多媒體認知理論指導下的數(shù)字資源建設應用

1、多媒體認知(rn zh)理論指導下的教學資源建設與應用張劍平浙江大學現(xiàn)代教育技術(jsh)中心教育技術研究所共三十五頁數(shù)字化教學資源形態(tài)(xngti)層出不窮如何設計優(yōu)質(zhì)資源？如何利用已有資源？問題(wnt)的提出以創(chuàng)新的教學模式為核心以信息化教學資源為基礎以信息化教學環(huán)境為支撐以現(xiàn)代教育理念為指導e-Learning的基本特征：多媒體認知視角的思考共三十五頁多媒體認知理論指導(zhdo)下的 教學資源建設與應用多媒體認知及其設計原則虛實融合環(huán)境下的學與教數(shù)字化資源的應用(yngyng)創(chuàng)新共三十五頁學習理論(lln)及典型應用：行為主義 觀點：學習(xux)是刺激反應的聯(lián)結(jié)，是嘗試錯誤的過程

2、。 應用：操練與練習型軟件（小學加法練習、英語單詞練習等）理論情境面向問題應用模式行為主義事實性內(nèi)容的學習What操練與練習、認知主義過程性和原理性內(nèi)容的學習How智能教學系統(tǒng)、建構(gòu)主義促進個人意義建構(gòu)等高級思維的教學Why在線課程、虛擬實驗、連通主義促進學習者對新知識的獲取Where網(wǎng)絡探究、共三十五頁學習(xux)理論及典型應用：認知主義觀點：學習是外部(wib)刺激和認知主體心理過程作用的過程應用：智能教學系統(tǒng)、適應性學習軟件ADELE：臨床醫(yī)學診斷ICAI系統(tǒng)“茄子種植”ICAI中的教師代理理論情境面向問題應用模式行為主義事實性內(nèi)容的學習What操練與練習、認知主義過程性和原理性內(nèi)容的

3、學習How智能教學系統(tǒng)、建構(gòu)主義促進個人意義建構(gòu)等高級思維的教學Why在線課程、虛擬實驗、連通主義促進學習者對新知識的獲取Where網(wǎng)絡探究、共三十五頁學習理論及典型(dinxng)應用：建構(gòu)主義觀點：學習要素(yo s)：情境、協(xié)作、會話、意義建構(gòu)應用：網(wǎng)絡課程、仿真實驗環(huán)境投影儀操作虛擬實驗現(xiàn)代教育技術網(wǎng)絡課程理論情境面向問題應用模式行為主義事實性內(nèi)容的學習What操練與練習、認知主義過程性和原理性內(nèi)容的學習How智能教學系統(tǒng)、建構(gòu)主義促進個人意義建構(gòu)等高級思維的教學Why在線課程、虛擬實驗、連通主義促進學習者對新知識的獲取Where網(wǎng)絡探究、共三十五頁學習理論及典型(dinxng)應用：

4、連通主義（Connectivsim）觀點：學習就是形成網(wǎng)絡：增加新的節(jié)點(ji din)，創(chuàng)造新的神經(jīng)路徑。 http:/ltc.umanitoba.ca/wikis/KnowingKnowledge/index.php/Main_Page啟示：知道知識在哪兒，具有獲得知識的能力比學習知識本身更為關鍵；“指尖知識”時代的學習者能力： 搜索、閱讀、鑒別 喬治.西門思(George Siemens)理論情境面向問題應用模式行為主義事實性內(nèi)容的學習What操練與練習、認知主義過程性和原理性內(nèi)容的學習How智能教學系統(tǒng)、建構(gòu)主義促進個人意義建構(gòu)等高級思維的教學Why在線課程、虛擬實驗、連通主義促進學習

