论多媒体技术在教学中的应用

 多媒体技术主要指多媒体计算机技术，是指用计算机综合处理和控制文字、图像、动画和活动影响等多媒体信息，使多种信息建立起逻辑链接，集成为一个系统并具有交互作用。这与传统的多种媒体简单组合是完全不同的。计算机多媒体技术是将视听信息以数字信号的方式集成在一个系统中，计算机就可以很方便地对它们进行存储、加工、控制、编辑、变换，还可以查询、检索。人们借助于多媒体技术可以自然贴切地表达、传播、处理各种视听信息，并具有更多的参与性和创造性。
 当今多媒体已成为广泛流传的名词，但人们对于它的认识，特别是对于它在教育教学方面如何更好应用，未知的因素还很多。　　自从多媒体这个名词引用到教育领域，发达国家的一些技术专家就提出了多媒体究竟是属于促进偶然学习的东西，还是把发现学习法具体化的工具，或它就是处在原来CAI（计算机辅助教学）延长线的位置等诸多疑问，并对多媒体在教育方面的应用积极开展了试验。根据国外的一些实践，我认为，多媒体不再是传统的辅助教学工具，而是为构造一种新的网络教学环境创造了条件，特别是对于教育社会化来说，多媒体网络是一种更理想的传播工具。随着多媒体通信和网络新技术的发展，目前一种新的网络学习环境成为发达国家教育工作者关心的焦点。不仅教育技术专家潜心研究，而且传统的教育研究者也涉足这个领域；不仅在通信型远距离教育领域研究，而且基础教育领域也在进行新的网络学习环境的试验。目前这一课题的研究正在越来越深入地开展着。
一、多媒体的教育特长
 任何一种媒体不管其怎样先进，它只能是作为一种工具被应用到教育领域，能不能促进教育的改革，发挥媒体的更大作用，关键是应用的人有怎样的教育理论指导及其对媒体的本质特性和教育特长的认识，多媒体引进教育领域也是如此。我们应吸取CAI的教训。计算机辅助教学始终以传统的直观教学思想和程序教学的模式编制CAI课件，把计算机变成一种现代化“翻页工具”。CAI将线性的结构课件提供给学习者，使学习者仍然按照传统教学观念的要求开展个别学习，不能体现其应用价值。在多媒体迅速发展的今天，应当吸取教训，加强理论研究，充分认识多媒体的特性及其教育特长，以便更好地在教育领域开发应用多媒体。    1、多媒体的特性    （1）融合性
 多种符号系统的融合是多媒体的特性之一，多媒体的这一特性区别于过去媒体符号系统的单一性或复合性。也就是说多媒体技术不是将符号系统叠加，而是具有整体性的融合。    （2）非线性化，无结构性
 因为多媒体是在超文本、超媒体软件支持下发展起来的。而超文本、超媒体的独特性则在于它是一种符合人的多层次、多方位、多角度联系的非线性化的信息系统，它具备一种任意想象的存储扩充器的特征，更符合人的思维特点。所谓无结构性，是指其信息系统结构组合是自由的、可变的，不象原有其他媒体的线性化信息，其组合结构是固定的、不变的。    （3）相互交涉性
 过去除电话以外任何一种媒体其信息的传递是单向的。不具备对话的功能。即使PC机的人机对话也局限于文本和符号，而多媒体则不一样，由于信息编码的数字化和融合性，则发展了相互交涉性的功能，由于声音可自由选择编码的实现，其相互对话不仅可传递语言文本，有声语言信息，而且具有丰富的感情色彩，可充分传递喜、怒、哀、乐等情感信息。所以，美国的Ron Wodaski称多媒体为情感计算机。    （4）可编辑性
 多媒体具有的关键技术呈数字高压缩和解压缩技术。数字化的信息易于复制，便于修改，包括音声（语言、音响），图像（静态与动态），文字等经过数字化的压缩都可以灵活地进行编辑。
 （5）实时性
 多媒体信息中的声音、活动视濒、动画于时间有密切联系，对它们进行呈现、交互等集成处理是实时的。在显示某一主体内容时，其视听信息具有同步性。    2、多媒体的教育特长       （1）信息的存储利用便利
