王志军-天津师范大学-多媒体课件交互2014

多媒体课件交互设计的理念与方法E-mail:army.w@163.com王志军天津师范大学教育科学学院本次议题：

主要是围绕课堂教学中多媒体课件设计的理念与方法和大家交流。在多媒体的设计问题上——目前以技术为中心的设计取向：研究多媒体的实用功能；关注多媒体技术最新发展；关心多媒体技术的网络应用；确定信息呈现上最富成效的数字媒体。值得思考的问题！一本教育技术的专著指出：“以技术为中心的设计取向一般来说不能在教育中产生持续的促进作用”。（Cuban，1986）实际情况呢值得思考的问题！例如：电影20世纪初产生时，爱迪生宣称：“电影可以用来教授人类任何一门知识”，“电影必将革新我们的教育系统，基本地取代课本的用途”。实际情况呢

值得思考的问题！例如：

20世纪，专家声称“无线电广播可以把世界带进课堂，让最优秀的教师的教学广泛被大众分享”，“无线电接收器将和黑板一样普及”。实际情况呢？

无线电广播…值得思考的问题！例如：

20世纪计算机被寄予厚望，60年代程序教学被认为会取代教师的位置，后来媒体用于计算机辅助教学、网络教学，老师们并没有把它变成常态化的教学行动值得思考的问题！基于网络环境的教学还有许多值得商榷的问题。

值得思考的问题！

尽管教育信息化在促进教育深化改革、显著提升学科教学质量与学生能力素质方面，从理论上为我们描绘了一幅令人鼓舞的美好前景，但是多年来国内外教育信息化领域的应用实践，却与这种理想境界有很大的落差。以美国为例，早在1966年费城学校委员会就曾对计算机在费城公立学校教育中的作用做过评估，当时的结论是‘计算机将提高学校教学质量，并引起学校教育的变革’。但是40多年过去了，新技术并没有产生预期的效果。事实上到目前为止，西方确实还没有一个国家能够真正通过教育信息化来实现教学质量的明显提升。———摘自何克抗在2009年全国教育技术博士生论坛上的讲话值得思考的问题！

经过十年的教育信息化，在大城市，基本普及了多媒体教学，课堂上使用PPT非常普及，多媒体给课堂带来很多好处，但同样带来了严重的问题。有老师戏称PPT是“骗骗他”，为什么说是“骗骗他”呢？原来老师在课堂上面讲课，满黑板抄板书，在板书的时候，学生在下面满本抄，在记录的时候，左耳进，右耳出，中间留住一点点；现在上课不用板书了，改按PPT，教学内容30秒一屏，学习内容在眼前一晃就过去了，学生也来不及抄了，课堂的密度是增加了，但是学生的思维弱化了。教师变成了课件放映员，技术变成主导，人变得无足轻重了。———摘自余胜泉在第三届佛山教育博览会“智能教育与学习的革命”论坛上的演讲值得思考的问题！100多年走了一条相同的路：开始，都有革新教育的愿望，然后，就把最新的技术应用到学校中去，最后，很多希望都落了空（相对于人们的预期）。值得思考的问题！

看起来能开发人类视、听觉潜力、引领世界范围内学习的强大技术存在什么问题呢？看起来…值得思考的问题！原因：不是让技术去适应学习者的需求，而是迫使学习者去适应这些最新技术的需求；关注各种技术的强大功能，而不是为了促进人类认知的兴趣；关注使用最新技术的方法，而不是通过技术帮助人们更有效地学习。值得思考的问题！目前以技术为中心的设计取向还很明显，而以技术为中心的价值取向，未能实现“好”的信息化教学。

“好”的信息化教学应该是以学习者为中心的价值取向。“好”的信息化教学不只是聚焦如何用最新的技术来拓展知识信息的传播途径、提高传播效率，更应该是聚焦如何利用技术支持学习者更有效地学习以及提高他们的认知能力、思维能力。以学习者为中心的设计取向《多媒体画面艺术设计》之第一章：概论以学习者为中心的设计取向：了解人类大脑如何工作；用多媒体技术来促进人类的学习，提高认知思维能力；关注各种设计特征与人类信息加工系统之间的关系；为学习者设计…以学习者为中心的设计取向《多媒体画面艺术设计》之第一章：概论

