化學CAI設計

前言

本書系統(tǒng)地敘述了計算機虛擬實驗教學在化學領域中的應用，重點探討了具有交互智能性的“體驗式學習軟件”的定義、設計、制作及其在教學中應用的問題，為應用于化學學習的虛擬仿真實驗軟件的設計開發(fā)提供了一條新的思路和技術實現路徑?？v觀當前的計算機輔助化學教學，多是采用媒體制作軟件實現單一的線性動畫或是視頻演播的教學軟件來進行教學設計，這些實現技術在計算機輔助化學教學中所需的學科性、系統(tǒng)性、集成性、參與性和可擴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教育信息化以及學習者的發(fā)展。本書正是在這一環(huán)境下，基于計算機虛擬實驗的原理為計算機輔助化學教學尋求一個富于化學學科特性的、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CAI設計這一研究的基本問題，主要分為7章內容：教育技術發(fā)展經歷了哪些道路？當前教育技術的發(fā)展現狀又是什么？教育技術與學科之間的整合為我們帶來了哪些新的契機？教育技術在這種情況下又出現了哪些變化？帶著這一系列的問題，第1章對教育技術的歷史沿革進行了探討。研究表明，當教育技術與化學學科相結合，其關鍵問題是開發(fā)出既符合教學要求又服從學生認知規(guī)律的高質量的學習軟件，結合教師的主導作用，激發(fā)學習者學習化學的熱情，提高學習者的學習質量。那么，符合這種要求的新型信息化教學軟件具有哪些屬性和特征呢？為了揭示這個答案，第2章在對傳統(tǒng)信息化教學軟件研究的基礎上，闡明了“交互智能”是新型信息化教學軟件所具有的必要條件，并以此為基礎提出了“體驗式學習軟件”的概念，歸納總結出該軟件在化學教學中的作用。在以上討論的基礎上，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章對信息化化學教學素材的制作、化學教學基礎動畫的設計和“交互智能性”體驗式學習軟件的設計等內容進行了研究，是作者對開發(fā)設計化學“體驗式學習軟件”的實踐研究，從技術上實現了這一類軟件“交互性”和“智能性”的主要特點。

內容概要

本書緊扣計算機輔助教學在化學領域中的應用，重點探討了具有交互智能性的“體驗式學習軟件”的定義、設計、制作以及其在教學中應用的問題，為化學學習軟件的設計開發(fā)提供了新的思路和技術實現路徑。全書分為7章，由教育技術發(fā)展趨勢、“體驗式學習軟件”的概念、交互智能性“體驗式學習軟件”的設計方法及其教學應用四大模塊組成。     本書可作為高等師范學?；瘜W專業(yè)、計算機輔助教學設計專業(yè)課程的教材，也可作為教育技術相關專業(yè)人員、中學教師從事交互智能性教學軟件設計與開發(fā)的參考書。

