北京師范大學(xué) 何克抗
一、多媒體教育應(yīng)用的重大意義
自進(jìn)入九十年代以來(lái)，多媒體技術(shù)迅速興起、蓬勃發(fā)展，其應(yīng)用已遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)生活的各個(gè)角落，正在對(duì)人類(lèi)的生產(chǎn)方式、工作方式乃至生活方式帶來(lái)巨大的變革。特別是由于多媒體具有圖、文、聲并茂甚至有活動(dòng)影象這樣的特點(diǎn)，所以能提供最理想的教學(xué)環(huán)境，它必然會(huì)對(duì)教育、教學(xué)過(guò)程產(chǎn)生深刻的影響。這種深刻影響可以用一句話來(lái)概括：多媒體技術(shù)將會(huì)改變教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法，最終導(dǎo)致整個(gè)教育思想、教學(xué)理論甚至教育體制的根本變革。多媒體技術(shù)之所以對(duì)教育領(lǐng)域有如此重大的意義，是由于多媒體技術(shù)本身具有許多對(duì)于教育、教學(xué)過(guò)程來(lái)說(shuō)是特別寶貴的特性與功能，這些特性與功能是其他媒體(例如幻燈、投影、電影、錄音、錄像、電視等)所不具備或是不完全具備的。首先應(yīng)該說(shuō)明一點(diǎn)：這里所說(shuō)的多媒體技術(shù)是以計(jì)算機(jī)為中心的多媒體技術(shù)。在前幾年的一些書(shū)籍中曾提到過(guò)多媒體組合教學(xué)，那種多媒體的概念不一樣，那只是將幾種媒體加以簡(jiǎn)單的組合(例如把幻燈、投影、錄音、錄相加以組合)。今天的多媒體技術(shù)則是以計(jì)算機(jī)為中心，把語(yǔ)音處理技術(shù)、圖象處理技術(shù)、視聽(tīng)技術(shù)都集成在一起，而且把語(yǔ)音信號(hào)、圖象信號(hào)先通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換變成統(tǒng)一的數(shù)字信號(hào)，這樣作以后，計(jì)算機(jī)就可以很方便地對(duì)它們進(jìn)行存儲(chǔ)、加工、控制、編輯、變換，還可以查詢(xún)、檢索。顯然，這與原來(lái)把多種形式媒體組合在一起是完全不一樣的，因?yàn)樗峭ㄟ^(guò)計(jì)算機(jī)把幾種處理不同媒體信息的技術(shù)集成在一起。集成方法就是通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換，全變成數(shù)字；而且為了便于加工，便于傳輸，還要進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，傳到指定地點(diǎn)以后再還原，有一整套復(fù)雜的技術(shù)通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。所以現(xiàn)在的多媒體技術(shù)，實(shí)際上是以多媒體計(jì)算機(jī)來(lái)體現(xiàn)的，下面我就從多媒體計(jì)算機(jī)四個(gè)方面的特性與功能來(lái)說(shuō)明它對(duì)教育應(yīng)用的重大意義。
1、多媒體計(jì)算機(jī)的交互性有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和認(rèn)知主體作用的發(fā)揮
人機(jī)交互、立即反饋是計(jì)算機(jī)的顯著特點(diǎn)，是任何其他媒體所沒(méi)有的。多媒體計(jì)算機(jī)進(jìn)一步把電視機(jī)所具有的視聽(tīng)合一功能與計(jì)算機(jī)的交互功能結(jié)合在一起，產(chǎn)生出一種新的圖文并茂的、豐富多彩的人機(jī)交互方式，而且可以立即反饋。這樣一種交互方式對(duì)于教學(xué)過(guò)程具有重要意義，它能夠有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)欲望，從而形成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。交互性是計(jì)算機(jī)和多媒體計(jì)算機(jī)所獨(dú)有的，正是因?yàn)檫@個(gè)特點(diǎn)使得多媒體計(jì)算機(jī)不僅是教學(xué)的手段方法，而且成為改變傳統(tǒng)教學(xué)模式乃至教學(xué)思想的一個(gè)重要因素。
大家知道，在傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中一切都是由教師決定。從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略、教學(xué)方法、教學(xué)步驟甚至學(xué)生做的練習(xí)都是教師事先安排好的，學(xué)生只能被動(dòng)地參與這個(gè)過(guò)程，即處于被灌輸?shù)臓顟B(tài)。而在多媒體計(jì)算機(jī)這樣的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境中學(xué)生則可以按照自己的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)興趣來(lái)選擇自己所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，可以選擇適合自己水平的練習(xí)，如果教學(xué)軟件編得更好，連教學(xué)模式也可以選擇，比如說(shuō)，可以用個(gè)別化教學(xué)模式，也可以用協(xié)商討論的模式。使計(jì)算機(jī)象學(xué)習(xí)伙伴一樣和你進(jìn)行討論交流。也就是說(shuō)，學(xué)生在這樣的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境中有了主動(dòng)參與的可能，而不是一切都由教師安排好，學(xué)生只能被動(dòng)接受。按認(rèn)知學(xué)習(xí)理論的觀點(diǎn)，人的認(rèn)識(shí)不是外界刺激直接給予的，而是外界刺激與人的內(nèi)部心理過(guò)程相互作用產(chǎn)生的，必須發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性，才能獲得有效的認(rèn)知，這種主動(dòng)參與性就為學(xué)生的主動(dòng)性、積極性的發(fā)揮創(chuàng)造了很好的條件，即能真正體現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知主體作用。
2、多媒體計(jì)算機(jī)提供外部刺激的多樣性有利于知識(shí)的獲取與保持
