化學(xué)CAI設(shè)計(jì)

前言

本書系統(tǒng)地?cái)⑹隽擞?jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)在化學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用，重點(diǎn)探討了具有交互智能性的“體驗(yàn)式學(xué)習(xí)軟件”的定義、設(shè)計(jì)、制作及其在教學(xué)中應(yīng)用的問題，為應(yīng)用于化學(xué)學(xué)習(xí)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)軟件的設(shè)計(jì)開發(fā)提供了一條新的思路和技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑?？v觀當(dāng)前的計(jì)算機(jī)輔助化學(xué)教學(xué)，多是采用媒體制作軟件實(shí)現(xiàn)單一的線性動(dòng)畫或是視頻演播的教學(xué)軟件來進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，這些實(shí)現(xiàn)技術(shù)在計(jì)算機(jī)輔助化學(xué)教學(xué)中所需的學(xué)科性、系統(tǒng)性、集成性、參與性和可擴(kuò)展性等方面都存在或多或少的不足，在一定程度上制約著化學(xué)教育信息化以及學(xué)習(xí)者的發(fā)展。本書正是在這一環(huán)境下，基于計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)的原理為計(jì)算機(jī)輔助化學(xué)教學(xué)尋求一個(gè)富于化學(xué)學(xué)科特性的、基于交互和智能性的、整體的解決方案而編寫的。本書圍繞交互智能性化學(xué)CAI設(shè)計(jì)這一研究的基本問題，主要分為7章內(nèi)容：教育技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了哪些道路？當(dāng)前教育技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀又是什么？教育技術(shù)與學(xué)科之間的整合為我們帶來了哪些新的契機(jī)？教育技術(shù)在這種情況下又出現(xiàn)了哪些變化？帶著這一系列的問題，第1章對(duì)教育技術(shù)的歷史沿革進(jìn)行了探討。研究表明，當(dāng)教育技術(shù)與化學(xué)學(xué)科相結(jié)合，其關(guān)鍵問題是開發(fā)出既符合教學(xué)要求又服從學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的高質(zhì)量的學(xué)習(xí)軟件，結(jié)合教師的主導(dǎo)作用，激發(fā)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情，提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)質(zhì)量。那么，符合這種要求的新型信息化教學(xué)軟件具有哪些屬性和特征呢？為了揭示這個(gè)答案，第2章在對(duì)傳統(tǒng)信息化教學(xué)軟件研究的基礎(chǔ)上，闡明了“交互智能”是新型信息化教學(xué)軟件所具有的必要條件，并以此為基礎(chǔ)提出了“體驗(yàn)式學(xué)習(xí)軟件”的概念，歸納總結(jié)出該軟件在化學(xué)教學(xué)中的作用。在以上討論的基礎(chǔ)上，作者用了4章文字的筆墨，分別在第3章、第4章、第5章和第6章對(duì)信息化化學(xué)教學(xué)素材的制作、化學(xué)教學(xué)基礎(chǔ)動(dòng)畫的設(shè)計(jì)和“交互智能性”體驗(yàn)式學(xué)習(xí)軟件的設(shè)計(jì)等內(nèi)容進(jìn)行了研究，是作者對(duì)開發(fā)設(shè)計(jì)化學(xué)“體驗(yàn)式學(xué)習(xí)軟件”的實(shí)踐研究，從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了這一類軟件“交互性”和“智能性”的主要特點(diǎn)。

內(nèi)容概要

本書緊扣計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在化學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用，重點(diǎn)探討了具有交互智能性的“體驗(yàn)式學(xué)習(xí)軟件”的定義、設(shè)計(jì)、制作以及其在教學(xué)中應(yīng)用的問題，為化學(xué)學(xué)習(xí)軟件的設(shè)計(jì)開發(fā)提供了新的思路和技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑。全書分為7章，由教育技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、“體驗(yàn)式學(xué)習(xí)軟件”的概念、交互智能性“體驗(yàn)式學(xué)習(xí)軟件”的設(shè)計(jì)方法及其教學(xué)應(yīng)用四大模塊組成。     本書可作為高等師范學(xué)?；瘜W(xué)專業(yè)、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)設(shè)計(jì)專業(yè)課程的教材，也可作為教育技術(shù)相關(guān)專業(yè)人員、中學(xué)教師從事交互智能性教學(xué)軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)的參考書。

