第五章现代教育技术在化学教学中的应用第三节应用现代教育技术手段时应该注意的若干问题一、媒体的合理选用教学领域中，媒体具有两种理解，一种是指传播信息（知识）的声音、文字、图形、视影、动画等载体；一种是指在存储、处理和传递信息的物质实体，如书本、报刊、录象带、幻灯片、投影、计算机软件、声像光盘等及其相应的播放设备。

基于对媒体的两个层面的不同理解，多媒体教学实际上也有两种理解方式：一种是指多媒体技术的教学应用，即利用多媒体计算机综合处理如文字、声音、图象、动画等多种媒体信息，把多媒体各个要素按教学目标要求，进行有机组合，同时完成一系列人机交互式的操作，在这种理解方式之下，多媒体通常是“多媒体技术“的同义词；另一种是指多种教学媒体的组合应用。

就是将不同种类的几种教学媒体如幻灯、投影、电视、计算机等有机地组合在一定的教学环境中，经过一定的教学设计和组织，利用多媒体组合达到优化教学的目的，这实际上是基于传统教学设备的理解层面。

作为一名优秀的化学教师，既要熟练运用各种教学媒体（设备），也要学习多媒体课件的制作和应用，同时要注意化学是一们实验性科学的特殊性，作好中学化学课堂的实验设计和操作，三者缺一不可。

在多媒体计算机辅助教学中，媒体系统的教学效能是我们最为关心的一个因素，而决定媒体系统教学效能的内因是媒体的基本特征。

从学生的学习活动出发，媒体可分为观察类、启发类、表述类、训练类。

为了做好合理选择教学媒体，除了依据媒体本身的特性之外，还要认真考虑教学目标，教学方法和教学对象等外部因素。

以下三个方面是至关重要的：1、媒体与学习目标的统一性学习者在问题求解过程的不同阶段对信息媒体有不同的需要。

相对来讲，能提供具体信息的媒体，如动画、视频等，适用于最初的探索阶段。

例如，核外电子的运动状态，固体物质在水中的溶解过程、电解质溶液中离子的定向移动等知识，若采用动画等多媒体技术进行教学，就能帮助学生探索和理解；能描述抽象概念的媒体，如文章、公式等，适用最后的分析归纳阶段；而直观媒体，如图形、图象则界于两者之间，比较适用于综合运用阶段。

值得注意的是，许多化学概念的培养必须建立在学生直观的形象思维的基础上逐步进行，化学演示实验往往能起到培养学生从直观形象思维逐渐向抽象逻辑思维过渡的桥梁作用。

使用实物投影仪进行演示实验投影具有灵敏度高、可见幅度大、形象生动地反映某些实验现象的特点。

例如，“将饱和硝酸钾溶液冷却，溶质从溶液中析出的实验”进行实物投影，当把热的饱和硝酸钾溶液（试管盛装）放到盛有冷水的水槽里时，银幕上开始是无色透明，接着不断有较暗的小颗粒（析出的硝酸钾晶体）逐渐下沉至试管底部，直至填满试管底部。

这一清晰反映硝酸钾晶体析出的过程是常规实验无法实现的。

2、媒体与教学的协调性教学方法是中介，是教师和学生为达到教学目标所采用的途径和程序，由于媒体的参与，引起教学方法的变化。

媒体与教学方法的协调性，就是要根据不同的教学内容，采用适当的教学方法和选择组合信息媒体，并使之协调，以产生最佳结果。

要做到这一点，首先要明确各种教学功能和常用的教学方法的特点及其适用范围。

加涅（Gagne）曾对各种常用的教学信息媒体在不同教学活动中的功能作过一番评价，并将结果简单地归纳成下表：教学功能实物演示口语交流印刷媒体静止图画活动图画有声电影教学机器呈现刺激a b a a a a a 引导注意c a a c c a a 提供示范b a a b b a a 外部刺激b a a b b a a 引导思维c a a c c a a 诱导迁移b a b b b b b评定c a a c c a a成绩提供b a ac b a a反馈a----功效显著 b-----功效一般 c------功效不大（表中“教学机器”是指60年代前后流行的程序教学机）3．媒体与认知水平的相容性学习者在不同年龄阶段，认知水平不同，对媒体的相容程度也不同。

如低年级学生对相同内容的静止图象比活动视频容易接受，而高年级的学生对大块的文本内容的接受程度就比低年级的学生高。

多媒体信息的结构形成也会对学生的认知结构发生很大的影响，当媒体所表达的知识结构与学习者的认知结构相同或相近时，学习者接受到的有效信息就会增加；反之，则会降低获取知识的效率。

同时，媒体表达的知识结构又会影响学习者个体的认知结构。

有效信息量的多少，取决于媒体与信息结构的相容性和媒体与学习内容的统一性。

如果相容性，一致性和统一性的程度高，这三个圆将趋于重合，有效信息量就最大。

观察类：主要是观察事实、创设情景、表现事物的结构特征，侧重于感知。

启发类：主要是演示现象、揭示本质、解释原理、启发思维，侧重于对事物的解释，从而发现规律、理解原理、掌握概念。

表达类；主要是提供素材、感知内化、达成转换，侧重于语言、文字、图象、符号、动作、情感和转换。

训练类：主要是重视知识、提供范例、加速内化、发展智能，侧重于巩固、深化和灵活运用知识，培养能力。

各种信息媒体都有其长处，也有其局限。

一般来说，文字擅长表达复杂、抽象的概念和刻画对象的细节；图形则擅长于表达思想的轮廓以及那些蕴涵于大量数值数据内的趋向性信息，例如统计曲线、饼式图、直方图等；运动图象信息可用于表现静态图形所无法表现的动作信息；动态视频适用于表现来自真实生活的情景和事件，有助于学习者对信息的记忆和回忆；语言在与视频、动画组合时可以用来传递大量的冗余信息；音乐与人的情感有密切联系，有助于烘托气氛，调动情绪，但声音过多过乱也容易引起疲劳和厌烦；姿态（手势、表情、体态等）在与别的媒体结合使用时具有较强的信息隐喻能力。

