初期关于教学媒体的研究
作者:兴乔 赵晓宁
来源:《中国教育技术装备》2015年第11期
信息技术的出现,深刻改变了社会生活、生产形态,也对教育教学产生重大影响。教育信息化是进入新时期以来世界教育改革的热点,也是我国教育装备机构、专家、学者在教育改革实践中长期关注的研究重点。20世纪末至21世纪初,随着我国大规模教育教学信息化建设的兴起,人们开始对教育信息化理论及实践问题给予越来越强烈的关注。
大力推进信息化,是覆盖我国现代化建设全局的战略举措,是贯彻落实科学发展观、全面建设小康社会、构建社会主义和谐社会和建设创新型国家的迫切需要和必然选择。这一时期,国家层面对教育信息化建设给予高度重视,将其作为国家教育发展战略的重要组成部分。1999年,《中国教育报》发表署名文章,指出“要把现代教育技术当作整个教育改革的制高点和突破点”,“要深刻认识现代教育技术在教育教学中的重要地位及其应用的必要性和学术性,充分认识现代教育技术是现代科学技术和社会发展对教育的要求,是教育改革和发展的需要”。2007年,教育部召开关于质量工程的视频会议,会议强调“必须坚持以信息技术的应用作为提高教学质量的重要手段,推进教学方法的改革,加强优质资源建设”。当时被称作我国跨世纪教育改革和发展蓝图的《面向21世纪教育振兴行动计划》要求,要“实施现代教育工程,形成开放式教育网络,构筑终身学习体系”,要“加快教育科研信息化步伐。提升基础教育、高等教育和职业教育信息化水平,持续推进农村现代远程教育,实现优质教育资源共享,促进教育均衡发展。构建终身教育体系,发展多层次、交互式网络教育培训体系,方便公民自主学习。建立并完善全国教育与科研基础条件网络平台,提高教育与科研设备网络化利用水平,推动教育与科研资源共享”。为完成“国民信息技能教育培训计划”,“在全国中小学普及信息技术教育,建立完善的信息技术基础课程体系,优化课程设置,丰富教学内容,提高师资水平,改善教学效果。推广新型教学模式,实现信息技术与教学过程的有机结合,全面推进素质教育”。 显然,贯彻实施教育信息化战略无疑是教育装备工作的重要任务。就教育技术装备领域而言,由于其既是建设实施者,又是应用及应用组织者,这一多重角色使其更为迫切需要回答和解决建设和应用中的理论和实践问题,其中尤以实践问题更为突出。因此,在教育信息化相关理论研究中相当部分为实践或为解决实际问题的研究。针对实践的研究,推动了人们对教育教学信息化问题包括对其发展趋势认识的不断深化。教育信息化是现代教育构成的重要组成部分,是实现教育现代化过程中至关重要的一步,离开教育信息化,教育现代化无所依托,无实际意义。也就是说,没有教育信息化也就没有教育现代化,必须重视信息化建设和应用,推动教育现代化建设。教育装备要为完成以上目标而研发、设计、生产,要技术先进,更要适用、实用,配套设施要同步进行。
在这一过程中,装备领域将教育信息化的实践应用作为重点研究对象,目的在于如何通过信息技术与教育教学深度融合,应用信息技术改变传统教学形态,提高教学质量和效率,支持教育教学的现代化转变和均衡发展。这一时期研究的特点在于其注重实践应用形式、手段、方
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法和技术路线、方案等内容,注重多媒体教学、网络技术、移动学习、教学实验室建设等迫切需要解决的实践问题。
信息化教学是信息化装备建设的直接应用,功能效果的具体检验。对这一问题的研究经历了从关注形式到注重内容,从形式研究到实效研究,从单独设施到系统建设,从“用起来”到创新发展研究的从一个初级到比较高级的较长期过程。许多研究现今看来不免略显稚嫩,十余年间的实践发展和技术变化已远远超越了当时的研究范围和水准,但就当时而言,这些方面的研究无疑是站在了时代发展的高点上,具有一定的创建意义,不仅给人以启示,不断使教育信息化装备和教育教学走上科学整合、高效应用的新阶段,同时极大推动了教育教学信息化转变和教育信息化装备实践发展。 1 早期多媒体技术
