒体类型扩展名说明图形图像bmpWindows位图文件j50媒体类型

扩展名

说明视频aviWindows视频文件movQuickTime的动画文件mpgMPEG视频文件datVCD中的视频文件其他exe可执行文件ram(ra、rm)RealAudio和RealVideo的流媒体文件媒体类型扩展名说明视频aviWindows视频文件mov51多媒体素材的主要特点和文件格式声音素材波形声音文件对实际声音的采样,可以重现各种类型的声音,包括噪声、乐声,以及立体声、单声等。该文件的扩展名为WAV主要缺点是文件的容量较大多媒体素材的主要特点和文件格式声音素材52MIDI文件即乐器指令数字接口文件,文件扩展名为MID。MIDI文件中的数据是一系列指令,它将乐器弹奏的每个音符表示为一串数字,用来代表音符的声调、力度、长短等,在发声时,经过声卡上的合成器将这组数字进行合成并通过扬声器输出。MIDI文件的容量要小得多。主要缺陷:表达能力有限,无法重现自然声音。MIDI文件53MPEGLayer3文件是目前流行的声音文件格式之一,因其压缩率大,在网上音乐、网络可视电话等方面应用十分广泛,但音质与CD唱片相比要差一些。该文件的扩展名为MP3。CDAudio文件即CD唱片所采用的文件格式,其扩展名为CDA。缺点:无法编辑且文件长度大。MPEGLayer3文件54图形(图像)素材位图(Bitmap)类:

以二维点阵形式来描述图像;矢量图(Vectorgraphic)类:

实际上是存储了表示许多单个对象的一系列指令。一般说来,矢量类图像的表达细致、真实,缩放后的分辨率不变,同时,它所需的存储空间也比较小。图像格式的主要指标:分辨率、色彩数、灰度图形(图像)素材55BMP格式是一种位图格式文件,用一组数据(8位至24位)来表示一个像素的色彩。BMP格式文件的规模比较大。BMP格式56GIF格式是目前Internet上使用的最重要的图像文件格式之一。压缩比比较高,文件规模较小,但仅表达256色图像。目前,GIF格式还支持图像内的小型动画。GIF格式57JPG格式也称JPEG格式,是一种十分流行的图像格式,它的文件可以非常小。JPG格式是一种有损压缩,因此不适宜于存储珍贵的图像资料或原始素材。JPG格式58动画素材动画是由一系列的图像画面组成的队列,画面中的内容通常是逐渐演变的。动画制作软件很丰富,流行的有Autodesk公司的Animator(二维动画)和3DStudiomax(三维动画)。动画素材59Flash是目前最为流行的动画格式:Flash文件的扩展名为SWF。Flash动画由矢量图组成,放大、缩小后仍十分清晰。Flash动画的文件很小,且采用流技术,能边播放边传输。Flash的迷人还在于它的交互性,可以通过点击按钮、选择菜单来控制动画播放。Flash是目前最为流行的动画格式:60视频素材视频素材的常用文件类型AVI视频文件

它将视频和音频信号交错在一起存储,兼容好、调用方便、图像质量好。缺点是文件体积过于庞大。视频文件的扩展名为AVI。MPG视频文件包括了MPEG-1,MPEG-2和MPEG-4等多种视频格式。通过MPEG方法进行压缩,具有极佳的视听效果。就相同内容的视频数据来说,MPG文件要比AVI文件规模要小得多。视频素材61DAT视频文件是VCD或卡拉OK-CD数据文件的扩展名。虽然DAT视频的分辨率只有352×240,然而由于它的帧率比AVI格式要高得多,而且伴音质量接近CD音质,因此整体效果还是不错的。RM和ASF视频文件是目前网络课件中常见的视频格式,又称流式文件格式。它采用流媒体技术进行特殊的压缩编码,使其能在网络上边下载边流畅地播放。DAT视频文件62素材的采集与编辑声音的录制多媒体计算机的数字音频系统如图所示。素材的采集与编辑63Windows自带的“录音机”程序Windows自带的“录音机”程序64声音文件的编辑UleadAudioEditor、CooleditPro等等,这些软件的编辑、合成及效果等功能远比Windows的录音机程序要强大,它们所生成的声音文件格式也较多。声音文件的编辑65图像的获取除了绘制图像外,还可用屏幕捕捉软件、扫描仪等工具来获取。用于屏幕捕捉的软件很多,SnagIt就是一个常用的屏幕捕捉软件。图像的获取66屏幕捕捉软件SnagIt屏幕捕捉软件SnagIt67图像的编辑图像编辑工具十分丰富,从功能十分强大的Photoshop软件到Windows自带的简易“画图”软件都可选用。图像的编辑68视频信息的采集与编辑多媒体计算机的视频采集系统由计算机、视频采集卡以及外部视频设备如录像机、摄像机等组成。视频信息的采集与编辑69视频编辑软件可以对数字化视频信息进行编辑加工。例如,Adobe公司的Premiere软件,Ulead公司的VideoStudio软件。Premiere是一个基于非线性编辑的视频编辑软件,是PC平台上应用最为广泛的视频编辑软件。视频编辑软件可以对数字化视频信息进行编辑加工。例如,Adob70不要用多媒体课件来71素材集成及其工具多媒体素材集成工具也称多媒体创作软件,这是一种能够把文本、声音、图像、动画、视频等素材集成为一个交互式的多媒体作品(或课件)的工具软件。按其对多媒体素材的安排与组织方式的不同,大致可以划分为基于页面的工具、基于图标的工具、基于时间的工具等三种类型。素材集成及其工具多媒体素材集成工具也称多媒体创作软件,这是一72基于页面的工具也称卡片式创作软件,采用的是类似于书本的一“页”或一叠“卡片”在组织全书的信息。“页”是“书”的基本单位,是一个前景和一个背景的组合,页中可以包括文本、按钮、视频等对象。优点:简单易学,适合于初级用户。基于页面的工具73多媒体创作软件FrontPage多媒体创作软件FrontPage74基于图标的工具也称图标式创作软件,它通过流程图将各种图、文、声、像、动画和视频信息用形象的图标方式依次连接在流程图中,从而形成一个完美的课件。基于图标的工具75多媒体创作软件AuthorWare多媒体创作软件AuthorWare76基于时间的工具基于时间的工具77第四节概念图及其应用第四节概念图及其应用78概念图的由来20世纪70年代初由美国康奈尔大学的诺瓦克(Novak)及其同事提出;1984年Novak出版著作《学习如何学习》(LearningHowtoLearn)美国的《科学教育研究》杂志(JournalofResearchinScienceTeaching)在1990年第四季度以专刊的形式出版了一期《概念图展望》(Perspectivesonconceptmapping);2004年9月14日至17日在西班牙召开了第一届概念图国际会议,并邀请Novak做了专场报告。JosephD.Novak