还可以在相关信息间建立起时间、空间以及逻辑上的联系。

二、MCAI的界面设计原则人机界面设计是MCAI课件的主要组成部分。

因为CAI系统必须是一个人机交互系统。

学生与计算机进行交互的有限学习时间内，不仅要很快地适应学习环境，熟练操作，而且要通过多种媒体信息刺激感官和大脑，很快地进入积极主动的学习状态，获得良好的学习效果。

因此良好的人机界面设计不仅能更有效的实现个别化教学，而且能通过人机会话促进学生思维向纵深发展，同时使学生在良好的心理状态下进行积极主动的学习。

在界面设计时应注意下列原则：1、一致性同样的界面对象应有同样的行为。

例如在应用软件的菜单条中有许多选项，如“文件”、“编辑”、“字体”等，这些选项中又可以细分出许多命令项目。

很多项目会同时出现在不同的软件中，如“文件”之下有“新建”、“打开”、“存为”及“打印”等。

对于这些等同项目在格式和功能上都应力求一致。

至于起到控制作用的按钮及图标也应符合一致性原则，即同样的图标，或具有同样图案的按钮应该产生相同的行为，这样能减少学习者认知上的负担，避免引起思想上的混乱或无所适从。

2、适应性教育学上很强调人的个别差异，学习者个别差异的存在是一种无法回避的事实，为了适应个别差异，应尽量让不同的学习者都可以获得他们所需要的学习方式。

对不同认知风格的学习者应提供不同的学习和操作方法。

如雷斯曼（Reissman）所提出的：人的认知风格可以分为视觉型、听觉型及体觉型三类，对于视觉型的学习者，应多提供图文、视频；对听觉型的学习者，可能要多提供旁白解释或音响效果；而对触觉型的学习者，除了听和看以外，可能应更多地提供一些操作图标和按钮等动手机会。

3、清晰性多媒体课件的各种提示信息应力求简单，而且直接以使用者日常用的语言来表示。

对于按钮、对话框等界面对象要尽量标识清楚，如给它们注上“转向下一页”或“请输入一个数字”等直接明了的提示信息。

避免出现一些非常别扭或极不易懂的信息，如“不正确的用户反应”或“XX号错误”等，弄得学习者莫名其妙，不知所措。

把事情尽量简单化也是优化人机界面的一个良方。

虽然人类有好奇心和求新求变的欲望，但是在面对新的认知环境是总希望事情是简单的、清楚的。

因此诸如对话框中的对话、屏幕画面的控制等均应力求简单，界面对象应加以归类分组，或加以区块化，以最简单明了的方式呈现出来。

否则只是一味追求多变、复杂，多媒体就会变成“混媒体”，面对光怪陆离的界面，学习者将一无所获。

4、敏捷性无论电脑的运行速度有多快，从使用者下命令到执行运算完成之间，必定会有一段反应时间。

如果每次用户将鼠标在某个按钮上点击一下，接下去都是一段长久的等待，使用者将会逐渐失去耐性，转而注意其他事物，或者开始对这个课件产生厌烦。

所以我们一定要做到以最直接、最快速的方式让使用者了解他的指令已经获得接受并正在被执行。

例如以反白、变色来表示某个对象已被选中，或显示一个沙漏的图标来表示命令正在执行中，或者干脆以对话显示如“文件转换中，请稍候！”等语言来缓和使用者等待中的不快与迷惑。

5、容错性需要宽容的错误是指学习者对系统的操作使用而言，错误的产生源于使用者对系统功能的误解。

一旦错误发生了，系统应给使用者提供补救的机会和复原的方法，并确保不能让这些预料之外的反应对系统数据造成破坏。

对于出错信息的设计应该力求做到可以帮助使用者找到解决的方法。

对于人们常犯的错误，例如小写字母l和数字1的混淆，用拼音法输入汉字平舌音与卷舌音的混淆等，系统就应该予以忽略而不坚持要求使用者做到绝对精确。

6、易学易用性要想设计一个受欢迎的CAI课件，就应该使学习者很容易学会如何使用它。

我们可以设计一个教学系统以指导学习者如何使用该课件。

目前一些优秀的商品软件的通行做法是，当软件安装完毕，一套指导用户如何使用该软件的课程会自动运行，使用户在实际使用前先对软件的基本操作方法有个大概的了解，此外，还应该尽量减轻使用者的短期记忆负担。

举例来说，要求用户记住文件名并输入其带的长长的参数是很困难的，如果用户需要打开某个文件时，由系统提供一个文件列表框，用户只需选择其中之一即可，这就简单多了。

优秀的人机界面可以减轻使用者的记忆负担，从而使该课件更易于使用。

7、所见即所得所见即所得可以增强学习者的兴趣，因为他们可以直接在屏幕上看到他们处理的每一个对象，增强对自己工作的信心。

所见即所得在认知上除了增强信心外，还可以减轻使用者的焦虑感。

排除以往电脑软件给他们带来的不确定感。

因此屏幕上显示出的每一个对象及其所包含的行为应与实际对象的行为相符。

学习者才不至于产生不确定、猜测或姑且一试的心理。

一旦实际的效果与其所预期的相同，他就会对所做的事情兴趣更高，信心更足。