数字化图像在小学教学中的应用研究

【摘要】根据心理学家让·皮亚杰对儿童认知发展阶段的分类得知小学生对纯文字的理解存在一定的困难。图片具有形象直观、通俗易懂等优势，容易使学习者建立心像、提高认知、加强记忆等，而数字化图像不仅具备图片的这些优势，还与多媒体相结合，打破传统教学方式的单一性，且数字化图像能使文字所叙述的目标或事件可视化。教师在教学过程中，利用数字化图像创建情境，以线性顺序表明事件因果性的关联，从而达到图文并茂的良好匹配。所以，数字化图像在教学中的使用越来越广泛，是教学信息显性表达的重要组成部分。数字化图像在教学中具有强化、解释和促进功能，不仅能够巩固、总结、传播知识，还能扩展内容，开阔视野，促进读者的知识迁移能力、思维发散能力和审美能力等，具备特有的认知价值，兼备纯文本内容无法替代的优势。但是根据研究发现，教师在课堂中使用数字化图像缺乏一定的逻辑和规则，使其成为可有可无的教学工具，降低了数字化图像的效用。因此，以认知心理学为指导，对影响数字化图像的有效性因素及图像的设计和使用进行深入研究，以此创造温馨舒适的课堂，可更好地扩展数字化图像的应用。本研究通过在对国内外数字化图像研究现状及其在教学应用中存在问题进行分析的基础上，对数字化图像进行解析，明确了数字化图像的概念和内涵，以及特点和教学优势。借鉴视觉学习和双重编码理论阐释数字化图像对学习者的认知作用；依据信息加工学习理论对数字化图像的指导作用；利用多媒体学习认知理论指导数字化图像的教学应用，奠基了数字化图像在小学教学中的应用价值；提出了改善数字化图像在小学教学的策略。同时描绘了数字化图像对学习者的认知作用：包括对认知结构、记忆、视觉系统的影响研究，揭示了数字化图像对人类心理的效应以及数字化图像作为符号对学习者知识建构的效用。同时制定了数字化图像在小学教学中的应用原则；构建了数字化图像在小学教学中的应用模型，辅助教师理解和借鉴。选择小学科学课程中“种子(绿豆)发芽实验”作为研究案例，对《种子发芽》实验进行需求、教学内容以及学习者分析；应用时间轴技术以及视频和动画，开发了《种子发芽》实验数字化图像课件，形象生动地展示种子发芽不同时间段的豆芽生长过程，助于学习者形成整体和全局观念,恰当地解决了教学中的难点，提升课堂的教学效果。论文的组织结构和各章的概括性内容如下：第一章简单介绍了本论文研究的相关背景及问题的思考与提出，并通过查阅国内外的参考文献，归纳出本研究存在的意义，揭示出数字化图像可以提高小学生的学习体验和教师的教学效果；并且对本研究采用的方法作了简易陈述。第二章系统分析了数字化图像内涵的基础上，依据视觉学习和双重编码理论；信息加工学习理论以及多媒体学习认知理论为指导，研究探讨数字化图像对学习者产生的认知和心理影响作用。第三章根据心理学相关知识阐释数字化图像对小学生（即儿童）的认知特性作了分析，包括数字化图像对学习者认知结构的影响、对学习者记忆的巩固效应以及对学习者视觉系统间的刺激作用，结合数字化图像在小学教学中应用存在的问题；在此基础上构建数字化图像在小学教学中的应用模型，并提出数字化图像在小学教学的应用策略和原则，第四章选择小学科学和课程的《种子发芽》实验作为研究案例，设计流程，系统描述了能充分展现教学内容特点的时间轴技术的特点，以及应用其技术开发《种子发芽》数字化图像的设计及技术实现过程，探讨了课件在教学中的应用途径。第五章总结了本论文的主要研究成果和存在的不足之处，对研究中出现的问题进行合理评价和深刻反思，明确进一步研究的方向，使将来有针对性地实施探究，以及对未来研究的展望。
【作者】寇佳媛；
【导师】杨雪；
【作者基本信息】吉林大学，现代教育技术，2014，硕士
【关键词】数字化图像；小学教学；时间轴技术；策略原则；应用模型；

【参考文献】
[1]黄琪惠.片状羰基铁复合材料和FeCoSm的制备及吸波性能研究[D].南京航空航天大学,2013.
[2]方晖.立交桥在行波效应下的抗震性能的分析和研究[D].安徽建筑工业学院,工程力学,2012,硕士.
[3]江兴.美开发出新型太阳能电池[J].半导体信息,2010,05:40.
[4]唐华松,姚耀文.数据挖掘中决策树算法的探讨[J].计算机应用研究,2001,08:18-19+22.
[5]何继军.唐代“三书”俗字研究[D].安徽师范大学,汉语言文字学,2004,硕士.
[6]何鹏飞.压力和温度对玻璃片接触起电的影响[D].兰州大学,工程力学,2013,硕士.
[7]李霞.面接触润滑膜测量技术及仿生滑液润滑特性的实验研究[D].青岛理工大学,机械设计及理论,2014,博士.
[8]程慧延.滨洲线电气化扩能改造方案研究[D].吉林大学,工业工程,2014,硕士.