概念图的由来20世纪70年代初由美国康奈尔大学的诺瓦克(No79什么是概念图

概念图(conceptmap),也称思维图、思维工具,是用来组织和表征知识结构的工具。换言之,概念图是语义网络的可视化表示方法,是人们将某一领域内的知识元素按其内在关联建立起来的一种可视化语义网络。概念图以视觉化的形式阐明了在知识领域里学习者是如何使概念之间产生关联的,并且揭示了知识结构的细节变化。什么是概念图概念图(conceptmap),也80基本概念概念图将某一主题的有关概念置于圆圈(或方框)中,然后用连线将相关的概念和命题连接,连接线上标明两个概念之间的意义关系。特征:概念:是感知到的事物的规则属性,通常用专有名词或符号进行标记。命题:是对事物现象、结构和规则的陈述交叉连接:表示不同知识领域概念之间的相互关系。层级结构:是概念的展现形式。基本概念概念图将某一主题的有关概念置于圆圈(或方框)中,然后81植物行叶茎根水表皮叶肉气孔表皮细胞保卫细胞开关叶绿体光合作用养分水蒸气二氧化碳氧气包括被吸收分为形成可以进出有有分为送送制造植物行叶茎根水表皮叶肉气孔表皮细胞保卫细胞开关叶绿体光合作用82结构节点:置于圆圈中的概念连线:表示两个概念之间的意义联系,连接可以没有方向,也可以单向或者双向。连接词:置于连线上的两个概念之间形成命题的联系词。结构83概念图的理论基础——先行组织者奥苏贝尔指出,有意义的学习是将新知识和个体本身的知识结构中已有的相关知识相联结的过程。概念与概念间的关系、学习者的先备知识这两者在有意义学习上扮演了重要的角色。个体在学习新知识时,会将新知识与已有的先备知识产生联结,进而形成新的认知结构。新经验的学习必须建立在旧经验的基础上,学习者必须将新知识和原有的知识相联结,加以统整组合,即有意义的将新概念与已知的概念相联结,才能达到有意义的学习。概念图的理论基础——先行组织者奥苏贝尔指出,有意义的学习是将84概念图的制作围绕主题列出概念挑选并阅读课本中关于某个主题的章节,标出重要概念和重要理论观点。确定关键概念确认理解主题所必要的关键概念,并将其列成清单。把含义最广、最有包容性、最抽象的概念作为关键概念,放在顶端。将各级概念排序从关键概念开始,把所有列出的概念从大到小,从一般到具体进行分类排序。在这过程中,可继续增加更多的概念,将最具体的概念放在最底层概念图的制作围绕主题列出概念85进行连接寻找概念图不同部分概念之间交叉连线的联结,并标明连接线。将概念连接起来是画概念图最重要的一部分,常用于描述关系的连接词有“由……组成”、“包括”、“取决于”、“受……影响”、“引起”、“由……造成”等等。确定各级连接的指向当把概念连接起来后,就要用箭头表示概念间的关系。并非所有的连接都是单向的,还有相互依赖的双向连接。有时,有的连接可能是间接的,即通过另一概念相连,这种关系最好用交叉连接表示。反思与完善从整体上对画好的概念图进行反思,并不断修正、充实。进行连接86概念图制作工具MindManager该工具软件运用形象思维方法,使信息同时刺激大脑两个半球,其编辑界面使得用户可以通过“形象速记法”创建并相互交流各种想法和信息。它设计了一个与人的思考方式一致的自然、直接的工作环境,因此能够减少所花费的时间、精力,减轻压力,从而提高工作效率。概念图制作工具MindManager87不要用多媒体课件来88Inspiration构图方便,很容易掌握基本的操作。界面友好,并提供大纲和图形两种视图。软件自带有许多图标库。提供多种类型的概念图模板。具有文件格式转换功能,可将图形文件存为JPG、GIF、HTML格式,将大纲文件存为HTML格式Inspiration89不要用多媒体课件来90不要用多媒体课件来91StarTree是Inxight公司开发的一个产品,其最初的目的是用于网站文件的管理,但由于其动态可视化的特点,非常适合于演讲展示以及师生间的交流。StarTree提供网页输出功能,并且能动态拖动。StarTree92其它的概念图制作软件TheBrainIHMCCMapToolshttp://cmap.ihmc.usLifeMap/conceptmap/lifemaphome.htmlConceptDraw/en/products/mindmap/main.phpVisiMaphttp://www.coco.co.uk其它的概念图制作软件93概念图的教育应用一种教学工具一种教学策略一种评价工具概念图的教育应用一种教学工具94第五节新技术的教育应用第五节新技术的教育应用95虚拟现实技术虚拟现实(VirtualReality,简称VR)技术是多媒体技术广泛应用后兴起的更高层次的计算机用户接口技术,它利用计算机生成一种模拟环境,通过多种传感设备使用户“融入”到该环境中,实现用户与该环境直接进行自然的交互。虚拟现实技术虚拟现实(Virtual96主要特征Immersion沉浸Imagination想象Interaction交互VR主要特征ImmersionImaginationIntera97沉浸:使参与者有“真实”的体验;交互:提供方便的、丰富的人机交互手段;想象:VR是针对某一特定领域、解决特定问题的应用,所以想象力是关键。