多媒體認(rèn)知理論指導(dǎo)下的數(shù)字資源建設(shè)應(yīng)用

1、多媒體認(rèn)知(rn zh)理論指導(dǎo)下的教學(xué)資源建設(shè)與應(yīng)用張劍平浙江大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)(jsh)中心教育技術(shù)研究所共三十五頁數(shù)字化教學(xué)資源形態(tài)(xngti)層出不窮如何設(shè)計(jì)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(xué)模式為核心以信息化教學(xué)資源為基礎(chǔ)以信息化教學(xué)環(huán)境為支撐以現(xiàn)代教育理念為指導(dǎo)e-Learning的基本特征：多媒體認(rèn)知視角的思考共三十五頁多媒體認(rèn)知理論指導(dǎo)(zhdo)下的 教學(xué)資源建設(shè)與應(yīng)用多媒體認(rèn)知及其設(shè)計(jì)原則虛實(shí)融合環(huán)境下的學(xué)與教數(shù)字化資源的應(yīng)用(yngyng)創(chuàng)新共三十五頁學(xué)習(xí)理論(lln)及典型應(yīng)用：行為主義 觀點(diǎn)：學(xué)習(xí)(xux)是刺激反應(yīng)的聯(lián)結(jié)，是嘗試錯(cuò)誤的過程

2、。 應(yīng)用：操練與練習(xí)型軟件（小學(xué)加法練習(xí)、英語單詞練習(xí)等）理論情境面向問題應(yīng)用模式行為主義事實(shí)性內(nèi)容的學(xué)習(xí)What操練與練習(xí)、認(rèn)知主義過程性和原理性內(nèi)容的學(xué)習(xí)How智能教學(xué)系統(tǒng)、建構(gòu)主義促進(jìn)個(gè)人意義建構(gòu)等高級(jí)思維的教學(xué)Why在線課程、虛擬實(shí)驗(yàn)、連通主義促進(jìn)學(xué)習(xí)者對新知識(shí)的獲取Where網(wǎng)絡(luò)探究、共三十五頁學(xué)習(xí)(xux)理論及典型應(yīng)用：認(rèn)知主義觀點(diǎn)：學(xué)習(xí)是外部(wib)刺激和認(rèn)知主體心理過程作用的過程應(yīng)用：智能教學(xué)系統(tǒng)、適應(yīng)性學(xué)習(xí)軟件ADELE：臨床醫(yī)學(xué)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(yīng)用模式行為主義事實(shí)性內(nèi)容的學(xué)習(xí)What操練與練習(xí)、認(rèn)知主義過程性和原理性內(nèi)容的

3、學(xué)習(xí)How智能教學(xué)系統(tǒng)、建構(gòu)主義促進(jìn)個(gè)人意義建構(gòu)等高級(jí)思維的教學(xué)Why在線課程、虛擬實(shí)驗(yàn)、連通主義促進(jìn)學(xué)習(xí)者對新知識(shí)的獲取Where網(wǎng)絡(luò)探究、共三十五頁學(xué)習(xí)理論及典型(dinxng)應(yīng)用：建構(gòu)主義觀點(diǎn)：學(xué)習(xí)要素(yo s)：情境、協(xié)作、會(huì)話、意義建構(gòu)應(yīng)用：網(wǎng)絡(luò)課程、仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境投影儀操作虛擬實(shí)驗(yàn)現(xiàn)代教育技術(shù)網(wǎng)絡(luò)課程理論情境面向問題應(yīng)用模式行為主義事實(shí)性內(nèi)容的學(xué)習(xí)What操練與練習(xí)、認(rèn)知主義過程性和原理性內(nèi)容的學(xué)習(xí)How智能教學(xué)系統(tǒng)、建構(gòu)主義促進(jìn)個(gè)人意義建構(gòu)等高級(jí)思維的教學(xué)Why在線課程、虛擬實(shí)驗(yàn)、連通主義促進(jìn)學(xué)習(xí)者對新知識(shí)的獲取Where網(wǎng)絡(luò)探究、共三十五頁學(xué)習(xí)理論及典型(dinxng)應(yīng)用：

4、連通主義（Connectivsim）觀點(diǎn)：學(xué)習(xí)就是形成網(wǎng)絡(luò)：增加新的節(jié)點(diǎn)(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(shí)在哪兒，具有獲得知識(shí)的能力比學(xué)習(xí)知識(shí)本身更為關(guān)鍵；“指尖知識(shí)”時(shí)代的學(xué)習(xí)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(yīng)用模式行為主義事實(shí)性內(nèi)容的學(xué)習(xí)What操練與練習(xí)、認(rèn)知主義過程性和原理性內(nèi)容的學(xué)習(xí)How智能教學(xué)系統(tǒng)、建構(gòu)主義促進(jìn)個(gè)人意義建構(gòu)等高級(jí)思維的教學(xué)Why在線課程、虛擬實(shí)驗(yàn)、連通主義促進(jìn)學(xué)習(xí)

