交互式教學視頻的設計與實現

摘? 要：視頻被越來越廣泛地應用于課堂教學、混合教學與在線教學中，但傳統視頻只能線性播放，交互性弱。借鑒認知負荷理論、教學交互理論，通過對“用電子表格計算”課程內容的設計，利用Adobe Captivate軟件開發交互式教學視頻，實現分步呈現以及視頻標簽、操作反饋、分支選擇、嵌入習題等交互功能，為設計、開發計算機軟件類課程的交互式教學視頻資源提供借鑒。

關鍵詞：交互式視頻;教學視頻;計算機軟件類課程

中圖分類號：G434? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）07-0079-04

Design and Implementation of Interactive Teaching Video

——Taking Computer Software Courses as an Example

ZHONG Junfeng

（Guangzhou Middle School，Guangzhou? 510620，China）

Abstract：Video is more and more widely used in classroom teaching，blended teaching and online teaching，but the traditional video can only be played linearly，with weak interaction. Based on the cognitive load theory and teaching interaction theory，this study designs the course content of “Calculate with Spreadsheet”，and uses Adobe Captivate software to develops interactive teaching video，achieves step-by-step presentation and interactive functions such as video tag，operation feedback，branch selection，embedded exercises，etc.，which provides reference for the design and development of interactive teaching video resources of computer software courses.

Keywords：interactive video;teaching video;computer software courses

0? 引? 言

隨著多媒體技術和網絡技術的發展，視頻在教學活動中發揮著越來越重要的作用，被廣泛應用于課堂教學、混合教學與在線教學中。傳統視頻只能線性播放，用戶主要通過播放、暫停、停止、回放等操作實現與視頻的交互，交互性弱是其突出特點。交互式視頻是指通過各種技術手段，將交互體驗融入到線性視頻中的新型視頻，使視頻敘述過程呈現非線性的特點，用戶不再需要完全按照制作者的敘述順序，而在一定程度上可以自己決定觀看的速度和方向。

建構主義認為交互是學習產生的必要條件。交互式視頻技術突破了傳統視頻單向性，交互性弱的缺點。學生不再被動地接受視頻制作者線性結構敘事的設定，而是根據自身的認知能力調整視頻播放的速度和方向，順應學習者的認知加工活動，提高了信息傳播的效率。已有研究表明：具有交互性的教學視頻能夠減少學習者的認知負荷，增強學習者對學習材料的理解，從而提高學習興趣與學習成績。[1]

計算機軟件類課程實踐性強，所授知識需要學生反復實踐、重復練習。學生使用交互式教學視頻進行學習可以自主通過對視頻資源的模仿與互動，視頻依據學生反應做出相應變化，學生以此獲得即時的反饋，在實踐中探索構建新知識。

1? 設計的理論依據

1.1? 認知負荷理論

認知負荷理論是澳大利亞心理學家Sweller提出的通過設計有效教學環境來影響人類認知學習過程的一套通用學習原則。目前一般認為認知負荷包括外在認知負荷、內在認知負荷和相關認知負荷三類[2]。內在和外在認知負荷對學習都有阻礙作用，而相關認知負荷對學習有促進作用，因此要使學生獲得良好的學習結果，外在認知負荷和內在認知負荷需要降低，而相關認知負荷則需要增加。其中，內在認知負荷由學習材料的復雜性和學習者的先前知識共同決定。已有研究提出了降低內在認知負荷的一些方法，主要是將任務進行分段呈現。這一方面降低了同時呈現的材料的復雜性，另一方面為材料的后部分學習提供了更多的先前知識。[3]

1.2? 教學交互理論

教學交互是在學習過程中，以學習者對學習內容產生正確意義建構為目的的，學習者和學習環境之間的相互交流和相互作用。學習資源的交互性是媒體能夠直接與學生相互作用的某一個或某一些品質，其顯性交互功能主要包括：

（1）即時反應，即時、快速反應的特點;

（2）自動調節信息，能根據學習者需求調整節奏以及能夠用不同方法和形式呈現內容;

（3）自動反饋，能提供關于學生完成學習情況的反饋信息;

（4）選擇性，能夠為學習者提供數量豐富的選項;

（5）雙向通信，允許學生輸入信息，實現與課件的對話;

（6）自定步調，允許學生通過輸入信息等操作，自己控制學習節奏。[4]

2? 交互式教學視頻設計與實現

2.1? 教學內容分析

“用電子表格計算”是廣州市信息技術教材初中第二冊第一章“數據的分析與處理”中的第二節內容。在第一節內容中學生已經認識了excel窗口，學習了啟動、保存、編輯excel，輸入數據，編輯工作表。第二節內容的教學重點在于使用公式計算和使用函數計算，難點在于輸入公式時“=”符號的使用;公式中單元格位置和單元格數值的區別，公式中既可以用單元格數值，也可以用單元格位置，但建議用單元格位置。因為，在公式中引用單元格數值，如果數值有變動，公式的計算結果不會隨之變動，而引用單元格位置，公式計算結果會隨引用的單元格位置的數值變動而變動;單元格的絕對引用和相對引用，相對引用和絕對引用主要是在排名函數中出現的問題;三個常用函數的調用方式，要求掌握求和、平均、最大、最小和排名這幾個常用函數的調用。

2.2? 教學視頻分步呈現設計

針對本節內容中的教學重點、難點和以往教學中學生容易出錯的知識點，設計交互式教學視頻用于輔助教學，包括認識單元格區域、使用公式計算、使用函數計算和公式與數據的自動填充四個知識點。將學習任務分解成更簡單的子任務，將任務完成的操作步驟分步呈現，有助于降低內在認知負荷，具體教學內容如表1所示。