5、者對新知識的獲取Where網(wǎng)絡探究、共三十五頁基本假設 雙通道、容量有限、主動加工模型(mxng)特點適用于多媒體教學環(huán)境經(jīng)過了教學實驗的檢驗梅耶的 多媒體學習認知(rn zh)模型R.E.Mayer共三十五頁梅耶的多媒體教學原則(yunz)原 則描 述多通道原則通過“動畫+語音解說”進行學習的深度好于“動畫+屏幕文字”形式。分段原則將多媒體信息按學習步調(diào)分段呈現(xiàn)時效果更好。個體差異原則多媒體效果對于知識水平低的學習者要強于高的學習者，對空間能力高的學習者要好于空間能力低的學習者。標準發(fā)音原則言語信息使用標準口音的發(fā)聲比使用機器發(fā)聲或外語，其效果會更好。形象出鏡原則講解者的圖像出現(xiàn)在屏幕上不一

6、定優(yōu)于不出現(xiàn)在屏幕上的效果。對話風格原則使用會話風格進行學習，效果好于使用一般的說明風格。互動性原則當學習者能夠控制呈現(xiàn)進度時，學習效果會更好。參見：張劍平主編， 現(xiàn)代教育(jioy)技術（第3版）, 高等教育出版社，2013:第60頁共三十五頁特點：教學整合策略7大學科、問題中心信息呈現(xiàn)策略主題方式、3-6分鐘動漫媒體組織策略動畫+語音解說對話教學策略機器人Moby、男孩Tom 、女孩Annie深度互動策略速度可控、各短片配有小測驗個性差異(chy)策略提供擴展，能調(diào)動圖表、故事例：對話(duhu)風格與BrainPOPwww.BrainPOP.com例:攝影微課程共三十五頁注意力保持(bo

7、ch)與微課程設計注意力的保持時間通常在10分鐘左右注意力保持的大致比例（圖）微課程及其時長依據(jù)時長通常在10分鐘以內(nèi)(y ni)，有明確教學目標、集中說明一個問題。微課程教學設計的啟示教學活動符合注意力保持規(guī)律運用梅耶多媒體教學原則標準發(fā)音原則形象出鏡原則互動性原則共三十五頁2022/7/1612主要觀點人的認知資源是有限的（主要表現(xiàn)在工作記憶容量上）認知超負荷將影響學習效果和效率圖式和自動化可彌補認知超負荷對界面設計的啟示提高對于學習內(nèi)容(nirng)的關注度 運用一致的、單一的表征 消除冗余 提供樣例 認知負荷(fh)與學習設計基于認知負荷理論的網(wǎng)絡課程設計內(nèi)在認知負荷按順序和分塊呈現(xiàn)課

8、程內(nèi)容用漸減的方式呈現(xiàn)樣例外在認知負荷適時呈現(xiàn)信息提供多樣的學習方式課程內(nèi)容應遵循臨近呈現(xiàn)原則內(nèi)容呈現(xiàn)應遵循多重表征原則課程界面應避免信息冗余關聯(lián)認知負荷要注重提供樣例的變式要求學習者適時歸納學習內(nèi)容 開放教育研究,2009（2） 共三十五頁2022/7/1613“學習(xux)金字塔”與教學方式在不同學習方式下學習，24小時后回憶(huy)信息的百分比 美國Bethel國家培訓實驗室對教學策略選擇的啟示共三十五頁眼動儀實驗目的： “三分屏”課件中教師形象的呈現(xiàn)方式對學生注意力分配、認知(rn zh)負荷和學習效果的影響。學習內(nèi)容：“行為主義理論”自變量：教師形象（視頻;動畫;照片）+音頻因變