兰道尔描述计算机应用的两个阶段：

自动化阶段—计算机被用来代替人完成一系列任务，而现在几乎那些容易自动化的任务都已计算机化；

增强阶段—利用计算机来提高人类在各种复杂的认知任务中的表现，提高思维能力，这就需要以学习者为中心进行应用设计，目前观念和技术都尚未成熟；以学习者为中心的设计取向面对学习环境的变更，用于促进有意义认知学习的多媒体课件设计，正是计算机发展到增强阶段的一种形式；专家同伴信息资源库教师信息工具现实世界虚拟实验室学习环境在变革《多媒体画面艺术设计》之第一章：概论以学习者为中心的设计取向设计取向出发点目的观点以技术为中心以学习者为中心多媒体的功能

人脑如何认知提供获得信息的途径促进人类认知、思维设计多媒体呈现时如何用上最新技术如何用多媒体技术促进人类认知《多媒体画面艺术设计》之第一章：概论多媒体两种设计取向的比较网络能否完全代替课堂教学现象：网络平台铺天盖地……网络设备应有尽有……网络教学将代替课堂教学？……思考：认知过程是否还需要情感的交流？如何更有效地学习以及提高他们的认知能力、思维能力？……课堂教学仍然是正规教育的主要形式

影响信息化教学绩效的因素很多，但“好”的信息化教学至少应该满足以下四个基本条件：一、知识内容的设计能准确传达；二、知识内容的呈现能优化学习环境，有助于促进学习者的认知、发展学习者的思维；三、学习者能得到艺术般的享受；四、师生、生生之间能实现情感交流，有助于激发学生的学习兴趣，注入学习的动力，催化学习过程。

四个基本条件之间不是割裂的，是有机的整体，而课堂教学恰能得天独厚地满足这些条件。“车、路”：相当好，功能很强大；“货”：缺少促进认知、发展思维的货；多媒体课件是引发深层次思考的认知工具；多媒体课件很适合信息化与课堂教学的深度融合。电子白板为多媒体课件的交互性提供了有力支持。多媒体课件没有过时，是网络时代的货；

多媒体课件—信息化教学的“货”

多媒体课件的设计已不仅仅是局限在图、文、声、像以及交互等各要素；已经拓展到“分享”、“笔记”、“空间”等网络应用领域；不仅仅是人机交互这么简单，是人人交互，多媒体课件的背后是社会性网络；不是信息孤岛，是“活”的教材，是真正区别于传统意义上的纸质教材。

多媒体课件—新形势下的变化多媒体课件是知识建构的助手多媒体学习是一种获得意义的活动；

学习者是主动的意义建构者，通过理解呈现材料的意义，建立连贯一致的心理表征；

教师是认知向导，是在学生意义建构、认知加工过程中给他们提供指导；

多媒体课件是意义获得的向导，学习者知识建构过程的助手；两种学习方式的比较：方式定义内容学习者教师使用多媒体课件的目的信息获得知识建构把信息加入记忆建立连贯的信息表征信息知识被动的信息接收者主动的意义建构者信息提供者认知指导者传播信息，是传播工具提供认知指导，是有益的交流者多媒体课件是知识建构的助手多媒体课件带来的影响—主动学习《多媒体画面艺术设计》之第一章：概论

