立体化教材的设计与开发

【摘要】信息技术的发展对基于数字资源的立体化教材设计提出了新的要求，文章分析了立体化教材的基本特征，提出了立体化教材的教学设计框架，论述了媒体选择与设计的模型和原则，最后详细阐述了立体化教材的基本结构体系，这对推进立体化教材建设具有现实意义。

【关键词】立体化教材；教学设计；教材开发；教学包

【中图分类号】G40–057 【文献标识码】B 【论文编号】1009—8097 (2008) 10—00105—05

一 立体化教材的基本特征

教材是教师和学生学习学科知识的主要材料，对实现教学目标有举足轻重的作用，起着承载课程内容、预定教学计划、传递教学信息的功能。狭义来说，教材指教科书；广义来说，教材包括教科书、教学参考书、练习册、地图册、填充图册、教学挂图、教具、投影（幻灯）片、录音、录像、电影等。本文要探讨的立体化教材，实际上指的就是广义的教材。关于立体化教材，国外早有类似说法，如 integrated textbook（综合教材）、learning/study package（学习包）、teaching/instructional package（教学包）等。我国传统教材主要建立在纸介质基础上，信息技术的发展正在使教材的形式和内容发生巨大变化，已经从单一的书本，发展到多种媒体形式的立体化状态。综而观之，立体化教材具有以下基本特征。

1 立体化教材具有多样化的表现形式

传统的教材主要包括呈现内容的教科书、帮助教师分析教科书内容的参考书、辅助学生理解知识的学习指导书，它们大多数是纸质印刷的形式，无法表达直观内容、声音效果以及演示事物变化过程等。立体化教材填补了这种不足, 以多样化的媒体资源表现形式提供教学内容。从内容呈现方式看，立体化教材可以通过文字、插图等静态媒体形式表现，也可以通过动画、声音、视频、网络流媒体等数字资源媒体形式呈现；从产品表现形式看，可以有印刷教材、音像制品、电子出版物、网络出版物等，具体包括文字教材、教学辅导、电子教案、助教助学课件、素材库、网络课程、试题库、工具软件、教学支撑环境等。从存储与传递媒介看，主要有纸质印刷、录像带、录音带、CD/VCD、DVD、U盘、硬盘、网络服务器等。

2 立体化教材是针对教与学的一套整体解决方案

通常，人们认为既有纸介质又有光盘或网络形式的教材就是立体化教材，其实，这样的理解是不全面的，媒介表现形式的多样化只是教材的外在形式，其内在本质是内容编排与呈现方式的立体化设计，主要指以现代教育教学理论尤其是建构主义理论为指导，以网络、多媒体等信息技术为依托，提供一整套能够最大限度地满足教与学需要的整体解决方案，其目的是更新教学观念和教学模式，提高教学质量和效益。

3 立体化教材是立足于一体化设计的教学系统

在传统以教科书为主的教材体系中，更多的是学科知识体系的浓缩和再现，教材的核心内容是各门学科中的基本知识结构，并强调学科领域之间的界限。这种教材尽管能够满足学科系统化知识学习的需要，但在培养学生的个性特质、创新能力和实践能力方面存在明显不足。而立体化教材体系的设计，要综合考虑课程目标的多维度、教学对象的多层次、表现形式的多媒体、解决问题的多角度等不同层面的要求，充分发挥各种媒体的优势，强调各种媒体的整体教学设计，从而形成媒体间的互动互补。基于这样的设计思想，立体化教材可以看成教学系统。按照系统论的基本思想，把为达到一定的教学目的，实现一定的教学功能的各种教学组织形式看成教学系统，可以指学校的全部教学工作，也可以是一门课程、一个单元或一节课的教学，或是为达到某种教学目的而实施的、有控制的教学信息传递过程。[1] 因此，立体化教材设计要根据不同学科、不同应用对象、不同的应用环境来进行设计，以满足多样化、个性化、实用化的教与学需求。同时，教材的各组成部分在教学思想、教学内容、教学目标、教学策略上要有机融合，互为补充，形成综合的知识体系。

4 立体化教材要为教与学提供多种方法和途径

信息技术的发展为课程内容选择、教学活动组织、信息呈现方式等提供了有力的支撑，立体化教材不仅拓展了教材资源的形态结构，同时也拓展了教与学的时空结构和活动方式。不同媒体形式的教材具有不同的特点和教学功能，能够为多种教与学方法的运用提供广阔的空间。同时，还能依据学习者的认知特征提供不同层次的学习内容和目标要求，尽可能适应学生个性和学习风格的差异，为每个学生提供最适合的学习材料，构建最恰当的媒体资源环境，渗透最优化的学习方法。

二 立体化教材的教学设计框架

在立体化教材建设中，重要的不是教学资源的堆积，而是资源的教学设计。从目前的开发现状来看，存在的问题不在于内容和媒体表现形式，而是更多地反映在资源的有效整合上。事实上，学校缺少有效设计的教学资源，即使拥有完善的硬件设施和先进的技术手段，也不过是一种摆设，无法真正发挥作用和优势。

