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摘 要：视频被越来越广泛地应用于课堂教学、混合教学与在线教学中，但传统视频只能线性播放，交互性弱。借鉴認知负荷理论、教学交互理论，通过对“用电子表格计算”课程内容的设计，利用Adobe Captivate软件开发交互式教学视频，实现分步呈现以及视频标签、操作反馈、分支选择、嵌入习题等交互功能，为设计、开发计算机软件类课程的交互式教学视频资源提供借鉴。
关键词：交互式视频;教学视频;计算机软件类课程
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）07-0079-04
Design and Implementation of Interactive Teaching Video
——Taking Computer Software Courses as an Example
ZHONG Junfeng
（Guangzhou Middle School，Guangzhou 510620，China）
Abstract：Video is more and more widely used in classroom teaching，blended teaching and online teaching，but the traditional video can only be played linearly，with weak interaction. Based on the cognitive load theory and teaching interaction theory，this study designs the course content of “Calculate with Spreadsheet”，and uses Adobe Captivate software to develops interactive teaching video，achieves step-by-step presentation and interactive functions such as video tag，operation feedback，branch selection，embedded exercises，etc.，which provides reference for the design and development of interactive teaching video resources of computer software courses.
Keywords：interactive video;teaching video;computer software courses
0 引 言
随着多媒体技术和网络技术的发展，视频在教学活动中发挥着越来越重要的作用，被广泛应用于课堂教学、混合教学与在线教学中。传统视频只能线性播放，用户主要通过播放、暂停、停止、回放等操作实现与视频的交互，交互性弱是其突出特点。交互式视频是指通过各种技术手段，将交互体验融入到线性视频中的新型视频，使视频叙述过程呈现非线性的特点，用户不再需要完全按照制作者的叙述顺序，而在一定程度上可以自己决定观看的速度和方向。
建构主义认为交互是学习产生的必要条件。交互式视频技术突破了传统视频单向性，交互性弱的缺点。学生不再被动地接受视频制作者线性结构叙事的设定，而是根据自身的认知能力调整视频播放的速度和方向，顺应学习者的认知加工活动，提高了信息传播的效率。已有研究表明：具有交互性的教学视频能够减少学习者的认知负荷，增强学习者对学习材料的理解，从而提高学习兴趣与学习成绩。[1]
计算机软件类课程实践性强，所授知识需要学生反复实践、重复练习。学生使用交互式教学视频进行学习可以自主通过对视频资源的模仿与互动，视频依据学生反应做出相应变化，学生以此获得即时的反馈，在实践中探索构建新知识。
1 设计的理论依据
1.1 认知负荷理论
认知负荷理论是澳大利亚心理学家Sweller提出的通过设计有效教学环境来影响人类认知学习过程的一套通用学习原则。目前一般认为认知负荷包括外在认知负荷、内在认知负荷和相关认知负荷三类[2]。内在和外在认知负荷对学习都有阻碍作用，而相关认知负荷对学习有促进作用，因此要使学生获得良好的学习结果，外在认知负荷和内在认知负荷需要降低，而相关认知负荷则需要增加。其中，内在认知负荷由学习材料的复杂性和学习者的先前知识共同决定。已有研究提出了降低内在认知负荷的一些方法，主要是将任务进行分段呈现。这一方面降低了同时呈现的材料的复杂性，另一方面为材料的后部分学习提供了更多的先前知识。[3]