多媒體計(jì)算機(jī)提供的外部刺激不是單一的刺激，而是多種感官的綜合刺激。這對(duì)于知識(shí)的獲取和保持，都是非常重要的。實(shí)驗(yàn)心理學(xué)家赤瑞特拉（Treicher）作過(guò)兩個(gè)著名的心理實(shí)驗(yàn)，一個(gè)是關(guān)于人類(lèi)獲取信息的來(lái)源，就是人類(lèi)獲取信息到底主要通過(guò)哪些途徑。他通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)證實(shí)：人類(lèi)獲取的信息83%來(lái)自視覺(jué)，11%來(lái)自聽(tīng)覺(jué)，這兩個(gè)加起來(lái)就有94%。還有3.5%來(lái)自嗅覺(jué)，1.5%來(lái)自觸覺(jué)，1%來(lái)自味覺(jué)。多媒體技術(shù)既能看得見(jiàn)，又能聽(tīng)得見(jiàn)，還能用手操作。這樣通過(guò)多種感官的刺激獲取的信息量，比單一地聽(tīng)老師講課強(qiáng)得多，信息和知識(shí)是密切相關(guān)的，獲取大量的信息就可以掌握大量的知識(shí)。他還作了另一個(gè)實(shí)驗(yàn)，是關(guān)于知識(shí)保持即記憶持久性的實(shí)驗(yàn)。結(jié)果是這樣的：人們一般能記住自己閱讀內(nèi)容的10%，自己聽(tīng)到內(nèi)容的20%，自己看到內(nèi)容的30%，自己聽(tīng)到和看到內(nèi)容的50%，在交流過(guò)程中自己所說(shuō)內(nèi)容的70%。這就是說(shuō)，如果既能聽(tīng)到又能看到，再通過(guò)討論、交流用自己的語(yǔ)言表達(dá)出來(lái)，知識(shí)的保持將大大優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)的效果。這說(shuō)明多媒體計(jì)算機(jī)應(yīng)用于教學(xué)過(guò)程不僅非常有利于知識(shí)的獲取，而且非常有利于知識(shí)的保持。
3、超文本功能可實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)信息最有效的組織與管理
超文本(Hypertext)是按照人腦的聯(lián)想思維方式非線性地組織管理信息的一種先進(jìn)技術(shù)。如果所管理的信息不僅是文字，而且還包含圖形、圖象、聲音等其它媒體信息，那就成為一個(gè)超媒體系統(tǒng)，換句話說(shuō)，超媒體就是多媒體加超文本。事實(shí)上目前的絕大多數(shù)多媒體系統(tǒng)都是采用超文本方式對(duì)信息進(jìn)行組織與管理。因此在一般情況下，也可以對(duì)超媒體系統(tǒng)與多媒體系統(tǒng)不加區(qū)分，即把超文本看作是多媒體系統(tǒng)的一種特有功能。
如果按超文本方式組織一本書(shū)，就和傳統(tǒng)的文件或印刷的書(shū)籍完全不同，這時(shí)的正文(文章、段落、或一句話、一個(gè)詞)都按相互間的聯(lián)系被組織成正文網(wǎng)。這本書(shū)無(wú)所謂第一頁(yè)和最后一頁(yè)，從哪段正文開(kāi)始閱讀，以及接下來(lái)讀什么都由讀者的意愿來(lái)決定。選擇下一段正文的依據(jù)不是順序，也不是索引，而是正文之間的語(yǔ)義聯(lián)系。認(rèn)知心理學(xué)的研究表明，人類(lèi)思維具有聯(lián)想特征。人在閱讀或思考問(wèn)題過(guò)程中經(jīng)常由于聯(lián)想從一個(gè)概念或主題轉(zhuǎn)移到另一個(gè)相關(guān)的概念或主題。所以按超文本的非線性、網(wǎng)狀方式組織管理信息和按傳統(tǒng)文本的線性、順序方式組織管理信息相比較，前者更符合人類(lèi)的思維特點(diǎn)和閱讀習(xí)慣。
超文本之所以具有上述優(yōu)越性是由其結(jié)構(gòu)特征決定的，超文本的基本結(jié)構(gòu)由節(jié)點(diǎn)(node)和鏈(link)組成。節(jié)點(diǎn)用于存儲(chǔ)各種信息，節(jié)點(diǎn)內(nèi)容可以是文本、語(yǔ)音、圖形、圖象或一段活動(dòng)影象;節(jié)點(diǎn)大小可以是一個(gè)窗口也可以是一幀或若干幀所包含的數(shù)據(jù)，鏈則用來(lái)表示各節(jié)點(diǎn)(即各種信息)之間的關(guān)聯(lián)。節(jié)點(diǎn)和鏈均有多種不同的類(lèi)型因而形成各種不同的多媒體系統(tǒng)。
利用多媒體的超文本功能實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)信息的組織與管理，其優(yōu)越性在于：
(1)可按教學(xué)目標(biāo)的要求，把包含不同媒體信息的各種教學(xué)內(nèi)容組成一個(gè)有機(jī)的整體。在傳統(tǒng)的印刷教材中，有關(guān)語(yǔ)音和活動(dòng)影象的內(nèi)容無(wú)法與文字內(nèi)容組成一體化的教材，只能以教科書(shū)、錄音帶、錄像帶三者各自獨(dú)立的形式，分別出版。顯然，這樣的教科書(shū)，其內(nèi)容必然是單調(diào)、枯燥的，與超文本方式組織的圖、文、音、像并茂的豐富多采的電子教材不可同日而語(yǔ)。
(2)按教學(xué)內(nèi)容的要求，把包含不同教學(xué)要求的各種教學(xué)資料組成一個(gè)有機(jī)的整體。教學(xué)過(guò)程的每個(gè)教學(xué)單元均包含課文、練習(xí)、習(xí)題、提問(wèn)、測(cè)驗(yàn)、對(duì)測(cè)驗(yàn)的解答及相應(yīng)的演示或?qū)嶒?yàn)，把這些教學(xué)內(nèi)容相關(guān)而教學(xué)要求不同的教學(xué)資料有機(jī)地組織在一起，無(wú)疑對(duì)課堂教學(xué)、課外復(fù)習(xí)或自學(xué)都是大有好處的。而按傳統(tǒng)文本的線性、順序方式來(lái)組織、管理教學(xué)內(nèi)容絕不可能做到這一點(diǎn)。
(3)可按學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)與水平把相關(guān)學(xué)科的預(yù)備知識(shí)及開(kāi)闊視野所需要的補(bǔ)充知識(shí)組成有機(jī)的整體。因材施教是優(yōu)化教學(xué)過(guò)程的重要目標(biāo)之一，但由于學(xué)生個(gè)體之間差異很大，要在傳統(tǒng)印刷教材中同時(shí)滿足基礎(chǔ)較差學(xué)生、一般學(xué)生和優(yōu)秀學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的不同需求是做不到的，而在多媒體電子教科書(shū)中這卻是輕而易舉的事情，只要利用超文本功能設(shè)置和預(yù)備知識(shí)有關(guān)的熱鍵以及和補(bǔ)充知識(shí)有關(guān)的熱鍵即可。
4、多媒體計(jì)算機(jī)可作為認(rèn)知工具實(shí)現(xiàn)最理想的學(xué)習(xí)環(huán)境
從八十年代中期到九十年代初，計(jì)算機(jī)作為工具在教育領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用主要有兩個(gè)方面：一是作為數(shù)據(jù)處理工具（如各種數(shù)據(jù)庫(kù)和電子表格處理軟件的應(yīng)用）；二是作為文字處理工具（如WPS和WORD軟件）。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)在教育領(lǐng)域作為工具應(yīng)用的一大發(fā)展，是作為教學(xué)過(guò)程中一種有效的認(rèn)知工具。
