基于認知彈性理論的多媒體課件設計

宋敏，熊曉莉

基于認知彈性理論的多媒體課件設計

宋敏，熊曉莉

本文在對認知彈性理論相關思想進行分析的基礎上，提出了基于認知彈性理論的多媒體課件設計的策略。文章引進認知彈性理論作為理論依據，簡要分析了認知彈性理論的主要觀點；從教學設計和結構功能設計兩個方面探討了基于認知彈性理論的多媒體課件設計。

認知彈性理論；多媒體課件；隨機通達教學

一、引言

隨著新課改的推行及中小學軟硬件資源建設的日益完善，利用多媒體課件進行教學已經成為了教師必備的一種技能。如何更有效的設計課件，培養學生動手實踐能力，成為了教師關心的問題。認知彈性理論將學習分為初級學習和高級學習，高級學習強調的是知識在實際問題中的應用，也就是實際解決問題的能力。這與新課改要求是相一致的。因此，對認知彈性理論的研究和應用，將會有助于多媒體課件的設計。

二、認知彈性理論的主要觀點

認知彈性理論是由美國教育學家斯皮羅提出并倡導的一種理論，它是針對非良構領域知識獲取的高級學習，倡導概念與案例相互交叉的貼近復雜情景的教學方式。斯皮羅認為，“認知彈性理論不是其他理論的替代者，而是一個中介者，是一個在其他理論之間建立橋梁和紐帶的理論。”[1]它強調理論知識的學習與運用，既要重視知識的學習，又要重視其實際應用。認知彈性理論是針對非良構領域知識獲取的針對高級學習，使用隨機通達教學的方式，通過認知彈性超文本來實現，該理論主要有以下三部分內容支撐。

1、高級學習

根據知識的復雜性，斯皮羅等人將知識劃分為良構領域的知識和非良構領域的知識。所謂良構領域的知識主要涉及某一主題事實、概念、規則等具有嚴密層級結構的知識；非良構領域的知識是多因素、復雜和動態的事物和現象領域的知識，主要是良構領域的知識應用于具體問題情境中時產生的。[2]對良構領域的知識學習稱之為初級學習，對非良構領域的知識學習稱之為高級學習。認知彈性理論主要是針對高級學習，高級學習與初級學習的區別主要是，它要求學習者能夠掌握所學概念，靈活的運用并能遷移到新的情境中。

2、隨機通達教學

隨機通達教學是斯皮羅等人針對高級學習提出的教學策略，其基本原理：對于同一教學內容，要在不同時間、在重新安排的情景下、帶著不同的目的、從不同的角度多次進行學習，以此來達到高級知識獲得的目標。在教學活動中，要從多角度呈現教學內容，為學習者提供相應不同的情境案例，幫助學習者從多視角掌握復雜知識，完成自身知識體系的構建。需要強調的是，在教學設計時要注意概念與案例組成的“十字交叉形”結構的構建，以大量的真實案例為經驗，幫助學習者全面的理解所學知識。隨機通達教學是斯皮羅等人針對高級學習提出的教學策略，其基本原理：對于同一教學內容，要在不同時間、在重新安排的情景下、帶著不同的目的、從不同的角度多次進行學習，以此來達到高級知識獲得的目標。在教學活動中，要從多角度呈現教學內容，為學習者提供相應不同的情境案例，幫助學習者從多視角掌握復雜知識，完成自身知識體系的構建。需要強調的是，在教學設計時要注意概念與案例組成的“十字交叉形”結構的構建，以大量的真實案例為經驗，幫助學習者全面的理解所學知識。

3、認知彈性超文本

認知彈性理論倡導概念與案例組成的“十字交叉形”方式，“十字交叉形”方法要求從多個角度通過真實的案例對某一概念理解，從而提高學習者實際應用和遷移能力。這樣一來，學習者就可以更加全面地理解知識，更加靈活地運用所學知識，逐步建立起比較完善的知識體系。斯皮羅等人認為認知彈性超文本(Hypertext Learning Environments)是“提高劣構領域的認知彈性的優秀候選人”。具有非線性特征的超文本能夠使學習者從多種觀點的角度接近概念，建構出知識的表征，適用于“十字交叉形”學習方式，是實現隨機通達學習的技術媒介。

三、多媒體課件的設計

1、教學設計

（1）教學內容設計

教學內容設計主要包括教學目標、重要知識點的提取、學習資源（案例）準備等方面。教學內容設計以教學目標為導向，結合學習者的特征，提取重要的內容，形成相關的概念圖，再搜集與概念相關的學習資源。教學內容設計要注意以下幾個問題：教學內容選擇要以學習者的特征分析為依據；學習者必須具備有初級學習的基礎；選擇的案例要切合主題，最好能包含多個相互聯系的概念。

