数字教材特点和优势浅析

唐圣平

平板电脑尤其是iPad取得的成功，为移动计算带来了革命性的变化，从而改变了人们阅读、学习、生活的方式。苹果公司于2012年初推出基于平板电脑的数字教材iBooks 2，以及数字教材制作工具iBooks Author，并宣布进入数字教材市场。随后，培生集团（Pearson Education）、麦格劳-希尔（McGraw-Hill）、霍顿•米夫林•哈考特（Houghton Mifflin Harcourt）等出版商纷纷推出精彩纷呈的数字教材。教育界正在积极应用这一成果，许多大学、职业院校、中小学都在尝试使用基于平板电脑的数字课程和数字教材，服务于教学活动，以期取得更好的教学效果。

平板电脑提供了比台式电脑或笔记本电脑更好的交互体验，把平板电脑整合到课堂和教学中去，可以激发学生的学习积极性，提升学习效果。应用平板电脑进行教学和学习，需要开发基于平板电脑的互动式多媒体数字教材（以下简称“数字教材”）。数字教材的成功与否，在很大程度上决定了学生的学习体验和学习效果。

一、教材的发展

要充分了解数字教材的特点和优势，有必要先了解一下教材的发展。教材是一种特殊的图书产品，教材的使用者包括教师和学生。在教材的使用过程中，无论是教师还是学生，都需要补充材料来提高教学效果。例如，在传统的教学过程中，教师需要教学参考书、教学资料等，学生需要学习指导、实训手册、练习册等，以及其他服务于教学的试卷、挂图、幻灯胶片等。

随着计算机技术和网络技术的应用，教材的概念和呈现形式也在不断变化。教材出版者提出了教材立体化开发的概念，即围绕纸质教材开发多种形式的配套产品，电子教材、多媒体教材、网络教材等不断涌现。

电子教材。电子教材是纸质教材的电子化，从本质上看，电子教材与纸质教材并没有不同，只是传播介质从纸质变成了电子载体，例如光盘、电子设备等。当然，电子化也给教材的配套带来了全新的变化。例如，为教材配套多媒体视频、动画、电子课件、PPT等，以及服务于练习和考试的自动组卷光盘等。除了交互式的电子课件外，电子教材仍然是离散的多媒体资源的集合，互动性较差。

网络教材。随着网络技术的发展、网络应用的普及，教材及其配套产品和服务也在向网络转移。出版商开始提供网络课程、在线练习、在线答疑、在线资源下载、资源库等。网络教材可以将多媒体资源集成在一起，形成供学生学习的在线交互，但这种交互仍然是浅层次的交互。

数字教材。基于平板电脑的数字教材，除了综合应用了文字、图片、视频、动画、3D等多媒体资源，更重要的是在教材开发中设计和运用多种形式的交互，从而带给用户全新的交互体验。

二、数字教材的特点

平板电脑具有更加友好的人机交互界面，使用者直接用手指来操作对象，而不需要像台式计算机那样借助鼠标。由于直接用手操作，使用者与对象的交互方式大大丰富。基于平板电脑的互动数字教材可以提供以下多种交互方式。

点击播放音频、视频与动画。数字教材中集成了音频、视频、动画等多媒体素材，用手指点击，即可播放这些素材，再次点击则停止播放。在播放视频、动画时，还同步显示状态和进度条，供使用者主动选择播放进度。视频和动画既可以在固定位置播放，也可以全屏播放。

缩放图片。数字教材中的图片不再是静态的，使用者可以通过手指操作，来放大和缩小图片，甚至可以旋转和改变位置。

旋转3D对象。在纸质图书中，用户只能从图片中固定的一个角度观看物体。而数字教材中的3D对象能从不同的角度来展示对象的结构，允许使用者随心所欲地旋转和翻转。

图片播放实现多种动画效果。在平板电脑上，静态的图片可以动起来，以实现多种动画效果。例如滑动浏览图片相册：通过手指滑动操作，可以逐个翻阅多张图片，从而深入、透彻地了解对象；图片按设计轨迹移动动画：一片片的雪花飘下，一个个雨点落下，一条小船顺流而下，几条小鱼游来游去……这些动画都可以通过静态图片的移动来实现，从而使得页面鲜活生动起来。还有图片序列动画，鸟的飞行、人打太极，这些简单的动作，可以不必用视频来展现，将系列动作分解为一帧帧的图片，并让其顺序播放，即可以形成动画。

点击互动图标弹出内容。当一个图片中有多个知识点需要展开介绍时，可以将每一个知识点做成互动对象，通过点击对象图标，可以弹出相应的内容。再次点击，则重新隐藏。这样，可以依次深入了解图片中每一个部分涉及的知识或功能。