 多媒体特别是多媒体WWW网络信息的存储、提取、双向传输非常便利，它应用于教育，更利于教学信息传播机制的建立。    （2）发散性思维的工具
 在培养学习者发散性思维方面，多媒体对教育的影响也是特别大的。因为多媒体具有非线性、无结构化的特性，具有一种任意想像的存储扩充器的功能，更符合人的思维特点。学习者在通过无结构化、非线性多媒体教材自主地学习的状态下，具备了根据自己的兴趣或带着问题进行学习的可能性，可以成为发散思维解决学习问题或创造性思维的基础。    （3）促使学习个别化的实现
 多媒体WWW网络有利于个别化的实现。因为学习者各人需求、学习经验、认知程度等不同，学习方法也有差异，由于多媒体教学信息的多角度多层次性，不具有固定的学习目标和既定学习路径，学习者可以自定学习路径选择自己需要的学习内容。 　　开发多媒体教学传播有两种可能性，一种是按原来CAI的传统观念，把多媒体作为CAI的延伸和进步，叫做多媒体CAI，另一种是根据多媒体的性质与教育特长，开展多媒体教育应用的研究与开发，并且以新的教育理论为指导改革学校教育，促使学校建成真正培养学生能力，发展学生智力，开展信息教育的理想的教学传播机制。我认为后者才是开展多媒体教学试验的方向。
二、多媒体在教学中应用的几种形式
 1、教学演示多媒体
    在传统的以教为中心的教学模式中，多媒体主要用于教学内容的演示。所谓教学演示是指根据教学计划和大纲要求，采用多媒体的表现方式，将教学的主要内容、材料、数据、示例等呈现在特定的显示设备上，以辅助教师的讲解，从而达到知识的高质量的传播。在一机多人的多媒体教室里，教师通过多媒体和电子投影仪的结合，将教学内容的重点、难点以图片、活动图像或自制动画的方式表现出来，有利于学生的理解和接受，从而达到知识的有效传播。
 2、模拟教学
 模拟教学指利用多媒体技术与仿真技术结合，用来模拟、仿真或再现一些实际中不存在或难以体验的事物，使学习者身临其境，增强教学效果，提高教学水平。比如飞行员最初学开飞机，就不可能使每位学生都使用实际的飞机进行飞行训练，而是通过多媒体计算机的仿真技术，给学生营造飞行时的俯冲、旋转等情形。学生只要带上数据头盔、数据手套就可以感受真实的飞行情境：或超重或失重或旋转等，并通过数据手柄的操作控制飞行。
 随着对多媒体技术和仿真技术研究的深入，实现"虚拟现实"的理论方法也有很大发展。人们可以脱离昂贵的专用硬件或辅助设备(如头盔、数据手套、高分辨率的图形工作站等)来进行虚拟。近年来，人们开始使用360度全景摄影技术所拍摄的高质量图像来生成逼真的虚拟情景。它允许用户在Windows操作系统或是Macintosh微机的操作系统支持下，在普通微机上(无需用高档的图形工作站)只利用一只鼠标和一个键盘(无需戴头盔和数据手套)就能真实地感受到和VR技术中一样的虚拟情景。并且，这种表现虚拟环境的图像可以压缩为很小的空间，占很少的内存。可见，随着这种技术的发展，虚拟环境教学将会在教学中得到广泛应用。
 3、交互式教学
 由于计算机多媒体技术及网络技术的发展和进一步融合，学生既可以通过多媒体课件进行个人自主学习，也可以借助于网络资源进行协作式自主学习。这两种学习方式具有共同的特点──都是一种双向的交互式学习方式。 
 多媒体和网络技术由于能够提供图文声并茂的多种感官的综合刺激机，非常有利于情境的创设和保持，界面友好、形象直观，而且还按照超文本、超链接方式组织管理学科知识和各种教学信息，提供丰富多彩的人机交互方式，学生可以得到立即反馈，了解自己学习的结果，从而调整以后的学习方法或学习程序。这种交互式学习有利于激发学生学习兴趣，发挥学生的认知主体作用。
