基于雙向認(rèn)知加工的GIF動(dòng)畫單元教學(xué)設(shè)計(jì)

劉玲云+朱彩蘭+張雪

近年來(lái)，圍繞信息技術(shù)技能知識(shí)的教學(xué)是“先規(guī)劃作品，后認(rèn)識(shí)軟件”，還是“先體驗(yàn)軟件，后規(guī)劃作品”的問(wèn)題存在兩種不同的解釋。先規(guī)劃的做法有利于學(xué)生形成先規(guī)劃后制作的意識(shí)，但容易出現(xiàn)教學(xué)無(wú)法控制的現(xiàn)象。例如，學(xué)生在設(shè)計(jì)作品后，往往會(huì)發(fā)現(xiàn)軟件無(wú)法實(shí)現(xiàn)自己全部的需求。而先體驗(yàn)的方式有利于學(xué)生在掌握相關(guān)技能的基礎(chǔ)上進(jìn)行針對(duì)性的規(guī)劃，但在體驗(yàn)環(huán)節(jié)可能會(huì)花費(fèi)較多的時(shí)間。總之，兩者在表現(xiàn)效果方面各有優(yōu)缺點(diǎn)，但都有助于學(xué)生養(yǎng)成良好的認(rèn)知習(xí)慣，只是表現(xiàn)的先后順序不同。這種順序的理解，祝智庭、陳琦等學(xué)者稱之為“上”與“下”的問(wèn)題。基于此，筆者在GIF動(dòng)畫單元設(shè)計(jì)中采用“自下而上”與“自上而下”雙向認(rèn)知加工的方法來(lái)促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，先從局部體驗(yàn)軟件讓學(xué)生形成整體認(rèn)知，后從整體規(guī)劃培養(yǎng)學(xué)生先構(gòu)思后制作的認(rèn)知過(guò)程，再使其逐漸在制作過(guò)程中認(rèn)識(shí)軟件與學(xué)習(xí)技能知識(shí)。

● “自上而下”與“自下而上”概念理解

關(guān)于自上而下與自下而上中“上”與“下”含義的理解，目前有三種主流認(rèn)識(shí)。加涅從信息加工理論的角度來(lái)分析，認(rèn)為自上而下的加工應(yīng)該是從自主發(fā)現(xiàn)走向?qū)嵺`技能學(xué)習(xí)的過(guò)程，而自下而上的學(xué)習(xí)應(yīng)該是從附屬技能的學(xué)習(xí)走向一般概念與原理的認(rèn)識(shí)。陳琦教授從建構(gòu)主義者的角度，分析自上而下的教學(xué)設(shè)計(jì)，認(rèn)為在教學(xué)過(guò)程中可以先呈現(xiàn)整體性的任務(wù)，然后讓學(xué)生自己探索解決問(wèn)題中的多個(gè)子任務(wù)以及需要掌握的基本知識(shí)和技能。至于具體使用哪種形式，需要結(jié)合具體的教育內(nèi)容與教育目的來(lái)選擇。祝智庭教授從布魯姆教育目標(biāo)分類理論角度來(lái)認(rèn)識(shí)“上”“下”，認(rèn)為記憶、理解、應(yīng)用的初級(jí)認(rèn)知階段為“下”，而分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造的高級(jí)認(rèn)知階段為“上”。自下而上，即為從初級(jí)認(rèn)知走向高級(jí)認(rèn)知的思維加工過(guò)程。在教學(xué)使用方面，祝教授認(rèn)可兩種形式互補(bǔ)使用的實(shí)踐性思維。

