四区结构教学设计模型

计算机教学与教育信息化 本栏目责任编辑：王 力Computer Knowledge and Technology 电脑知识 与技术 第12卷第3期 (2016年1月)四区结构教学设计模型刘福林，李淑萍（商丘师范学院 生命科学学院，河南 商丘 476000）摘要：课件页面的课堂设计，是教学设计研究中迫切需要解决的科学疑问。为此，本文基于教学实践，采用跨域映射法，利用PPT 软件，以课堂板书的构架布局为原型，创建了四区结构教学设计模型，包括概念、模型、操作方法与评价表；然后，采用实证研究的问卷调查法，验证了该建模的有效性与先进性；最后模型制作教案下载，提出了应用前景。研究结果证实：将课件页面划分为四个区，即标题区、提纲区、介入区、教材区，并借此为基础构建的介入区内容变动、标题区与教材区的内容静止、提纲区知识点逐个增多的课件制作技术，能够有效地完成课件页面的课堂设计。其贡献是：为提炼整合教学内容，创建简约化知识环境提供了新的教学设计模型；为提升教学效果，提供了新的教学设计理论，即教学设计时采取结构方式限制信息容量后建立的简约化知识环境，能够高效的推动教学目标与学习目标。关键词：教学设计；四区结构；简约化知识环境；结构容量理论；PPT 课件中图分类号：G40 文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2016)03-0137-03四区结构教学设计模型，是基于我们的教学实践与探究提出的新模型，旨在破解课件页面的课堂设计问题，建立教学设计的新理论与模型。

课件页面是指多媒体教学工具中编排知识内容的一个版面，是组成多媒体教学软件的基本构架与功能单位 [1] 。从现在的相关研究看：大部分课件都是简单的片段性的内容显示，缺乏科学的教学系统设计 [2] ；已形成起来的模型也大同小异，不能很好地应用于不同背景下的教学 [3] 。问题的关键是没有提出课件页面的四区结构与操作方法，因而能够完成课件页面的课堂设计过程。课件是现代教学必不可少的重要教具，课件页面是课堂过程中直观展现教学设计结果的可视化载体，直接影响着教学与学习效果的好坏与强度。因此，课件页面的课堂设计是教学设计研究中迫切需要解决的科学难题，该疑问的缓解将产生新的教学设计模型与理论，有效地减少教学效果，具有重要的科学含义与应用价值。1 四区结构教学设计模型的概念范畴教学实践发现：课件是辅助学生教学口语表达而投射在屏幕上的文字或其它符号，实质是以电脑为载体的电子式教学板书，教学板书的基本功能是课件的核心功能。教学板书的基本功能是：提示内容、体现内容结构跟课堂程序、激发兴趣、启发思考、强化记忆、减轻负担 [4] 。又因为结构决定功能，教学板书的基本功能来源于教学板书的课时标题、正板书与副板书的构架布局，其中，正板书的特征是课时内逐渐减少且一直保留，副板书的特征是与知识点对应且讲解后不保留。

因此，教学板书的构架布局是设计课件页面结构与用途的有效原型。据此，我们引入跨域映射法，利用PPT软件，以课堂板书的构架布局为原型（图 1），创建了课件页面的四区结构教学设计模型（图2）。课件页面的四区结构，是指标题区、提纲区、介入区与教材区。其中，标题区是指课时标题；提纲区是指课时知识点序列，知识点序列是指课时教学内容知识点的有序排列；介入区是指支撑知识点的详细案例；教材区是指使用教材的名称。标题区、提纲区、教材区承担着正板书的功能，介入区承担着副板书的功能。据此强调：四区结构教学设计模型，是指将课件页面划分为四个区，即标题区、提纲区、介入区、教材区，并借此为基础构建的介入区内容变动、标题区与教材区的内容静止、提纲区知识点逐个增多的课件制作技术。跨域映射法，是指利用原型建立新平台的研究方式，实质是两个系统之间元素的互相对应，是一种新的研究方式。图1 教学板书的结构布局 图2 课件页面的四区结构教学设计模型2 四区结构教学设计模型的操作方法2.1 课件页面四区结构的设计操作方法首先，新建PPT文件。其次，在PPT页面上修改4个文本框。页面底部的是标题区，下方的是教材区，左侧的是提纲区，右侧的是介入区；然后，在提纲区与介入区之间划一条箭头向上的平行虚线，称为流程线；在流程线右侧划一个垂直对准流程线的箭头，称为提示线收稿日期：2016-01-06基金项目：河南省教师教育课程变革研究计划资助工程《四区结构型课件建设与实践》（2014-JSJYYB-088）；河南省高等学校教师教育精品资源共享课立项资助工程《中学生物学教学设计》（2013－08）；河南省教师教育课程变革研究计划资助工程《河南省教师教育精品资源共享课的传播与应用实践》（2016-JSJYZD-044）作者简介：刘福林，男，河南商丘市人，商丘师范学院教授，主要从事学科教学论与知识仿生研究；李淑萍，女，河南偃师市人，商丘师范学院教授，教务处副处长，主要从事高等教育与知识仿生研究。