 4、现代远程教学
 所谓现代远程教学主要指基于计算机网络的开放式教学系统。网络传播模式的出现，使得用于单个计算机的多媒体课件可以发布到广阔的网络空间，形成网络课程。通过网络课程的开设，学生可以不分年龄大小，不拘泥于固定的时间、空间按需进行学习，即根据自己的需要和当前水平选择不同学校、不同的教师，在自己合适的时间内进行学习。所以，基于计算机网络的传播方式，将成为教师和学生之间的更为便利、更为广阔的学习交流方式。同时，也是实现知识经济中的终身学习的一种重要方式。
三、应用多媒体技术的教学效果
 1、利用多媒体技术可激发学生的学习兴趣
 多媒体系统是利用图形菜单、图标、多窗口等美观形象的图形界面作为人机交互界面，把电视机所具有的视听功能与计算机的交互功能结合在一起，产生出一种新的图文声并茂的、丰富多彩的人机交互方式，而且可以立即反馈。它能够有效地激发学生的学习兴趣，使学生产生强烈的学习欲望，从而形成学习动机。
 在多媒体计算机这样的交互式学习环境中，学生则可以按照自己的学习基础、学习兴趣来选择自己所要学习的内容，选择适合自己水平的练习，可以进行个别化学习，也可以与同学协商讨论进行学习。计算机象学习伙伴一样和学生进行讨论交流。学生在这样的交互式学习环境中改变了传统教学中被动接受教师灌输的现象，有了主动参与的可能。按认知学习理论的观点，人的认识不是外界刺激直接给予的，而是外界刺激与人的内部心理过程相互作用产生的，必须发挥学生的主动性、积极性，才能获得有效的认知，这种主动参与性就为学生的主动性、积极性的发挥创造了很好的条件，使学生乐于学、善于学，即能真正体现学生的认知主体作用。
用多媒体技术可促进学生知识的获取与保持
 有关研究表明人类获取的信息83%来自视觉，11%来自听觉，这两个加起来就有94%，还有3.5%来自嗅觉，1.5%来自触觉，1%来自味觉。多媒体技术既能看得见，又能听得见，还能用手操作。这样通过多种感官的刺激获取的信息量，比单一地听老师讲课强得多。有关知识保持的实验研究资料表明，人们能记住自己阅读内容的10%，自己听到的内容的20%，自己看到内容的30%，而自己既看得到又听得到内容的50%，如果把自己接收到的信息再用讨论的方式表达出来则可以记住信息的70%。利用多媒体计算机则可以同时获得视觉和听觉的信息，同时又可以通过计算机的交互作用与同学或老师进行交流，达到对知识信息的巩固和保持。
 3、用多媒体技术可对教学信息进行有效的组织与管理
 教学信息的组织结构有线性结构、分支结构和网状结构等形式。传统的文字教材、录像教材和录音教材的组织结构是线性的、有序的。然而，人的记忆是网状结构的，这种线性的结构在客观上也就限制了人类联想思维的自由发挥。由于多媒体一般都采用超文本的方式来管理教学信息。所谓超文本它是一种新型的信息管理技术，是收集、存储和浏览离散信息，以建立和表示信息之间关系的技术。他以节点为单位，在节点与节点之间通过表示他们之间关系的链来加以连接，形成网状的信息结构，正适合于人类联想思维的特征，有利于学生的创新思维的培养。
 4、用媒体技术可建构理想的学习环境，促进学生自主学习
 建构主义理论认为人的学习即不是外部事物的简单呈现，也不是人的原有认知结构的展开，而是人与外部事物相互作用的过程中逐步对外部事物进行的意义建构。它强调学生对知识的主动建构过程，强调学生学习的自主性和创新性。建构主义学习理论认为“情景”、“协作”、“会话”和“意义建构”是构成学生主动自主学习的四大要素或四大属性。即强调学生在一定的意义情境中对所学内容进行意义建构，针对某一主题的不同任务进行分工协作，通过会话讨论各自完成任务的经过和所遇到的问题，使每个学习者的研究成果在学习集体中共享，以明确事物的性质、规律以及事物之间的内在联系，完成对所学知识的意义建构。