2.3? 教學視頻交互功能設計與實現

借助交互式視頻，減少學生的認知負荷，增強對學習材料的理解，提高學生的學習興趣和學習成績，提升計算機軟件類課程的教學質量。如何設計學生與視頻間的交互活動，并在教學中利用交互式視頻促進學生的學習是一項具有挑戰性的工作。這個過程需要對交互活動的類型做充分的分析，并與課程內容特點、學生認知活動特點規律進行有效匹配。

根據教學交互理論中提出的即時反應、自動調節信息、自動反饋、選擇性、雙向通信、自定步調等計算機課件交互類型，我們在交互式教學視頻中設計了視頻標簽、操作反饋、分支選擇、嵌入習題四種交互功能。交互式教學視頻的制作主要基于Adobe Captivate軟件，Adobe Captivate是一款屏幕錄制軟件，也是交互式視頻制作軟件中的出色代表。它不僅能夠錄制軟件操作的過程，而且還能夠記錄鼠標和鍵盤的操作動作，以及在視頻中嵌入問題，輕松創建具有反饋選項的復雜分支場景，并可鏈接多種格式的媒體文件，創建各種交互式的遠程學習內容，促進學生的參與。

2.3.1? 視頻標簽

將錄制的Excel軟件操作視頻根據知識點及其具體教學內容添加視頻標簽。視頻標簽位于視頻界面左側，一級標簽為知識點，二級標簽為知識點包含的具體教學內容。視頻標簽上方設置搜索欄，可以通過文本搜索查找視頻標簽（如圖1所示）。點擊視頻標簽，可以快速精確定位到對應的視頻片段。通過設置視頻標簽，能幫助學生對學習視頻進行快速搜索，提高學習效率。

2.3.2? 操作反饋

在錄制的Excel軟件操作視頻中設置熱點區域，當鼠標移動到熱點區域上方時，鼠標指針變成手形光標，并可以提供操作提示（如圖2所示）。學生通過對熱點區域的操作可以模擬Excel軟件的操作過程，如鼠標左鍵單擊、雙擊、右鍵單擊、Ctrl和Shift快捷鍵的組合操作以及輸入文本信息。教學視頻會給予操作反饋，反饋的內容主要包括學生的操作是否正確以及相關的提示內容。如操作正確顯示“恭喜你，操作正確！”字樣（如圖3所示），操作錯誤則顯示“很遺憾，操作失敗！”。通過設置熱點區域和操作反饋，視頻可以對學生的操作做出即時、快速的反應，實現對真實軟件交互的模擬，實現與交互式視頻的對話。

2.3.3? 分支選擇

傳統視頻只能線性播放，用戶主要通過播放、暫停、停止、回放等操作實現與視頻的交互，交互性較弱。交互式視頻將交互體驗融入到線性視頻中，學生在一定程度上可以自己決定觀看的速度和方向。當學生在交互式視頻中操作錯誤時，視頻在做出操作錯誤提示的同時，設置了“是否重新學習本知識點”的分支選擇，當學生點擊“是”按鈕時，將跳轉到該知識點教學視頻重新學習，當學生點擊“否”按鈕時視頻將繼續播放，進入下一知識點的學習（如圖4所示）。交互式視頻的分支選擇設置使視頻播放過程呈現非線性的特點，根據學生需求調整呈現內容，能夠為學生提供選擇，控制自己的學習節奏。

2.3.4? 嵌入習題

在某個知識點教學視頻播放完后，視頻暫停播放，彈出練習題畫面（如圖5所示），這些練習題是對學生掌握知識點情況的考核，題目類型包括多項選擇題、判斷題、填空題、簡答題、連線題、排序題、評價量表等，學生回答問題點擊“提交”按鈕后，視頻會即時反饋正確與否及統計得分情況。將習題嵌入到教學視頻中，使學生在學習教學視頻時可以通過習題同步考核學習情況，在問題環節實現視頻與學習者之間的互動。

4? 結? 論

隨著視頻資源在教學中的廣泛應用，如何進行視頻的交互設計，開發出適合學生需求，能提高學生學習興趣和學習成績的交互式視頻必然引起教育研究者和實踐者的關注。本研究借鑒認知負荷理論、教學交互理論進行交互功能的設計，開發交互式視頻教學資源，并將其應用于課堂輔助教學，借助交互式視頻，減少學生的認知負荷，增強對學習材料的理解，提高學生的學習興趣與學習成績。

目前我們正在進一步完善配套教材的交互式教學視頻建設，并努力推廣其在計算機軟件類課程中的應用，以期提升計算機軟件類課程的教學效率和質量。

參考文獻：

[1] 宋菲菲.學科背景與呈現交互性對動畫多媒體學習成效影響的實驗研究 [D].大連：遼寧師范大學，2011：1-13.

[2] SEUFERT T，J?NEN I，BR?NKEN R. The impact of intrinsic cognitive load on the effectiveness of graphical help for coherence formation [J]. Computers in Human Behavior，2007，23（3）：1055-1071.

[3] 龔德英，張大均.多媒體學習中認知負荷的優化控制 [M].北京：科學出版社，2013：5-10.

[4] 陳麗.遠程教育中教學媒體的交互性研究 [J].中國遠程教育，2004（7）：17-24+79.

[5] 張屹，黃欣，謝浩泉，等.交互式微視頻教學資源的研發與應用——以“教育技術學研究方法”為例 [J].電化教育研究，2013，34（5）：48-54.

[6] 李惠.交互型微視頻中交互次數和文本提示對學習效果的影響研究 [D].武漢：華中師范大學，2015.

[7] 任路.嵌入問題的交互視頻中問題類型對學習效果的影響研究 [D].武漢：華中師范大學，2015.

作者簡介：鐘俊鋒（1979—），男，漢族，廣東興寧人，中學一級教師，學士學位，研究方向：教育技術。