沉浸:使参与者有“真实”的体验;98根据虚拟现实的技术手段不同,可以把虚拟现实技术分为以下两大类使用专用硬件实现的虚拟现实技术在个人计算机上实现的虚拟现实技术根据虚拟现实的技术手段不同,可以把虚拟现实技术分为以下两大类99虚拟现实技术的教学应用全景环视技术及其应用全景环视技术也称360°全景环视技术,或基于图像处理的Panorama(全景摄影)技术。它是把相机环绕360°拍摄的一组照片拼接成一个全景图像,用一个专用的播放软件在Internet上显示。观看者可以通过鼠标控制环视的方向,好像在一个窗口前浏览一个现实的场景。参见网站:虚拟现实技术的教学应用100PixMaker全景环视图片制作软件PixMaker全景环视图片制作软件101网上故宫——全景环视技术/beijing/gugong.htm网上故宫——全景环视技术102不要用多媒体课件来103VRML技术及其应用VRML(TheVirtualRealityModelingLanguage,虚拟现实建模语言)是一种虚拟现实建模语言,也是在Internet上建立3D多媒体和共享虚拟世界的一个开放标准。EireNET(爱尔兰美术馆)是一个采用VRML技术建立的网上虚拟美术馆(www.dmc.dit.ie/guests/eirenet/eirenet/eirenet/thic2ra.htm)。VRML技术及其应用104不要用多媒体课件来105人工智能技术是一门研究运用计算机模拟和延伸人脑功能的综合性学科。人工智能也是一门涉及数学、计算机科学、控制论、信息学、心理学、哲学等学科的交叉和边缘学科。与一般的信息处理技术相比,人工智能技术在求解策略和处理手段上都有其独特的风格。人工智能技术106人工智能的教育应用智能计算机辅助教学智能计算机辅助教学(ICAI)是以认知科学和思维科学为理论基础,综合人工智能技术、教育心理学等多门学科的知识对学生实施有效教育的一门新的教育技术。人工智能的教育应用107ICAI系统由三个基本模块组成:知识库:包含学科知识和教学知识);“学生模型”模块:指明学生知道什么和不知道什么,代表了学生的智能活动;“教师模型”模块:提供教学策略,负责指导系统如何向学生呈现教材,代表了教师的智能活动。智能人机接口:一个具有自然语言处理功能的人机界面。ICAI系统由三个基本模块组成:108不要用多媒体课件来109ICAI系统实例:ADELEICAI系统实例:ADELE110专家系统是在一个特定领域内,以人类专家水平去解决该领域中困难问题的计算机软件系统。专家系统将某一领域的专家知识、经验加以总结,形成规则,存入计算机中建立知识库,并采用合适的控制策略,按输入的原始数据进行推理、演绎,从而作出判断和决策。专家系统111专家系统的基本结构知识获取部分解释部分工作记忆区知识库推理机人——机界面专家系统的基本结构知识获取部分解释部分工作知识库推理机人——112自然语言处理自然语言处理研究使用计算机理解和生成自然语言的理论和技术。研究自然语言理解的目的是提高人—机交换信息的能力,使人更容易以自然的方式与计算机进行沟通。目前的研究与应用较多集中在手写文字识别、书面语句的理解、机器翻译、口语的理解等方面。自然语言处理113智能代理在环境中自主地搜集信息并合理运作,有效地完成用户给定的任务。智能代理在教学中的主要应用有:教师代理:运用自身的推理机制,在了解学生实际情况的前提下,产生恰当的教学策略,以便实施因材施教,有的放失地指导学生。学生代理:充当学习者的学习伙伴或知心朋友,与学习者进行平等的讨论、交流,从而克服网络教育环境中学习者之间交流不足的缺点,提高网络教学的效率。智能化信息服务:发挥其主动性、智能性和协作性等特征,为用户提供方便、简单的信息搜索和处理手段,提高学习者的信息获取与处理能力。智能代理114思考题什么是计算机辅助教育、计算机辅助教学?计算机辅助教学的基本模式有哪几种?它们各有什么特点?简述课件开发的主要步骤。什么是概念图?制作概念图的一般步骤是什么?虚拟现实技术有那些主要特征?什么是分布式虚拟现实?思考题什么是计算机辅助教育、计算机辅助教学?115第五章计算机辅助教学第五章计算机辅助教学116主要内容概述计算机辅助教学模式多媒体课件的开发概念图及其应用新技术的教育应用主要内容概述117第一节概述计算机的教育应用从应用功能角度计算机辅助教学计算机管理教学第一节概述计算机的教育应用118计算机辅助教学计算机辅助教学即ComputerAssistedInstruction,简称CAI,指的是用计算机帮助或代替教师执行部分或全部教学任务,传递教学信息,对学生传授知识和训练技能,直接为学生服务。—用多媒体课件上课、智能教学系统。计算机辅助教学计算机辅助教学119计算机管理教学计算机管理教学即ComputerManagedInstruction,简称CMI。从狭义上看,是利用计算机指导整个教学过程的教学管理系统,它的功能包括管理教学计划和教学资源,以及帮助教师构造测验和评分等;广义上看,是计算机在学校管理中的各项应用,包括教学管理、学校行政管理、学校其它资源管理等等。计算机管理教学计算机管理教学120从认知工具的角度学习计算机(Learnaboutcomputer)用计算机学习(Learnwithcomputer)