眾所周知，在過(guò)去的廿年中，強(qiáng)調(diào)刺激－反應(yīng)并把學(xué)習(xí)者看作是對(duì)外部刺激作出被動(dòng)反應(yīng)即作為知識(shí)灌輸對(duì)象的行為主義學(xué)習(xí)理論，已經(jīng)讓位給強(qiáng)調(diào)認(rèn)知主體的內(nèi)部心理過(guò)程并把學(xué)習(xí)者看作是信息加工主體的認(rèn)知學(xué)習(xí)理論。隨著心理學(xué)家對(duì)人類(lèi)學(xué)習(xí)過(guò)程認(rèn)知規(guī)律研究的不斷深入，認(rèn)知學(xué)習(xí)理論的一個(gè)重要分支棗建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論在西方逐漸流行。由于多媒體計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)所具有的多種特性特別適合于實(shí)現(xiàn)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境，換句話說(shuō)，多媒體計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)可以作為建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下的理想認(rèn)知工具，能有效地促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展，所以隨著多媒體計(jì)算機(jī)和Internet網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論正愈來(lái)愈顯示出其強(qiáng)大的生命力，并在世界范圍內(nèi)日益擴(kuò)大其影響。
下面我們就從"學(xué)習(xí)的含義"（即關(guān)于"什么是學(xué)習(xí)"）與"學(xué)習(xí)的方法"（即關(guān)于"如何進(jìn)行學(xué)習(xí)"）這兩個(gè)方面簡(jiǎn)要說(shuō)明建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的基本內(nèi)容。
(1)、關(guān)于學(xué)習(xí)的含義
學(xué)習(xí)是獲取知識(shí)的過(guò)程。建構(gòu)主義認(rèn)為，知識(shí)不是通過(guò)教師傳授得到，而是學(xué)習(xí)者在一定的情景即社會(huì)文化背景下，借助其他人（包括教師和學(xué)習(xí)伙伴）的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過(guò)意義建構(gòu)的方式而獲得。由于學(xué)習(xí)是在一定情景即社會(huì)文化背景下，借助其他人的幫助即通過(guò)人際間的協(xié)作活動(dòng)而實(shí)現(xiàn)的意義建構(gòu)過(guò)程，因此建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為"情景"、"協(xié)作"、"會(huì)話"和"意義建構(gòu)"是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素或四大屬性。
"情景"：學(xué)習(xí)環(huán)境中的情景必須有利于學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的意義建構(gòu)。這就對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)提出了新的要求，也就是說(shuō)，在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下，教學(xué)設(shè)計(jì)不僅要考慮教學(xué)目標(biāo)分析、學(xué)習(xí)者特征分析以及媒體的選擇與利用，還要考慮有利于學(xué)生建構(gòu)意義的情景的創(chuàng)設(shè)問(wèn)題，并把情景創(chuàng)設(shè)問(wèn)題看作是教學(xué)設(shè)計(jì)的最重要內(nèi)容之一。
"協(xié)作"：協(xié)作發(fā)生在學(xué)習(xí)過(guò)程的始終。協(xié)作對(duì)學(xué)習(xí)資料的搜集與分析、假設(shè)的提出與驗(yàn)證、學(xué)習(xí)成果的評(píng)價(jià)直至意義的最終建構(gòu)均有重要作用。
"會(huì)話"：會(huì)話是協(xié)作過(guò)程中的不可缺少環(huán)節(jié)。學(xué)習(xí)小組成員之間必須通過(guò)會(huì)話商討如何完成規(guī)定的學(xué)習(xí)任務(wù)的計(jì)劃；此外，協(xié)作學(xué)習(xí)過(guò)程也是會(huì)話過(guò)程，在此過(guò)程中，每個(gè)學(xué)習(xí)者的思維成果（智慧）為整個(gè)學(xué)習(xí)群體所共享，因此會(huì)話是達(dá)到意義建構(gòu)的重要手段之一。
"意義建構(gòu)"：這是整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程的最終目標(biāo)。所要建構(gòu)的意義是指：事物的性質(zhì)、規(guī)律以及事物之間的內(nèi)在聯(lián)系。在學(xué)習(xí)過(guò)程中幫助學(xué)生建構(gòu)意義就是要幫助學(xué)生對(duì)當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容所反映事物的性質(zhì)、規(guī)律以及該事物與其它事物之間的內(nèi)在聯(lián)系達(dá)到較深刻的理解。這種理解在大腦中的長(zhǎng)期存儲(chǔ)形式就是關(guān)于當(dāng)前所學(xué)內(nèi)容的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，也稱(chēng)"圖式"。
(2)、關(guān)于學(xué)習(xí)的方法
建構(gòu)主義提倡在教師指導(dǎo)下的以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)，也就是說(shuō)，既強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知主體作用，又不忽視教師的主導(dǎo)作用。教師是意義建構(gòu)的幫助者、促進(jìn)者，而不是知識(shí)的提供者與灌輸者。學(xué)生是信息加工的主體、是意義的主動(dòng)建構(gòu)者，而不是知識(shí)的被動(dòng)接受者和被灌輸?shù)膶?duì)象。
學(xué)生要成為意義的主動(dòng)建構(gòu)者，就要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中從以下幾個(gè)方面發(fā)揮主體作用：
①要用探索法、發(fā)現(xiàn)法去建構(gòu)知識(shí)的意義；
②在建構(gòu)意義過(guò)程中要求學(xué)生主動(dòng)去搜集并分析有關(guān)的數(shù)據(jù)和資料，對(duì)所學(xué)習(xí)的問(wèn)題要提出各種假設(shè)并努力加以驗(yàn)證；
�、垡髮W(xué)生把當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容所反映的事物盡量和自己已經(jīng)知道的事物相聯(lián)系，并對(duì)這種聯(lián)系加以認(rèn)真的思考。"聯(lián)系"與"思考"是意義構(gòu)建的關(guān)鍵。如果能把聯(lián)系與思考的過(guò)程與協(xié)作學(xué)習(xí)中的協(xié)商過(guò)程（即交流、討論的過(guò)程）結(jié)合起來(lái)，則學(xué)生建構(gòu)意義的效率會(huì)更高、質(zhì)量會(huì)更好。協(xié)商有"自我協(xié)商"與"交際協(xié)商"（也叫"內(nèi)部協(xié)商"與"社會(huì)協(xié)商"）兩種，自我協(xié)商是指自己和自己辯論什么是正確的；交際協(xié)商則指學(xué)習(xí)小組內(nèi)部相互之間的討論與辯論。