5、者對新知識(shí)的獲取Where網(wǎng)絡(luò)探究、共三十五頁基本假設(shè) 雙通道、容量有限、主動(dòng)加工模型(mxng)特點(diǎn)適用于多媒體教學(xué)環(huán)境經(jīng)過了教學(xué)實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)梅耶的 多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知(rn zh)模型R.E.Mayer共三十五頁梅耶的多媒體教學(xué)原則(yunz)原 則描 述多通道原則通過“動(dòng)畫+語音解說”進(jìn)行學(xué)習(xí)的深度好于“動(dòng)畫+屏幕文字”形式。分段原則將多媒體信息按學(xué)習(xí)步調(diào)分段呈現(xiàn)時(shí)效果更好。個(gè)體差異原則多媒體效果對于知識(shí)水平低的學(xué)習(xí)者要強(qiáng)于高的學(xué)習(xí)者，對空間能力高的學(xué)習(xí)者要好于空間能力低的學(xué)習(xí)者。標(biāo)準(zhǔn)發(fā)音原則言語信息使用標(biāo)準(zhǔn)口音的發(fā)聲比使用機(jī)器發(fā)聲或外語，其效果會(huì)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(fēng)格原則使用會(huì)話風(fēng)格進(jìn)行學(xué)習(xí)，效果好于使用一般的說明風(fēng)格?；?dòng)性原則當(dāng)學(xué)習(xí)者能夠控制呈現(xiàn)進(jìn)度時(shí)，學(xué)習(xí)效果會(huì)更好。參見：張劍平主編， 現(xiàn)代教育(jioy)技術(shù)（第3版）, 高等教育出版社，2013:第60頁共三十五頁特點(diǎn)：教學(xué)整合策略7大學(xué)科、問題中心信息呈現(xiàn)策略主題方式、3-6分鐘動(dòng)漫媒體組織策略動(dòng)畫+語音解說對話教學(xué)策略機(jī)器人Moby、男孩Tom 、女孩Annie深度互動(dòng)策略速度可控、各短片配有小測驗(yàn)個(gè)性差異(chy)策略提供擴(kuò)展，能調(diào)動(dòng)圖表、故事例：對話(duhu)風(fēng)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(shè)計(jì)注意力的保持時(shí)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(shí)長依據(jù)時(shí)長通常在10分鐘以內(nèi)(y ni)，有明確教學(xué)目標(biāo)、集中說明一個(gè)問題。微課程教學(xué)設(shè)計(jì)的啟示教學(xué)活動(dòng)符合注意力保持規(guī)律運(yùn)用梅耶多媒體教學(xué)原則標(biāo)準(zhǔn)發(fā)音原則形象出鏡原則互動(dòng)性原則共三十五頁2022/7/1612主要觀點(diǎn)人的認(rèn)知資源是有限的（主要表現(xiàn)在工作記憶容量上）認(rèn)知超負(fù)荷將影響學(xué)習(xí)效果和效率圖式和自動(dòng)化可彌補(bǔ)認(rèn)知超負(fù)荷對界面設(shè)計(jì)的啟示提高對于學(xué)習(xí)內(nèi)容(nirng)的關(guān)注度 運(yùn)用一致的、單一的表征 消除冗余 提供樣例 認(rèn)知負(fù)荷(fh)與學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)基于認(rèn)知負(fù)荷理論的網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)內(nèi)在認(rèn)知負(fù)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(rèn)知負(fù)荷適時(shí)呈現(xiàn)信息提供多樣的學(xué)習(xí)方式課程內(nèi)容應(yīng)遵循臨近呈現(xiàn)原則內(nèi)容呈現(xiàn)應(yīng)遵循多重表征原則課程界面應(yīng)避免信息冗余關(guān)聯(lián)認(rèn)知負(fù)荷要注重提供樣例的變式要求學(xué)習(xí)者適時(shí)歸納學(xué)習(xí)內(nèi)容 開放教育研究,2009（2） 共三十五頁2022/7/1613“學(xué)習(xí)(xux)金字塔”與教學(xué)方式在不同學(xué)習(xí)方式下學(xué)習(xí)，24小時(shí)后回憶(huy)信息的百分比 美國Bethel國家培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室對教學(xué)策略選擇的啟示共三十五頁眼動(dòng)儀實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?“三分屏”課件中教師形象的呈現(xiàn)方式對學(xué)生注意力分配、認(rèn)知(rn zh)負(fù)荷和學(xué)習(xí)效果的影響。學(xué)習(xí)內(nèi)容：“行為主義理論”自變量：教師形象（視頻;動(dòng)畫;照片）+音頻因變