歸納以上觀點(diǎn)，“上”和“下”可理解為：①理論歸納與實(shí)踐操作之間的問(wèn)題；②整體性思考與小步驟學(xué)習(xí)之間的問(wèn)題；③初級(jí)認(rèn)知加工與高級(jí)認(rèn)知加工之間的問(wèn)題。以上理解雖然是從不同角度進(jìn)行的考量，但都致力于從認(rèn)知加工層面促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，如抽象與具體的思維轉(zhuǎn)變、整體與部分的思維分析、初級(jí)與高級(jí)的思維加工。可以發(fā)現(xiàn)，研究者不再浮于表層的操作層面促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，而是從關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知加工過(guò)程著手，制定合理的教學(xué)方式幫助學(xué)生理解與掌握知識(shí)。因此，本文結(jié)合建構(gòu)主義的整體與子體理論和布魯姆的教學(xué)目標(biāo)理論共同分析本單元，如上頁(yè)圖1所示，將“上”定義為“整體任務(wù)”“高級(jí)認(rèn)知”，將“下”定義為“子任務(wù)”“初級(jí)認(rèn)知”。根據(jù)此界定，著眼于GIF動(dòng)畫的整個(gè)單元，設(shè)計(jì)符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)與促進(jìn)學(xué)生理解的教學(xué)。

● GIF動(dòng)畫單元介紹

GIF動(dòng)畫單元為河北省信息技術(shù)電子教材四年級(jí)下冊(cè)第三單元中的教學(xué)內(nèi)容，軟件使用版本為Easy GIF Animator5.1綠化漢化版本。根據(jù)皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展階段理論，四年級(jí)學(xué)生的思維發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了抽象思維的水平，但仍需要借助具體事物與情境進(jìn)行邏輯推理。例如，學(xué)生可憑借自己熟悉的體驗(yàn)或?qū)嵗齺?lái)理解復(fù)雜的概念。從初始能力分析，學(xué)生在四年級(jí)上冊(cè)學(xué)習(xí)“美圖秀秀”軟件中的動(dòng)畫背景更換與動(dòng)感閃圖制作時(shí)，已經(jīng)對(duì)GIF動(dòng)畫的形成原理與呈現(xiàn)效果有了一定的了解。

基于學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)與學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，本單元按照初識(shí)動(dòng)畫、繪制動(dòng)畫、調(diào)整動(dòng)畫與美化動(dòng)畫的順序組織教學(xué)。內(nèi)容安排：第1課“初識(shí)GIF動(dòng)畫”，以已有圖像對(duì)象為基礎(chǔ)創(chuàng)建動(dòng)畫，操作較為簡(jiǎn)單，主要以學(xué)生體驗(yàn)為主；第2課“繪制GIF動(dòng)畫”，先設(shè)計(jì)制作圖像，在此基礎(chǔ)上繪制動(dòng)畫；第3課“調(diào)整GIF動(dòng)畫”，以第2課動(dòng)畫為基礎(chǔ)，進(jìn)行復(fù)制與調(diào)整，形成多張局部調(diào)整的靜態(tài)圖像，然后通過(guò)設(shè)置圖像的播放時(shí)間，形成連續(xù)的動(dòng)畫效果；第4課“美化GIF動(dòng)畫”，在第3課的基礎(chǔ)上，添加文字以及過(guò)渡效果完善動(dòng)畫。

● 自下而上的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)：第1課“初識(shí)GIF動(dòng)畫”，以動(dòng)畫向?qū)У姆绞剑瑥木唧w技能知識(shí)的教學(xué)開始，帶領(lǐng)學(xué)生快速體驗(yàn)動(dòng)畫制作的整體過(guò)程，形成對(duì)軟件及動(dòng)畫制作的整體認(rèn)知。具體展開時(shí)，教師以閃圖引入GIF動(dòng)畫的格式介紹，然后請(qǐng)學(xué)生欣賞與體驗(yàn)GIF動(dòng)畫實(shí)例，比較播放效果的不同；在動(dòng)畫原理、播放順序、時(shí)間間隔等方面進(jìn)行總結(jié)，并以“人走路”動(dòng)畫為例，演示借助動(dòng)畫向?qū)砑訄D像制作動(dòng)畫的過(guò)程；創(chuàng)建完成后，帶領(lǐng)學(xué)生預(yù)覽動(dòng)畫，并根據(jù)預(yù)覽效果，讓學(xué)生嘗試對(duì)動(dòng)畫進(jìn)行編輯與調(diào)整，如修改動(dòng)畫屬性、畫幀屬性；效果滿意后，保存操作。