从计算机学习(Learnfromcomputer)

计算机的教育应用分类从认知工具的角度计算机的教育应用分类121学习计算机Learnaboutcomputer把计算机作为学习对象,包括计算机基础知识、基本技能及其对社会的影响。—比如计算机基础、C语言、算法与算法分析等课程学习者传播者计算机知识学习计算机Learnaboutcomputer学习者传播122从计算机学习Learnfromcomputer用计算机帮助或代替教师执行部分或全部教学任务。—计算机充当了教学信息载体的部分或全部功能。

学习者计算机一般知识传播者从计算机学习Learnfromcomputer学习者计算123用计算机学习Learnwithcomputerwith[表示使用…的工具,手段]cutmeatwithaknife用刀割肉

把计算机作为学习工具,主要包括用计算机来完成获取和保存信息、处理和交流处理等任务。学习者传播者一般知识计算机用计算机学习Learnwithcomputer学习者传播124多媒体媒体:传播信息的载体。存储信息的载体:磁盘、磁带、光盘。传播信息的载体:数字、文字、声音、图像。多媒体译自英文Multimedia,它由multiple和media复合而成。我们通常的所说的“多媒体”常常不是指多种媒体本身,而主要是指处理和应用它的一整套技术。多媒体技术是指能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同类型信息媒体的技术。多媒体媒体:传播信息的载体。125多媒体技术的特点集成性(1+1>2):多媒体技术将各种媒体设备集成在一起,将信息的多种表现形式和处理手段集成在同一个系统之中。单一媒体所提供的信息空间是不完整的,限制了信息空间信息的组织。交互性多样性多媒体技术的特点集成性(1+1>2):126多媒体技术的特点集成性(1+1>2):多媒体技术将各种媒体设备集成在一起,将信息的多种表现形式和处理手段集成在同一个系统之中。单一媒体所提供的信息空间是不完整的,限制了信息空间信息的组织。交互性可与使用者沟通。多样性媒体类型的多样性:听觉、视觉、触觉媒体输入、传播、再现、和展示手段的多样性。键盘、鼠标、触摸屏、扫描、语言、手势、表情等多种输入方式。多媒体技术的特点集成性(1+1>2):127多媒体课件超文本(Hypertext)是用超链结的方法,将各种不同空间的文字信息组织在一起的网状文本。信息之间的组织方式是非线性的。超媒体(Hypermedia)是超文本和多媒体在信息浏览环境下的结合。即不单用超链接的方式连接文本信息,还链接图像、视频、声音等多媒体信息。

在多媒体教学中,通常将用于执行教学任务的多媒体软件称为多媒体课件(MultimediaCourseware)。超文本和超媒体是多媒体课件中的两个重要元素。多媒体课件超文本(Hypertext)是用超链结的方法,将各128视频点播(VOD)“VideoonDemand”,按要求的视频。泛指一类能在用户需要时随时提供交互式视频服务的业务,即“想看什么就看什么,想什么时候看就什么时候看”。它是综合了计算机技术(特别是多媒体数据压缩解压缩技术)、通讯技术、电视技术的一门综合性技术。