 在进行意义建构的过程中，学生始终处于主体地位，通过主动搜集和分析材料、数据，对所学习的问题要提出各种假设并努力加以验证，最后在老师的指导下和同学的讨论中得到正确的结论。
四、迎接信息时代，运用多媒体技术，实现网络教学传播 　　21世纪是一个信息高速发展的时代，信息将会同物质能源一样成为人们生活的第一需要。未来社会必然是物质型经济大规模、高速度地向信息型产业经济转变，工业化社会模式大踏步、大范围向信息化模式转变，不断形成三者的交叉与融合。社会的信息化也将迅速地反应到现实中来，教育领域也不会例外。我们应当充分运用多媒体可交互性的特点，发展网络教学。我认为，要实现教育信息化，实现多媒体网络教学传播，首先必须认清以下问题：    （一）多媒体不等于光盘化 　　美国人Ron Wodaski在他所著的《Multimedia Madness》一书中曾指出："现在人们常打着多媒体的旗号，将大量研究资料和数据存储在CD-ROM中，并认为这就是多媒体，本人对此持保留态度"。他还指出："CD-ROM驱动器本身并不是多媒体，它仅仅是一种海量数据存贮介质。通过它，使访问多媒体数据成为可能"。并且指出："将来的计算机应该能听会说，……目前的计算机只能是一种单媒体。目前的多媒体，只是将幻灯动画、录像等复制到光盘中，基本还是制作与传播相分离的，多种信息符号的系统集成制作和播出相分离的制作设备和播出设备。由于上述原因，我们现在所说的多媒体化的CD-ROM并不是我们以上所指出的具有4个特性的多媒体，它只能体现4个特性中的第一个特性，多种符号的融合性。所以，我们认为CD-ROM只是电视、幻灯、录音、文本等媒体的复制品，是电视、幻灯、录音、文本等的光盘化。由于人们认为这就是多媒体，因而也就将多媒体作为一种更完美的形象化教具。    （二）多媒体不是CAI的延伸 　　日本视听教育协会编著的《日本教育中的多媒体小史》超媒体的开发一节中指出：在超媒体的开发方面，有两种考虑方法：一种是把重点放在超媒体发展的原始起点和特长上，编制"无结构"的教材的思考方法；另一种是把映像和声音加入迄今为止的CAI的思考方法。[

参考文献
1、李宝敏、王吉庆：《网络教学模式的建构与思考》，《课程、教材、教法》，2001年，第五期
2、谢幼如：《网络环境的教学设计》，华南师范大学教育技术研究所， 2002年5月，第一版
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 4、http://www.k12.com.cn，《小学信息技术课程教学的几点思考》，黄兴无
 5、钟玉琢、沈洪等：《多媒体技术及其应用》， 机械工业出版社， 2003年6月，第一版

    ]然而，如果考虑到超媒体的特长的教育意义，便不用说，是考虑前者的好。我认为它与CAI有两个差异：     1、以不同的教育观为指导
 CAI延用了传统的教学观，对不同的学习者规定了同一的学习目标，同一的学习路径，采用了同一呆板的学习策略，使学习者以同一起点开始，经历不同时间段的学习，最终达到相同的目标终点。这是形式上的个别化学习，而不能达到个别化学习所要求的，做到学习者自定学习路径，满足学习者各自需要的真正的个别化学习。这还是以传统的集体化的教学观为指导的产物。多媒体则不一样，美国的学者特德·纳尔逊在比较了超媒体和CAI教材后指出：超媒体的长处在于：(1)信息结构是以学习者为中心；(2)……。多媒体技术则是超文本、超媒体技术发展的产物，只有我们以学习社会化的新教育观为指导，才能构建一种以学习者为中心，学习者可以自己控制的学习环境。     2、具有不同的学习策略
