信息化教学环境.ppt

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1,电声设备（录音、语言实验室）电视设备（录像机、摄像机）,多媒体投影教室、多媒体网络教室,卫星、互联网、网络教学系统,幻灯与投影、照相机与扫描仪,培训教材第五章的内容分析,资源环境,设备/媒体,学习环境,2,对于学习环境更完整的框架,电声设备（录音、语言实验室）电视设备（录像机、摄像机）,多媒体投影教室、多媒体网络教室,卫星、互联网、网络教学系统,幻灯与投影、照相机与扫描仪,3,Go,Go,Go,Go,信息化教学环境,电声设备（录音、语言实验室）电视设备（录像机、MP4）,电子计算机、多媒体教学系统,卫星、互联网、网络教学系统,幻灯与投影、照相机与扫描仪,4,1-1信息化教学环境概述,信息化教学环境包括了信息化教学活动赖以持续开展的各种因素与条件。

学习环境-学习者在学习过程中所需要的能促进有效学习的各种情况和条件。

无论是教学环境还是学习环境，我们认为都包含显性环境与隐性环境。

一、教学环境及学习环境,5,二、信息化教学环境的结构,1-1信息化教学环境概述,6,1-2视听媒体教学环境,语言教学系统视觉教学系统幻灯机及其教学应用投影器及其教学应用照相机扫描仪视听媒体教学系统微格教学系统集成性多媒体教室概念、类型及构成、应用,7,1-2-1语言教学系统,语言实验室是一种从单一媒体发展成具有多媒体特性的系统，是供语言教学使用的专用教室。

8,1.听音型（AP）：

单纯供听力训练使用的简单型语言实验室，由教师控制台和收听耳机组成。

2.听说型（AA）：

在听音型的基础上增加了对讲功能，实现了信息的双向交流。

3.听说对比型（AAC）：

在听说型的基础上，增设了学生用双声道录音机。

语言实验室的主要类型,9,4.视听型（APV）：

在听音型的基础上增设了视觉演示媒体，如幻灯、投影、放像设备。

5.视听说型（AAV）：

在听说型基础上，增加视觉演示功能。

6.视听说对比型（AACV）：

在听说对比型的基础上增加了视觉功能装置,语言实验室的主要类型,10,语言实验室的教学特点提供理想的语言环境。

提高教学效率。

为学习者创造良好的自学环境与自学条件。

有利于教师根据学生不同的具体情况，选用难易不同的教材，采取最为合理的教学策略。

语言实验室的教学应用特点,11,语言实验室的教学应用教学形式,语言实验室的教学形式主要有发音训练、听力训练、会话训练、口译训练等。

语言教学系统已从简单的听音功能发展成利用各种视听手段以及交互作用进行语言训练的多媒体综合系统。

12,语言实验室的局限由于座位的隔断，使师生间的视觉交流、情绪交流受到影响。

要求师生有正确的操作技术，否则不能充分发挥系统功能，达到预期的教学效果。

另外还要求教师有较强的能力去控制课堂。

语言实验室的教学应用局限,13,语言实验室的教学应用,14,语言学习工具MP3,MP3格式MPEG标准中音频编码标准的第三层编码机制。

播放器小巧、易携带，自带电源；用途存贮资料、学习外语,15,语言学习工具MP4,MP4播放器是一个能够播放MPEG4文件的设备，是建立在支持MPEG4视频格式基础上的数码随身影院，支持Divx、Xvid、Avi等目前流行的Mpeg编码格式。