视频点播(VOD)“VideoonDemand”,按要求129流媒体一类采用流式传输方式在网络上播放的媒体格式。流媒体在播放前并不下载整个文件,只将开始部分的数据存入用户计算机,在内存中对数据进行缓存并输出。流媒体的数据流随时传送随时播放,只是在开始有些延迟。—这种边下载边播放的流式传输技术可以极大地减少用户等待的时间。流媒体一类采用流式传输方式在网络上播放的媒体格式。130第二节计算机辅助教学模式教学模式是在一定的教育思想指导下建立的比较典型、稳定的教学程序或构型。教学论学者根据教学过程的重心偏向教和学的不同方面,将教学模式分为:问答模式、授课模式、自学模式、合作模式、研究模式五种模式。这5种模式自上向下学生的学习主动性逐渐增强,教师的主导性则逐渐减弱。第二节计算机辅助教学模式教学模式是在一定的教育思想指导下建131模式名称

主要特点

教学过程问答模式师生问答,启发教学提问→思考→答疑→练习→评价授课模式教师中心,系统授课授课→理解→巩固→运用→检查自学模式学生中心,自学辅导自学→解疑→练习→自评→反馈合作模式互教互学,合作教育诱导→学习→讨论→练习→评价研究模式问题中心,论文答辩问题→探索→报告→答辩→评价基于教学论的教学模式模式名称主要特点教学过程问答模式师生问答,启发教学提问132信息化教学模式计算机辅助教学的模式也称信息化教学模式。我国学者从认识论和价值观两个维度来考察教学模式,提出了信息化教学模式的一个分类框架。认识论:客观主义、建构主义价值观:个体主义、集体主义信息化教学模式计算机辅助教学的模式也称信息化教学模式。133信息化教学模式信息化教学模式134信息化教学模式分类Ⅰ:客观主义-个体主义(教师为中心-个别化)Ⅱ:建构主义-个体主义(学生为中心-个别化)Ⅲ:建构主义-集体主义(学生为中心-集体化)Ⅳ:客观主义-集体主义(教师为中心-集体化)信息化教学模式分类Ⅰ:客观主义-个体主义(教师为中心-个别化135信息化教学模式举例操练与练习主要用于实现教学过程中学生练习阶段的功能。该模式并不向学生传授新知识和新技能,只是用来巩固和熟练某些知识和技能,这些知识和技能是学生已经通过其它途径学会了的。信息化教学模式举例操练与练习136不要用多媒体课件来137优点:可以及时反馈相关的信息;能够以多媒体方式有效地激励学生;可以将学生的成绩及时加以保存。优点:138个别指导是由计算机扮演讲课教师的角色,教学对象为学生个体而非群体,传授内容一般为新的知识或技能。优点:学生参与程度高;有利于个别化教学的开展;教学效率高。信息化教学模式举例个别指导信息化教学模式举例139信息化教学模式举例3.教学测验计算机辅助测验(ComputerBasedTesting,简称CBT)是CAI或多媒体教学的一个重要组成部分。CBT的主要内容包括自动出试卷、联机测验或自动阅卷、测验数据分析。测验分成主观性测验和客观性测验两类。信息化教学模式举例3.教学测验140信息化教学模式举例4.教学模拟用计算机来模仿真实自然现象或社会现象。比如:实验模拟训练模拟信息化教学模式举例4.教学模拟141信息化教学模式举例计算机模拟的优点高效、安全;低成本;形象逼真,容易引起学习者的兴趣。信息化教学模式举例计算机模拟的优点142信息化教学模式举例5.问题解决在教学中运用计算机作为工具,让学习者自己去解决那些与实际情景较接近的问题,其主要目的是培养学生解决实际问题的能力。计算机在此的主要作用是创设情景信息化教学模式举例5.问题解决143信息化教学模式举例6.教学游戏以游戏的形式呈现教学内容,产生一种带有竞争性的潜在的学习环境,从而激发学生积极参与,起到“寓教于乐”的作用。信息化教学模式举例6.教学游戏144信息化教学模式举例7.微型世界利用计算机系统构造一种可供学习者自由探索的学习环境。基本特点:学习者可操纵模拟环境中的对象,可建构自己的实验系统、测试实验系统的行为。例如,“电子工作台”,允许学习者利用它提供的“元件”构造各种模拟电路和数字电路。信息化教学模式举例7.微型世界145信息化教学模式举例8.智能专家系统利用人工智能技术来模拟“专家型教师”的行为。信息化教学模式举例8.智能专家系统146第三节多媒体课件的开发第三节多媒体课件的开发147多媒体教学课件的设计原则

