四区结构教学设计模型

　　中图分类号：G40 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）03-0137-03

　　四区结构教学设计模型，是基于我们的教学实践与研究提出的新模型，旨在破解课件页面的教学设计难题，建立教学设计的新理论与模型。课件页面是指多媒体教学软件中编排知识内容的一个版面，是构成多媒体教学软件的基本结构与功能单位[1]。从目前的相关研究看：大部分课件都是简单的片段性的内容显示，缺乏科学的教学系统设计[2]；已构建出来的模型也大同小异，不能很好地应用于不同背景下的教学[3]。问题的关键是没有提出课件页面的四区结构与操作步骤，因而无法完成课件页面的教学设计过程。课件是现代课堂必不可少的重要教具，课件页面是教学过程中直观呈现教学设计结果的可视化载体，直接影响着教学与学习效果的优劣与效率。因此，课件页面的教学设计是教学设计研究中迫切需要解决的科学问题，该问题的解决将形成新的教学设计模型与理论，有效地提高教学效果，具有重要的科学意义与应用价值。

　　1 四区结构教学设计模型的概念界定

　　教学实践发现：课件是辅助教师课堂口语表达而投射在屏幕上的文字或其他符号，实质是以电脑为载体的电子式教学板书，教学板书的基本功能是课件的核心功能。教学板书的基本功能是：提示内容、体现内容结构和教学程序、激发兴趣、启发思考、强化记忆、减轻负担[4]。又由于结构决定功能，教学板书的基本功能来源于教学板书的课时标题、正板书与副板书的结构布局，其中，正板书的特点是课时内逐步增多且始终保留，副板书的特点是与知识点对应且讲解后不保留。因此，教学板书的结构布局是设计课件页面结构与功能的有效原型。据此，我们采用跨域映射法，利用PPT软件，以教学板书的结构布局为原型（图1），创建了课件页面的四区结构教学设计模型（图2）。课件页面的四区结构，是指标题区、提纲区、介入区与教材区。其中，标题区是指课时标题；提纲区是指课时知识点序列，知识点序列是指课时教学内容知识点的有序排列；介入区是指支撑知识点的具体案例；教材区是指使用教材的名称。标题区、提纲区、教材区承担着正板书的功能，介入区承担着副板书的功能。据此提出：四区结构教学设计模型，是指将课件页面划分为四个区，即标题区、提纲区、介入区、教材区，并以此为基础形成的介入区内容变动、标题区与教材区的内容静止、提纲区知识点逐个增多的课件制作技术。跨域映射法，是指借助原型创建新系统的研究方法，实质是两个系统之间元素的相互对应，是一种新的研究方法。

　　2 四区结构教学设计模型的操作步骤

　　2.1 课件页面四区结构的设计操作步骤

　　首先，新建PPT文件。

　　其次，在PPT页面上设置4个文本框。页面上方的是标题区，下方的是教材区，左侧的是提纲区，右侧的是介入区；然后，在提纲区与介入区之间划一条箭头向下的垂直虚线，称为流程线；在流程线左侧划一个垂直指向流程线的箭头，称为提示线（图2）。

　　第三，页面美化。达到颜色调配、结构比例的美观与和谐。

　　2.2 四区结构课件母版的设计操作步骤

　　四区结构课件母版，是指具有课时标题、教材名称与知识点序列的一个课件页面（图3-B）。步骤是：在课件页面的标题区输入课时标题、教材区输入教材名称、提纲区输入课时的知识点序列，介入区暂不输入具体内容。由于课时知识点序列是构成四区结构课件母版的核心内容，在制作课件母版时需一次输入完毕。因此，课时知识点的提取与排序至关重要，决定着教学与学习效果的优劣与效率。为此，我们提出了以下操作步骤：首先，采用内容分析法提取课时知识点。内容分析法是提取有效知识信息的科学方法，其实质是对文献内容所含信息量及其变化的分析，达到透过现象看本质[5]。其次，依据采用的教学策略编排课时知识点的排序。从教学实践的角度看，知识点序列随着教学策略基本步骤的变化，而有不同的排序。