主动学习的两种类型低高低高不能促进有意义学习结果不能促进有意义学习结果促进有意义学习结果深层次思考促进有意义学习结果认知积极性行为积极性

精心设计多媒体课件，研究多媒体交互形式，可以高度促进有意义的学习。思维可视化研究的兴起“好”的教学应该聚焦于“教会学生学习”、“发展学生思维”、“提高教学效能”三个层面;其中，师生、生生之间的思维互动是教学中最核心的活动。思维作为高级的认知活动，触及教学的深层次，是最有可能引发教学“质”的改变;思维可视化直指当前新课程改革中存在的简单、形式化问题，为推进新课程改革的顺利实施提供了新的选择路径。思维可视化是指以图示或图示组合的方式，把原本不可见的思维结构、思考路径及方法呈现出来，使其清晰可见的过程。思维可视化运用到教学中，存在显性价值与隐性价值；显性价值是可以实现零散知识系统化，让知识更容易被理解和记忆，隐性价值是发展学生的思维能力及学习兴趣。思维可视化的涵义多媒体课件便于实现思维可视化；利用多种媒体的合理呈现，让知识更容易被理解和记忆，实现显性价值；利用合理的交互设计，实现思维结构、思考路径及方法的清晰可见的过程，实现发展学生的思维能力及学习兴趣的隐性价值。多媒体课件是思维可视化的重要形式之一

不管是基于何种先进的教学理论、采用何种先进的教学技术的信息化教学，可以毫不夸张地说，基本上都离不开利用电子屏幕来呈现知识内容，离不开多媒体画面。因此，多媒体画面语言作为实现上述“教会学生学习”、“发展学生思维”、“提高教学效能”三个基本活动、及思维可视化的工具，具有重要的应用价值，是教育技术的一个重要的研究领域。多媒体画面语言

是思维可视化的具体表达工具多媒体画面语言在多媒体教学中的角色多媒体课件或思维可视化界面都为多媒体画面。所以多媒体画面语言是信息化教学中设计多媒体课件，实现思维可视化的工具。

目前天津师范大学在多媒体画面语言研究方面，提炼并整理出8个（3+4+1）方面、共34条规则，涵盖了认知规则、艺术规则，基本解除了多媒体画面设计“无章可循”的困扰，已经逐渐形成理论体系，并确立“思维规则”作为下一步的研究方向，使多媒体画面语言研究体系更加完备。“多媒体画面语言”研究进展及发展方向

师生、生生之间的思维互动是教学中最核心的活动。思维作为高级的认知活动，触及教学的深层次，是最有可能引发教学“质”的改变。多媒体画面作为支持学习者学习活动的物质条件，应该具备“发展思维”这一功能。而且多媒体画面作为视觉研究范畴，视觉和思维从来就不是可以分开的。为什么要研究多媒体画面的“思维规则”

由于思维可视化主要通过是图示或图示组合实现，而“图”是多媒体画面构成的基本元素之一。因而“多媒体画面语言”是“思维可视化”的具体表达工具；两者都和视觉研究相关。多媒体画面语言“思维规则”的研究路径选择

——思维可视化多媒体画面“思维规则”的研究路径选择

——思维可视化多媒体画面语言“思维规则”的主要研究内容一、研究多媒体画面语言内部基本元素与思维结构的关系，属于“画面语构”的内容。二、研究如何利用画面语言将各种思维形式呈现出来，如发散思维、聚合思维、递进思维、辩证思维、创新思维、转化思维等等，属于“画面语义”的内容。三、研究如何利用画面语言将各种思维方法产生好的教学效果，如概括、区分（对比、分类）、判断、推理（演绎、归纳、类比）、分析、综合等等，属于“画面语用”的内容。多媒体画面中思维可视化的技术实现研究①

图示技术：研究如何利用图示技术理清概念之间的逻辑关系并将其中的思考方法及思维路径以视觉信息呈现出来的方法。②

绘图软件：研究绘制思维导图等软件在对具体知识结构的呈现过程中使用的方法、技巧。③

交互软件技术：将可视化的教学资源与软件开发技术结合起来，开发出一系列具有“思维可视化”特性的教学软件，实现学习者与学习资源、学生与教师、学生与学生的各种双向互动。④

通用技术：研究各类常用的通用技术工具的使用，如平板电脑、投影仪、交互式电子白板、电子书包、触摸一体机等，总结比较这些通用技术可将思维可视化教学资源直接呈现给学习者和实现互动过程中的优势。多媒体画面语言涵义

长久以来,人们一直用文字语言来表达知识和思想;

而当多媒体问世之后，人们发现多媒体画面也可以表达知识和思想，而且有其特点和优势。因此把多媒体画面作为一种有别于文字的信息时代语言、研究其语法规则、思维规则，进而使多媒体更科学、更恰当地为信息化教育、教学服务是非常必要的。