数字和图表。数字教材以更加直观、形象、生动的方式呈现数字和图表。除了数字本身，其代表的含义、数字的对比都可以展示出来，并通过手指操作来实现互动。

标注和笔记。使用者可以随心所欲地在数字教材上做标注，并为标注添加自己喜好的颜色。针对一段文字，使用者还可以做笔记，以便再次阅读时参考。

学习卡和分享。对于教材中的内容，使用者可以选择并添加到卡片上，以形成自己特定的学习卡。通过学习卡，使用者可以复习自己学习的内容，还可以将内容分享给好友或其他学习者。

内嵌链接。同网页一样，点击数字教材中的链接，可以跳转到其他网页或应用，从而为使用者提供更丰富的关联内容。

三、数字教材与传统教材的本质区别

首先，使用方式不同。

传统教材是按照学科知识体系或技能体系来编写的，它是教师开展教学活动时的参考资料。传统教材受制于内容载体的限制，其知识和技能的表现和传递形式较为单一，只能是文字和图片，且受到载体容量的限制。

传统教材只是教学活动中的一个环节，教学活动的开展，还需要教师进行更多设计，包括设计教学情境和案例、准备教学器具、查找辅助教学资料、制作教学幻灯片等，教学效果取决于教师的创造性教学活动。

学生拿到一本传统教材后，可以开展预习和自我学习，但对于内容的深入理解，还有赖于教师的教学活动，通过教师的讲解、演示、有针对性的释疑解惑，学生得以掌握并应用教学中的知识或技能。

由于数字教材的内容载体是存储空间，从理论上讲，它的容量不受限制，可以存储多种媒体形式，大大丰富了教材的表现形式。数字教材的开发和制作，可以突破传统教材的图文设计，从而将教师的创造性教学活动容纳进来，成为数字教材的一部分。

数字教材不是传统纸质教材的简单电子化，它引入多媒体形式和交互手段，从而尽可能地将教学环节引入到数字教材中来。例如案例引入、讲解视频、操作演示、动画播放等，部分地取代了课堂教学功能。因此，数字教材要求开发过程创新多，教学设计体现在数字教材成果中。教师在使用数字教材时，不再需要过多的教学设计，而是让学生发挥主观能动性进行自主学习，教师只起辅助作用。

其次，主体不同。

由于数字教材与传统教材的使用方式不同，从而使学习活动中的主体发生了改变。应用传统教材开展教学，学习活动的主体是教师；而应用数字教材开展教学，学习活动的主体是发挥主观能动性的学生。

与传统教材营造的被动式学习环境相比，学生倾向于沉浸在数字教材营造的主动式学习环境中，一遍遍地阅读、浏览，一次次地点击、操作，一次次地交互、游戏，多次参加练习和测试以期获得更高的通过成绩……学生主动地参加学习过程，教师只需要在学生学习遇到困难时加以指点。

再次，教材的开发重点不同。

传统教材注重学科体系的建设，注重知识和技能形成体系。数字教材注重教学设计和创新，通过创造性的设计，将知识或技能以更形象、更生动的形式呈现出来，以便于学生自主学习。通过多图片的幻灯式切换、视频播放、动画演示，以及精心设计的交互环节、游戏化的学习活动、过关式的练习或测试，让学习在阅读、浏览、观看、操作、交互、游戏、测试中，充分体会学习的乐趣。

四、数字教材的优势

通过数字教材的特点分析，可以看出它相对于传统的纸质教材具有以下优势。

一是容量大。传统教材受纸张介质的限制，只能在有限的版面中承载文字和图片信息。数字教材突破了容量的限制，可以排入多媒体资源。同一个知识点，作者和制作团队可以采用多种形式来阐释，不用考虑版面的限制。

二是丰富的表现形式。传统教材的表现形式较为单一，即使彩色印刷，也只是通过文字、图片、颜色来构筑视觉空间。数字教材则可以应用多种创新形式，只要作者和制作团队有想象力和创新性，就可以设计出各种表现形式。

三是吸引力。数字教材通过色彩、多媒体、交互设计，充分调动读者的思维和想象，从而吸引读者深入地了解教材中的知识点和技能点。

四是动感。数字技术的应用让教材不再是静态的文字，而是加入图片、视频、动画和3D对象，通过设计的交互，读者只要动动手指，或通过语音控制，教材就会像具有生命一样活动起来。

五是寓教于乐。数字教材不仅介绍知识和技能，而且将互动、游戏、反馈等因素运用到教材中，从而让读者高度关注。学生在玩中学、学中玩，充分地体会到学习的乐趣，激发了学习兴趣，提升了学习效果。

六是自动更新。学生进入iBookstore，或出版商的网上书店，就可以下载样书或者购买整本教材。购买的教材会立即下载到学生平板电脑的书架中，当出版商更新教材内容时，书架会自动提醒下载最新版本。

（作者单位：中国劳动社会保障出版社）