9、量：注意力的分配、測驗成績、認知負荷實驗結(jié)論學習者的注意力資源是有限的教師形象與學習效果沒有明顯相關內(nèi)容動態(tài)比靜態(tài)更容易受到關注對課件設計的啟示案例(n l)： 三分屏課件的教師形象導論計算機發(fā)展與應用計算機輔助教育概述教育軟件開發(fā)(張劍平等,2011)共三十五頁多媒體認知理論指導下的 教學(jio xu)資源建設與應用多媒體認知及其設計原則虛實融合(rngh)環(huán)境下的學與教數(shù)字化資源的應用創(chuàng)新共三十五頁學習環(huán)境的兩重性 1.基于課堂內(nèi)/外的 現(xiàn)實世界 2.基于網(wǎng)絡/多媒體的 虛擬世界虛實融合環(huán)境的意義信息技術已經(jīng)實現(xiàn)了真實情境的復制和虛擬化；在真實感和臨場體驗方面，真實情境與活動不可替代(t

10、di)；物聯(lián)網(wǎng)支持下的虛實融合學習環(huán)境日益受到關注。學習環(huán)境(hunjng)的虛實融合共三十五頁 歷程(lchng)：實 - 虛 - 虛實結(jié)合單導線切割磁力線感生電流(n shn din li)實驗例： 虛實融合的數(shù)字化探究實驗共三十五頁例:虛實(xsh)融合的數(shù)字化探究實驗參見(cnjin)：共三十五頁例:虛實融合(rngh)的機器人教育虛擬機器人迷宮(mgng)比賽 Microsoft Robotics Studio可視化編程界面圖 虛擬的機器人足球賽 and 實體機器人共三十五頁浙江省公益技術應用項目： 面向社區(qū)/校園的在線環(huán)境觀測系統(tǒng)(xtng) 及其教育應用，浙江大學現(xiàn)代教育技術中心

11、，20112012例： 物聯(lián)網(wǎng)在教育(jioy)中的應用共三十五頁環(huán)境數(shù)據(jù)庫環(huán)境數(shù)據(jù)庫/科普資料庫/數(shù)據(jù)分析模塊/數(shù)據(jù)挖掘模塊 研究性學習模塊 協(xié)作學習模塊/在線實驗模塊/在線演講廳/在線競技場借助該平臺，可在科學(kxu)、社會、信息技術等課程中，利用實時的環(huán)境數(shù)據(jù)開展一系列環(huán)境教育相關主題的探究性、協(xié)作性的學習活動。CEIS系統(tǒng) 研究性學習(xux)平臺CEISCampus Environment Information System共三十五頁基于資源的學習環(huán)境（RBLE）構(gòu)成要素資源（靜態(tài)、動態(tài)）情境（外部指導式、學習者生成式、協(xié)商式)工具(搜索、處理、操作(cozu)、交流工具）支持機

12、制（概念、元認知、過程、策略支持）情境認知理論（SC）知識應當在真實情境中呈現(xiàn)學習需要社會性的交互和協(xié)作虛實融合情景下的學習活動設計環(huán)境要素(hun jn yo s)與情景認知共三十五頁多媒體認知理論指導下的 教學(jio xu)資源建設與應用多媒體認知及其設計原則虛實融合環(huán)境下的學與教數(shù)字化資源(zyun)的應用創(chuàng)新共三十五頁網(wǎng)絡(wnglu)教育形態(tài)的發(fā)展MOOC：規(guī)模(gum)開放網(wǎng)絡課程OCR：開放式課程資源OCR（2001）可汗學院（2009）視頻公開課（2010）資源共享課（2011）MOOC（2012）共三十五頁MOOC及其特征Massive Open Online Course

13、s：基本特征：一種課程模式一種生成(shn chn)式課程一種學習環(huán)境MOOC的三大平臺edX（在線課程） UdaCity Coursera（課程時代）MOOC及其平臺(pngti) 基本功能：分段式觀看教學視頻、階段性小測驗、即時網(wǎng)上輔導反饋、網(wǎng)上提交和批改作業(yè)、網(wǎng)上社區(qū)討論、虛擬實驗室等共三十五頁XMOOC及其學習(xux)模式理論(lln)基礎：行為主義（Behaviorism）學習觀例：Coursera、edX 平臺上的課程共三十五頁CMOOC及其學習(xux)模式理論基礎：連通主義(zhy)（Connectivsim）學習觀 例：首門cMOOC課程 G.Siemens & S.Dow