MPEG4视频格式是目前最先进的图像压缩标准，播放效果清晰，而文件体积大小只有DVD的2530，MP4这种建立在MPEG4视频格式基础上的移动数码影院深受欢迎。

16,1.幻灯机的原理,幻灯机及其教学应用,“投影”教学在我国20世纪七、八十年代使用较为广泛。

17,1.幻灯机的原理,幻灯机及其教学应用,18,2.幻灯机的种类与特点

（1）单片式幻灯机。

只放映单张幻灯片。

（2）卷片式幻灯机。

边缘带有齿孔的长条片。

（3）显微幻灯机。

可放映细微的物体。

（4）自动幻灯机。

调焦和换片采用电动方式。

（5）声画同步幻灯机。

将幻灯机、同步器、录音机组成一个整体。

19,

（1）展示和放大图像和图表。

（2）提供感性观察的材料。

（3）幻灯片可以弥补教科书中插图的不足。

（4）展现微观世界。

3.幻灯机的教学功能,20,3.幻灯机的教学功能,21,

（1）幻灯机内外要经常用小毛刷清除灰尘和污物。

（2）镜头表面的灰尘只能用吹气球、毛刷等吹、刷。

（3）工作时应注意通风冷却。

（4）试放映时，检查运转部分有无异常，以排除映前故障。

（5）存放时要注意防潮防重压或倒放。

4.幻灯机的维护,22,1-2-2视听媒体教学系统,投影教学系统,23,1-2-2视听媒体教学系统,投影教学系统原理,24,投影材料及其教学应用,

（1）替代板书；

（2）展示简单的运动过程；（3）对事物形态或结构进行复合与分解展示；（4）演示透明模型和某些小型的物理、化实验；,25,投影银幕,银幕是光学影像呈现的最终装置，其质量和性能对呈现效果有着直接的影响。

银幕的维护保养保持幕面的清洁，如有灰尘，可用鸡毛掸子轻拂或用清洁白砂布沾水清洗。

幕面上有油污时，可用碱水清洗；如有黄色水污，可用漂白液清洗。

不要将银幕放在高温或潮湿的地方，以防银幕变质。

勿折叠，勿用硬物接触幕面，以防幕面裂纹或污染。

用完后将银幕卷入卷筒内，保护幕面，延长使用寿命。

26,多媒体投影机,多媒体投影机是一种集视频信号与计算机信号相互转换为一体的大屏幕投影系统设备。

它可以同步显示计算机的图像，又能接录像机、电视机、影碟机、VCD和DVD以及实物展示台（实物投影仪）等视频图像信号的输入，已广泛地应用于教育领域。

27,原理：

利用液晶的光电效应,通过电路控制液晶单元的透光率和反射率,从而产生不同灰度层次以及色彩的亮丽图像。

LCD投影机（液晶显示）,28,特点:

（1）体积小、重量轻，便于携带。

（2）分辨率高。

（3）亮度高：

一般大教室使用的，都高于2000流明。

（4）色彩丰富：

能提供1670百万种颜色的真彩色。

（5）操作简单：

通过遥控器可以进行调整。

（梯形）,LCD投影机（液晶显示）,29,LCD投影机（连接）,30,LCD投影机（操作调节影像大小）,1.改变放映距离。

2.改变投影机镜头焦距3.利用影像放大功能。

Zoom4.调节好清晰度,31,LCD投影机（操作）,32,LCD投影机（操作）,33,LCD投影机（操作）,34,多媒体投影机的使用与维护,

（1）开机关机。

一般来说，用户在开机时首先接通电源，然后按投影机面板上的LAMP指示灯。

关机时不能直接断掉电源，而应该先按关机键，等投影机散热风扇停止转动为止，再切断电源。

另外应尽量减少开关次数，关机后不要立刻开机。

（2）在使用中要注意通风散热。

不要在通风孔处放置物体，以免影响通风散热。

在使用过程中，“TEMP”指示灯变红，表示投影机过热；“LAMP”指示灯变红可能是灯泡过热，以上两种情况下都应停机，待风扇停转后，关掉电源，使其冷却，等投影机充分冷却后再开机使用。

35,多媒体投影机的使用与维护,（3）定期检查。

定期检查投影机通风口的畅通情况，再者要经常清理滤尘网。

如果通风散热不好，在使用中容易导致灯泡频繁熄灭。

（4）防止剧烈的振动、挤压。

在开机状态下不要随意搬动。

否则易使灯丝震动，影响灯泡的使用寿命，甚至会导致灯泡的炸裂。

剧烈的振动容易使系统中的部件产生变形或损坏，影响图像投影效果，对于LCD投影机而言，剧烈的振动能造成液晶片的位移，影响放映时三片LCD的会聚，出现RGB颜色不重合的现象。

36,37,视频展示台,视频展示台把各种实物、模型、印刷品、透明胶片、幻灯片、文稿等通过CCD数字摄像头清晰、逼真地显示或储存到计算机中，同时还可以同多种其他外设，如投影机、监视器等相连接，方便教育教学演示工作，逐渐成为幻灯机和投影仪的替代产品。