从人类传递信息媒介的视角来看,人类社会的发展历程大致可以分为三个阶段:一是口语社会阶段,主要是用口语传递信息;二是文字社会阶段,主要是用文字传递信息;三是电子社会阶段,主要是用电子传递信息。20世纪50年代起,个人计算机开始进入家庭,20世纪90年代,互联网开始广泛应用并进入家庭。
“多媒体”一词译自英文“multimedia”由multiple和media组成。这里有两重含义,一是指存储信息的实体,如磁带、光盘、磁盘、半导体存储器等,中文常译作媒质;二是指传递信息的载体,如数字、文字、声音、图形等,一般理解为多种媒体的综合。实际上它是依托计算机系统,组合两种或两种以上媒体的一种人机交互式信息交流和传播媒体。使用媒体包括文字、图片、照片、声音、动画和影片,以及程式所提供的互动功能。
多媒体技术所涉及的对象是计算机技术的产物,多媒体技术是通过计算机对多种媒体信息进行综合处理和管理,实现信息的数字化,是多种信息设立逻辑连接,并将其整合在一定交互式界面上,使之具有交互展示不同媒体形态的能力。用户可以通过多种感官与计算机进行实时信息交互的技术,又称之为多媒体技术。
多媒体技术的发展改变了计算机的使用领域,改变了人们获取信息的传统方法,广泛应用于学校教育教学领域,随之产生多媒体教学这一现代教学方式。
多媒体教学的实质是在教学中根据教学目标和教学对象的特点,通过教学设计,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,完成教学或训练过程,达到最优化的教学效果。 人们通常所说的多媒体教学是特指运用多媒体计算机并借助于预先制作的多媒体教学软件来开展的教学活动过程。它又可以称为计算机辅助教学(Computer Assisted Instruction,即CAI),是利用计算机技术、网络技术、通信技术,科学规范地对学习、教学、科研进行管
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理,对有关的所有信息资源进行整合、集成和全面数字化处理,使学生方便得获取学习资源,教师可利用无线网络随时随地查看学生的学习。
美国是将多媒体应用于教学比较早的国家,对多媒体教学观念的学院研究大约始于20世纪90年代。美国当代著名教育心理学家、认知心理学家与实验心理学家理查德·E.迈耶自1990年代开始即进行了许多关于多媒体学习的研究,其所著《多媒体学习》一书当时有很大影响。在其著述中,对研究过程及发现进行了系统总结:“几百年来,言语信息,例如讲演和印刷形式(printed)的课程一直是向学习者解释概念(ideas)的主要方式。……纯言语呈现的一个替代选择就是使用多媒体呈现,在多媒体呈现中人们可以从共同呈现的语词和画面——我称为多媒体学习的一种情境——中学习。图像技术的近期发展已经促使人们进行新的努力以了解多媒体作为提高人类理解能力的潜在用途。”“多媒体最简单的形势就是使用打印文本和插图的课本进行教学”,“定义为用语词和画面来共同呈现材料”。多媒体用作名词时,“是指以视觉和言语的形式共同呈现材料的技术”。
在这个定义上,多媒体指“多媒体技术”:运用多种设备呈现视觉材料和言语材料。当被用作形容词时,“被运用在下类内容中:多媒体学习——从语词和画面中学习;多媒体信息或多媒体呈现——包括语词和画面的呈现;多媒体教学信息或者多媒体呈现或多媒体教学——用语词和画面呈现学习材料以促进学习”。“计算机技术的出现大大扩展了人们用视觉模式呈现材料的具体用途”,“是不是到了该用纯言语以外的模式呈现教学信息的时候了”?
