[论新课标背景下小学多媒体ＣＡＩ课件的设计] 新课标第一网免费课件

　　作者简介：李勇帆，1959年12月生，湖南邵东人，教授。北京师范大学信息科学学院研究生毕业，留欧学者，享受国务院特殊津贴专家，曾宪梓教育奖获得者，计算机学科带头人，首届湖南省普通高等学校教学名师，中国电子学会计算机应用工程专业委员会委员，中国教育技术协会信息教育专业委员会常务事理，美国洛杉机“树华奖学金基金会”中国中南地区推荐人，欧美同学会会员，湖南省计算机教育专业委员会常务理事，湖南第一师范学院科研处长，波兰华沙理工大学电子信息工程学院客座教授。
　　早期从事视频及计算机硬件技术的应用研究与教学，现在重点从事多媒体超文本智能CAI、虚拟仿真、情感计算及数字嵌入式等技术领域的应用研究。相继主持及参与校级、省级、国家级及联合国教科文组织与欧盟立项科研项目26个；在SCI、CSSCI及CSCD等国家级专业核心期刊和国际性学术会议上发表科研论文170余篇，获省级以上奖励21次；相继在科学出版社、人民邮电出版社及电子工业出版社等19家出版社出版IT技术专著与教材72部，累计420(I多万字，其中2部被评为全国优秀科技畅销书，6部分别被评为中南六省(区)优秀科技图书一、二等奖；应邀出席全国学术研讨会31次、国际学术研讨会7次。
　　
　　一、小学多媒体CAI课件选题的确定
　　
　　选题是决定小学多媒体CAI课件质量和价值的关键，确定选题主要从四个方面进行考虑。
　　一是必要，即所选的内容应该既是教学中的重点、难点，又是比较抽象和难以理解的内容。
　　二是可行，即所选的内容是学校现有的多媒体硬件和软件环境能够实现的，并且开发出的课件可以在一般常规的教学环境中使用，能发挥多媒体计算机集图像、文字、动画、声音和视频于一体的特长。
　　三是性价比高，即投入和产出比要高，有好的经济效益，对于用常规方法能够较好地讲清的内容，就没有必要浪费人力和物力，用课件辅助教学。比如：生物课中人体的内部器官的结构教学，就不需要用CAI来演示，完全可用挂图标明；物理课中阿基米德定律和电磁感应及电压、电流的测量等教学，采用实验演示效果最佳；而化学课中电子云的教学，借助CAI的动画，能形象、生动地表达电子云这一原子微观现象。
　　四是所选的内容应能在学生学习心理发展的三个“关键期”起到显著的优化作用。一是优化兴奋期，即所选内容能通过CAI引人入胜的情景创设，吸引学习者的注意力，激发学习兴趣，使学习者的心理产生某种兴奋感，形成良好的学习动机和情绪状态。二是优化高峰期，所谓高峰期，对学习者来说，是他们求知最迫切的时候，从教材来看，是重点需要落实、难点需要突破的时候，在这个关键时刻，恰当运用CAI突破难点，即在学生准备“跳起来摘果子”时助一臂之力，可激发学习者的潜能，起到事半功倍的效果。三是优化强化期，即利用CAI课件教学信息的海量集成、交互及超文本与超媒体等功能，帮助学生进行归纳综合，以达到巩固知识、强化记忆的目的。
　　
　　二、小学多媒体CAI课件体系结构的设计
　　
　　小学多媒体CAI课件体系结构的设计是根据多媒体CAI课件制作脚本的要求，将用于表现课件内容的各种教学信息素材按照教学媒体优化组合原则和结构方式组合起来形成课件，并使课件的教学内容呈现稳定、连续、平滑，符合学习规律。该过程是教材内容再创作的过程-由于小学多媒体CAI课件信息量大，具有集成性、交互性、控制性等特点，我们必须根据教学设计的结果对课件的整个软件体系结构做好设计和规划，确定课件中教学内容组织的框架结构和基本风格。根据各种教学媒体的呈现特性，在编辑合成教学信息素材时，小学多媒体CAI课件的结构设计可跨越教学媒体和素材的类型，常有以下几种优化组合模式。
　　1、卡片页面组合模式