38,视频展示台结构,

（1）摄像头：

由CCD（电荷耦合器件）和镜头组成。

（2）控制电路板：

主机板、信号接口板、电源板、音频处理板、红外遥控接收窗。

（3）光源：

顶部光源和底部光源。

39,视频展示台主要接口,40,视频展示台主要接口,41,视频展示台操作,

（1）变焦：

在Zoom旁边的Tele和Wide类的按钮。

（2）聚焦：

分手动聚焦ManualFocus和自动聚焦AutoFocus。

（3）白平衡调整：

白平衡调整的使用是减少彩色影像的失真。

（4）光圈调整：

可通过调整亮度旋钮或光圈旋钮。

42,视频展示台教学用途,演示实物，演示课本、笔记，演示透明普通胶片，演示负片，演示幻灯片，远距离摄像，演示动作（实验），现场进行书写,43,视频展示台使用注意事项,

（1）不能频繁开关照明光源。

（2）展示台的伸缩杆一般具有止回锁，在转动和伸缩时一定要按住止回锁，不要硬扳硬拽。

（3）展示台台面一般为半透明毛玻璃，在使用时要注意保护，不要划伤。

44,照相机主要由镜头、快门、机身等部件组成。

数码相机的结构与传统相机基本相同，只是用电子器件取代胶卷感光。

（1）镜头：

将纳入光线汇聚起来,在胶片上形成清晰的像。

主要分为：

标准镜头广角镜头长焦镜头变焦镜头

（2）光圈（P39）：

一个用金属薄片制成的可调节光孔大小的机构，用于控制曝光量。

（3）快门：

控制纳入光线在胶片上的照射时间长短的机件，是照相机的定时装置。

（4）调焦和取景框：

磨砂玻璃式、裂像式、自动聚焦系统（5）机身及其他,照相机结构和功能,45,照相机数码相机的原理,数码相机与传统相机的成像过程比较示意图,46,照相机CCD,一、CCD的概念ChargeCoupledDevice（CCD）电荷耦合器件，它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷。

CCD由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。

当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。

47,照相机CCD,一、CCD的原理1.拍摄景物时，景物反射的光线通过镜头透射到CCD上。

2.CCD曝光后，光电二极管受光线激发释放出电荷，感光元件的电信号产生。

3.CCD控制芯片控制产生的电流，由传输电路输出，CCD会将一次成像产生的电信号收集起来，统一输出到放大器。

48,照相机CCD,一、CCD的原理4.经放大和滤波后的电信号被送到A/D，由A/D将电信号（此时为模拟信号）转换为数字信号。

5.输出到数字信号处理器（DSP）。

在DSP中，这些图像数据被进行色彩校正、白平衡处理等后期处理，编码为DC所支持的图像格式、分辨率等数据格式，存储为图像文件。

6.图像文件就被写入到存储器上。

49,照相机数码相机的操作特点,

（1）拍摄数码影像时，应根据需要确定所摄的影像清晰度和图象存储的压缩比例，设定好拍摄模式。

（2）拍摄时要确保相机处于稳定状态：

为了保证被拍摄的景物在取景器窗口中不晃动，我们一定要掌握好相机的握持姿势。

因为数码相机从按下快门到实际完成需要几秒的时间，比传统相机时间要长，需注意以灵活、不晃动为前提。

（3）合理使用LCD预览窗口，使用LCD预览窗口可以轻易的规划自己的取景范围。

50,照相机数码相机的教学应用,小山老师的教学应用,51,扫描仪,扫描仪（Scanner）是一种捕捉图像（照片、文本、图画、胶片等甚至三维图像）并将其转化为计算机可以显示、编辑、储存和输出的格式的数字化输入设备。