教師要成為學(xué)生建構(gòu)意義的幫助者，就要求教師在教學(xué)過(guò)程中從以下幾個(gè)面發(fā)揮主導(dǎo)作用：
①激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生形成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)；
�、谕ㄟ^(guò)創(chuàng)設(shè)符合教學(xué)內(nèi)容要求的情景和提示新舊知識(shí)之間聯(lián)系的線索，幫助學(xué)生建構(gòu)當(dāng)前所學(xué)知識(shí)的意義。
�、蹫榱耸挂饬x建構(gòu)更有效，教師應(yīng)在可能的條件下，組織協(xié)作學(xué)習(xí)（開(kāi)展討論與交流），并對(duì)協(xié)作學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行引導(dǎo)使之朝有利于意義建構(gòu)的方向發(fā)展。引導(dǎo)的方法包括：提出適當(dāng)?shù)膯?wèn)題以引起學(xué)生的思考和討論；在討論中設(shè)法把問(wèn)題一步步引向深入以加深學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解；要啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)規(guī)律、自己去糾正和補(bǔ)充錯(cuò)誤的或片面的認(rèn)識(shí)，切忌直接對(duì)學(xué)生進(jìn)行灌輸。
下面我們通過(guò)兩個(gè)實(shí)際課例說(shuō)明如何把多媒體計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)作為認(rèn)知工具以實(shí)現(xiàn)這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境。
課例1：澳大利亞"門(mén)尼彭茲中心小學(xué)"所作的試驗(yàn)
試驗(yàn)班為六年級(jí)，有30名學(xué)生，教師名字叫安德莉亞，當(dāng)前要進(jìn)行的教學(xué)內(nèi)容是關(guān)于奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)。像往常一樣，安德莉亞鼓勵(lì)她的學(xué)生圍繞教學(xué)內(nèi)容擬定若干題目（例如奧運(yùn)會(huì)的歷史和澳大利亞在歷次奧運(yùn)會(huì)中的成績(jī)等問(wèn)題），確定媒體在解決這些問(wèn)題的過(guò)程中所起的作用，并要求學(xué)生用多媒體形式直觀、形象地把自己選定的問(wèn)題表現(xiàn)出來(lái)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間在圖書(shū)館和Internet網(wǎng)上查閱資料以后，其中米徹爾和沙拉兩位小朋友合作制作了一個(gè)關(guān)于奧運(yùn)會(huì)歷史的多媒體演示軟件。在這個(gè)軟件向全班同學(xué)播放以前，教師提醒大家注意觀察和分析軟件表現(xiàn)的內(nèi)容及其特點(diǎn)。播放后立即進(jìn)行討論。一位學(xué)生說(shuō)，從奧運(yùn)會(huì)舉辦的時(shí)間軸線，他注意到奧運(yùn)會(huì)是每4年召開(kāi)一次。另一位學(xué)生則提出不同的看法，他認(rèn)為并不總是這樣，例如1904年、1906年和1908年這幾次是每?jī)赡昱e行一次。還有一些學(xué)生則注意到在時(shí)間軸線的1916，1940和1944這幾個(gè)年份沒(méi)有舉行奧運(yùn)會(huì)，這時(shí)教師提出問(wèn)題："為什么這些年份沒(méi)有舉辦奧運(yùn)會(huì)？"，有的學(xué)生回答，可能是這些年份發(fā)生了一些重大事情，有的學(xué)生則回答發(fā)生了戰(zhàn)爭(zhēng)，有的則更確切地指出1916年停辦是由于第一次世界大戰(zhàn)，1940和1944年停辦是由于第二次世界大戰(zhàn)。經(jīng)過(guò)大家的討論和協(xié)商，決定對(duì)米徹爾和沙拉開(kāi)發(fā)的多媒體軟件作兩點(diǎn)補(bǔ)充：①說(shuō)明第一、二次世界大戰(zhàn)對(duì)舉辦奧運(yùn)會(huì)的影響；②對(duì)奧運(yùn)歷史初期的幾次過(guò)渡性（兩年一次）奧運(yùn)會(huì)作出特別的解釋。這時(shí)候有位小朋友提出要把希特勒的照片通過(guò)掃描放到時(shí)間軸上的1940年這點(diǎn)上，以說(shuō)明是他發(fā)動(dòng)了二次大戰(zhàn)。教師詢(xún)問(wèn)全班其他同學(xué)："有無(wú)不同意見(jiàn)？"沙拉舉起手，高聲回答說(shuō)："我不同意用希特勒照片，我們應(yīng)當(dāng)使用一張能真實(shí)反映二次大戰(zhàn)給人民帶來(lái)巨大災(zāi)難（例如大規(guī)模轟炸或集體屠殺猶太人）的照片，以激起人們對(duì)希特勒的痛恨"。教師對(duì)沙拉的發(fā)言表示贊許。
從以上課例可以看到，教師為這個(gè)教學(xué)單元進(jìn)行的教學(xué)設(shè)計(jì)主要是讓學(xué)生用多媒體計(jì)算機(jī)建立一個(gè)有關(guān)奧運(yùn)會(huì)某個(gè)專(zhuān)題（例如奧運(yùn)歷史或澳大利亞在歷次奧運(yùn)中的成績(jī)）的情景，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)探索精神，再通過(guò)展開(kāi)討論，把對(duì)有關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解逐步引向深入。在這個(gè)課例中，學(xué)生始終處于主動(dòng)探索、主動(dòng)思考、主動(dòng)建構(gòu)意義的認(rèn)知主體位置，但是又離不開(kāi)教師事先所作的、精心的教學(xué)設(shè)計(jì)和在協(xié)作學(xué)習(xí)過(guò)程中畫(huà)龍點(diǎn)睛的引導(dǎo)；教師在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中說(shuō)的話很少，但是對(duì)學(xué)生建構(gòu)意義的幫助卻很大，充分體現(xiàn)了教師主導(dǎo)作用與學(xué)生主體作用的結(jié)合。整個(gè)教學(xué)過(guò)程圍繞建構(gòu)主義的情景、協(xié)作、會(huì)話和意義建構(gòu)這幾個(gè)認(rèn)知環(huán)節(jié)自然展開(kāi)，而自始至終又是在多媒體計(jì)算機(jī)環(huán)境下進(jìn)行的（同時(shí)用Internet實(shí)現(xiàn)資料查詢(xún))，所以上述例子是以多媒體計(jì)算機(jī)和Internet網(wǎng)作為認(rèn)知工具實(shí)現(xiàn)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境的很好范例。