20世纪80年代开始出现采用多种电子媒体(如幻灯、投影、录音、录像等)综合运用于课堂教学,这种教学技术又称多媒体组合教学或电化教学。20世纪90年代起,随着计算机技术的迅速发展和普及,多媒体计算机已经逐步取代以往的多种教学媒体的中和使用方式和地位,一种以计算机技术为中心的多媒体辅助教学体系开始确定,而我国教育装备领域对多媒体教学的研究也正是从这之后的20世纪90年代,随着教育信息化建设大规模展开,大量的计算机、网络、终端显示设备等配置到教学应用的时期开始兴起的。 2 视觉呈现:初期多媒体和多媒体教学
与国外研究不同的是,新时期我国教育装备领域对多媒体的考察研究是在教育信息化建设这个全局角度上来进行的。把多媒体技术应用作为信息化建设整体的一部分,深入探讨其在教育信息化建设中的地位、作用、功能,及与信息化环境建设的关系。多媒体教学的研究在教育装备领域主要分为多媒体技术与应用两部分,相当部分的装备机构及教学机构、教师、学者均对这一新生事物给予了相当的关注和热情,主要集中在具体应用形式、方法、管理方面。 教学应用:革新的教学和传统的教学 1993年美国《用教育技术支持教育改革》的报告中提出革新教学的若干特征,从表1中可以看出革新的教学与传统的教学之间的明显差别。
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报告进一步指出,现代教育改革的核心是使学生变被动型学习为投入型学习(engaged learning),让他们在真实的环境中学习和接受挑战性的学习任务。在教育中应用技术的根本目标是促进教学形态由被动型向投入型转移,并对不同模式进行了具体界定。
自从300年前夸美纽斯提出班级教学的思想以来,班级授课制的课堂教学一直是学校教学活动的主要形式。随着教育科学的发展以及人们对教育要求的不断提高,传统课堂教学逐渐暴露出许多弱点,比如因材施教的原则,在班级集体教学活动的前提下难以实施以语言讲述为主的表达方式,使得某些教学信息的传输与接收遇到困难,教学效率的提高受到局限,等等。当然,也不能因传统课堂的不足而完全否定,用技术包括信息技术完全取代课堂教学的想法和做法,特别在基础教育领域,是不可取的。因此,摆在学校教育者面前的重大研究课题是如何在课堂中合理而又有效地使用信息技术,达到改进课堂教学的目的。
华东科技大学孙德山、顾小清在《互动电教平台——教室信息化普及建设趋势》一文中,以当时信息技术改进课堂教学的研究成果为基础,包括1993年美国教育部组织了10多位资深专家(B.Means等)研究产生的《用教育技术支持教育改革》的报告,结合当时我国教育信息化状况,分析传统课堂教学与信息技术作用于课堂教学的不同以及不同课堂信息化教学模式,进行对比研究,指出:利用信息技术来改进课堂教学,是当前学校教育改革的一个重要趋势,同时也应注意解决好信息技术应用于课堂教学易产生的交互性问题。
这里提出的信息技术,显然是仅限于从信息呈现技术角度来考察多媒体的,将多媒体作为一种信息呈现(语词和画面)方式,而教学实践中仅靠这一方式的确易产生交互性不足的缺陷。
当时的研究大多将多媒体作为一种改变传统信息呈现方式的教学平台,并据此分类为传统电教平台与多媒体等四种方式。
1)传统电教平台,也称多媒体教学平台,是以多媒体计算机、视频展示台、显示设备(大屏幕投影、背投电视、等离子电视等)和多种播放媒体为主,辅以相关配套设备,用桌面面板和计算机软件控制而形成的综合系统。
2)互动电教平台,是在传统电教平台的基础上,以具有交互功能的电子白板代替传统的投影屏幕;或者是在背投或等离子电视等数字化显示设备前增加可交互的电子笔。互动电教平台最大的特点是教师、学生可以直接在大显示屏上进行计算机操作,而且可以实现丰富的教学功能,比如操作多媒体课件、电子板书、概念标注等。