1.2 教学交互理论
教学交互是在学习过程中，以学习者对学习内容产生正确意义建构为目的的，学习者和学习环境之间的相互交流和相互作用。学习资源的交互性是媒体能够直接与学生相互作用的某一个或某一些品质，其显性交互功能主要包括：
（1）即时反应，即时、快速反应的特点;
（2）自动调节信息，能根据学习者需求调整节奏以及能够用不同方法和形式呈现内容;
（3）自动反馈，能提供关于学生完成学习情况的反馈信息;
（4）选择性，能够为学习者提供数量丰富的选项;
（5）双向通信，允许学生输入信息，实现与课件的对话;
（6）自定步调，允许学生通过输入信息等操作，自己控制学习节奏。[4]
2 交互式教学视频设计与实现 2.1 教学内容分析
“用电子表格计算”是广州市信息技术教材初中第二册第一章“数据的分析与处理”中的第二节内容。在第一节内容中学生已经认识了excel窗口，学习了启动、保存、编辑excel，输入数据，编辑工作表。第二节内容的教学重点在于使用公式计算和使用函数计算，难点在于输入公式时“=”符号的使用;公式中单元格位置和单元格数值的区别，公式中既可以用单元格数值，也可以用单元格位置，但建议用单元格位置。因为，在公式中引用单元格数值，如果数值有变动，公式的計算结果不会随之变动，而引用单元格位置，公式计算结果会随引用的单元格位置的数值变动而变动;单元格的绝对引用和相对引用，相对引用和绝对引用主要是在排名函数中出现的问题;三个常用函数的调用方式，要求掌握求和、平均、最大、最小和排名这几个常用函数的调用。
2.2 教学视频分步呈现设计
针对本节内容中的教学重点、难点和以往教学中学生容易出错的知识点，设计交互式教学视频用于辅助教学，包括认识单元格区域、使用公式计算、使用函数计算和公式与数据的自动填充四个知识点。将学习任务分解成更简单的子任务，将任务完成的操作步骤分步呈现，有助于降低内在认知负荷，具体教学内容如表1所示。
2.3 教学视频交互功能设计与实现
借助交互式视频，减少学生的认知负荷，增强对学习材料的理解，提高学生的学习兴趣和学习成绩，提升计算机软件类课程的教学质量。如何设计学生与视频间的交互活动，并在教学中利用交互式视频促进学生的学习是一项具有挑战性的工作。这个过程需要对交互活动的类型做充分的分析，并与课程内容特点、学生认知活动特点规律进行有效匹配。
根据教学交互理论中提出的即时反应、自动调节信息、自动反馈、选择性、双向通信、自定步调等计算机课件交互类型，我们在交互式教学视频中设计了视频标签、操作反馈、分支选择、嵌入习题四种交互功能。交互式教学视频的制作主要基于Adobe Captivate软件，Adobe Captivate是一款屏幕录制软件，也是交互式视频制作软件中的出色代表。它不仅能够录制软件操作的过程，而且还能够记录鼠标和键盘的操作动作，以及在视频中嵌入问题，轻松创建具有反馈选项的复杂分支场景，并可链接多种格式的媒体文件，创建各种交互式的远程学习内容，促进学生的参与。
2.3.1 视频标签
将录制的Excel软件操作视频根据知识点及其具体教学内容添加视频标签。视频标签位于视频界面左侧，一级标签为知识点，二级标签为知识点包含的具体教学内容。视频标签上方设置搜索栏，可以通过文本搜索查找视频标签（如图1所示）。点击视频标签，可以快速精确定位到对应的视频片段。通过设置视频标签，能帮助学生对学习视频进行快速搜索，提高学习效率。
2.3.2 操作反馈
在录制的Excel软件操作视频中设置热点区域，当鼠标移动到热点区域上方时，鼠标指针变成手形光标，并可以提供操作提示（如图2所示）。学生通过对热点区域的操作可以模拟Excel软件的操作过程，如鼠标左键单击、双击、右键单击、Ctrl和Shift快捷键的组合操作以及输入文本信息。教学视频会给予操作反馈，反馈的内容主要包括学生的操作是否正确以及相关的提示内容。如操作正确显示“恭喜你，操作正确！”字样（如图3所示），操作错误则显示“很遗憾，操作失败！”。通过设置热点区域和操作反馈，视频可以对学生的操作做出即时、快速的反应，实现对真实软件交互的模拟，实现与交互式视频的对话。
2.3.3 分支选择
传统视频只能线性播放，用户主要通过播放、暂停、停止、回放等操作实现与视频的交互，交互性较弱。交互式视频将交互体验融入到线性视频中，学生在一定程度上可以自己决定观看的速度和方向。当学生在交互式视频中操作错误时，视频在做出操作错误提示的同时，设置了“是否重新学习本知识点”的分支选择，当学生点击“是”按钮时，将跳转到该知识点教学视频重新学习，当学生点击“否”按钮时视频将继续播放，进入下一知识点的学习（如图4所示）。交互式视频的分支选择设置使视频播放过程呈现非线性的特点，根据学生需求调整呈现内容，能够为学生提供选择，控制自己的学习节奏。