課例2：澳大利亞"偉治柏克小學(xué)"所作的試驗(yàn)
試驗(yàn)班由三年級(jí)和四年級(jí)的學(xué)生混合組成，主持試驗(yàn)的教師叫瑪莉，要進(jìn)行的教學(xué)內(nèi)容是自然課中的動(dòng)物�，斃�?yàn)檫@一教學(xué)單元進(jìn)行的教學(xué)設(shè)計(jì)主要是，讓學(xué)生自己用多媒體計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)于本地動(dòng)物園的電子導(dǎo)游，從而建立一個(gè)有利于建構(gòu)"動(dòng)物"概念的情景�，斃蛘J(rèn)為這種情景對(duì)于學(xué)生非常有吸引力，因而能有效地激發(fā)起他們的學(xué)習(xí)興趣。她把試驗(yàn)班分成若干小組，每個(gè)小組負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)動(dòng)物園中某一個(gè)展館的多媒體演示�，斃蜃尯⒆觽冏约哼x擇：愿意開(kāi)發(fā)哪一個(gè)展館，愿意選哪一種動(dòng)物；是愿意收集有關(guān)的動(dòng)物圖片資料，還是愿意為圖片資料寫(xiě)出相應(yīng)的文字說(shuō)明；或是直接用多媒體工具去制作軟件，都由孩子們自己選擇。然后在此基礎(chǔ)上組成不同的學(xué)習(xí)小組。
這樣，每個(gè)展館就成為學(xué)生的研究對(duì)象，孩子們都圍繞自己的任務(wù)努力去搜集材料。例如，他們到動(dòng)物園的相應(yīng)展館去實(shí)地觀察動(dòng)物的習(xí)性、生態(tài)，到圖書(shū)館和Internet網(wǎng)上去查詢(xún)有關(guān)資料，以獲取動(dòng)物圖片和撰寫(xiě)說(shuō)明。在各小組完成分配的任務(wù)后，瑪莉組織全試驗(yàn)班進(jìn)行交流和討論。這種圍繞一定情景進(jìn)行自我探索的學(xué)習(xí)方式，不僅大大促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺(jué)性，充分體現(xiàn)了學(xué)生的認(rèn)知主體作用，而且在此基礎(chǔ)上開(kāi)展的協(xié)作學(xué)習(xí)，只要教師引導(dǎo)得法將是加深學(xué)生對(duì)概念理解、幫助學(xué)生建構(gòu)知識(shí)意義的有效途徑。例如，在全班交流過(guò)程中演示到"袋鼠"這一動(dòng)物時(shí)，瑪莉向全班同學(xué)提出一個(gè)問(wèn)題："什么是有袋動(dòng)物？除了袋鼠有無(wú)其它的有袋動(dòng)物？"有些學(xué)生舉出"袋熊"和"卷尾袋鼠"。于是瑪莉又讓學(xué)生們圍繞這三種有袋動(dòng)物的異同點(diǎn)進(jìn)行討論，從而在相關(guān)背景下，鍛煉與發(fā)展了兒童對(duì)事物的辨別、對(duì)比能力。這是利用多媒體計(jì)算機(jī)和Internet網(wǎng)絡(luò)作為認(rèn)知工具，實(shí)現(xiàn)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境，從而有效地幫助學(xué)生完成對(duì)當(dāng)前所學(xué)內(nèi)容的意義建構(gòu)并促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知能力發(fā)展的又一范例。
二、多媒體教育應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)
綜合近年來(lái)國(guó)外多種教育技術(shù)雜志(如ET,ETS,EMI,JRCE,AJDE.....)上所刊登的主要論文，以及歷屆"ED_MEDIA"世界大會(huì)(World Conference on Educational Multimediaand Hypermedia,即"教育多媒體與超媒體"世界大會(huì)，簡(jiǎn)稱(chēng)ED_MEDIA世界大會(huì)，這是國(guó)際上每年召開(kāi)一次的規(guī)模最大的有關(guān)多媒體教育應(yīng)用的國(guó)際會(huì)議)上所發(fā)表的基本觀點(diǎn)，可以看出當(dāng)前多媒體教育應(yīng)用有以下幾個(gè)值得注意的發(fā)展趨勢(shì)：
1.多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的結(jié)合
1995年末，在國(guó)際信息界有一件最引人注目的大事，就是美國(guó)SUN公司在Internet上推出了"WWW瀏覽器HotJava"，這是SUN公司用Java語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的一種全新的可動(dòng)態(tài)執(zhí)行的瀏覽器。其突出特點(diǎn)是具有動(dòng)畫(huà)功能，可向用戶提供超文本格式的圖形、圖像、語(yǔ)音、動(dòng)畫(huà)與卡通等多種媒體信息；并能把靜態(tài)文檔變成可動(dòng)態(tài)執(zhí)行的代碼，這就徹底改變了Internet瀏覽器只能用來(lái)查詢(xún)檢索Internet網(wǎng)上信息的狀況，為Internet的教育應(yīng)用開(kāi)辟了新的廣闊前景，這是因?yàn)镠otJava的動(dòng)態(tài)可執(zhí)行特性無(wú)異于賦給用戶一種遠(yuǎn)程交互的功能。例如，一個(gè)用戶可以利用HotJava編寫(xiě)一段Java應(yīng)用程序以實(shí)現(xiàn)仿真化學(xué)反應(yīng)的頁(yè)面，而其它的3W用戶只要使用HotJava瀏覽器就不僅可以看到這個(gè)仿真頁(yè)面，還可以與之進(jìn)行交互(例如可改變?cè)摶瘜W(xué)反應(yīng)過(guò)程中的某些參數(shù)以觀察不同的反應(yīng)過(guò)程和結(jié)果)。利用HotJava的這種動(dòng)態(tài)可執(zhí)行特性用戶在檢索到某些重要文獻(xiàn)或教學(xué)資料時(shí)，不僅能看到靜止頁(yè)面還可通過(guò)點(diǎn)擊某個(gè)圖標(biāo)或熱鍵而看到圖文聲并茂的彷真實(shí)驗(yàn)或算法執(zhí)行過(guò)程的直觀演示。顯然，這樣一種交互功能和用第一代Internet瀏覽器(如Mosaic和Netscape)只能觀看靜態(tài)頁(yè)面的效果相比是有本質(zhì)不同的，它對(duì)于教育應(yīng)用(尤其是遠(yuǎn)距離教育應(yīng)用)具有特別重要的意義�？梢哉f(shuō)，HotJava的出現(xiàn)不僅是Internet瀏覽器的重大革新，也為多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的結(jié)合找到了最理想的結(jié)合點(diǎn)：從此基于Internet網(wǎng)的多媒體教育應(yīng)用就日益發(fā)展起來(lái)(今年6月于美國(guó)波士頓召開(kāi)的ED_MEDIA世界大會(huì)上，在121篇大會(huì)交流的多媒體教育應(yīng)用論文中基于3W服務(wù)器和HotJava以實(shí)現(xiàn)多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相結(jié)合的教育應(yīng)用論文共有七篇)。目前不僅西方發(fā)達(dá)國(guó)家在大力開(kāi)發(fā)基于Internet的多媒體教育應(yīng)用，就是臺(tái)灣、香港等地區(qū)也在這方面投入相當(dāng)多的人力和物力(當(dāng)前臺(tái)灣教育技術(shù)界的主要力量差不多都已投向這一研究領(lǐng)域)。這是多媒體教育應(yīng)用中十分值得引起我們重視的一個(gè)新趨勢(shì)，也是當(dāng)前發(fā)展最快的一個(gè)趨勢(shì)，我們必須迎頭趕上去。