14、nes CCK08:Connectivism and Connective Knowledge 2008共三十五頁專項課程（Specialization）2014.1，Coursera高調(diào)推出新的MOOC收費項目“專項課程”，它提供(tgng)一組系列課程，并通過“畢業(yè)設計”（Capstone Project）展現(xiàn)運用知識的能力。Specialization能否幫助MOOC撬動教育市場？SPOC課程(Small Private Online Course)Small：學生規(guī)模幾十人到幾百人；private：對學生設置限制性準入條件；與MOOC一樣免費。2013年9月，哈佛大學等名校推出的SPO

15、C課程實驗開始進入媒體和公眾的視野并引發(fā)激烈反響。（例：“版權(quán)法”課程）SPOC是傳統(tǒng)在線課程的回歸？MOOC的發(fā)展(fzhn)共三十五頁要從多角度理解教學創(chuàng)新教學模式的變革是核心(hxn)案例：翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom）知識傳授過程放在教室外知識內(nèi)化過程放在教室內(nèi)可汗學院(Khan Academy)用電子黑板系統(tǒng)記錄教或?qū)W的過程便捷、低成本，每段視頻約十分鐘面向個性化學習 實例：三角函數(shù) 基于開放資源(zyun)的教學創(chuàng)新教學觀念創(chuàng)新教學目標創(chuàng)新教學內(nèi)容創(chuàng)新教學形式創(chuàng)新教學方法創(chuàng)新教學技術創(chuàng)新教學模式創(chuàng)新教學管理創(chuàng)新教學評價創(chuàng)新共三十五頁課程案例(n l)浙江大學的“信息

16、技術與教學”/mooc例:在線資源利用的混合(hnh)模式基于視頻交互的實時教學 線下線上一體化的混合式教學方式（浙大、上海交大、華南理工、西北工大等5校同步教學）共三十五頁重視教學資源的建設成功要素：定位清晰、優(yōu)質(zhì)內(nèi)容、活力成長重視開放教育資源的應用混合教學模式的實施教學模式的多元并存(bn cn)重視大數(shù)據(jù)的利用MOOC是一個發(fā)展的概念充分利用學習分析技術基于開放(kifng)資源的教學創(chuàng)新 在線學習有三樣東西至關重要：涵蓋內(nèi)容的材料質(zhì)量，教師的投入度，以及與學生的互動程度。 伊利諾伊大學在線學習、研究和服務中心主任Ray Schroeder共三十五頁推動信息技術與高等教育深度融合人人可享

17、有優(yōu)質(zhì)教育資源的信息化學習環(huán)境教學(jio xu)信息化金字塔優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源建設與共享指導思想： 國家教育信息化十年(sh nin)發(fā)展規(guī)劃（2011-2020）混合式教學模式線上/下、課內(nèi)/外 共建共享教學資源MOOC、SPOC、微課程 有效運用教學環(huán)境智慧教室、電子白板、教學應答器 共三十五頁謝 謝 關 注浙江大學(zh jin d xu)教育技術研究所 張劍平多媒體認知理論指導(zhdo)下的數(shù)字化資源建設與應用共三十五頁基本(jbn)情況：博士/ 教授/ 博導浙江大學現(xiàn)代教育技術中心主任教育學院教育技術研究所所長享受國務院政府特殊津貼研究方向： 數(shù)字化學習、智能教學系統(tǒng)、信息技術教育學術兼職：全國教育科學規(guī)劃領導小組學科專家教育部職業(yè)院校信息化教學指導委員會委員中國教育技術協(xié)會信息技術教育專委會常務副主任浙江省高校教育技術協(xié)會理事長 張劍平共三十五