足够数量和类型的足够数量和类型的

语汇和词汇构成画面的基本元素和视觉要素已形成一套完善的规则已形成一套完善的规则（如语法、句法）（如语法规则、思维规则）

在语言交流场合形成了共识信息化教学场合形成了共识从系统论角度看，画面语言与文字语言具有共通性：文字语言需满足三条件画面语言需满足三条件多媒体画面语言涵义多媒体画面语言涵义研究多媒体画面的语法规则，实际包括这两方面的问题：①研究多媒体画面呈现在信息化教学中应遵循的规则；②研究这些画面组接的功能（交互功能、网络链接功能）和思维可视化在信息化教学中应遵循的规则。（1）从教学功能看二者却具有明显的区别。①文字语言用于传递知识信息，具有传承知识文化、交流思想感情的功能；②多媒体画面语言除同样具有①的功能外，还用于思维可视化、传递视（听）觉艺术美感，具有发展思维能力、激发学习兴趣等功能。因此，多媒体画面语言既有语言的属性又有艺术的属性。课件中如何有效利用文字、图形语言

（2）从二者实践应用的方式看

对于文字来说，字形和字义是分离的，字形的美感与否并不影响用符合语法的文字叙述表达知识信息。

图形的特点则是以形传义，即通过再现客观景物的外形（外貌）来让人感知该景物，通过合理的设计使不可见的内在信息可视化，对教学信息有更多的表达方式。课件中如何有效利用文字、图形语言（3）从二者表达事物的维度看文字描述具有一维线性的特点，即时间顺序性的特点。这不仅降低了表达事物的效率，而且也难以如实地反映动态事件和视觉情景。

画面语言则是以二维画面形式显示事物的，所有信息，都可同时呈现在画面上，一目了然。传达简洁而迅速，信息量大，效率高，不存在表述失真的弊端。

课件中如何有效利用文字、图形语言70%有70%的人是视觉思维型，他们对图理解速度要远远快于文字。课件中如何有效利用文字、图形语言（4）二者影响受众的范围不同文字语言受到国别语种、受教育程度等限制；全人类的视觉生理构造是相同的，所以人类的视觉感知方式和感觉的结果是相同的；对于画面符号的视觉认知，来源于人们的视觉经验和生活体验，受同时代人类文化共同影响；

70％的人的色彩感是一致的；

课件中如何有效利用文字、图形语言

所以，画面语言不像文字语言那样受到国别语种、受教育程度等限制，更容易为众多的人接受和理解，它的受众面具有了大众化、世界化的特点。课件中如何有效利用文字、图形语言画面和文字互相配合、取长补短，能够收到1+1>2的效果。用图解说明一些原理或事件过程，在用图表现力所不能及的方面，添加文字说明，文字的表意准确的优势将能充分显示出来。画面和文字互相配合时，切忌失去各自其优势，以短抵长。课件中如何有效利用文字、图形语言（5）二者有不同组织形式非语言系统是根据部分与整体的关系组织的，而语言系统是根据联想与层级组织的。试验中发现，如果给被试以很快的速度呈现一系列的图画或字词，那么被试回忆出来的图画的树木远多于字词的数目，这个试验说明，表象的信息加工具有一定的优势。也就是说，大脑对于形象材料的记忆效果和记忆速度优于语义记忆；《多媒体画面艺术设计》之第一章：概论课件中如何有效利用文字、图形语言①对于用“图”或“文”都能表现的教学内容，可以尽量多用一些以“图”为主的表现形式；②文字的“字形”在画面上视为“图”，除遵循文本呈现规律外，还应与图形巧妙搭配共同遵循图形呈现的艺术规则；③文字的“字义”不仅能够传递知识信息，而且也能传递一种在画面上看不见的美感，如文字过多也会破坏这种美感，增加了认知负荷量。课件中如何有效利用文字、图形语言（1）基本元素(elements)