2、多媒體技術(shù)與仿真技術(shù)的結(jié)合
多媒體計(jì)算機(jī)和仿真技術(shù)結(jié)合可以產(chǎn)生一種強(qiáng)烈的幻覺(jué)，使得置身其中的人全身心地投入到當(dāng)前的虛擬現(xiàn)實(shí)世界中，并對(duì)其真實(shí)性絲毫不產(chǎn)生懷疑，通常把這種技術(shù)稱(chēng)之為"虛擬現(xiàn)實(shí)"(VirtualReality,簡(jiǎn)稱(chēng)VR)。換句話說(shuō)，虛擬現(xiàn)實(shí)是由多媒體技術(shù)與仿真技術(shù)相結(jié)合而生成的一種交互式人工世界，在這個(gè)人工世界中可以創(chuàng)造一種身臨其境的完全真實(shí)的感覺(jué)。要進(jìn)入虛擬現(xiàn)實(shí)的環(huán)境通常需要戴上一個(gè)特殊的頭盔(head_mounted display)，他可以使你看到并感覺(jué)到計(jì)算機(jī)所生成的整個(gè)人工世界。為了和虛擬環(huán)境進(jìn)行交互，還需要戴上一副數(shù)據(jù)手套──它使穿戴者不僅能感知而且能操作虛擬世界中的各種對(duì)象。
由于設(shè)備昂貴，目前VR技術(shù)還主要是應(yīng)用于少數(shù)高難度的軍事和醫(yī)療模擬訓(xùn)練以及一些研究部門(mén)，但是在教育與訓(xùn)練領(lǐng)域VR技術(shù)有不可替代的非常令人鼓舞的應(yīng)用前景，所以這一發(fā)展趨勢(shì)也應(yīng)引起我們的注意。例如，達(dá)特茅斯醫(yī)學(xué)院所開(kāi)發(fā)的一種"交互式多媒體虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)"，可以使醫(yī)務(wù)工作者體驗(yàn)到并學(xué)習(xí)到如何對(duì)各種戰(zhàn)地醫(yī)療的實(shí)際情況做出反應(yīng)。利用該系統(tǒng)的實(shí)習(xí)者可以感受到由計(jì)算機(jī)仿真所產(chǎn)生的各種傷病員的危險(xiǎn)癥狀，實(shí)習(xí)者可以從系統(tǒng)中選擇某種操作規(guī)程對(duì)當(dāng)前的傷病情況進(jìn)行處理并可立即看到這種處理方式所產(chǎn)生的后果。為了使實(shí)習(xí)者獲得更深刻的體驗(yàn)，系統(tǒng)還可仿真各種外科手術(shù)，其內(nèi)容包括一般的開(kāi)刀直至復(fù)雜的人體器官替換。這種虛擬環(huán)境使醫(yī)學(xué)院的大學(xué)生不必冒任何醫(yī)療事故的風(fēng)險(xiǎn)就可以反復(fù)實(shí)習(xí)病房中的各種實(shí)際操作，并可嘗試選擇不同的技術(shù)處理方案以檢驗(yàn)自己的判斷是否正確，和進(jìn)行某種技能的訓(xùn)練。
VR技術(shù)在教育中應(yīng)用的另一個(gè)例子是創(chuàng)建一種虛擬的物理實(shí)驗(yàn)室。物理學(xué)按其本身的性質(zhì)提出了許多"如果……將會(huì)怎樣"的問(wèn)題，這些問(wèn)題最好通過(guò)直接觀察物理作用力對(duì)各種客體的作用效果來(lái)進(jìn)行探索。休斯頓大學(xué)和NASA(美國(guó)國(guó)家航空和宇航局)約翰遜空間中心的研究人員建造了一種稱(chēng)之為"虛擬物理實(shí)驗(yàn)室"的系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)可以直觀地研究重力、慣性這類(lèi)物理現(xiàn)象。使用該系統(tǒng)的學(xué)生可以做包括萬(wàn)有引力定律在內(nèi)的各種實(shí)驗(yàn)，可以控制、觀察由于改變重力的大小、方向所產(chǎn)生的種種現(xiàn)象，以及對(duì)加速度的影響。這樣，學(xué)生就可以獲得第一手的感性材料(直接經(jīng)驗(yàn))，從而達(dá)到對(duì)物理概念和物理定律的較深刻理解。
VR技術(shù)在化學(xué)教學(xué)中也取得了顯著效果。北卡羅萊納大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)研制了一種可以讓用戶用手操縱分子運(yùn)動(dòng)的VR系統(tǒng)。用戶戴上頭盔并通過(guò)數(shù)據(jù)手套進(jìn)行反饋控制，可以使分子按某種方式結(jié)合在一起。不難看出，這種VR系統(tǒng)不僅在教學(xué)上有重要意義(例如可直接觀察到蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu))，而且在科學(xué)研究上也有重大的價(jià)值，因?yàn)榘茨撤N新方式結(jié)合在一起的分子結(jié)構(gòu)很有可能是治療某種疾病的新藥，或者是工業(yè)上所需要的某種特殊材料。
隨著對(duì)多媒體技術(shù)和仿真技術(shù)研究的深入，實(shí)現(xiàn)"虛擬現(xiàn)實(shí)"的理論方法也有很大發(fā)展。原來(lái)應(yīng)用VR離不開(kāi)昂貴的專(zhuān)用硬件或輔助設(shè)備(如頭盔、數(shù)據(jù)手套、高分辨率的圖形工作站等)，近年來(lái)這種情況開(kāi)始有所改變。例如在今年6月召開(kāi)的ED-MEDIA世界大會(huì)上，出現(xiàn)了一種全新的稱(chēng)作"QTVR"(快速虛擬)的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)已實(shí)際應(yīng)用于學(xué)習(xí)城市的設(shè)計(jì)與規(guī)劃，其優(yōu)異的性能價(jià)格比令人驚嘆！QTVR技術(shù)與普通VR技術(shù)在使用的仿真原理上有很大不同：它不是利用頭盔和數(shù)據(jù)手套這類(lèi)硬件來(lái)產(chǎn)生幻覺(jué)，而是使用360度全景攝影技術(shù)所拍攝的高質(zhì)量圖象來(lái)生成逼真的虛擬情景。因此它允許用戶在Windows操作系統(tǒng)或是Macintosh微機(jī)的操作系統(tǒng)支持下，在普通微機(jī)上(無(wú)需用高檔的圖形工作站)只利用一只鼠標(biāo)和一個(gè)鍵盤(pán)(無(wú)需戴頭盔和數(shù)據(jù)手套)就能真實(shí)地感受到和VR技術(shù)中一樣的虛擬情景。
學(xué)習(xí)城市設(shè)計(jì)與規(guī)劃的學(xué)生利用QTVR系統(tǒng)可以創(chuàng)建一座逼真的虛擬城市，當(dāng)學(xué)生改變城市場(chǎng)景的視圖時(shí)(例如向左或向右，朝上看或朝下看，攝像機(jī)頭向目標(biāo)移近或移遠(yuǎn)等)，被觀察的場(chǎng)景仍能正確保持并能使人產(chǎn)生環(huán)繞該城市瀏覽觀光的真實(shí)幻覺(jué)。與此同時(shí)，城市中的各種物理實(shí)體(如建筑物、道路、橋梁、樹(shù)木、交通工具和地形等等)可以用鼠標(biāo)任意拾取并進(jìn)行操縱(例如使其旋轉(zhuǎn)，以便從不同角度進(jìn)行觀察，并且還可以進(jìn)入到建筑物內(nèi)部的各個(gè)房間去觀看)。