（2）教學過程設計

根據認知彈性理論的觀點，高級學習是將復雜的、不良結構領域知識的知識掌握并且能夠遷移到新的情境中靈活運用，同一主題在不同情境中，所表現出的意義是不同的，因此，在教學中廣泛采用案例或微型案例。這就要求在多媒體課件情境創設時，一是注意構建概念圖，建立清晰的概念結構；二是要精心挑選案例，貼近生活。

（3）教學策略設計

首先，教學前策略作為對教學材料或活動開端的一種安排，其設計關系著教學活動的開展。俗話說好的開頭是成功的一半。設計教學前策略，就是根據一定的教學任務、學習者的特征，有針對性的選擇與組合相關的教學內容、教學組織形式、教學方法和技術，形成教學開端方案。[3]選擇教學策略要更具教學內容的需要，選擇合適的教學前策略對后續教學活動展開服務。

其次，用案例支持教學，案例中包含多個相互聯系的概念。同樣的主題概念放到不同案例中意義是不同的，同一案例中所包含的不同概念又是相互聯系的。因此，在多媒體課件設計中要注意概念的多種應用，以便讓學習者全面認識和運用知識。

接著，構建清晰的概念圖，凸顯知識的相互聯系。知識的相互聯系是不良結構領域知識的特點，概念性知識和案例中知識是相互聯系的，案例中所包含的概念之間存在著聯系。因此可以借助于概念圖清晰的表明其關系。

最后，提供豐富的資源庫幫助學習者完成知識建構。

2、結構功能設計

（1）交互界面設計

交互界面設計包括交互設計和界面設計。交互設計主要是指人人、人機之間的交互。在隨機通達教學中，要求以學習者為中心，教師輔助學習者主動進行學習。因此，它對于師生、生生之間的交互要求比較高，可借助于其他手段來實現，如QQ、博客等平臺。也就是說，將課件和人與人的交互功能分離，借助其它工具來實現。

屏幕界面是學習者與多媒體課件交互的窗口，良好的界面不僅能夠為學習者搭建良好的學習環境，而且有助于激發學習者的學習興趣和動機，加深知識的理解與記憶。認知彈性理論強調概念與案例的交叉，課件設計中會出現大量的進行交互作用的對象，因此在設計課件界面時，要合理安排多媒體元素，使得界面的布局合理統一，為學習者的自主學習搭建人性化的學習環境。

（2）導航設計

根據隨機通達教學的思想，課件應采用概念與案例交織構成多維度與非線性的“十字交叉形”結構。這就要求課件必須具備明晰的導航，引導學習者在概念與案例構成的“十字”立體網狀中穿行，不至于迷糊。因此，導航設計可以采用基于思維導圖的樹狀結構與基于超文本的網狀結構相結合的策略。課件的每個頁面都含有一個隱形的思維導圖式的樹狀導航，學習者在任何時刻都能夠進入相應的頁面，完成相關知識點的學習；借助超文本技術學習者在學習過程中可以根據自己的情況跳轉到相關的概念與案例頁面，完成學習活動。將兩種策略有效的結合起來就可以讓學習者在概念與案例交織構成的“十字交叉形”立體網中進行有效的學習。另外，還可以提供“關鍵詞查找”功能，這樣就更能確保學習活動的順利進行。

四、結束語

認知彈性理論為多媒體課件設計提供了新的視角，同時，它倡導利用認知彈性超文本技術，采用概念與案例交織組成的“十字交叉形”的教學方式，對于習得復雜的不良結構領域的知識，提高學習者的創造力和解決實際問題的能力有著積極的意義。本文提出的基于認知彈性理論的多媒體課件設計的策略和多媒體課件設計的知識，尚有許多不足之處，有待進一步探討和研究。

[1]Rand J Spiro,Brian P Collins,Jose Jagadish Thota.. CognitiveFlexibility Theory:Hypermedia for ComplexLearning,AdaptiveKnowledgeApplication, andExperienceAcceleration[J]. Educationaltechnology,2003,(9—10):5—9.

[2]李康.試論認知彈性理論的學習環境設計思想[J].中國電化教育，2007(10):10-13.

[3]李康，李強，侯永廣.試論教學前策略[J].電化教育研究，2009(12)

[4]李馨.認知彈性理論在信息技術環境下教學組織策略中的應用[J].電化教育研究，2004(9):8-11.

G434

A

1674-6198（2015）03-0059-02

2015-04-05

本文系渭南師范學院2014年人文社科育苗項目（編號:14YKP001），2013年全國大學生創業創新項目（項目編號：201310723001）的研究成果。

宋敏（1992-），女，陜西銅川人，渭南師范學院傳媒工程學院2011級學生；熊曉莉（1984—），女，河南信陽人，渭南師范學院傳媒工程學院講師,碩士，研究方向:信息化課程資源開發與教學。