[9]吴建江,王兆阳,许培雅.一株高效异养硝化菌的分离、鉴定及其氨氮去除特性[J].中国环境科学,2013,07:1309-1315.
[10]刘金诺.“法治指数”中国化研究[D].辽宁大学,法律,2012,硕士.
[11]谢汀江.结直肠癌伴不可切除的同时性肝转移的腹腔镜治疗[D].山东大学,外科学（专业学位）,2013,硕士.
[12]袁诚磊.农村信用社目标市场战略研究[D].河北经贸大学,工商管理,2014,硕士.
[13]章源升.基于环境绩效的中国能源技术效率变迁[D].浙江工商大学,产业经济学,2013,硕士.
[14]许丹.石墨烯微片增强环氧树脂复合材料性能研究[D].北京化工大学,2013.
[15]张玉芝.十六字令(四首)——祝贺《机械管理开发》杂志创刊10周年[J].机械管理开发.1996(02)
[16]崔凤军.三维分权视角下当代中国行政体制改革的逻辑与出路：中国式分权主义研究[D].浙江大学,行政管理,2013,博士.
[17]王震.风险预警系统在西部工程项目中的应用研究[D].山东大学,结构工程,2013,硕士.
[18]张蒙蒙.GDI发动机喷嘴空化流动数值模拟研究[D].吉林大学,动力机械及工程,2014,硕士.
[19]张捷.国际公众电信编号计划[J].电信网技术.2003(09)
[20]郑飞.中国法学走向世界的困境与出路[J].北京政法职业学院学报,2015,01:19-24.
[21]施慧鹏.复杂不稳定型股骨粗隆间骨折多种固定方式的生物力学研究[D].苏州大学,基础医学,2013,硕士.
[22]王莹.基于专业共同体的小学青年音乐教师专业发展[D].华中师范大学,学科教学,2014,硕士.
[23]姜恕,王金亭.青海草场植被调查通讯[J].植物生态学报,1965,02:321-322.
[24]孙普庆.功能性不稳踝关节动作反应时的研究[D].苏州大学,运动人体科学,2012,硕士.
[25]牛长河.甲基莲心碱对胺碘酮诱导小鼠肺纤维化的保护作用[D].华中科技大学,药理学,2012,硕士.
[26]徐恒娟.连续流前置A/O工艺短程硝化反硝化的实现及稳定性研究[D].浙江工商大学,环境工程（专业学位）,2014,硕士.
[27]李佳宁.基于压缩感知的频谱感知关键技术研究[D].大连理工大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[28]徐海亮,章玮,陈建生,胡家兵,贺益康.电网电压不平衡且谐波畸变时双馈风电机组转矩波动抑制[J].电力系统自动化,2013,07:12-17+54.
[29]韩玲.蒙、金三峰山之役若干问题新探[D].内蒙古大学,中国古代史,2014,硕士.
[30]王宏星.移动互联网技术在旅游业中的应用研究[D].浙江大学,2004.
[31]徐曼.肺炎链球菌StkP蛋白疫苗研究[D].吉林大学,生物化学与分子生物学,2014,硕士.
[32]王琦.论文化自恋与文化特质在西方的接受[D].安徽大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[33]满圆.改革开放以后中国现实主义油画的价值观[D].江苏师范大学,艺术,2013,硕士.
[34]张弦.政府部门提升网络反腐有效性研究[D].河北师范大学,政治学理论,2014,硕士.
[35]陈飞宇.河北省文化产业可持续发展评价研究[D].燕山大学,管理科学与工程,2014,硕士.
[36]刘月明.二维不规则零件排样算法及系统的研究[D].华南理工大学,控制工程,2012,硕士.
[37]刘易.海南省游艇业发展研究[D].海南大学,世界经济,2014,硕士.
[38]赵寿森.我国石油开采业战略成本管理研究[D].北京交通大学,2007.
[39]谢佳.城市滨水步道的景观设计探讨[D].北京林业大学,城市规划与设计,2013,硕士.
[40]高瑜.植入模式、受众感知匹配性与广告植入效果的关系研究[D].浙江工商大学,企业管理,2013,硕士.
[41]傅小海.地铁隧道下穿既有建筑物施工影响研究[D].北京交通大学,2014.
[42]张敬宇.行政诉讼协调机制初探[D].南京师范大学,法律,2012,硕士.
[43]郭玉海,李兴高.大直径盾构下穿北京机场快轨高架桥梁的安全控制技术[J].北京交通大学学报,2014,01:13-19.
[44]许月丽.我国茶业国际竞争力研究[D].浙江大学,2003.
[45]汪春春.北川正河村医疗体系探讨[D].厦门大学,人类学,2014,硕士.
[46]李丹.法团主义理论研究[D].新疆大学,法学理论,2013,硕士.
[47]史燕.中学教务管理信息系统的分析与设计[D].厦门大学,软件工程,2014,硕士.
[48]许义国.中兴通讯国际市场的战略转型与选择研究[D].南京大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[49]汤承明.山东省监狱企业改革研究[D].山东大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[50]潘宇雄,任章,李清东.动态贝叶斯最小二乘支持向量机[J].控制与决策.