构成多媒体画面的基本单元。多媒体画面语言中两个重要概念

画面上的全部内容都是由基本元素构成的；将基本元素称为“显性客观刺激”。必须是在画面上呈现的（客观方面）。

能引起视、听知觉反映（主观方面）基本元素也是相对的（相对画面）基本元素是人体基本元素是横、纵线多媒体画面语言中两个重要概念(2)视、听觉要素(visualessences)

视、听觉要素是对基本元素进行变化、布置和（或）互相搭配（衍变）的形式。

视觉要素是……

视觉要素是……多媒体画面语言中两个重要概念

画面上呈现的客观刺激分为两类:

显性刺激

(即基本元素形成)

隐性刺激（由视、听觉要素形成）视、听觉要素是由基本元素衍生（变化、布置、搭配）而来。画面上呈现的客观刺激

隐性刺激是引起视觉效果的主要因素---叫视觉要素知觉中的“新质”（Ｇestalt质）多媒体画面中的新质（1）知觉视、听觉效果在人脑中的整体反映。

知觉是人要利用已有的经验，对所获得的感觉信息进行组织，同时解释这些信息，使之成为有意义的整体。是直接作用于感觉器官的客观事物的整体在人脑中的反映。如：

“我们听到身后的熟悉的脚步声，就知道是谁来了”。

知觉>

基本元素刺激反映之和（2）新质（知觉中的）

知觉不是孤立感觉（刺激）的机械总和，是按一定的关系来整合个别的感觉信息、形成一定的结构的，并根据个体的经验来解释由感觉提供的信息，形成知觉。知觉＝“新质”

＋基本元素刺激之和反映多媒体画面中的新质《多媒体画面艺术设计》之第一章：概论显然：新质就是视、听觉要素刺激的反映。

如果基本元素衍生出来的视、听觉要素，与长时记忆中的经验、知识同构，则会在知觉中产生“新质”。视、听觉效果＝视、听觉要素刺激＋基本元素刺激之和知觉＝“新质”

＋基本元素刺激之和反映多媒体画面中的新质画面中知觉中显性刺激(基本元素)隐性刺激(视、听觉要素)

基本元素刺激的反映知觉中的“新质”多媒体画面中的新质

但是语法规则规范的并非基本元素而是规范基本元素的衍变形成视觉(听)要素。

图、文、声、像均由各自的基本元素构成“语法规则”运作的内在机理基本元素衍变视觉(听)要素

语法规则

在基本元素衍变视觉要素的过程中：如果遵循了语法规则，产生的视（听）觉效果是和谐的（即出现“亮点”）；如果违背了语法规则，便会出现不和谐（即“败笔”）。“语法规则”运作的内在机理

媒体与媒体之间的匹配，即媒体之间的组合搭配、媒体内部的属性设计。语法规则主要讨论的是如何按照人们约定俗成达成共识的表述习惯和审美习惯，将内容有效、准确地表达出来，更多考虑的是媒体与媒体之间的关系，不能出现奇异，让人们难以理解。语构学方面的规则——语法规则语构学方面的规则——语法规则多媒体设计两大方面三大部分的多媒体设计原则8个方面的多媒体设计原则媒体呈现共用原则（3个方面）“突出主体（或主题）”“媒体匹配”“变化与统一”配套原则（4个方面）“背景”“色彩”“文本易读性”“解说配合”画面组接画面组接原则（1个方面）“交互功能”语义学方面的规则——设计格式

设计格式考虑的是媒体与不同题材教学内容之间的匹配，用哪些类型的媒体和表现形式可以有效的表达教学内容。几种常见的设计格式：知识介绍类、探究性学习类、情景教学类、演示教学类、教学实验类、游戏类。

媒体与语境的匹配，以期获得最好的教学效果，即媒体在教学应用过程中与学习者、教学策略、教学环境、教学效果之间的匹配。

可以把教学过程视为一个复合系统，元素为人（信源、信宿）、内容（信息）、媒体/媒介（信息载体）、教学模式（信息传递方式）。

语用学方面的规则——教学格式

教学设计就是站在全局的角度对这个复合系统的各元素关系和发展过程进行设计。如果站在多媒体教材设计的角度，系统中各元素与它之间的关系，就是语境，研究如何适应具体语境进行多媒体教材运用形式的设计，就是教学格式。有三条基本设计规则：“突出主题”（主体），用以规范教学格式的指导思想；“匹配适用”规范的是教学格式的内容；“适度运用”是运用教学格式的策略。语用学方面的规则——教学格式（1）演示内容引导意识流