1 教学设计应用层次与立体化教材开发的关系

教学系统设计也称教学设计，是利用传播理论、教学理论、系统论、学习理论，把教学原理转换成教学材料和教学活动计划的系统过程，是解决教什么和怎么教的过程。教学设计的研究对象是不同层次的教学系统，这一系统包括促进学生学习的内容、条件、资源、方法和活动等。具体说来，可以是直接用于教学过程，完成一定教学目标的教学资源（如印刷教材、音像教材），也可以是对一门课程的标准与实施方案的设计（如网络课程），还可以是对一个单元、一节课的设计与计划（如教学课件）。根据教学中问题范围、大小的不同，教学设计相应地具有不同的应用层次，一般可归纳为三个层次。[2]

以“产品”为中心。把教学中需要使用的媒体、材料、教学包等当作产品来进行设计。从产品属性来看，立体化教材各组件的设计与开发就属于这一应用层次。

以“课堂”为中心。这个层次的设计范围是课堂教学，它是根据课程培养目标的要求，在已有的教学设施和教学资源的条件下进行教学设计。从教学功能看，立体化教材开发中针对具体单元、具体活动、具体任务的内容选择与设计，往往要借鉴并应用这一层次的教学设计。

以“系统”为中心。按照系统观点，上面两个层次中的教学产品和课堂教学都可看作是教学系统，但这里指功能更复杂、涉及更多教学因素的教学系统，涉及内容较广，设计难度较大。这一层次的设计需要由教学设计人员、学科专家、教师、行政管理人员，甚至有学生参与试验的小组来共同完成。从目前各学科课程整套立体化教材的开发来看，实际上适合采用“系统”层次的教学设计。

关于教学设计的应用层次与立体化教材开发的关系，可以用图1来表示。

2 立体化教材的教学设计框架

模式是再现现实的一种理论性的简约形式，教学设计模式就是在教学系统设计的实践当中逐渐形成的、运用系统方法进行教学系统设计的理论简约形式。它是一套程序化的步骤，不同的教学设计模式包含的步骤不尽相同，但一般教学设计模式都包括四个基本要素：学习者、目标、策略、评价。对立体化教材设计具有指导作用的一般教学设计模式是由史密斯（Smith P.L.）和雷根（Ragan T.J.）于1993年提出并发表在他们合著的《教学设计》一书中的“史密斯—雷根模式”。[3]以这一模式为基础，依据教材设计目标、原则以及实际需要，我们提出了图2所示立体化教材的教学设计框架。

这一设计框架包括前端分析、策略制定、教材总体结构设计、媒体选择与设计、教学模式设计、教材编写制作、教材编排呈现、测试试验、评价和修改等环节。下面着重探讨对立体化教材开发具有特殊意义的两个关键环节：媒体选择与设计、教材的结构体系。

三 立体化教材的媒体选择与设计

各种媒体都有其自身的特点，只有正确认识媒体的特性和使用效果，才能适当选择与设计媒体及其媒体组合，最大限度地发挥媒体自身的优势，从而优化整个教学过程。

1 一种媒体选择模型——新“经验之塔”

为了达到预期的学习效果，选择适合的媒体并进行有效的设计是教材教学设计的重要的策略要素。人们为了在选择与设计教学媒体时能够使判断更为客观、准确，在大量的媒体应用实践中逐步总结了一些方法和模型。图3是把学习经验与记忆特性、学习目标理论结合起来的一个模型，本文称之为新“经验之塔”。

（1） “经验之塔”理论。美国教育家戴尔（Dale E.）在1946年所著的《Audio Visual Methods In Teaching》一书中提出了“经验之塔”理论。[4] 与问题表、矩阵式、算法型、流程图等选择与使用教学媒体的模型相比，“经验之塔”更具可操作性，它把人类的学习经验依据抽象程度的不同分成三类（做的经验、观察经验和抽象经验）十个层次，提出了学习间接经验应尽可能以直接经验作为基础，学习应从生动直观向抽象思维发展，符合人类的认识规律，同时为媒体的选择与设计提供了理论依据。

（2） 关于记忆的持久性。美国实验心理学家特瑞赤拉（Treicher）做了一个关于记忆持久性的实验，结果是：人们一般能记住所阅读内容的10%、所听到内容的20%、所看到内容的30%、所听到和看到内容的50%、所说和所写内容的70%、所做并说出来内容的90%。可见，学生学习过程中，如果既能听到又能看到，还能参与操作实践，并通过讨论交流，用自己的语言表达出来，知识的保持效果是最优的。因此，基于文字、声音、图像、动画、视频等多种媒体的立体化教材不仅有利于知识的获取，而且有利于知识的保持。

（3） 教学目标理论。美国教育心理学家布卢姆（Bloom B.S.）把认知领域的教育目标分为按照从简单到复杂顺序排列的6个类别：知识、领会、运用、分析、综合和评价，形成了一个由浅到深的认知层次，而且每个层次可用相应的行为动词来表述。我们依据“经验之塔”的三类学习经验，相应地把描述教学目标的行为动词与之相对应，从而确定相关学习经验的层次，进而为媒体选择与设计提供指导。