2.3.4 嵌入习题
在某个知识点教学视频播放完后，视频暂停播放，弹出练习题画面（如图5所示），这些练习题是对学生掌握知识点情况的考核，题目类型包括多项选择题、判断题、填空题、简答题、连线题、排序题、评价量表等，学生回答问题点击“提交”按钮后，视频会即时反馈正确与否及统计得分情况。将习题嵌入到教学视频中，使学生在学习教学视频时可以通过习题同步考核学习情况，在问题环节实现视频与学习者之间的互动。
4 结 论
随着视频资源在教学中的广泛应用，如何进行视频的交互设计，开发出适合学生需求，能提高学生学习兴趣和学习成绩的交互式视频必然引起教育研究者和实践者的关注。本研究借鉴认知负荷理论、教学交互理论进行交互功能的设计，开发交互式视频教学资源，并将其应用于课堂辅助教学，借助交互式视频，减少学生的认知负荷，增强对学习材料的理解，提高学生的学习兴趣与学习成绩。
目前我们正在进一步完善配套教材的交互式教学视频建设，并努力推广其在计算机软件类课程中的应用，以期提升计算机软件类课程的教学效率和质量。
参考文献：
[1] 宋菲菲.学科背景与呈现交互性对动画多媒体学习成效影响的实验研究 [D].大连：辽宁师范大学，2011：1-13.
[2] SEUFERT T，J?NEN I，BR?NKEN R. The impact of intrinsic cognitive load on the effectiveness of graphical help for coherence formation [J]. Computers in Human Behavior，2007，23（3）：1055-1071.
[3] 龚德英，张大均.多媒体学习中认知负荷的优化控制 [M].北京：科学出版社，2013：5-10.
[4] 陈丽.远程教育中教学媒体的交互性研究 [J].中国远程教育，2004（7）：17-24+79.
[5] 张屹，黄欣，谢浩泉，等.交互式微视频教学资源的研发与应用——以“教育技术学研究方法”为例 [J].电化教育研究，2013，34（5）：48-54.
[6] 李惠.交互型微视频中交互次数和文本提示对学习效果的影响研究 [D].武汉：华中师范大学，2015.
[7] 任路.嵌入问题的交互视频中问题类型对学习效果的影响研究 [D].武汉：华中师范大学，2015.
作者简介：钟俊锋（1979—），男，汉族，广东兴宁人，中学一级教师，学士学位，研究方向：教育技术。
关键词：交互式视频;教学视频;计算机软件类课程
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）07-0079-04
Design and Implementation of Interactive Teaching Video
——Taking Computer Software Courses as an Example
ZHONG Junfeng
（Guangzhou Middle School，Guangzhou 510620，China）
Abstract：Video is more and more widely used in classroom teaching，blended teaching and online teaching，but the traditional video can only be played linearly，with weak interaction. Based on the cognitive load theory and teaching interaction theory，this study designs the course content of “Calculate with Spreadsheet”，and uses Adobe Captivate software to develops interactive teaching video，achieves step-by-step presentation and interactive functions such as video tag，operation feedback，branch selection，embedded exercises，etc.，which provides reference for the design and development of interactive teaching video resources of computer software courses.