　　按这种模式制作的小学多媒体CAI课件是将多媒体素材以页面或卡片的形式进行组织，然后根据脚本把这些页面或卡片连接成有组织的序列。每一个多媒体教学信息都与某个特定的页面或卡片相连接，呈现教学内容时按线性方式演示。这是一个事先安排好的序列，可以从一页(一个屏幕)跳到另一页(另一个屏幕)，只需要跳转到该页，就能看到它所包含的多媒体教学内容。这种模式适合于制作助教型CAI课件，比如电子教案、专题讲座及演示报告等，通常采用洪图(HongTool)、PowerPoint或ToolBook等软件工具进行制作。这类结构形式的小学多媒体CAI课件的优点是操作简便、形象、直观，在一个时间段内可以任意调整多媒体教学素材的属性(位置、有否配音、转向、出图与消隐方式的特技类型等)，但课件使用时缺乏交互性。
　　2、层次树型组合模式
　　按这种模式制作的小学多媒体CAI课件是根据教学的需要，将教学信息素材按“树”的结构形式进行组织，利用菜单进行选择，由于其层次分明，常用于逐级展开的教学过程中，学生沿着一个树状分支展开学习活动。该树状结构可以由教学内容自然形成(如现场录制的音频和视频图像等)，也可以是合成的，包括任意地对各种多媒体数据类型施加时间约束。因此采用该模式编辑合成的小学多媒体CAI课件的主要特点有二：一是采用基于时间的多媒体同步机制，使课件制作者可以充分描述多个教学信息素材之间的同步和协调配合，实现复杂的演示效果；二是采用事件驱动机制，使编辑合成的课件具有很强的交互性。所谓事件驱动机制，指的是在每个编辑合成单位中的各个对象(如一段文字、一幅静图、一段动态视频及一段声音等)都可以识别和响应多种事件，以执行制作人员预先对该教学单元指定的一连串动作。这种看似简单的事件驱动机制可以帮助教师充分地实现复杂课件的艺术构思。该模式能提供多种对象进入、退出等过渡特技和动态效果，可使小学多媒体CAI课件的表达更加丰富多样、生动活泼。这种模式既适合于制作助教型课件，也适合于制作助学型课件，通常采用方正奥思、几何画板、Action及Director等软件工具进行制作。
　　3、流程图标组合模式
　　按这种模式制作的小学多媒体CAI课件交互性极强，其教学信息素材的呈现是以教学对象或事件的顺序来组织的，可以形成超级链接，并以流程图为主，将教学内容中的各种图像、动态视频、动画、声音、控制按钮等一个个排列在流程图中，形成完整的结构体系。教师在制作课件时，首先从软件工具提供的图标库中选择适当的图标，创建出一个预期程序的流程图。这些图标代表了菜单选择、图形、图像、声音及计算等，流程图从图形上展示了整个程序的逻辑关系，待流程图建好后，再加入具体教学内容的多媒体素材。然后，通过重新安排图标或调整它们的属性来编辑整个课件的逻辑结构。这种模式适宜于制作“个别化自主学习”和“练习检测”等助学型多媒体CAI课件，通常采用Authorware或JBMT等软件工具进行制作。由于这类CAI课件交互性极强，因此，演播 这类课件时，学生可以在一定范围内自由地航行，但同时又受主流教学信息的线性引导和分层逻辑组织的影响。
　　4、网状结构组合模式
　　网状结构也就是超媒体结构，主要由节点、链和网络三个要素构成。它是以超文本的非顺序结构为基础，对各类教学信息，如声音、图像及动画等进行有效处理，将需制成课件的教学内容划分为若干个学习单元，通过这些单元将课件中涉及的所有教学内容都包含进去，单元和单元之间按照一定的线索发生关联。这些单元实际上就是超媒体结构中的一个个“节点”，而单元间特定的上下文顺序和某些单元间基于某一关键字建立起来的跳转关系就是“链”，使用课件时学生可通过许多设置好的关键字或“上文”“下文”关系在学习内容构成的网络中选择学习内容。因此，使用这类CAI课件，学生在教学内容单元间可自由航行，没有预置路径的约束。这种组合模式适宜制作网络式CAI课件，可采用DreamWeaver、Flash及FrontPage等软件工具进行制作。按这种模式编辑合成的多媒体CAI课件可以上传至校园网，适合于网络远程教学使用。随着Internet的逐渐普及与流行，设计与创作网络式CAI课件是时下教学改革的热点，同时也是小学多媒体CAI课件发展的一大趋势。教师先在自己的计算机上制作好网络课件，上课时，通过校园局域网，在多媒体教室可以访问，甚至还可以通过Internet与其他学校的教师交流。