更令人難以置信的是，由于采用了先進(jìn)的圖象壓縮算法，在QTVR系統(tǒng)中，用來(lái)表征城市某個(gè)虛擬場(chǎng)景的360度高質(zhì)量全景照片的存儲(chǔ)容量竟只有550K字節(jié)左右。
顯然，QTVR對(duì)于學(xué)習(xí)城市設(shè)計(jì)與規(guī)劃的學(xué)生是非常適宜的，甚至對(duì)于實(shí)際的城市設(shè)計(jì)與規(guī)劃人員也是非常實(shí)用的，因?yàn)樗梢允箤W(xué)生或設(shè)計(jì)人員隨時(shí)改變城市的布局并立即感受到新布局所產(chǎn)生的效果，從而對(duì)設(shè)計(jì)或規(guī)劃及時(shí)作出修改或補(bǔ)充。顯然按這種方式設(shè)計(jì)與按傳統(tǒng)的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)或按CAD設(shè)計(jì)，其效率和質(zhì)量將有天壤之別。
QTVR的重要意義在于，它開(kāi)辟了多媒體技術(shù)與仿真技術(shù)結(jié)合的新途徑，為"虛擬現(xiàn)實(shí)"技術(shù)的大眾化鋪平了道路。從此，VR技術(shù)將有可能走出高級(jí)研究院與大學(xué)的"象牙之塔"，以?xún)?yōu)質(zhì)價(jià)廉的全新面貌逐步普及到各個(gè)教育領(lǐng)域，甚至進(jìn)入中小學(xué)課堂。
3.多媒體技術(shù)與人工智能技術(shù)的結(jié)合
把多媒體技術(shù)引入輔助教學(xué)系統(tǒng)可以大大改善輔助教學(xué)環(huán)境，更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，從而能顯著提高教學(xué)效果。但是多媒體系統(tǒng)由于缺乏推理機(jī)制和學(xué)生模型的支持，所以不能確定學(xué)生的知識(shí)水平和認(rèn)知特點(diǎn)；不能根據(jù)學(xué)生自己的意愿和理解能力去提供適合該生的學(xué)習(xí)材料，并作出有針對(duì)性的指導(dǎo)，即不能作到因材施教。
智能輔助教學(xué)系統(tǒng)由于具有"教學(xué)決策"模塊(相當(dāng)于推理機(jī))、"學(xué)生模型"模塊(用于記錄學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和認(rèn)知能力)和"自然語(yǔ)言接口"，因而具有能與人類(lèi)優(yōu)秀教師相媲美的下述功能：
*了解每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、認(rèn)知特點(diǎn)和當(dāng)前知識(shí)水平；
*能根據(jù)學(xué)生的不同特點(diǎn)選擇最適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，并可對(duì)學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性的個(gè)別指導(dǎo)；
*允許學(xué)生用自然語(yǔ)言與"計(jì)算機(jī)導(dǎo)師"進(jìn)行人機(jī)對(duì)話(由于機(jī)器理解自然語(yǔ)言問(wèn)題尚未解決，目前絕大多數(shù)智能教學(xué)系統(tǒng)還難以做到這點(diǎn))。
但是智能輔助教學(xué)系統(tǒng)過(guò)分強(qiáng)調(diào)教師的指導(dǎo)作用，而且目前的智能輔助教學(xué)系統(tǒng)其教學(xué)方式都比較單調(diào)，難以作到圖文、音像并茂，因而在激發(fā)學(xué)生興趣，提高學(xué)生的主動(dòng)性、積極性方面受到較大的限制。
由以上分析可見(jiàn)，在多媒體教學(xué)系統(tǒng)和智能輔助教學(xué)系統(tǒng)之間存在性能互補(bǔ)關(guān)系，將二者結(jié)合起來(lái)就可以揚(yáng)長(zhǎng)避短，從而研制出高性能的新一代智能輔助教學(xué)系統(tǒng)。
實(shí)現(xiàn)智能多媒體輔助教學(xué)系統(tǒng)的關(guān)鍵是：建構(gòu)適合輔助教學(xué)需要的多媒體系統(tǒng)和設(shè)法使多媒體系統(tǒng)具有智能。
要使多媒體教學(xué)系統(tǒng)具有智能，主要涉及學(xué)生模型建造和人工智能領(lǐng)域的知識(shí)表示與知識(shí)推理，后者要求探索出一種適合于多媒體環(huán)境的新的知識(shí)表示方法和相應(yīng)的推理機(jī)制�？紤]到多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的信息組織方式通常采用超文本技術(shù)，它與人工智能領(lǐng)域的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)知識(shí)表示在形式上有類(lèi)似之處，二者均是由節(jié)點(diǎn)和有向弧線組成的有向圖，我們就有可能在語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過(guò)認(rèn)真分析多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)，而發(fā)展出一種新的知識(shí)表示方法和推理機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)這二者的結(jié)合。顯然，從語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)入手只是實(shí)現(xiàn)智能多媒體教學(xué)系統(tǒng)的一種可能途徑，而非唯一途徑，我們還可以探索其它的、或許是更好的途徑。
多媒體技術(shù)與人工智能(AI)技術(shù)的結(jié)合，除了體現(xiàn)在對(duì)多媒體教學(xué)系統(tǒng)引入學(xué)生模型和知識(shí)推理機(jī)制以外，還可體現(xiàn)在設(shè)法使多媒體知識(shí)庫(kù)中的導(dǎo)航機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)智能化。用超文本技術(shù)組織起來(lái)的多媒體知識(shí)庫(kù)具有符合人類(lèi)聯(lián)想思維，便于閱讀、瀏覽、查詢(xún)等諸多優(yōu)點(diǎn)，但也存在容易"迷航"的缺點(diǎn)。在一般的多媒體系統(tǒng)中，"導(dǎo)航器"只是起指示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)在整個(gè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中所處位置的作用(通常用流程圖方式給出該節(jié)點(diǎn)的一系列前趨節(jié)點(diǎn)與后繼節(jié)點(diǎn))，以便引導(dǎo)讀者由知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)向目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。若是"智能化導(dǎo)航器"則不僅具有上述導(dǎo)航功能，還可根據(jù)學(xué)生當(dāng)前的知識(shí)基礎(chǔ)與水平，在該節(jié)點(diǎn)處向?qū)W生建議一條或幾條最適合該生繼續(xù)瀏覽或查詢(xún)的路徑；另外，在瀏覽過(guò)程中，當(dāng)學(xué)生遇到困難時(shí)，該瀏覽器還能起"智能代理"(Intelligent agent)的作用，對(duì)該生進(jìn)行幫助，這些幫助包括：①替學(xué)生查詢(xún)有關(guān)資料；②以學(xué)習(xí)同伴身份和學(xué)生進(jìn)行平等的討論以加深學(xué)生對(duì)某個(gè)問(wèn)題的理解；③以指導(dǎo)教師身份對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤進(jìn)行必要的指導(dǎo)以便使學(xué)生少走彎路。