3)小组探究教室(中密度教室),由计算机及网络设备构成,一般是由一台教师机加上5~10台学生机构成的局域网环境;每4~5人为一个小组,每个小组使用一台多媒体计算机。由于教学环境内计算机数量比学生数量少很多,所以也称中低密度教室。
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4)多媒体计算机室(高密度教室),一般是由一台教师机加上30~60台学生机构成的局域网环境,每位学生配备一台多媒体计算机。由于教学环境内计算机数量与学生数量相当,所以也称作高密度教室。
当时对多媒体教学的理解是综合了当时各种信息呈现方式而得出的,不免有一定局限性,但研究者在这里将多媒体作为教学支撑环境的重要构成部分来表述,或者说是教学环境的一部分,对于认识多媒体是有一定启示的。
研究指出,互动电教平台是基于传统电教平台发展而来的新型信息化教学支撑环境,是根据现代教学变革要求,利用新的互动技术、媒体技术和计算机技术改进课堂教学而设计的一种教学支持系统。通过在传统多媒体教学平台的显示设备之上增加互动设备,实现教师、学生与媒体在大屏幕上的互动,摒弃了传统电教平台单向灌输的弊病,为互动教学提供了软硬件的支撑。
交互性概念的提出具有分界线的意义 尽管这里所说的互动电教平台和传统电教平台显然也是从技术角度来分析的,但无论是传统电教平台还是互动电教平台,都未曾远离多媒体技术的概念。围绕多媒体技术的发展,现代媒体教学无论是内容还是形式,其边界都被大大扩展了。交互性是这一过程所表现出的一个突出特征:传统的基于黑板的课堂教学,教师可以在黑板上根据需要随时板书调整教学过程,教师的教学思路可以自由发挥,而黑板作为课堂的中心,可以起到集中学生注意力的作用;但是传统的课堂因为技术条件的限制,无法创设丰富的教学情境,无法调用丰富的教学资源。传统电教平台虽然可以弥补这些局限,但是在电教平台上,教师是依赖课前准备好的多媒体教案在“演”课,必需的键盘、鼠标操作把教师束缚在讲台上,使得课堂丧失了本该丰富的交互活动。而互动电教平台整合了传统课堂与电教平台这两个教学支撑环境的优势:教师既可以在白板上实现黑板的功能,又能利用白板创设丰富的教学情境、调用丰富的教学资源,能够最大化地提供课堂互动。
多媒体技术是支持多媒体教学活动的基础。学生、教师、教学信息和学习环境是信息化教学的四个要素,这四个因素相互作用、相互联系构成不同的信息化教学模式。传统电教平台、互动电教平台、小组探究教室及多媒体计算机教室这四种设施形成的课堂教学环境,可支持不同的信息化教学模式。事实上,是以技术为中心还是以学生为中心进行多媒体教学设计,才是问题的实质。研究者所以倡导“互动电教平台”,是因“传统电教平台”对互动性不能提供有效的支持。
如图1所示,“传统电教平台可支持的教学模式是传统课堂教学模式的延伸,教学形态还是典型的教师主动,学生完全被动接受信息、被动参与教师创设的教学环境,„单维课堂‟没有本质变化”。
如图2所示,“互动电教平台,是在传统电教平台基础上引入互动技术手段,方便地实现情境的创设和信息的交互。媒体不仅用来帮助教师进行传统教学(如呈现教学信息),而且参与教师、学生的互动,使得单维课堂变为简单多维课堂。
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“互动电教平台是对传统课程教学模式的变革,能够很好地支持多样化的教学实践,教学形态也发生了变革,学生的主动性得到加强,学生不仅与教师互动,还可以与媒体信息互动,并且主动参与学习环境的创设,可以有效帮助学生自我效能感和动机的发展,提高学生的内部动机。