　　
　　三、小学多媒体CAl课件的艺术设计
　　
　　理论和实践业已表明，小学多媒体CAI课件艺术设计的优劣直接影响着CAI课件的制作效果，就如同画家之所以能用赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫这些基本元素创作出千差万别、内容不同、形式各异的画卷，全在于色彩的多层次、多角度的组合与搭配一样，对于同样的多媒体教学素材，因驾驭的手法、形式不同，课件的效果也就截然不同。小学多媒体CAI课件不是各类教学媒体素材的简单罗列或相加，而是要根据教学内容、教学目标，充分调动各种手段，发挥各种素材的优势，并进行艺术方面的布局，采用最恰当的表现方式和方法，充分表现课件内容并使之具有一定的美感，以激发学生的学习动机，维持学习兴趣，达到最佳的教学效果。笔者曾数次受聘担任省级以上多媒体CAI课件大奖赛的专家评委，根据众多专家评委的经验，小学多媒体CAI课件的艺术设计应注意如下几个关键问题。
　　1、内容形式不可牵强附会，以免偏离教学的主要目标
　　小学多媒体CAI课件的表现形式虽然丰富多样，但其应用的目的是服从和服务于教学，不能喧宾夺主、牵强附会，起画蛇添足的作用，以免冲淡教学主题。比如物理教材中有关内燃机运行过程的教学，只要用计算机的平面动画演示就可让学生弄清楚来龙去脉，因而没有必要再制作三维动画，否则，学生容易将注意力放在计算机多媒体的神奇上，而忽视教学内容本身。
　　2、表现形式要简洁明了，呈现信息的容量要适当
　　小学多媒体CAI课件的表现形式要简洁明了，不能繁琐，更不能花哨。表现形式的花哨，虽然能从心理上进一步刺激学生的感官，但会导致他们主次不分，注意力分散，甚至会成为毫无意义的累赘。另外，呈现信息的容量要适当，小学多媒体CAI课件教学内容的呈现主要采用屏或者框的形式，每一屏常常包含声音、动画、视频、文本、图像、按钮及菜单等。这些信息以视觉、触觉、听觉等刺激传人学生的信息加工系统(大脑)，如果不同的内容信息过多，不仅会加大重要信息选择的难度，还会使容量有限的信息加工系统超载。特别要注意的是，课件中应用多媒体教学信息素材一定要注重教学的实际内容，切忌流于形式，使课件表现得花里胡哨。笔者曾在小学见到这样一个教学情景：一位小学一年级的数学教师教加减混合运算综合练习时，设计了一个CAI课件，将大量的动画及彩色图形进行组合，以呈现多组加减混合运算综合练习题，并配以动听的背景音乐，使整个课堂变成了一个多媒体展示会。尽管课堂热闹非凡，但学生最后做题却是“水中望月，雾里看花”，弄不清楚哪里是月，哪里是花。
　　3、艺术性、教育性及科学性应有机统一，以突出教学中的重点，突破难点
　　在小学多媒体CAI课件设计与制作过程中，要通过艺术性、教育性及科学性的有机统一，有效地突出教学中的重点，突破难点。比如，生物课中血液循环的教学，血液循环的途径是重点，学生理解血液在循环途径中成分的变化是难点，为此有一位教师采用3D MAX设计了一个三维动画效果的课件，真实地反映了变化过程，并可以控制其过程，将动态的渐变过程用解剖的形式表现出来。在三维立体动画血液循环流程图中，血液从左心室出发，通过血管再流回心脏，整个血液循环的过程清清楚楚，血液成分的变化也一目了然。这样通过一动一画，一问一答的形式，化复杂、抽象为简单、形象，分步将完整的血液循环动画效果展现出来，学生通过“引其观，诱其思，导其问”，到“探其源，穷其理”，最后“排其难，解其疑”。