4.多媒體技術(shù)與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的結(jié)合
如前所述，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論是認(rèn)知學(xué)習(xí)理論的一個(gè)重要分支，建構(gòu)主義的起源應(yīng)追溯至皮亞杰的兒童思維發(fā)展理論，可謂源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。但是自八十年代初期以來(lái)，盡管認(rèn)知心理學(xué)已逐漸取代行為主義心理學(xué)占據(jù)了統(tǒng)治地位，而建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論在很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)并未產(chǎn)生明顯的影響。直至近年來(lái)，隨著多媒體技術(shù)的日益普及，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論才逐漸引起人們的廣泛的注意，按照建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行教改試驗(yàn)研究的學(xué)校也日漸增多。個(gè)中緣由固然有學(xué)習(xí)理論的流行必然要滯后于作為其理論基礎(chǔ)的心理學(xué)的流行這樣一個(gè)因素，但是更重要的因素則是九十年代以前社會(huì)上還缺乏實(shí)現(xiàn)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境的理想條件。前已指出，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境包含四大屬性或四大要素即"情景"、"協(xié)商"、"會(huì)話"和"意義建構(gòu)"。顯然，多媒體技術(shù)的特性與功能最有利于四大屬性的充分體現(xiàn)，例如：
"情景"──建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)創(chuàng)設(shè)真實(shí)情景，把創(chuàng)設(shè)情景看作是"意義建構(gòu)"的必要前提，并作為教學(xué)設(shè)計(jì)的最重要內(nèi)容之一。而多媒體技術(shù)正好是創(chuàng)設(shè)真實(shí)情景的最有效工具，如果再與仿真技術(shù)相結(jié)合，則更能產(chǎn)生身臨其境的逼真效果。
"協(xié)商"與"會(huì)話"──協(xié)商與會(huì)話過(guò)程主要通過(guò)語(yǔ)言(少數(shù)場(chǎng)合用文字)作媒介，這就要求計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)必須要有語(yǔ)音功能，即要用多媒體計(jì)算機(jī)才能支持。
"意義建構(gòu)"──建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，意義建構(gòu)是學(xué)習(xí)的目的，它要靠學(xué)生自覺(jué)、主動(dòng)去完成。教師和外界環(huán)境的作用都是為了幫助和促進(jìn)學(xué)生的意義建構(gòu)。多媒體技術(shù)由于能提供界面友好、形象直觀的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境(有利于學(xué)生的主動(dòng)探索、主動(dòng)發(fā)現(xiàn))，能提供圖文聲并茂的多重感官綜合刺激(有利于學(xué)生更多更好地獲取關(guān)于客觀事物規(guī)律與內(nèi)在聯(lián)系的知識(shí))，還能按超文本方式組織與管理各種教學(xué)信息和學(xué)科知識(shí)(有利于發(fā)展聯(lián)想思維和建立新舊概念之間的聯(lián)系)，因而對(duì)學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的形成與發(fā)展，即對(duì)學(xué)生關(guān)于當(dāng)前所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)是非常有利的，也是其它媒體或其他教學(xué)環(huán)境無(wú)法比擬的。
正是由于上述原因，近年來(lái)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論在西方尤其是在美國(guó)有較大的發(fā)展，加上HotJava的出現(xiàn)使多媒體教育應(yīng)用與Internet網(wǎng)進(jìn)一步融合，而網(wǎng)絡(luò)又為"協(xié)商"、"辯論"、"會(huì)話"這類(lèi)教學(xué)模式的應(yīng)用提供了最理想的條件(可不受時(shí)空和地域的限制)，這樣就使建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境更趨完善，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論也就日漸風(fēng)行。當(dāng)然，這不等于說(shuō)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論是萬(wàn)應(yīng)靈丹，能解決學(xué)習(xí)領(lǐng)域的一切問(wèn)題(例如，情感領(lǐng)域和動(dòng)作技能領(lǐng)域的教育目標(biāo)就不一定能通過(guò)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境來(lái)達(dá)到)，但是就認(rèn)知領(lǐng)域的教育目標(biāo)而言，借助多媒體技術(shù)(若有條件還可結(jié)合網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù))實(shí)現(xiàn)的建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境，確實(shí)非常有利于學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的形成與發(fā)展則已得到愈來(lái)愈多試驗(yàn)的證實(shí)。這是值得我們國(guó)內(nèi)教育界認(rèn)真思索與借鑒的。
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