9、量：注意力的分配、測驗(yàn)成績、認(rèn)知負(fù)荷實(shí)驗(yàn)結(jié)論學(xué)習(xí)者的注意力資源是有限的教師形象與學(xué)習(xí)效果沒有明顯相關(guān)內(nèi)容動(dòng)態(tài)比靜態(tài)更容易受到關(guān)注對課件設(shè)計(jì)的啟示案例(n l)： 三分屏課件的教師形象導(dǎo)論計(jì)算機(jī)發(fā)展與應(yīng)用計(jì)算機(jī)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(rèn)知理論指導(dǎo)下的 教學(xué)(jio xu)資源建設(shè)與應(yīng)用多媒體認(rèn)知及其設(shè)計(jì)原則虛實(shí)融合(rngh)環(huán)境下的學(xué)與教數(shù)字化資源的應(yīng)用創(chuàng)新共三十五頁學(xué)習(xí)環(huán)境的兩重性 1.基于課堂內(nèi)/外的 現(xiàn)實(shí)世界 2.基于網(wǎng)絡(luò)/多媒體的 虛擬世界虛實(shí)融合環(huán)境的意義信息技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了真實(shí)情境的復(fù)制和虛擬化；在真實(shí)感和臨場體驗(yàn)方面，真實(shí)情境與活動(dòng)不可替代(t

10、di)；物聯(lián)網(wǎng)支持下的虛實(shí)融合學(xué)習(xí)環(huán)境日益受到關(guān)注。學(xué)習(xí)環(huán)境(hunjng)的虛實(shí)融合共三十五頁 歷程(lchng)：實(shí) - 虛 - 虛實(shí)結(jié)合單導(dǎo)線切割磁力線感生電流(n shn din li)實(shí)驗(yàn)例： 虛實(shí)融合的數(shù)字化探究實(shí)驗(yàn)共三十五頁例:虛實(shí)(xsh)融合的數(shù)字化探究實(shí)驗(yàn)參見(cnjin)：共三十五頁例:虛實(shí)融合(rngh)的機(jī)器人教育虛擬機(jī)器人迷宮(mgng)比賽 Microsoft Robotics Studio可視化編程界面圖 虛擬的機(jī)器人足球賽 and 實(shí)體機(jī)器人共三十五頁浙江省公益技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)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(yīng)用，浙江大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)中心

11、，20112012例： 物聯(lián)網(wǎng)在教育(jioy)中的應(yīng)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(xué)習(xí)模塊 協(xié)作學(xué)習(xí)模塊/在線實(shí)驗(yàn)?zāi)K/在線演講廳/在線競技場借助該平臺(tái)，可在科學(xué)(kxu)、社會(huì)、信息技術(shù)等課程中，利用實(shí)時(shí)的環(huán)境數(shù)據(jù)開展一系列環(huán)境教育相關(guān)主題的探究性、協(xié)作性的學(xué)習(xí)活動(dòng)。CEIS系統(tǒng) 研究性學(xué)習(xí)(xux)平臺(tái)CEISCampus Environment Information System共三十五頁基于資源的學(xué)習(xí)環(huán)境（RBLE）構(gòu)成要素資源（靜態(tài)、動(dòng)態(tài)）情境（外部指導(dǎo)式、學(xué)習(xí)者生成式、協(xié)商式)工具(搜索、處理、操作(cozu)、交流工具）支持機(jī)