通过设计画面中各种图形和文字的布局和呈现顺序来引导学习者的意识流向，从而引发对问题的深层次思考，实现能力的提升。ppt课件的交互设计理念一头珠光宝气的钗簪

形（服饰）一身华贵艳丽的衣裙丹凤眼、粉面丹唇本是美人的标志。三角眼、掉梢眉又是狡诈奸邪的象征。

神

威（容貌）贵族少奶奶王熙凤例：信息呈现

身段容貌神态一个“肌肤微丰，合中身材”一个“削肩细腰，长挑身材”一个“腮凝新荔，鼻腻鹅脂”一个“鸭蛋脸面，俊眼修眉”一个“温柔沉默，观之可亲”一个“顾盼神飞，文彩精华”对比手法例：信息呈现

多媒体技术实验电视节目制作实验

远程教育技术实验多媒体技术应用方向修课程教育节目电视制作方向修课程远程教育技术方向修课程教育技术项目实践实验学生自主创新实验教育技术专业基础课程教育技术专业课程体系（3方向4类型）基础型实验项目开发实践选修型课程必修型课程教育技术学专业信息呈现

例：对教学信息的控制对教学信息的传播教学活动中两个基本要素：教育控制系统论教育传播理论程序教学视听教育现代教育技术例：信息呈现

人的心理活动

人的心理活动一般心理活动个性心理特征感觉、知觉、记忆思维、想象注意情绪、意志等气质、性格、能力兴趣、特长等

形成

影响教育的形成起着重要的作用进行教育必须重视的基本依据作用于感官的各种属性的综合、整体反映整体性选择性、理解性等感知的事物在大脑中留下的印记知觉的积累通过记忆完成对客观事物及其运动本质的反映在已有知识基础上进行思考的心理过程在感知、记忆、思维的基础上，创造出从未经历过的新事物的形象的心理过程伴随感知、记忆、思维想象过程一起出现认识事物、学习知识的基本条件喜怒哀乐的主观体验喜爱或厌恶高兴或痛苦满意或气愤等自觉的确立目标并努力实施的心理过程拟定计划、选择方法克服困难、付诸行动视、听、触、味、嗅人认识事物最原始形式和心理过程刺激（强度）充分、适量例：信息呈现

CommunityMedia教师父母

志愿参与者学习同伴学习者为中心的生态圈

改编自BarnardandSandberg,ICCE93学生的数据库电子图书博物馆数字图书馆课件Management学习管理系统CAT电子学档Computation智能教育代理仪器设备认知工具学生角色在变化例：e-Educationorientedteacherprofessionaldevelopment教师信息化专业能力发展模型计算机等级考试整合技术的教学法行动学习（高级研修）技术理论信息化教学能力获得应用融合革新例：课堂演示型操练与练习型资源型教学游戏型模拟型指导型课件的交互设计理念课堂演示型交互特点《多媒体教学软件设计与开发》教学程序基本属于直线式顺序教学，用于辅助各科的课堂教学。课堂演示型具有图、文、声、像等多种媒体元素，能与Authorware等多媒体创作工具结合，具有强大的表现能力，在直线式程序的基础上有简单的跳转和链接功能，适于各学科演示内容提要、数据图表、动态现象、模拟示意。可用来配合课堂的讲授、讨论、练习、示范等各种教学方法。操练与练习型的特点操练与练习型给学生提供与所学到的例子相似的练习项目，通常是一次一个项目，对每个项目给予反馈。反馈的内容取决于学生的输入，反馈形式包括简单的对错判定、提示继续尝试、动画演示、语言解释等。有的软件是当学生回答正确时，直接进入下一个练习项目。与书面作业相比，操练与练习具有即时反馈、