 如果CAI的教学策略是掌握学习，是为了掌握同一的目标而学习；而多媒体教学的学习策略则为发现学习。它可以根据不同学习者自身的个性自定学习路径和学习步子，罗伯特·D·坦尼森等在《教育技术学基础》第十二章人工智能和计算机辅助学习中讲到人工智能计算机辅助教学(ICAI)的局限时曾指出："根据系统应用的专 家模块的知识来捕捉学生学习过程的能力是有限的，因为这需要具备理解每个人不同的推理过程的能力"。他还指出："缺乏在学生和计算机之间通信的自然途径，这是ICAI系统发展的主要障碍。系统在遇到新的学习情形境时，不能够产生和理解对话"。ICAI是对传统CAI的发展，但由于其设计仍是以教师为中心的程序结构课件限制了学习路径和学习策略的发挥，而多媒体网络通信的学习环境则会大大改善以上存在的问题。系统构建了学生和计算机对话的有效环境。    （三）单个使用计算机，不能实现信息化 　　日本文部省有关教育改革的文件指出：所谓信息化社会，不是指单个地使用电脑，而是指将它们连成网络共同发挥作用。对信息化社会这样的认识是有其深刻的道理的。传播学者施拉姆指出：在英文中传播与社区有共同的词根，表明没有传播，就不会有社区。人类学家爱德华·萨皮尔指出：社会是各种大小和复杂程度不同的有组织的单位的成员之间部分的或完全的了解所组成的一个极其复杂的网状系统。 　　社会学家主张"了解"，传播学者则提出"传播"，其实人与人之间的了解是靠信息的传播来实现的，这表明他们对社会的理解道出了同一心声。也表明信息化社会仅有信息的迅速产出是不够的，还必须迅速传播，才能实现人与人之间的"了解"。单个电脑只可以制造信息，而只有信息高速公路才能迅速传播信息，所以单个电脑不能体现信息化，只有实现多媒体全球交互网络通信，才能实现社会信息化。
 （四）构建网络教学系统
 要实现整个教学环境的软、硬件的网络化建设。首先应当在学校范围内建立一定规模的校园网络的硬件体系结构；其次应当具备必需的相应的校园网管理软件，要有课件点播系统网络教室管理系统等子模块；然后还应当具备相当数量的商品CAI教学软件和大量由教师自己制作的多媒体教学课件，力求涵盖绝大部分的课程内容，并且需要不断扩充。
 如果能够更进一步，可以在Internet上建立网站或者访问已有的网校，比如联想网校、101网校等等。学生可以通过Internet访问相应的网站来学习未知的知识，而不受时间和空间的限制。
 构建教学视频传输系统，以宽带网络为主要传输平台，形成学校间、网络间的教学资源共享，向学生提供各种多媒体信息工具，让学生真正做到主动自主学习。
 当然，网络教学系统对我们教师也提出了更高的要求，首先要求我们在教学过程中要能够熟练地运用计算机及其相应的教学系统软件，其次也要求我们在平时的教学过程中，能够逐步编制、积累教学课件，扩充服务器课件库中的课件和教学信息，并能充分运用网络间的共享资源，为教学服务。五、立足未来发展，利用多媒体网络技术，开展教学试验 　　发展多媒体网络教学传播是信息社会发展的结果。其本身投资大，技术要求高；教育思想新，教改程度深，涉及面广；其改革是全方位的。在多媒体网络教学中要突破CAI的传统框架，通过创造多媒体网络学习环境，发展个别化学习，培养个性；着重点不是知识教育，而是信息教育；在这样的学习环境中教师所考虑的重点不是教什么，而是怎样教。学生不是考虑从教师那里学到什么，而是在教师的帮助下，学会怎么学习，确立终身学习的思想和态度。 　　今后的教学应以学生学为主，教师应成为顾问、咨询者、管理者，这在传统的课堂教学中是难以实现的。而在多媒体网络教学中只要以全新的教育观为指导，全方位的改革教学思想和方法，这个目标是完全可以实现的。

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