　　2.3 知识点系列页面的设计操作步骤

　　知识点系列页面，是指能够分页支撑课时知识点逐个增多的多个连续课件页面，也称为正课页面（图3-A、B）。步骤如下：首先，进入PPT幻灯片浏览状态。其次，用鼠标右键点击四区结构课件母版（图3-B），选中复制；然后，依据知识点的数量粘贴课件母版。例如，若有14个知识点，则复制粘贴出14个页面。第三，进入普通视图状态。按知识点顺序，由前往后，逐页删除该页面知识点以下的知识点。例如，在知识点1页面（图3-A），将知识点1以下的其余知识点全部删除，并将知识点1文字颜色设置为红色，提示线调整到知识点1的平行位置；其余依次类推。至此，便形成了知识点系列页面。

　　2.4 介入区内容的设计操作步骤

　　首先，介入区内容是对知识点的剖析与解释，介入区内容与知识点之间存在对应关系（图3）。一般情况下，一个知识点对应一个介入区；若一个知识点需要多个介入区时，则采用复制该知识点页面的方法解决。在介入区不宜出现新的知识点，若出现新的知识点，则说明提纲区的知识点序列不完整，应以调整修改。 　　其次，素材提炼。制作介入区内容的素材有图片、文字符号、动画、录像、声音。以上素材的作用是支撑知识点的剖析与理解，因此，应采用相关技术对素材内容进行教学化提炼，保留有效信息、删除干扰信息与无效信息，以达到突出关键，提高学习效率。

　　第三，素材整合。进入普通视图状态，按知识点顺序，由前往后，逐页制作与该页知识点对应的介入区内容（图3）。①图片素材，采用粘贴方法整合到介入区。②文字符号素材，采用文本框输入方法整合到介入区。③动画素材，采用Shockwave Flash Object控件整合到介入区。④录像素材，采用插入方法整合到介入区。⑤声音素材，采用插入方法整合到介入区。同时，根据需要，对介入区素材进行自定义动画设置，以达到有效辅助教师课堂口语的表达。

　　以上步骤完成后，进入幻灯片放映状态，可以看到介入区内容变动、标题区与教材区的内容静止、提纲区知识点逐个增多的整体效果（图3）。该效果有效的创建了提示内容、体现内容结构和教学程序、激发兴趣、启发思考、强化记忆、减轻负担的简约化知识环境，原因是四区结构限制着各部分的信息容量，实现了课件页面信息容量的最小化。整体看来，以上步骤具有结构化的操作步骤与最小化的结果信息容量两个特点，效果是创建了简约化知识环境。简约化知识环境，是指能够提示内容、体现内容结构和教学程序、激发兴趣、启发思考、强化记忆、减轻负担的知识环境。介入区内容变动，标题区与教材区的内容静止，提纲区知识点逐个增多的课件制作技术，简称为“一变二静一多”操作步骤。

　　3 四区结构教学设计模型的评价标准

　　四区结构教学设计模型的设计结果是四区结构课件。四区结构课件，是指采用了“一变二静一多”操作步骤，具有四区结构特征的教学课件。这是一种可视化的物质产品。据此，我们提出了四区结构教学设计模型评价标准（表1）。该标准能够有效的规范课件页面教学设计结果，科学评价设计内容。

　　4 四区结构教学设计模型的问卷验证

　　首先，由于四区结构教学设计模型的设计结果是四区结构课件，其使用者是教师，因此，教师是验证四区结构教学设计模型效果的必要人选，而四区结构课件是验证四区结构教学设计模型效果的必要材料。又由于课件是知识的载体，作用于人的认识思维层面，其效果高低取决于不同类型课件对人的抽象思维活动的作用力差异，因此，思维是验证四区结构教学设计模型效果的必要层面。基于以上分析，我们选择问卷调查方法，在抽象思维层面验证四区结构教学设计模型的效果。问卷调查法适用于抽象思维层面的验证，是国际上广泛共识的实证研究方法，具有科学性。