“显然,互动电教平台比传统电教平台的投入增加,却可以增加课堂维度,增强学生的自主性;学生与机器(计算机)之间有着良好的互动效果,他们可以„做中学‟(Learning by Doing)。因此,互动电教平台将取代传统电教平台,成为教室信息化普及建设趋势。” 多媒体应用问题研究 2002年以后,多媒体技术应用于教学逐渐普及,相关多媒体研究也从技术必要性方面,逐渐注意到多媒体技术应用在教学中存在的一些问题。2006年,很多教师及装备部门针对多媒体教学中出现的一些问题偏向,进行了较为深入的调查研究。结果显示,随着技术的日益成熟和完善,多媒体在现代教育教学中的应用越来越普及,为现代教育教学注入新的生机与活力,课堂教学发生重大变化,其积极影响毋庸置疑,但同时也出现一定的“负面影响”。
1)课堂信息量过大,教学节奏过快。多媒体教学带来的一个明显变化就是课堂信息量大,效率提高,但也产生信息量过大、教学节奏过快的问题,不利于学生记忆(录)、消化、吸收,课堂上学生独立思考问题的时间较少,更多的时间是听教师讲,看多媒体课件,变“人灌”为“电灌”。
2)舍本逐末,滥用多媒体。有些教师单纯为多媒体而运用多媒体,忽视教学目标、偏离教学重点。
3)舍近求远,过分强调多媒体。过分强调多媒体技术的运用,认为只有应用了多媒体手段才表明自己的教学是现代化的,以致影响教学效果。
4)课件设计制作不合理。多媒体课件设计制作上盲目追求多变的视觉和听觉效果,频繁地变化字体和字号,滥用图片、图像、视频、音频等;字体太小太密,内容与背景对比度太小;按钮或超链接设计不合理,课件操作不便 捷;等等。
面向学生进行的大规模问卷调查的结果也与上述研究基本一致,如图3所示。其中,a、b、c、d、e分别代表以下含义:
a:课堂教学信息量过大,课堂教学节奏过快 b:课件制作不合理,影响学生对学习内容的注意 c:长时间观看背投电视,影响视力
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d:教师滥用多媒体课件,用课件代替黑板 e:其他
另外,调查也给出一个关系学生健康的信息。由于当时大量进入课堂的显示终端是背投式的高密度投影机,有57%的学生认为长时间观看背投电视,影响视力,这一比例是比较高的。这一问题引起有关部门的重视,随之调整配置方案。调研中反映出的问题也反映出传统、习惯、观念、信息素养与变革趋势在新旧交替节点上的矛盾,其中很多问题随着观念转变、技术发展自然得到化解。对于多媒体使用不当等问题,随教学管理发展,2010年以后逐步得到解决。
针对多媒体技术应用于教学及相关问题的研究,增强了对多媒体的理性认识,明确了多媒体辅助教学的功能定位,为后来大面积的信息化教学在观念和实践上打下良好基础。“充分发挥多媒体教学的作用,首先要培养和提高教师的现代教育意识,掌握教育技术的理论、手段、方法和技巧,客观上要正确认识多媒体并科学应用,恢复多媒体技术只是课堂教学辅助工具的本体属性。”这一阶段的多媒体教学实践带给教学的“不仅是手段和方法的变革,而且是教学观念、教学模式的一场历史性变革”。当时多媒体教学“可以借鉴、学习的教学理论、方法和经验都十分有限,还没有形成较为系统的教学理论和方法”,但在实践上,伴随着传统与现代教学孰优孰劣的争论,也在客观上推动了现代教学观念的确立和实践变革。 重要参考文献
[1]2006—2020年国家信息化发展战略[EB/OL].http://www.gov.cn/test/2009-09/24/content_1425447.htm.
[2]迈耶.多媒体学习[M].牛勇,邱香,译.北京:商务印书馆,2006.
[3]孙德山,顾小清.互动电教平台:教室信息化普及建设趋势[J].信息技术教育,2005(10):85-87.
[4]孙德山.互动电教平台:给教室信息化一个全新的未来[J].广东教育:综合版,2005(8):49-50.
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