Keywords：interactive video;teaching video;computer software courses
0 引 言
随着多媒体技术和网络技术的发展，视频在教学活动中发挥着越来越重要的作用，被广泛应用于课堂教学、混合教学与在线教学中。传统视频只能线性播放，用户主要通过播放、暂停、停止、回放等操作实现与视频的交互，交互性弱是其突出特点。交互式视频是指通过各种技术手段，将交互体验融入到线性视频中的新型视频，使视频叙述过程呈现非线性的特点，用户不再需要完全按照制作者的叙述顺序，而在一定程度上可以自己决定观看的速度和方向。
建构主义认为交互是学习产生的必要条件。交互式视频技术突破了传统视频单向性，交互性弱的缺点。学生不再被动地接受视频制作者线性结构叙事的设定，而是根据自身的认知能力调整视频播放的速度和方向，顺应学习者的认知加工活动，提高了信息传播的效率。已有研究表明：具有交互性的教学视频能够减少学习者的认知负荷，增强学习者对学习材料的理解，从而提高学习兴趣与学习成绩。[1]
计算机软件类课程实践性强，所授知识需要学生反复实践、重复练习。学生使用交互式教学视频进行学习可以自主通过对视频资源的模仿与互动，视频依据学生反应做出相应变化，学生以此获得即时的反馈，在实践中探索构建新知识。
1 设计的理论依据
1.1 认知负荷理论
认知负荷理论是澳大利亚心理学家Sweller提出的通过设计有效教学环境来影响人类认知学习过程的一套通用学习原则。目前一般认为认知负荷包括外在认知负荷、内在认知负荷和相关认知负荷三类[2]。内在和外在认知负荷对学习都有阻碍作用，而相关认知负荷对学习有促进作用，因此要使学生获得良好的学习结果，外在认知负荷和内在认知负荷需要降低，而相关认知负荷则需要增加。其中，内在认知负荷由学习材料的复杂性和学习者的先前知识共同决定。已有研究提出了降低内在认知负荷的一些方法，主要是将任务进行分段呈现。这一方面降低了同时呈现的材料的复杂性，另一方面为材料的后部分学习提供了更多的先前知识。[3]
1.2 教学交互理论
教学交互是在学习过程中，以学习者对学习内容产生正确意义建构为目的的，学习者和学习环境之间的相互交流和相互作用。学习资源的交互性是媒体能够直接与学生相互作用的某一个或某一些品质，其显性交互功能主要包括：
（1）即时反应，即时、快速反应的特点;
（2）自动调节信息，能根据学习者需求调整节奏以及能够用不同方法和形式呈现内容;
（3）自动反馈，能提供关于学生完成学习情况的反馈信息;
（4）选择性，能够为学习者提供数量丰富的选项;
（5）双向通信，允许学生输入信息，实现与课件的对话;
（6）自定步调，允许学生通过输入信息等操作，自己控制学习节奏。[4]
2 交互式教学视频设计与实现 2.1 教学内容分析
“用电子表格计算”是广州市信息技术教材初中第二册第一章“数据的分析与处理”中的第二节内容。在第一节内容中学生已经认识了excel窗口，学习了启动、保存、编辑excel，输入数据，编辑工作表。第二节内容的教学重点在于使用公式计算和使用函数计算，难点在于输入公式时“=”符号的使用;公式中单元格位置和单元格数值的区别，公式中既可以用单元格数值，也可以用单元格位置，但建议用单元格位置。因为，在公式中引用单元格数值，如果数值有变动，公式的計算结果不会随之变动，而引用单元格位置，公式计算结果会随引用的单元格位置的数值变动而变动;单元格的绝对引用和相对引用，相对引用和绝对引用主要是在排名函数中出现的问题;三个常用函数的调用方式，要求掌握求和、平均、最大、最小和排名这几个常用函数的调用。
2.2 教学视频分步呈现设计
针对本节内容中的教学重点、难点和以往教学中学生容易出错的知识点，设计交互式教学视频用于辅助教学，包括认识单元格区域、使用公式计算、使用函数计算和公式与数据的自动填充四个知识点。将学习任务分解成更简单的子任务，将任务完成的操作步骤分步呈现，有助于降低内在认知负荷，具体教学内容如表1所示。
2.3 教学视频交互功能设计与实现
借助交互式视频，减少学生的认知负荷，增强对学习材料的理解，提高学生的学习兴趣和学习成绩，提升计算机软件类课程的教学质量。如何设计学生与视频间的交互活动，并在教学中利用交互式视频促进学生的学习是一项具有挑战性的工作。这个过程需要对交互活动的类型做充分的分析，并与课程内容特点、学生认知活动特点规律进行有效匹配。