E-mail: wltx@dnzs.net.cn:+86-551-65690963 65690964ISSN 1009-3044Computer Knowledge and Technology 电脑知识 与科技Vol.12, No.3, January 2016137DOI:10.14004/j.cnki.ckt.2016.0373本栏目责任编辑：王 力计算机教学与教育信息化Computer Knowledge and Technology 电脑知识 与技术 第12卷第3期 (2016年1月)（图2）。第三，页面美化。达到色彩调配、结构比重的简洁与和谐。2.2 四区结构课件母版的设计操作方法四区结构课件母版，是指具有课时标题、教材名称与知识点序列的一个课件页面（图3-B）。步骤是：在课件页面的标题区输入课时标题、教材区输入教材名称、提纲区输入课时的知识点序列，介入区暂不输入详细内容。由于课时知识点序列是构成四区结构课件母版的核心内容，在制作课件母版时需一次输入完毕。因此，课时知识点的提取与顺序至关重要，决定着教学与学习效果的优劣与强度。为此，我们强调了下面操作方法：首先，采用内容分析法提取课时知识点。

内容分析法是提取有效知识信息的科学方式，其实质是对文献内容所含信息量及其差异的剖析模型制作教案下载，达到透过现象看本质 [5] 。其次，依据选用的课堂策略编排课时知识点的顺序。从课堂实践的视角看，知识点序列随着教学思路基本方法的差异，而有不同的顺序。图3 四区结构教学设计模型的操作方法效果模型图2.3 知识点系列页面的设计操作方法知识点系列页面，是指无法分页支撑课时知识点逐个增多的多个连续课件页面，也称为正课页面（图3-A、B）。步骤如下：首先，进入PPT幻灯片浏览状态。其次，用鼠标单击点击四区结构课件母版（图3-B），选中复制；然后，依据知识点的数量粘贴课件母版。例如，若有14个知识点，则复制粘贴出14个页面。第三，进入普通视图状态。按知识点顺序，由前往后，逐页删除该页面知识点以下的知识点。例如，在知识点1页面（图3-A），将知识点1以下的其余知识点全部删除，并将知识点1文字形状设定为黄色，提示线调整至知识点1的垂直位置；其余依次类推。至此，便产生了知识点系列页面。2.4 介入区内容的设计操作方法首先，介入区内容是对知识点的解读与解释，介入区内容与知识点之间存在对应关系（图3）。一般状况下，一个知识点对应一个介入区；若一个知识点需要多个介入区时，则采取复制该知识点页面的方式解决。

在介入区不宜出现新的知识点，若出现新的知识点，则表明提纲区的知识点序列不完整，应以微调修改。其次，素材提炼。制作介入区内容的素材有照片、文字符号、动画、录像、声音。以上素材的作用是支撑知识点的解读与理解，因此，应采取相关技术对素材内容进行教学化提炼，保留有效信息、删除干扰信息与无效信息，以超过突出关键，提高学习效率。第三，素材整合。进入普通视图状态，按知识点顺序，由前往后，逐页制作与该页知识点对应的介入区内容（图3）。①图片素材，采用粘贴方式融合至介入区。②文字符号素材，采用文本框输入方式融合至介入区。③动画素材，采用ShockwaveFlash Object控件整合到介入区。④录像素材，采用插入方式融合至介入区。⑤声音素材，采用插入方式融合至介入区。同时，根据需要，对介入区素材进行自定义动画设定，以达到有效辅助学生教学口语的表达。以上方法完成后，进入幻灯片放映状态，可以发现介入区内容变动、标题区与教材区的内容静止、提纲区知识点逐个增多的整体效果（图3）。该效果有效的建立了提醒内容、体现内容结构跟课堂程序、激发兴趣、启发思考、强化记忆、减轻负担的简约化知识环境，原因是四区结构限制着各个别的信息容量，实现了课件页面信息容量的最小化。