書籍目錄

引言　從重構學習方式到重構教學軟件 第1章　教育技術的發(fā)展與融合走向 　1.1　基本概念的界定 　　1.1.1　教育技術的基本概念 　　1.1.2　幾個專用名詞的解析 　1.2　教育技術發(fā)展的歷程考察 　　1.2.1　國外教育技術的發(fā)展 　　1.2.2　我國教育技術的發(fā)展 　1.3　教育技術的發(fā)展趨勢——后現代教育技術 　　1.3.1　后現代教育技術的研究概況 　　1.3.2　后現代教育技術與化學學科的深層次整合 　1.4　教育技術的融合走向——現實與虛擬的聯結 第2章　新型信息化教學軟件 　2.1　傳統(tǒng)信息化教學軟件的現實審視 　　2.1.1　國內外教學軟件的現狀分析 　　2.1.2　影響我國教學軟件發(fā)展的因素 　　2.1.3　教學應用軟件發(fā)展的方向 　2.2　新型信息化教學軟件的本質揭示 　　2.2.1　體驗式學習概述 　　2.2.2　新課程標準的要求 　　2.2.3　信息技術與課程整合的要求 　　2.2.4　新型信息化教學軟件的本質 　2.3　“體驗式學習軟件”的內涵剖析 　　2.3.1　體驗式學習軟件的概念 　　2.3.2　體驗式學習軟件的特點 　　2.3.3　軟件的設計使用模型 　　2.3.4　實現技術 　2.4　化學學科與“體驗式學習軟件”的融合滲透 　　　2.4.1　化學體驗式學習軟件的個案分析 　　　2.4.2　化學體驗式學習軟件開發(fā)的基本技術 第3章　化學CAI素材設計 　3.1　化學CAI素材定義與分類 　　3.1.1　教學資源與信息化教學資源 　　3.1.2　教學素材與數字化教學素材 　　3.1.3　化學CAI素材及其分類 　3.2　靜態(tài)素材的設計 　　3.2.1　玻璃彎管的設計 　　3.2.2　玻璃燒瓶的設計 　　3.2.3　金屬固體材質的設計 　　3.2.4　模糊材質的設計 　3.3　動態(tài)素材的設計 　　3.3.1　動態(tài)火焰的設計 　　3.3.2　動態(tài)蒸汽、煙霧的設計 　　3.3.3　溶液顏色變化過程的設計 　　3.3.4　沉淀產生過程的設計 　　3.3.5　轉移液體過程的設計 　　3.3.6　氣體生成過程的設計 　　3.3.7　滴管吸滴液過程的設計 第4章　化學CAI基礎動畫設計 　4.1　觸發(fā)式動畫的概述 　4.2　單點式觸發(fā)線性動畫 　　4.2.1　過濾操作中各對象影片剪輯的設計 　　4.2.2　過濾操作的動畫設計 　4.3　多點式觸發(fā)線性動畫 　　4.3.1　氯氣的實驗室制法中各對象影片剪輯的設計 　　4.3.2　氯氣的實驗室制法的動畫設計 第5章　化學體驗式學習軟件的技術基礎 　5.1　交互仿真性化學體驗式學習軟件的設計理念 　　5.1.1　交互仿真性體驗式學習軟件設計思路 　　5.1.2　交互仿真性體驗式學習軟件中的控制技術 　5.2　點燃與熄滅酒精燈動畫設計　……第6章　化學體驗式學習軟件的綜合設計與開發(fā) 第7章　化學體驗式學習軟件教學應用的理論與實踐 附錄1　元件與基本操作附錄2　Flash動畫基礎 附錄3　影片剪輯 附錄4　動作腳本（ActionScript2.0） 附錄5　按鈕 附錄6　動畫中的聲音 參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：隨著信息時代的到來，一場“學習的革命”正在全球興起。計算機發(fā)展到多媒體階段所引發(fā)質的飛躍擴展了計算機的應用范圍，從基礎上引發(fā)了閱讀、寫作、計算方式的歷史性變革?！岸嗝襟w計算機和掌握多媒體技術的人共同構成信息時代的社會細胞。當一個新時代的社會細胞成熟了，這一時代也就隨之降臨了”。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]，這對人類學習方式的挑戰(zhàn)是令人震驚的。聯合國教科文組織于1996年提出，新世紀教育改革要圍繞“學會學習（1earn to know）、學會做事（1earn to do）、學會共同生活（1earn to live together）、學會生存（1earn to be）”進行重新設計和規(guī)劃，目前這“四大學習支柱”已經成為新世紀人才培養(yǎng)的目標。在國際社會規(guī)劃和思考未來人才培養(yǎng)如何對應全球化發(fā)展趨勢的同時，培養(yǎng)學習者科學探究能力和提高學習者科學素養(yǎng)的教育思潮也逐步形成并越來越受到關注和重視，學習者通過對科學探究過程的體驗，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和實踐能力也成為教育所追求的目標。以多媒體、互聯網為代表的信息技術和以“知識”為核心資源的知識經濟相輔相成的發(fā)展，一方面加速了知識總量指數式增長和日新月異的更新，另一方面也為知識的掌握和學習創(chuàng)造了前所未有的條件和環(huán)境?！靶畔⒓夹g已經成為一種全方位改變人類社會空間的技術架構，它已不只是一種傳遞信息的工具，而已成為一個人們的社會環(huán)境，一個生活空間”。在這種全新的社會環(huán)境中，“知識”成為了經濟活動和社會發(fā)展中的最有價值的資源和最具革命的推動力。經濟發(fā)展由工業(yè)經濟向知識經濟整體性的變遷，使得整個社會對知識倍加重視，并引發(fā)了全球化和知識經濟背景下學習的變遷。在這種環(huán)境下，對于知識的學習應該做相應的轉變，學習者不僅僅需要學習傳統(tǒng)教學中應該掌握的知識，更應該學會如何利用現有的各種教學軟件和網絡上豐富的教學資源學習知識，學會在信息化學習的過程中體驗科學探究過程，成為具有主體意識和創(chuàng)新精神的人才，目前知識的快速更新以及信息技術在實際生活中的普及使得利用教學軟件系統(tǒng)進行學習成為學習者學習中十分重要的部分。但是，當前我國教學軟件的發(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，難以形成系列產品，更難以進行大面積的推廣。

編輯推薦

《化學CAI設計》為四川省2005年省級精品課程配套教材。

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