根据教学交互理论中提出的即时反应、自动调节信息、自动反馈、选择性、双向通信、自定步调等计算机课件交互类型，我们在交互式教学视频中设计了视频标签、操作反馈、分支选择、嵌入习题四种交互功能。交互式教学视频的制作主要基于Adobe Captivate软件，Adobe Captivate是一款屏幕录制软件，也是交互式视频制作软件中的出色代表。它不仅能够录制软件操作的过程，而且还能够记录鼠标和键盘的操作动作，以及在视频中嵌入问题，轻松创建具有反馈选项的复杂分支场景，并可链接多种格式的媒体文件，创建各种交互式的远程学习内容，促进学生的参与。
2.3.1 视频标签
将录制的Excel软件操作视频根据知识点及其具体教学内容添加视频标签。视频标签位于视频界面左侧，一级标签为知识点，二级标签为知识点包含的具体教学内容。视频标签上方设置搜索栏，可以通过文本搜索查找视频标签（如图1所示）。点击视频标签，可以快速精确定位到对应的视频片段。通过设置视频标签，能帮助学生对学习视频进行快速搜索，提高学习效率。
2.3.2 操作反馈
在录制的Excel软件操作视频中设置热点区域，当鼠标移动到热点区域上方时，鼠标指针变成手形光标，并可以提供操作提示（如图2所示）。学生通过对热点区域的操作可以模拟Excel软件的操作过程，如鼠标左键单击、双击、右键单击、Ctrl和Shift快捷键的组合操作以及输入文本信息。教学视频会给予操作反馈，反馈的内容主要包括学生的操作是否正确以及相关的提示内容。如操作正确显示“恭喜你，操作正确！”字样（如图3所示），操作错误则显示“很遗憾，操作失败！”。通过设置热点区域和操作反馈，视频可以对学生的操作做出即时、快速的反应，实现对真实软件交互的模拟，实现与交互式视频的对话。
2.3.3 分支选择
传统视频只能线性播放，用户主要通过播放、暂停、停止、回放等操作实现与视频的交互，交互性较弱。交互式视频将交互体验融入到线性视频中，学生在一定程度上可以自己决定观看的速度和方向。当学生在交互式视频中操作错误时，视频在做出操作错误提示的同时，设置了“是否重新学习本知识点”的分支选择，当学生点击“是”按钮时，将跳转到该知识点教学视频重新学习，当学生点击“否”按钮时视频将继续播放，进入下一知识点的学习（如图4所示）。交互式视频的分支选择设置使视频播放过程呈现非线性的特点，根据学生需求调整呈现内容，能够为学生提供选择，控制自己的学习节奏。
2.3.4 嵌入习题
在某个知识点教学视频播放完后，视频暂停播放，弹出练习题画面（如图5所示），这些练习题是对学生掌握知识点情况的考核，题目类型包括多项选择题、判断题、填空题、简答题、连线题、排序题、评价量表等，学生回答问题点击“提交”按钮后，视频会即时反馈正确与否及统计得分情况。将习题嵌入到教学视频中，使学生在学习教学视频时可以通过习题同步考核学习情况，在问题环节实现视频与学习者之间的互动。
4 结 论
随着视频资源在教学中的广泛应用，如何进行视频的交互设计，开发出适合学生需求，能提高学生学习兴趣和学习成绩的交互式视频必然引起教育研究者和实践者的关注。本研究借鉴认知负荷理论、教学交互理论进行交互功能的设计，开发交互式视频教学资源，并将其应用于课堂辅助教学，借助交互式视频，减少学生的认知负荷，增强对学习材料的理解，提高学生的学习兴趣与学习成绩。
目前我们正在进一步完善配套教材的交互式教学视频建设，并努力推广其在计算机软件类课程中的应用，以期提升计算机软件类课程的教学效率和质量。
参考文献：
[1] 宋菲菲.学科背景与呈现交互性对动画多媒体学习成效影响的实验研究 [D].大连：辽宁师范大学，2011：1-13.
[2] SEUFERT T，J?NEN I，BR?NKEN R. The impact of intrinsic cognitive load on the effectiveness of graphical help for coherence formation [J]. Computers in Human Behavior，2007，23（3）：1055-1071.
[3] 龚德英，张大均.多媒体学习中认知负荷的优化控制 [M].北京：科学出版社，2013：5-10.
[4] 陈丽.远程教育中教学媒体的交互性研究 [J].中国远程教育，2004（7）：17-24+79.
[5] 张屹，黄欣，谢浩泉，等.交互式微视频教学资源的研发与应用——以“教育技术学研究方法”为例 [J].电化教育研究，2013，34（5）：48-54.
[6] 李惠.交互型微视频中交互次数和文本提示对学习效果的影响研究 [D].武汉：华中师范大学，2015.
[7] 任路.嵌入问题的交互视频中问题类型对学习效果的影响研究 [D].武汉：华中师范大学，2015.
作者简介：钟俊锋（1979—），男，汉族，广东兴宁人，中学一级教师，学士学位，研究方向：教育技术。