2 媒体选择与设计的基本原则

关于媒体的选择与设计，虽然至今没有通行的方法，但基本原则却是相对成熟与稳定的。

（1） 依据媒体属性——功能适用原则。具体到各种教学媒体，因各自运用了不同的符号承载信息，刺激接受者不同的感官，因而表现出的教学功能与特性各不相同。为此，选择与运用各类教学媒体时，可以从媒体的表现力、参与性、可控性和传送能力等属性进行选择与鉴别，取长补短，综合运用。[5]

（2） 依据教学目标——目标控制原则。首先要对课程教学目标进行深入分析，逐层细化，直至阐明每个教学活动要达到的目标，构建出相应的目标体系，然后依据不同层次的教学目标，采用不同的媒体组合并进行总体的规划和设计，并作为确定媒体内容和表现形式的指导性依据。

（3） 依据教学内容——内容符合原则。首先要结合学生的知识基础，确定教学内容的起点，落实达成教学目标所必须涵盖的知识点，形成知识点网络，然后找出其中的重点和难点，再构思用来表现这些知识点的媒体内容以及解决这些重难点的方法、技术和手段。不同章节的教学内容对教学媒体也有不同要求。例如，可以把理论性、知识性较强的内容放在教科书中，使教科书成为运用各种配套资源的核心；把教学分析、教学建议、教学案例等放在教师用书中；把优秀教师的示范课制作成录像放到VCD或DVD光盘中；把操作示范、过程讲解、模拟演示、技能练习等制作成动画或视频放在CD－ROM光盘中；把动态性、时效性较强的内容通过网站发布；必要时还可以建立网络课程平台，为课程资源共享与交流提供更广阔的空间。

（4） 依据教学对象——对象适应原则。不同学生的学习特征往往存在较大差异，媒体选择与设计首先要认真分析学习者的初始能力、一般特征与学习风格等，然后采用与之相适应的媒体。例如，小学生的认知特点是直观形象的思维占优势, 但注意力不容易持久保持, 可以较多地使用图形图像、音乐、动画、视频等媒体；对于初中生，以适当减少直观形象的媒体教学，有意识地帮助学生由形象思维逐渐向抽象思维过渡。到了高中阶段, 学生的概括和抽象能力发展了, 感知的经验也逐渐丰富起来, 注意力集中的时间延长, 选用的媒体可以广泛一些, 传递的内容扩展到分析、综合、抽象、概括, 增加了理性认识的份量。

（5） 依据背景条件——经济效率原则。要在充分调研教材使用地区的经济实力、文化背景、师资水平、使用环境和管理水平等教学背景和资源条件的基础上进行媒体选择与设计，力求物尽其用，实现经济效率的最大化。广泛的调研分析是实现“立体”效果的前提，直接关系着设计的有效性、适应性与合理性。一般可以从三个层面进行调研：一是使用教材需要满足的必要条件；二是使用教材的学校在必要条件方面的现状以及师生对现有条件的态度；三是在未来一段时期内，学校在这些必要条件方面可能改进的最大程度如何。

四 立体化教材的结构体系

关于教材结构，不同的时期不同应用场合有不同的认识。本文主要采用叶立群先生的观点“教材结构指的是教材有哪几部分，哪几种形式组成的。”目前，从产品形态上看，立体化教材主要由印刷教材、音像教材、教学课件、网络教材、学具教具、教学素材、网络教学平台、网络支持系统等组成。表3列出了立体化教材的基本组成类型、媒体设计要点及其优势和不足。

可以看出，要确定立体化教材的结构，首先要把各组成部件置于总体目标体系和知识框架之中进行整体教学设计，因为立体化教材绝不是各种教学媒体的简单拼凑、组合，而是以统一的指导思想、设计理念、编制策略、编排风格等贯穿整个设计与开发的过程，每一部分内容和表现形式既相互补充又相互融合。

总之，立体化教材设计与开发要以优化教学效果为目的，追求好效果、高效率、吸引人。具体说来，要从需要出发，明确目标和问题解决的优先顺序；媒体形式不是越多越好，而要物尽其用；要妥善处理各媒体之间的关系，优势互补；要以学习者为主体，关注学习方法、学习情境和学习帮助的设计。

参考文献

[1] 何克抗,郑永柏,谢幼如.教学系统设计[M].北京:北京师范大学出版社,2002:5.

[2] 何克抗,李文光.教育技术学[M].北京:北京师范大学出版社,2002:156.

[3] 何克抗,李文光.教育技术学[M].北京:北京师范大学出版社,2002:166.

[4] 乌美娜.教学设计[M].北京:高等教育出版社.1994:53-202.

[5] 章伟民. 要重视教学媒体的选择和组合运用[J]. 北京:教学仪器与实验, 2000, 16(9):31-33.