循规性原则实用性原则交互性原则美观性原则多媒体教学课件的设计原则1481.循规性原则符合教育教学规律符合学习者认知规律符合课程计划和教学大纲要求呈现的内容必须是正确的进行计算机辅助教学不是为了让学习者欣赏课件,而是为了提高教学效率和效果。1.循规性原则符合教育教学规律1492.实用性原则要考虑学生的实际情况要考虑教材的实际情况并非任何情况下用多媒体教学效果都好,用传统的教学方式就能取得良好的情况下,不要用多媒体课件来“装饰”课堂。2.实用性原则要考虑学生的实际情况1503.交互性原则知识的单向传递是比较枯燥的,有交互才有参与感,才有热情和动力。3.交互性原则1514.美观性原则字体选择得当、文字大小合适前景色和背景色对比明显图形使用得当、图片效果明显、大小适中、排列合理黑白黑绿黑红黑蓝红绿红蓝绿蓝100%94%90%26%40%23%19%4.美观性原则字体选择得当、文字大小合适黑白黑绿黑红黑蓝红绿1525.3.1课件开发步骤5.3.1课件开发步骤1531.环境分析课件目标分析教学目标不仅包括该学科领域以及教学内容的范围,而且应对教学提出具体要求。开发成本估算开发组成员的劳务费用;各种参考资料购买;磁盘、打印机等各类消耗材料;以及软件维护费等。1.环境分析课件目标分析154课件使用对象分析分析学习者在从事新的学习或进行练习时,其原有知识水平、原有的心理发展水平对新的学习的适合性。通常涉及以下三个方面:学习者的一般特点;学习者对学习内容的态度以及已经具备相关的基础知识与技能;学习者使用计算机的技能。1.环境分析课件使用对象分析1.环境分析1552.教学设计教学内容分析根据前述确定的教学目标,具体划分出教学内容的范围,揭示教学内容各组成部分之间的联系。划分教学单元把每课内容按单纯的教学目的划分成若干个相对独立的小块,一个小块就是一个教学单元。2.教学设计教学内容分析156选择适当的教学模式个别指导型模式主要适用于呈现信息和引导学生学习两个阶段;操作和练习型模式适用于练习和评价阶段;模拟型模式则适用于上述四个阶段的任意组合;教学游戏模式主要用于练习阶段;问题求解模式通常适用于呈现信息、引导学习以及练习这三个阶段。根据不同情况选择不同教学模式,通常在一个教学单元中同时采用多种教学模式的有机结合。2.教学设计选择适当的教学模式2.教学设计1573.脚本设计脚本是在教学设计基础上所作出的计算机与学生交互过程方案设计的详细报告,是下一阶段进行软件编写的直接蓝本,是课件设计与实现的重要依据。多媒体课件的脚本可分为文字脚本和制作脚本两种。3.脚本设计脚本是在教学设计基础上所作出的计算机与学生交互1583.脚本设计文字脚本:由教师按照教学要求对课件所要表达的内容进行的文字描述;制作脚本:犹如影视制作中的分镜头脚本,是在文字脚本基础上改写而成的能体现软件结构和教学功能,并作为软件编制的直接依据的一种具体描述。3.脚本设计文字脚本:由教师按照教学要求对课件所要表达的内159脚本设计中的屏幕布局在多媒体课件的脚本设计中,计算机屏幕布局的合理与否,在一定程度上反映了课件的质量。在脚本设计中,通常都将屏幕划分为若干个功能区,使得同一个课件中各种类型的信息都有相对固定的位置,以避免学生每次花时间在屏幕上寻找而无法集中精力学习教学内容。脚本设计中的屏幕布局在多媒体课件的脚本设计中,计算160课件界面设计实例课件界面设计实例1614.软件编写将教学设计阶段所确定的教学策略脚本设计阶段所得出的制作脚本用某种计算机语言或多媒体软件工具加以实现。4.软件编写将教学设计阶段所确定的教学策略1625.3.2素材采集与加工多媒体素材多媒体素材是指多媒体课件中所用到的各种听觉、视觉材料。根据素材的文件格式,可为文本(Text)、声音(Sound)、图像(Image)、动画(Movie)、视频(Video)等种类。5.3.2素材采集与加工多媒体素材163常用媒体的文件扩展名媒体类型

扩展名

说明文字txt纯文本文件rtfRichTextFormat格式wri写字板文件docWord文件wpsWPS文件声音wav标准的Windows声音文件mid乐器数字接口的音乐文件mp3MPEGLaver3声音文件cdaCDAudio文件vqf最新的NTT开发的声音文件,比mp3的压缩比还高常用媒体的文件扩展名媒体类型扩展名说明文字txt纯文本文164媒体类型

扩展名

说明图形图像bmpWindows位图文件jpgJPEG压缩的位图格式gif图形交换格式tif标记图像格式epsPostScrip图像文件动画Gif图形交换格式flc(fli)AutoDesk的Animator文件aviWindows视频文件swfFlash文件movQuickTime的动画文件媒体类型扩展名说明图形图像bmpWindows位图文件j165媒体类型