52,按扫描仪的接口分类USB接口扫描仪；SCSI接口扫描仪；并行接口扫描仪。

扫描仪分类,53,扫描仪结构,54,扫描仪是个光机电一体化的产品。

通常由光源（或三色光源）、聚焦透镜、滤光镜（或反光镜）、扫描模组、扫描头等组成。

扫描仪工作原理,55,1.首先将扫描的原稿下面向下，平铺在扫描仪的玻璃板上。

2.启动扫描仪驱动程序后，安装在扫描仪内部的可移动光源开始扫描原稿。

扫描仪光源是一条卡在两条导轨上的长条形，沿Y方向扫过整个原稿。

3.照射到原稿上的光线经反射后穿过一个很窄的小缝隙，形成沿X方向的光带，又经过一组反光镜，由光学透镜聚集并进行分光镜，经过棱镜和RGB三色滤色镜得到的3条彩色光带分别照到自己的CCD上，CCD完成自己的工作，即转换为模拟电信号。

此信号又被A/D转换器转换为数字信号。

扫描仪工作原理,56,采集教学所需的图像素材采用OCR软件扫描识别文本。

扫描仪教学应用,57,OCR软件：

OCR软件是：

OpticalCharacterRecognition，意指光学字符识别。

CajViewer,扫描仪OCR软件教学应用,58,1-2-3微格教学系统,微格教学（micro-teaching）意为微型化教学，通常又称之为“微型教学”。

它由美国斯坦福大学艾伦（D.Allen）教授等人所创立，是一种利用现代教学手段来培训教师教学技能的实践性方法。

59,微格教学系统的组成示意图,60,微格教学系统,学习目标明确、具体学习规模小、参与性强教学过程声像化反馈客观、及时,61,微格教学系统的组成示意图,62,1-2-4集成性多媒体教室,一、多媒体教室简介集成性多媒体教室，又称为多媒体综合教室，是指多种教学媒体（计算机、投影机、实物展台）汇集在一个教室内，以利于开展多媒体组合教学活动的系统。

63,二、多媒体教室的主要类型及构成,简易型标准型多功能型学科专业型,64,简易型多媒体教室主要特点及结构,成都金堂县,65,简易型多媒体教室主要特点及结构,66,简易型多媒体教室主要特点及结构,电脑+34英寸纯平电视机+高清晰电脑摄像头,67,标准型多媒体教室主要特点及结构,主要包括标准型多媒体教室主要包括图像、声音和控制三个系统,68,多媒体教室中的音频部分传声器（麦克风）功放扬声器（音箱）运用音频教学的方法系统讲解（录音教学节目）典型示范（语文教学中的诗歌、散文）技能训练（汉语拼音发音、外语的口语训练）,标准型多媒体教室主要类型及结构,69,多媒体教室中的影像设备多媒体投影机投影屏幕视频展示台DVD影碟机电子白板,标准型多媒体教室设备及功能,70,多媒体教室中影像设备用于教学方法：

演播设疑法演播讨论法演播情境法演播发现法演播实验结合法演播操练法,标准型多媒体教室教学功能的实现,71,标准型多媒体教室主要类型及功能,交流与讨论：

在使用多媒体教室中，我们还有哪些问题需要改进？

72,光盘存储原理,标准型多媒体教室主要类型及结构,73,2、CD机工作原理,74,电子白板,电子白板是一种替代传统黑板和粉笔的新型数字化教学工具。

它融入了数字处理、多媒体、远程会议等元素。

电子白板工作原理：

压感原理和激光跟踪原理。

压感原理：

内部有两层感压膜，白板表面某一点受到压力时两层膜会短路。

激光跟踪原理：

激光发射器发出激光扫射白板表面，特制的白板笔具有感应激光功能，从而反馈笔的位置。

75,电子白板,电子白板在教学中的应用。

76,多功能型多媒体教室主要是在标准型的基础上添加了摄录像装置及学习反应信息测试分析系统等。

教室装配23台摄像机摄录师生的教学活动过程，影像信号可直接传送到中控室供记录储存，或同时传至其他教学场所供教学观摩或扩大教学规模。

学习反应信息测试分析系统能让全体学生在座位上通过应答器对教师提出的问题作选择性的回答。

通过计算机实时收集与分析学生的学习反应信息，教师能够及时了解学生的整体和个别情况，实现教学的个性化。

多功能型多媒体教室主要类型及结构,77,学科专业型多媒体教室,学科专业型多媒体教室是在简易型或标准型配置的基础上增加一些学科教学特殊需要的设备，如生物教学中需要的彩色显微摄像装置等，这样就成为某一学科专用的多媒体综合演示教室。