12、制（概念、元認(rèn)知、過程、策略支持）情境認(rèn)知理論（SC）知識(shí)應(yīng)當(dāng)在真實(shí)情境中呈現(xiàn)學(xué)習(xí)需要社會(huì)性的交互和協(xié)作虛實(shí)融合情景下的學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)環(huán)境要素(hun jn yo s)與情景認(rèn)知共三十五頁多媒體認(rèn)知理論指導(dǎo)下的 教學(xué)(jio xu)資源建設(shè)與應(yīng)用多媒體認(rèn)知及其設(shè)計(jì)原則虛實(shí)融合環(huán)境下的學(xué)與教數(shù)字化資源(zyun)的應(yīng)用創(chuàng)新共三十五頁網(wǎng)絡(luò)(wnglu)教育形態(tài)的發(fā)展MOOC：規(guī)模(gum)開放網(wǎng)絡(luò)課程OCR：開放式課程資源OCR（2001）可汗學(xué)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(xué)習(xí)環(huán)境MOOC的三大平臺(tái)edX（在線課程） UdaCity Coursera（課程時(shí)代）MOOC及其平臺(tái)(pngti) 基本功能：分段式觀看教學(xué)視頻、階段性小測驗(yàn)、即時(shí)網(wǎng)上輔導(dǎo)反饋、網(wǎng)上提交和批改作業(yè)、網(wǎng)上社區(qū)討論、虛擬實(shí)驗(yàn)室等共三十五頁XMOOC及其學(xué)習(xí)(xux)模式理論(lln)基礎(chǔ)：行為主義（Behaviorism）學(xué)習(xí)觀例：Coursera、edX 平臺(tái)上的課程共三十五頁CMOOC及其學(xué)習(xí)(xux)模式理論基礎(chǔ)：連通主義(zhy)（Connectivsim）學(xué)習(xí)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(xiàng)課程（Specialization）2014.1，Coursera高調(diào)推出新的MOOC收費(fèi)項(xiàng)目“專項(xiàng)課程”，它提供(tgng)一組系列課程，并通過“畢業(yè)設(shè)計(jì)”（Capstone Project）展現(xiàn)運(yùn)用知識(shí)的能力。Specialization能否幫助MOOC撬動(dòng)教育市場？SPOC課程(Small Private Online Course)Small：學(xué)生規(guī)模幾十人到幾百人；private：對學(xué)生設(shè)置限制性準(zhǔn)入條件；與MOOC一樣免費(fèi)。2013年9月，哈佛大學(xué)等名校推出的SPO

15、C課程實(shí)驗(yàn)開始進(jìn)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(xué)創(chuàng)新教學(xué)模式的變革是核心(hxn)案例：翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom）知識(shí)傳授過程放在教室外知識(shí)內(nèi)化過程放在教室內(nèi)可汗學(xué)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(gè)性化學(xué)習(xí) 實(shí)例：三角函數(shù) 基于開放資源(zyun)的教學(xué)創(chuàng)新教學(xué)觀念創(chuàng)新教學(xué)目標(biāo)創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新教學(xué)形式創(chuàng)新教學(xué)方法創(chuàng)新教學(xué)技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)模式創(chuàng)新教學(xué)管理創(chuàng)新教學(xué)評(píng)價(jià)創(chuàng)新共三十五頁課程案例(n l)浙江大學(xué)的“信息

16、技術(shù)與教學(xué)”/mooc例:在線資源利用的混合(hnh)模式基于視頻交互的實(shí)時(shí)教學(xué) 線下線上一體化的混合式教學(xué)方式（浙大、上海交大、華南理工、西北工大等5校同步教學(xué)）共三十五頁重視教學(xué)資源的建設(shè)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(yīng)用混合教學(xué)模式的實(shí)施教學(xué)模式的多元并存(bn cn)重視大數(shù)據(jù)的利用MOOC是一個(gè)發(fā)展的概念充分利用學(xué)習(xí)分析技術(shù)基于開放(kifng)資源的教學(xué)創(chuàng)新 在線學(xué)習(xí)有三樣?xùn)|西至關(guān)重要：涵蓋內(nèi)容的材料質(zhì)量，教師的投入度，以及與學(xué)生的互動(dòng)程度。 伊利諾伊大學(xué)在線學(xué)習(xí)、研究和服務(wù)中心主任Ray Schroeder共三十五頁推動(dòng)信息技術(shù)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(xué)習(xí)環(huán)境教學(xué)(jio xu)信息化金字塔優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源建設(shè)與共享指導(dǎo)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(xué)模式線上/下、課內(nèi)/外 共建共享教學(xué)資源MOOC、SPOC、微課程 有效運(yùn)用教學(xué)環(huán)境智慧教室、電子白板、教學(xué)應(yīng)答器 共三十五頁謝 謝 關(guān) 注浙江大學(xué)(zh jin d xu)教育技術(shù)研究所 張劍平多媒體認(rèn)知理論指導(dǎo)(zhdo)下的數(shù)字化資源建設(shè)與應(yīng)用共三十五頁基本(jbn)情況：博士/ 教授/ 博導(dǎo)浙江大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)中心主任教育學(xué)院教育技術(shù)研究所所長享受國務(wù)院政府特殊津貼研究方向： 數(shù)字化學(xué)習(xí)、智能教學(xué)系統(tǒng)、信息技術(shù)教育學(xué)術(shù)兼職：全國教育科學(xué)規(guī)劃領(lǐng)導(dǎo)小組學(xué)科專家教育部職業(yè)院校信息化教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員中國教育技術(shù)協(xié)會(huì)信息技術(shù)教育專委會(huì)常務(wù)副主任浙江省高校教育技術(shù)協(xié)會(huì)理事長 張劍平共三十五