書籍目錄

引言　從重構(gòu)學(xué)習(xí)方式到重構(gòu)教學(xué)軟件 第1章　教育技術(shù)的發(fā)展與融合走向 　1.1　基本概念的界定 　　1.1.1　教育技術(shù)的基本概念 　　1.1.2　幾個(gè)專用名詞的解析 　1.2　教育技術(shù)發(fā)展的歷程考察 　　1.2.1　國外教育技術(shù)的發(fā)展 　　1.2.2　我國教育技術(shù)的發(fā)展 　1.3　教育技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)——后現(xiàn)代教育技術(shù) 　　1.3.1　后現(xiàn)代教育技術(shù)的研究概況 　　1.3.2　后現(xiàn)代教育技術(shù)與化學(xué)學(xué)科的深層次整合 　1.4　教育技術(shù)的融合走向——現(xiàn)實(shí)與虛擬的聯(lián)結(jié) 第2章　新型信息化教學(xué)軟件 　2.1　傳統(tǒng)信息化教學(xué)軟件的現(xiàn)實(shí)審視 　　2.1.1　國內(nèi)外教學(xué)軟件的現(xiàn)狀分析 　　2.1.2　影響我國教學(xué)軟件發(fā)展的因素 　　2.1.3　教學(xué)應(yīng)用軟件發(fā)展的方向 　2.2　新型信息化教學(xué)軟件的本質(zhì)揭示 　　2.2.1　體驗(yàn)式學(xué)習(xí)概述 　　2.2.2　新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求 　　2.2.3　信息技術(shù)與課程整合的要求 　　2.2.4　新型信息化教學(xué)軟件的本質(zhì) 　2.3　“體驗(yàn)式學(xué)習(xí)軟件”的內(nèi)涵剖析 　　2.3.1　體驗(yàn)式學(xué)習(xí)軟件的概念 　　2.3.2　體驗(yàn)式學(xué)習(xí)軟件的特點(diǎn) 　　2.3.3　軟件的設(shè)計(jì)使用模型 　　2.3.4　實(shí)現(xiàn)技術(shù) 　2.4　化學(xué)學(xué)科與“體驗(yàn)式學(xué)習(xí)軟件”的融合滲透 　　　2.4.1　化學(xué)體驗(yàn)式學(xué)習(xí)軟件的個(gè)案分析 　　　2.4.2　化學(xué)體驗(yàn)式學(xué)習(xí)軟件開發(fā)的基本技術(shù) 第3章　化學(xué)CAI素材設(shè)計(jì) 　3.1　化學(xué)CAI素材定義與分類 　　3.1.1　教學(xué)資源與信息化教學(xué)資源 　　3.1.2　教學(xué)素材與數(shù)字化教學(xué)素材 　　3.1.3　化學(xué)CAI素材及其分類 　3.2　靜態(tài)素材的設(shè)計(jì) 　　3.2.1　玻璃彎管的設(shè)計(jì) 　　3.2.2　玻璃燒瓶的設(shè)計(jì) 　　3.2.3　金屬固體材質(zhì)的設(shè)計(jì) 　　3.2.4　模糊材質(zhì)的設(shè)計(jì) 　3.3　動(dòng)態(tài)素材的設(shè)計(jì) 　　3.3.1　動(dòng)態(tài)火焰的設(shè)計(jì) 　　3.3.2　動(dòng)態(tài)蒸汽、煙霧的設(shè)計(jì) 　　3.3.3　溶液顏色變化過程的設(shè)計(jì) 　　3.3.4　沉淀產(chǎn)生過程的設(shè)計(jì) 　　3.3.5　轉(zhuǎn)移液體過程的設(shè)計(jì) 　　3.3.6　氣體生成過程的設(shè)計(jì) 　　3.3.7　滴管吸滴液過程的設(shè)計(jì) 第4章　化學(xué)CAI基礎(chǔ)動(dòng)畫設(shè)計(jì) 　4.1　觸發(fā)式動(dòng)畫的概述 　4.2　單點(diǎn)式觸發(fā)線性動(dòng)畫 　　4.2.1　過濾操作中各對(duì)象影片剪輯的設(shè)計(jì) 　　4.2.2　過濾操作的動(dòng)畫設(shè)計(jì) 　4.3　多點(diǎn)式觸發(fā)線性動(dòng)畫 　　4.3.1　氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法中各對(duì)象影片剪輯的設(shè)計(jì) 　　4.3.2　氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法的動(dòng)畫設(shè)計(jì) 第5章　化學(xué)體驗(yàn)式學(xué)習(xí)軟件的技術(shù)基礎(chǔ) 　5.1　交互仿真性化學(xué)體驗(yàn)式學(xué)習(xí)軟件的設(shè)計(jì)理念 　　5.1.1　交互仿真性體驗(yàn)式學(xué)習(xí)軟件設(shè)計(jì)思路 　　5.1.2　交互仿真性體驗(yàn)式學(xué)習(xí)軟件中的控制技術(shù) 　5.2　點(diǎn)燃與熄滅酒精燈動(dòng)畫設(shè)計(jì)　……第6章　化學(xué)體驗(yàn)式學(xué)習(xí)軟件的綜合設(shè)計(jì)與開發(fā) 第7章　化學(xué)體驗(yàn)式學(xué)習(xí)軟件教學(xué)應(yīng)用的理論與實(shí)踐 附錄1　元件與基本操作附錄2　Flash動(dòng)畫基礎(chǔ) 附錄3　影片剪輯 附錄4　動(dòng)作腳本（ActionScript2.0） 附錄5　按鈕 附錄6　動(dòng)畫中的聲音 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：隨著信息時(shí)代的到來，一場(chǎng)“學(xué)習(xí)的革命”正在全球興起。