扩展名

说明视频aviWindows视频文件movQuickTime的动画文件mpgMPEG视频文件datVCD中的视频文件其他exe可执行文件ram(ra、rm)RealAudio和RealVideo的流媒体文件媒体类型扩展名说明视频aviWindows视频文件mov166多媒体素材的主要特点和文件格式声音素材波形声音文件对实际声音的采样,可以重现各种类型的声音,包括噪声、乐声,以及立体声、单声等。该文件的扩展名为WAV主要缺点是文件的容量较大多媒体素材的主要特点和文件格式声音素材167MIDI文件即乐器指令数字接口文件,文件扩展名为MID。MIDI文件中的数据是一系列指令,它将乐器弹奏的每个音符表示为一串数字,用来代表音符的声调、力度、长短等,在发声时,经过声卡上的合成器将这组数字进行合成并通过扬声器输出。MIDI文件的容量要小得多。主要缺陷:表达能力有限,无法重现自然声音。MIDI文件168MPEGLayer3文件是目前流行的声音文件格式之一,因其压缩率大,在网上音乐、网络可视电话等方面应用十分广泛,但音质与CD唱片相比要差一些。该文件的扩展名为MP3。CDAudio文件即CD唱片所采用的文件格式,其扩展名为CDA。缺点:无法编辑且文件长度大。MPEGLayer3文件169图形(图像)素材位图(Bitmap)类:

以二维点阵形式来描述图像;矢量图(Vectorgraphic)类:

实际上是存储了表示许多单个对象的一系列指令。一般说来,矢量类图像的表达细致、真实,缩放后的分辨率不变,同时,它所需的存储空间也比较小。图像格式的主要指标:分辨率、色彩数、灰度图形(图像)素材170BMP格式是一种位图格式文件,用一组数据(8位至24位)来表示一个像素的色彩。BMP格式文件的规模比较大。BMP格式171GIF格式是目前Internet上使用的最重要的图像文件格式之一。压缩比比较高,文件规模较小,但仅表达256色图像。目前,GIF格式还支持图像内的小型动画。GIF格式172JPG格式也称JPEG格式,是一种十分流行的图像格式,它的文件可以非常小。JPG格式是一种有损压缩,因此不适宜于存储珍贵的图像资料或原始素材。JPG格式173动画素材动画是由一系列的图像画面组成的队列,画面中的内容通常是逐渐演变的。动画制作软件很丰富,流行的有Autodesk公司的Animator(二维动画)和3DStudiomax(三维动画)。动画素材174Flash是目前最为流行的动画格式:Flash文件的扩展名为SWF。Flash动画由矢量图组成,放大、缩小后仍十分清晰。Flash动画的文件很小,且采用流技术,能边播放边传输。Flash的迷人还在于它的交互性,可以通过点击按钮、选择菜单来控制动画播放。Flash是目前最为流行的动画格式:175视频素材视频素材的常用文件类型AVI视频文件

它将视频和音频信号交错在一起存储,兼容好、调用方便、图像质量好。缺点是文件体积过于庞大。视频文件的扩展名为AVI。MPG视频文件包括了MPEG-1,MPEG-2和MPEG-4等多种视频格式。通过MPEG方法进行压缩,具有极佳的视听效果。就相同内容的视频数据来说,MPG文件要比AVI文件规模要小得多。视频素材176DAT视频文件是VCD或卡拉OK-CD数据文件的扩展名。虽然DAT视频的分辨率只有352×240,然而由于它的帧率比AVI格式要高得多,而且伴音质量接近CD音质,因此整体效果还是不错的。RM和ASF视频文件是目前网络课件中常见的视频格式,又称流式文件格式。它采用流媒体技术进行特殊的压缩编码,使其能在网络上边下载边流畅地播放。DAT视频文件177素材的采集与编辑声音的录制多媒体计算机的数字音频系统如图所示。素材的采集与编辑178Windows自带的“录音机”程序Windows自带的“录音机”程序179声音文件的编辑UleadAudioEditor、CooleditPro等等,这些软件的编辑、合成及效果等功能远比Windows的录音机程序要强大,它们所生成的声音文件格式也较多。声音文件的编辑180图像的获取除了绘制图像外,还可用屏幕捕捉软件、扫描仪等工具来获取。用于屏幕捕捉的软件很多,SnagIt就是一个常用的屏幕捕捉软件。图像的获取181屏幕捕捉软件SnagIt屏幕捕捉软件SnagIt182图像的编辑图像编辑工具十分丰富,从功能十分强大的Photoshop软件到Windows自带的简易“画图”软件都可选用。图像的编辑183视频信息的采集与编辑多媒体计算机的视频采集系统由计算机、视频采集卡以及外部视频设备如录像机、摄像机等组成。视频信息的采集与编辑184视频编辑软件可以对数字化视频信息进行编辑加工。例如,Adobe公司的Premiere软件,Ulead公司的VideoStudio软件。Premiere是一个基于非线性编辑的视频编辑软件,是PC平台上应用最为广泛的视频编辑软件。视频编辑软件可以对数字化视频信息进行编辑加工。例如,Adob185不要用多媒体课件来186素材集成及其工具多媒体素材集成工具也称多媒体创作软件,这是一种能够把文本、声音、图像、动画、视频等素材集成为一个交互式的多媒体作品(或课件)的工具软件。按其对多媒体素材的安排与组织方式的不同,大致可以划分为基于页面的工具、基于图标的工具、基于时间的工具等三种类型。素材集成及其工具多媒体素材集成工具也称多媒体创作软件,这是一187基于页面的工具也称卡片式创作软件,采用的是类似于书本的一“页”或一叠“卡片”在组织全书的信息。“页”是“书”的基本单位,是一个前景和一个背景的组合,页中可以包括文本、按钮、视频等对象。优点:简单易学,适合于初级用户。基于页面的工具188多媒体创作软件FrontPage多媒体创作软件FrontPage189基于图标的工具也称图标式创作软件,它通过流程图将各种图、文、声、像、动画和视频信息用形象的图标方式依次连接在流程图中,从而形成一个完美的课件。基于图标的工具190多媒体创作软件AuthorWare多媒体创作软件AuthorWare191基于时间的工具基于时间的工具192第四节概念图及其应用第四节概念图及其应用193概念图的由来20世纪70年代初由美国康奈尔大学的诺瓦克(Novak)及其同事提出;1984年Novak出版著作《学习如何学习》(LearningHowtoLearn)美国的《科学教育研究》杂志(JournalofResearchinScienceTeaching)在1990年第四季度以专刊的形式出版了一期《概念图展望》(Perspectivesonconceptmapping);2004年9月14日至17日在西班牙召开了第一届概念图国际会议,并邀请Novak做了专场报告。JosephD.Novak