整体看来，以上方法带有结构化的操作流程与最小化的结果信息容量两个特点，效果是建立了简约化知识环境。简约化知识环境，是指无法提示内容、体现内容结构跟课堂程序、激发兴趣、启发思考、强化记忆、减轻负担的常识环境。介入区内容变动，标题区与教材区的内容静止，提纲区知识点逐个增多的课件制作技术，简称为“一变二静一多”操作方法。3 四区结构教学设计模型的评判标准四区结构教学设计模型的设计结果是四区结构课件。四区结构课件，是指运用了“一变二静一多”操作方法，具有四区结构特点的教学课件。这是一种可视化的物质产品。据此，我们强调了四区结构教学设计模型评价标准（表1）。该标准才能有效的完善课件页面教学设计结果，科学评价设计内容。表1 四区结构教学设计模型评价表定性评价看法： 定量评价结果（满分100分）：一级指标标题区(20分)提纲区(30分)介入区(40分)教材区(10分)二级指标1.课时标题醒目2.标题序号3.知识点完整4.知识点表述简单5.知识点排序能够支撑教学思路的有效推进6.选用素材能够有效说明知识点内容，内容科学，容量恰当7.素材的动画效果无法有效辅助学生教学口语表达8.素材的有效信息完整，删除了干扰信息与无效信息9.选用素材有助于实现抽象知识的形象化10.标注有教材名称分值10101010101010101010评价等级A B C D E4 四区结构教学设计模型的问卷验证首先，由于四区结构教学设计模型的设计结果是四区结构课件，其使用者是学生，因此，教师是验证四区结构教学设计模型效果的必要人选，而四区结构课件是验证四区结构教学设计模型效果的必要材料。

又因为课件是常识的载体，作用于人的了解认知层面，其效果高低取决于不同类型课件对人的具象思138计算机教学与教育信息化 本栏目责任编辑：王 力Computer Knowledge and Technology 电脑知识 与技术 第12卷第3期 (2016年1月)维活动的作用力差异，因此，思维是验证四区结构教学设计模型效果的必要层面。基于以上预测，我们选取问卷调查方法，在抽象思维层面验证四区结构教学设计模型的效果。问卷调查法适用于抽象思维层面的验证，是国际上广泛议题的实证研究方式，具有科学性。其次，采用四区结构课件样品展示且逐人问卷调查与对话的形式，在我校具有副教授以上职称或博士学位，且经常使用课件教学的专任教师中展开问卷调查。该类人员具备较健全的抽象思维能力、教学设计能力与课件比较能力，能够保证问卷调查结果的准确性与代表性，以超过在抽象思维层面验证四区结构教学设计模型的有效性与先进性。样本容量设定为20人，抽样率为2.5%，问卷回收率100%。统计结果如下（表2）。表2 四区结构课件与非四区结构课件的学生评价结果统计表注：四区结构课件，是指运用了“一变二静一多”操作方法，具有四区结构特点的教学课件。

非四区结构课件，是指除四区结构课件以外的其他种类课件。第三，数据预测。以上6组数据中选取四区结构课件的学生均占100%。该结果验证了四区结构教学设计模型在抽象思维层面的有效性与先进性。究其原因：四区结构教学设计模型建立了简约化知识环境，能够支撑教师的课堂思维与教学实践需求，其教学设计结果即四区结构课件具有广泛的实用性。5 四区结构教学设计模型的应用前景5.1 为教学设计提供了新模型现在研究看到：已有教学设计模型的能操作性开始得到质疑 [6] ，国外教学设计的探究仍有缺陷 [7] 。因此，教学设计必须新的建模。这既是当前教学实践的应该，也是科学研究的必然趋势。四区结构教学设计模型的构建经历了严格的科学探究过程，其有效性、先进性与能操作性得到了验证，为教学设计提供了新模型。整体看来，依据对象系统的大小跟任务的不同，教学设计分为以“系统”为中心的层次、以“课堂”为中心的层次、以“产品”为中心的层次三个层次 [7] 。四区结构教学设计模型属于以“产品”为中心层次的课堂设计模型，适用于各学科教师与相关研究人员应用，具有广泛的实用价值。