78,多媒体教室的应用,有利于教师利用多媒体演示来辅助开展各类教学活动。

有利于创设灵活、生动的教学情境。

79,多媒体教室的应用,80,多媒体教室应用中的问题,高校多媒体教室使用中存在的问题：

教师对于媒体设备不熟悉老师的移动存储设备带有病毒学生利用多媒体教室搞社团活动多媒体教室设备常见故障及解决办法谈澳回来，谈高校多媒体教室建设与管理,81,1-3网络化教学时空,一、Internet提供的服务二、Internet教育应用三、校园网的教育应用四、典型的网络化教学环境五、多媒体网络教室,82,一、Internet提供的服务,WWW信息浏览E-mail电子邮件FTP文件传输Telnet远程登录网络新闻服务News（BBS）QQ,共享与交流,83,二、Internet教育应用,校际之间的教育交流教育信息资源检索个别化网络远程学习协同式学习或研究,84,校际之间的教育交流,85,校际之间的教育交流,More：

以和平的名义让孩子们在一起,86,教育信息资源检索,87,教育信息资源检索,88,个别化网络远程学习,89,协同式学习或研究http:

/,90,协同式学习或研究,http:

/,91,三、校园网的应用类型,校园有限电视网的构成教育应用网络教学管理教师协同备课教学资源共享第二课堂活动,92,三、校园网的应用类型,校园有限电视网的构成及教育应用。

校园VOD视频服务，主要是将PPT、多媒体课件、直播课程、教学视频录像等教学信息资源制成流媒体格式存入网络数据库中供学习者自由点播使用。

学生可在任何时间调用内容学习。

VOD视频点播功能不仅增加了学校教学的灵活性，同时也使作为终端的课堂教室及其它教学场所能够方便地获得更为丰富的视频服务。

93,节目点播工作流程,94,节目广播及直播工作流程,95,96,97,98,四、网络化教学环境的类型,虚拟学习社区虚拟教室微世界专题学习网站,99,四、网络化教学环境的类型,1.基于文本的虚拟现实环境（MUD/MOO）MUD表示Multi-UserDomain,是一个基于文本的游戏空间，用户在其中可以与朋友交谈、遇见新朋友、漫游等等，个人的想象力、个人的力量以及社会性交往在MUD中交织。

100,四、网络化教学环境的类型,101,四、网络化教学环境的类型,102,四、网络化教学环境的类型,103,四、网络化教学环境的类型,104,四、网络化教学环境的类型,105,四、网络化教学环境的类型,2.虚拟教室概念：

VirtualClass，是以计算机网络为媒介构筑的具有传统课堂功能的虚拟教学环境。

在VC中，教师和学生可以像处在一个真正的教室中一样自由进行教学活动，包括教师讲授、学生听课、笔记、作业等。

106,2.虚拟教室,四、网络化教学环境的类型,107,2.虚拟教室,四、网络化教学环境的类型,108,2.虚拟教室,四、网络化教学环境的类型,109,3.微型世界,四、网络化教学环境的类型,20世纪60年代后期，美国教育心理学家佩珀特（S.Papert）在计算机教育应用中提出了“微型世界（Micro-world）的观点。

微世界（Microworld）是利用计算机构造一种可供学习者自由探索的学习环境，大多数微世界是借助计算机化建模技术构造的。

110,微型世界LOGO语言,Logo语言是美国麻省理丁学院人工智能实验宝（MITAI）于1968年在研究LISP语言基础上开发的，是一种专为青少年设计的程序设计语言。

学生可以通过编程控制小海龟，进行绘图、编辑音乐等操作。

培养孩子的逻辑思维，是计算机语言的入门。

111,LOGO语言,。

112,LOGO语言,。

图4.20火车运行中的一个画面,113,LOGO语言的效用,透过Logo语言的应用实例可以发现，儿童学习Logo的真正意义在于帮助儿童在观察、分辨、抽象和概括之间建立反复的联系与思考，使他的想像思维达到较高层次。