概念图的由来20世纪70年代初由美国康奈尔大学的诺瓦克(No194什么是概念图

概念图(conceptmap),也称思维图、思维工具,是用来组织和表征知识结构的工具。换言之,概念图是语义网络的可视化表示方法,是人们将某一领域内的知识元素按其内在关联建立起来的一种可视化语义网络。概念图以视觉化的形式阐明了在知识领域里学习者是如何使概念之间产生关联的,并且揭示了知识结构的细节变化。什么是概念图概念图(conceptmap),也195基本概念概念图将某一主题的有关概念置于圆圈(或方框)中,然后用连线将相关的概念和命题连接,连接线上标明两个概念之间的意义关系。特征:概念:是感知到的事物的规则属性,通常用专有名词或符号进行标记。命题:是对事物现象、结构和规则的陈述交叉连接:表示不同知识领域概念之间的相互关系。层级结构:是概念的展现形式。基本概念概念图将某一主题的有关概念置于圆圈(或方框)中,然后196植物行叶茎根水表皮叶肉气孔表皮细胞保卫细胞开关叶绿体光合作用养分水蒸气二氧化碳氧气包括被吸收分为形成可以进出有有分为送送制造植物行叶茎根水表皮叶肉气孔表皮细胞保卫细胞开关叶绿体光合作用197结构节点:置于圆圈中的概念连线:表示两个概念之间的意义联系,连接可以没有方向,也可以单向或者双向。连接词:置于连线上的两个概念之间形成命题的联系词。结构198概念图的理论基础——先行组织者奥苏贝尔指出,有意义的学习是将新知识和个体本身的知识结构中已有的相关知识相联结的过程。概念与概念间的关系、学习者的先备知识这两者在有意义学习上扮演了重要的角色。个体在学习新知识时,会将新知识与已有的先备知识产生联结,进而形成新的认知结构。新经验的学习必须建立在旧经验的基础上,学习者必须将新知识和原有的知识相联结,加以统整组合,即有意义的将新概念与已知的概念相联结,才能达到有意义的学习。概念图的理论基础——先行组织者奥苏贝尔指出,有意义的学习是将199概念图的制作围绕主题列出概念挑选并阅读课本中关于某个主题的章节,标出重要概念和重要理论观点。确定关键概念确认理解主题所必要的关键概念,并将其列成清单。把含义最广、最有包容性、最抽象的概念作为关键概念,放在顶端。将各级概念排序从关键概念开始,把所有列出的概念从大到小,从一般到具体进行分类排序。在这过程中,可继续增加更多的概念,将最具体的概念放在最底层概念图的制作围绕主题列出概念200进行连接寻找概念图不同部分概念之间交叉连线的联结,并标明连接线。将概念连接起来是画概念图最重要的一部分,常用于描述关系的连接词有“由……组成”、“包括”、“取决于”、“受……影响”、“引起”、“由……造成”等等。确定各级连接的指向当把概念连接起来后,就要用箭头表示概念间的关系。并非所有的连接都是单向的,还有相互依赖的双向连接。有时,有的连接可能是间接的,即通过另一概念相连,这种关系最好用交叉连接表示。反思与完善从整体上对画好的概念图进行反思,并不断修正、充实。进行连接201概念图制作工具MindManager该工具软件运用形象思维方法,使信息同时刺激大脑两个半球,其编辑界面使得用户可以通过“形象速记法”创建并相互交流各种想法和信息。它设计了一个与人的思考方式一致的自然、直接的工作环境,因此能够减少所花费的时间、精力,减轻压力,从而提高工作效率。概念图制作工具MindManager202不要用多媒体课件来203In

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