計(jì)算機(jī)發(fā)展到多媒體階段所引發(fā)質(zhì)的飛躍擴(kuò)展了計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍，從基礎(chǔ)上引發(fā)了閱讀、寫作、計(jì)算方式的歷史性變革?！岸嗝襟w計(jì)算機(jī)和掌握多媒體技術(shù)的人共同構(gòu)成信息時(shí)代的社會(huì)細(xì)胞。當(dāng)一個(gè)新時(shí)代的社會(huì)細(xì)胞成熟了，這一時(shí)代也就隨之降臨了”。1994年，全世界電子百科全書的銷量在歷史上第一次超過用紙張印刷的百科全書[2]，這對(duì)人類學(xué)習(xí)方式的挑戰(zhàn)是令人震驚的。聯(lián)合國教科文組織于1996年提出，新世紀(jì)教育改革要圍繞“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)（1earn to know）、學(xué)會(huì)做事（1earn to do）、學(xué)會(huì)共同生活（1earn to live together）、學(xué)會(huì)生存（1earn to be）”進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和規(guī)劃，目前這“四大學(xué)習(xí)支柱”已經(jīng)成為新世紀(jì)人才培養(yǎng)的目標(biāo)。在國際社會(huì)規(guī)劃和思考未來人才培養(yǎng)如何對(duì)應(yīng)全球化發(fā)展趨勢(shì)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者科學(xué)探究能力和提高學(xué)習(xí)者科學(xué)素養(yǎng)的教育思潮也逐步形成并越來越受到關(guān)注和重視，學(xué)習(xí)者通過對(duì)科學(xué)探究過程的體驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力也成為教育所追求的目標(biāo)。以多媒體、互聯(lián)網(wǎng)為代表的信息技術(shù)和以“知識(shí)”為核心資源的知識(shí)經(jīng)濟(jì)相輔相成的發(fā)展，一方面加速了知識(shí)總量指數(shù)式增長和日新月異的更新，另一方面也為知識(shí)的掌握和學(xué)習(xí)創(chuàng)造了前所未有的條件和環(huán)境。“信息技術(shù)已經(jīng)成為一種全方位改變?nèi)祟惿鐣?huì)空間的技術(shù)架構(gòu)，它已不只是一種傳遞信息的工具，而已成為一個(gè)人們的社會(huì)環(huán)境，一個(gè)生活空間”。在這種全新的社會(huì)環(huán)境中，“知識(shí)”成為了經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和社會(huì)發(fā)展中的最有價(jià)值的資源和最具革命的推動(dòng)力。經(jīng)濟(jì)發(fā)展由工業(yè)經(jīng)濟(jì)向知識(shí)經(jīng)濟(jì)整體性的變遷，使得整個(gè)社會(huì)對(duì)知識(shí)倍加重視，并引發(fā)了全球化和知識(shí)經(jīng)濟(jì)背景下學(xué)習(xí)的變遷。在這種環(huán)境下，對(duì)于知識(shí)的學(xué)習(xí)應(yīng)該做相應(yīng)的轉(zhuǎn)變，學(xué)習(xí)者不僅僅需要學(xué)習(xí)傳統(tǒng)教學(xué)中應(yīng)該掌握的知識(shí)，更應(yīng)該學(xué)會(huì)如何利用現(xiàn)有的各種教學(xué)軟件和網(wǎng)絡(luò)上豐富的教學(xué)資源學(xué)習(xí)知識(shí)，學(xué)會(huì)在信息化學(xué)習(xí)的過程中體驗(yàn)科學(xué)探究過程，成為具有主體意識(shí)和創(chuàng)新精神的人才，目前知識(shí)的快速更新以及信息技術(shù)在實(shí)際生活中的普及使得利用教學(xué)軟件系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)成為學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)中十分重要的部分。但是，當(dāng)前我國教學(xué)軟件的發(fā)展較為落后，品種單一、制作粗糙、交互性差、界面不理想、連貫性差，難以形成系列產(chǎn)品，更難以進(jìn)行大面積的推廣。

編輯推薦

《化學(xué)CAI設(shè)計(jì)》為四川省2005年省級(jí)精品課程配套教材。

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