同时，Logo语言程序运行的结果又给予儿童思维的灵活性、变通性和空间想像力一个很好的回报，让创作者有实例设计成功的成就感。

114,“PH酸碱度”微世界功能界面More,微型世界PH酸碱度,115,3.微型世界虚拟果蝇实验室,四、网络化教学环境的类型,116,3.微型世界VR：

桌面虚拟现实系统,四、网络化教学环境的类型,117,4.专题学习网站：

四、网络化教学环境的类型,118,4.专题学习网站：

四、网络化教学环境的类型,119,五、多媒体网络教室,计算机教室的网络构成示意图,120,多媒体网络教室的功能,广播教学电子教鞭远程控制转播教学屏幕监视遥控辅导教学示范等,多媒体网络教室,121,网络教室的教学模式,集中授课模式自主学习模式小组讨论模式,多媒体网络教室,122,1-4构建以学生为中心的学习环境,1.4.1教学环境从教师向学生的重心转移,现代教学理论强调构建以学生为中心的学习环境，教育信息化越来越重视建立学生自主性、创造性、参与性及协作性的环境。

123,1.4.1教学环境从教师向学生的重心转移,乔纳森等人于1999年提出了建构主义的学习环境模型。

124,1.4.1教学环境从教师向学生的重心转移,

（1）问题/项目：

模型的核心部分，是学习事件的焦点。

以问题驱动学习，而非先从理论或原则出发，再做问题解决的练习。

问题应当来源于现实情境，它们通常是劣构（ill-structured）的。

教师需要确定的是问题情境、问题的呈现方式和问题的操作空间，为学习者提供对象、符号和工具，使学习者在环境中操纵某些变量。

125,鸡蛋里的数学情境界面,126,为学生创造的教学情境应该是怎样的？

与日常认知相关的：

真实的：

促进知识迁移的：

127,1.4.1教学环境从教师向学生的重心转移,

（2）相关案例：

在基于案例的推理和认知弹性理论的基础上，乔纳森提出运用相关案例来支持学习者的相关经验。

当遇到一种新的问题或情境时，人类往往会自动地搜寻相关的案例经验。

案例能对学习内容进行多元表征，从而反映某一领域知识的复杂性。

新手在解决某种特定问题的时候，往往缺乏的是相关的经验。

因此，给学习者提供相关的案例作为“支架”是非常必要的。

128,1.4.1教学环境从教师向学生的重心转移,（3）信息资源：

因此提供相关的信息能帮助学习者理解和解决问题。

为学习者提供的信息库或知识库应当以由学习者自行选择的方式出现。

乔纳森强调了选择适当的相关材料的重要性，包括网络资料以及超级链接的资料。

129,1.4.1教学环境从教师向学生的重心转移,（4）认知工具：

指能承担和促进特定认知过程的计算机工具。

它们能帮助学习者完成问题求解任务。

认知工具包括视觉工具、知识建模工具、绩效支持工具和信息收集工具。

130,1.4.1教学环境从教师向学生的重心转移,（5）交流与协作工具：

培育协作学习环境的理论基础是社会建构主义，其主要观点强调了学习是通过协作、共享，以社会性的方式实现知识的社会建构。

许多以CMC工具都可以用来支持学习者共同体中的对话和协作，共享知识和价值观，以达成共同的学习目标,131,1.4.1教学环境从教师向学生的重心转移,（6）社会/情境支持：

社会和情境支持包括物质基础设施、教师和学习者的训练准备情况。

这对于成功地实施学习活动来说是必要和重要的因素。

132,任务驱动中的任务设置,133,标准镜头,用标准镜头拍摄的影象与我们用裸眼看的景物大致相仿。

标准镜头适用于拍摄大部分户外景物。

134,广角镜头,广角镜头比标准镜头的视角宽，焦距短、视角长、景深长；适于拍摄群体像或在狭窄和的空间里摄影，或拍摄景物前后清晰度大的照片。

135,长焦镜头,长焦镜头适用于拍摄不易接近的被摄物体以及远距离拍摄。

136,变焦镜头,变焦镜头：

镜头的焦距可以在一定范围内调节变化。

137,光圈,光圈是在相机的镜头内，一系列的叶片组成一个“透光阀门”，通过叶片的调节来控制进光量，这一叶片组称之为光圈。

光圈的大小，用f1.4f32表示，f后的数字越小，表示光圈越大，通过的光线更多。

138,快门,控制纳入光线在胶片上的照射时间长短的机件，是照相机的定时装置。