　　其次，采用四区结构课件样品展示且逐人问卷调查与访谈的方式，在我校具有副教授以上职称或博士学位，且经常使用课件教学的专任教师中展开问卷调查。该类人员具有较完善的抽象思维能力、教学设计能力与课件比较能力，能够确保问卷调查结果的准确性与代表性，以达到在抽象思维层面验证四区结构教学设计模型的有效性与先进性。样本容量设定为20人，抽样率为2.5%，问卷回收率100%。统计结果如下（表2）。

　　第三，数据分析。以上6组数据中选择四区结构课件的教师均占100%。该结果验证了四区结构教学设计模型在抽象思维层面的有效性与先进性。究其原因：四区结构教学设计模型创建了简约化知识环境，能够支撑教师的教学思维与教学实践需求，其教学设计结果即四区结构课件具有广泛的实用性。

　　5 四区结构教学设计模型的应用前景

　　5.1 为教学设计提供了新模型

　　目前研究发现：已有教学设计模型的可操作性开始受到质疑[6]，国外教学设计的研究仍有缺陷[7]。因此，教学设计需要新的模型。这既是当前教学实践的需要，也是科学研究的必然趋势。四区结构教学设计模型的创建经历了严密的科学研究过程，其有效性、先进性与可操作性得到了验证，为教学设计提供了新模型。整体看来，依据对象系统的大小和任务的不同，教学设计分为以“系统”为中心的层次、以“课堂”为中心的层次、以“产品”为中心的层次三个层次[7]。四区结构教学设计模型属于以“产品”为中心层次的教学设计模型，适用于各学科教师与相关研究人员应用，具有广泛的实用价值。主要表现在：一方面，能够设计高质量的课件，支撑高效课堂与有效学习的实施，支撑微课、慕课、翻转课堂的高效运行。课件设计是教学设计的关键[8]。课件开发质量高低的关键取决于教学设计。课件是现代课堂必不可少的重要教具，课件页面是教学过程中直观呈现教学设计结果的可视化载体，直接影响着教学与学习效果的优劣与效率。另一方面，能够引发教材设计方面的创新，诞生新型的教材设计模型，例如，教材版面的四区结构型设计等。第三方面，能够引发课件制作软件的飞跃式发展，催生新的制作软件出现。

　　5.2 为创建新的教学设计理论提供了基础

　　我国自80年代末90 年代初引进了教学设计，至今极少形成自己的成系统地教学设计理论，构建符合我国教育背景和教育需要的、适合基础教育教师使用的教学设计理论和操作规范还为数寥寥[7]。四区结构教学设计模型的实践效果表明：教学设计以结构化的形式限制各部分的信息容量，形成简约化知识环境是合理的、科学的与有效的，既符合“认知负荷理论”的要求[9]，也有自己的理论创新即结构化的容量限制。据此，我们提出了新的教学设计理论即结构容量理论。结构容量理论，是指教学设计时采用结构形式限制信息容量后创建的简约化知识环境，能够高效的实现教学目标与学习目标。结构容量理论的基本原则有：①结构原则。即教学设计过程与结果都应具备一定的结构形式，借助这个结构形式可以实现设计内容的归类与排序编码，只有经过编码处理的信息才能被高效记忆与理解应用。②容量原则。即教学设计的结果要达到保留有效信息、删除干扰信息与无效信息，突出关键，实现最小化的信息容量显示，只有最小化的信息容量显示，才能高效的实现教学目标与学习目标，体现教学设计的目的与价值。③简约化知识环境原则。即教学设计的效果是创建能够提示内容、体现内容结构和教学程序、激发兴趣、启发思考、强化记忆、减轻负担的知识环境。基于以上研究，教学设计可界定为：教学设计是研究如何能够为人类学习提供简约化知识环境的科学，其实质是为高效的实现教学目标与学习目标提供简约化知识环境。创建简约化知识环境是教学设计研究的新思路与未来的发展方向。

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