主要体现在：一方面，能够设计高质量的课件，支撑高效课堂与有效学习的推进，支撑微课、慕课、翻转教学的高效运行。课件设计是课堂设计的关键 [8] 。课件开发品质高低的关键取决于教学设计。课件是现代教学必不可少的重要教具，课件页面是课堂过程中直观展现教学设计结果的可视化载体，直接影响着教学与学习效果的好坏与强度。另一方面，能够引起教材设计方面的变革，诞生新型的教材设计模型，例如，教材版面的四区结构型设计等。第三方面，能够导致课件制作软件的飞跃式发展，催生新的制作工具出现。5.2 为建立新的教学设计理论提供了基础我国自80年代末90 年代初引入了教学设计，至今很少产生自己的成平台地教学设计理论，构建符合我国教育背景跟教育应该的、适合基础教育教师使用的课堂设计理论跟操作规范还为数寥寥 [7] 。四区结构教学设计模型的实践效果说明：教学设计以结构化的方式限制各个别的信息容量，形成简约化知识环境是合理的、科学的与有效的，既合乎“认知负荷理论”的要求 [9] ，也有自己的理论创新即结构化的容量限制。据此，我们强调了新的教学设计理论即构架容量理论。结构容量理论，是指教学设计时采取结构方式限制信息容量后建立的简约化知识环境，能够高效的推动教学目标与学习目标。

结构容量理论的基本原则有：①结构方法。即教学设计过程与结果都要具有一定的构架方式，借助这个结构形式可以推动设计内容的归类与顺序编码，只有经过编码处理的信息能够被高效记忆与理解应用。②容量原则。即教学设计的结果应超过保留有效信息、删除干扰信息与无效信息，突出关键，实现最小化的信息容量显示，只有最小化的信息容量显示，才能高效的谋求教学目标与学习目标，体现教学设计的目的与价值。③简约化知识环境方法。即课堂设计的效果是建立能够提示内容、体现内容结构跟课堂程序、激发兴趣、启发思考、强化记忆、减轻负担的常识环境。基于以上研究，教学设计能认定为：教学设计是探究如何才能为人类学习提供简约化知识环境的科学，其实质是为高效的谋求教学目标与学习目标提供简约化知识环境。创建简约化知识环境是课堂设计研究的新亮点与将来的演进方向。参考文献：[1] 刘福林. 多媒体教学软件的结构设计[J]. 教学与管理, 2005(27): 93 - 94.[2] 别梅, 刘德成. 多媒体技术课件制作及应用要点[J]. 长春师范学院学报（自然科学版）, 2013, 32(6):47 - 48.[3] 党志敏. 信息化教学设计模型研究评述[J].中国教育科技装备, 2014 (4): 59 - 61.[4] 刘恩山, 夏晓烨, 张海和, 杨晓辉. 中学生物学教学论[M]. 北京: 高等教育出版社, 2003: 74.[5] 邱均平, 邹菲. 关于内容分析法的探究[J]. 中国图书馆学报,2004, 30 (2): 12 - 17.[6] 邱婷, 谢幼如, 尹睿. 教学设计研究的前沿发展以及启示[J].中国电化教育, 2014 (4):127 - 131.[7] 侯桂红. 近十年来历史教学设计研究的状况、问题与对策[J]. 教学与管理, 2013 (27): 144 - 146.[8] 那一沙, 袁玫, 吴子东. 教学设计研究评述[J]. 西南交通大学学报(社会科学版), 2013, 14(3): 109 - 113.[9] 杜华. 国际教学设计研究三十年[J]. 开放教育研究, 2013,19 (5): 79 - 86.139