設(shè)計(jì)意圖：第1課讓學(xué)生從動(dòng)畫向?qū)Ы佑|而不是從繪制動(dòng)畫開始，是因?yàn)榍罢卟僮鬏^為簡(jiǎn)單，容易把握。動(dòng)畫向?qū)У淖饔镁拖褚粋€(gè)“引路人”，可以指引學(xué)生跟隨提示一步步操作，制作出已有圖像的GIF動(dòng)畫。利用已有圖像方便快捷地制作出一個(gè)簡(jiǎn)單的GIF動(dòng)畫，學(xué)生能快速體驗(yàn)到完成一份動(dòng)畫的成就感，從而激發(fā)繼續(xù)學(xué)習(xí)的興趣。學(xué)生在“美圖秀秀”單元中，已經(jīng)學(xué)習(xí)了閃圖的產(chǎn)生原理與圖像文件格式，所以在導(dǎo)入環(huán)節(jié)教師要引導(dǎo)學(xué)生回顧閃圖的相關(guān)內(nèi)容，可以促進(jìn)對(duì)新知識(shí)的遷移。學(xué)生在了解原理的基礎(chǔ)上，比較各動(dòng)畫的播放效果，可以在欣賞過(guò)程中更直觀地體驗(yàn)GIF動(dòng)畫的特點(diǎn)，認(rèn)識(shí)到GIF動(dòng)畫的播放順序、時(shí)間間隔等都是可以調(diào)整與修改的。

認(rèn)知加工過(guò)程分析：這一課采用的是自下而上的教學(xué)設(shè)計(jì)。學(xué)生從一步步操作到逐漸完成一個(gè)小的整體動(dòng)畫，實(shí)際是在進(jìn)行從記憶、理解、應(yīng)用動(dòng)畫的初級(jí)認(rèn)知階段走向綜合所有操作形成連續(xù)動(dòng)畫效果的高級(jí)認(rèn)知階段。從建構(gòu)主義與認(rèn)知過(guò)程兩個(gè)角度來(lái)說(shuō)，學(xué)生都是在進(jìn)行自下而上的加工，即從子任務(wù)到整體任務(wù)，從初級(jí)認(rèn)知走向高級(jí)認(rèn)知。教學(xué)設(shè)計(jì)讓學(xué)生從具體實(shí)例著手體驗(yàn)動(dòng)畫制作的整體過(guò)程，主要目的是讓學(xué)生在真實(shí)體驗(yàn)中，感受軟件的使用，從而形成對(duì)所學(xué)軟件以及所學(xué)內(nèi)容的整體認(rèn)知，并為他們學(xué)習(xí)后面的內(nèi)容提供認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)。

● 自上而下的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

學(xué)生在第1課經(jīng)歷制作動(dòng)畫的過(guò)程后，對(duì)動(dòng)畫制作形成了整體認(rèn)知。在此基礎(chǔ)上，第2、3、4課是從整體規(guī)劃與設(shè)計(jì)動(dòng)畫開始，分階段地完成任務(wù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整體動(dòng)畫效果的制作。

1.內(nèi)容介紹

（1）整體規(guī)劃課程：繪制GIF動(dòng)畫

教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)：在制作動(dòng)畫前，教師要帶領(lǐng)學(xué)生整體規(guī)劃與設(shè)計(jì)GIF動(dòng)畫（如下表）。以小丑動(dòng)畫為例，教師引導(dǎo)學(xué)生思考想要繪制的動(dòng)畫主題、故事簡(jiǎn)略、具體情節(jié)等，然后帶領(lǐng)學(xué)生從中提取關(guān)鍵詞，細(xì)化每一幅圖像的內(nèi)容，標(biāo)注關(guān)鍵詞。教師帶領(lǐng)學(xué)生完成一次整體的規(guī)劃后，請(qǐng)學(xué)生自己說(shuō)一說(shuō)，想要繪制的動(dòng)畫形象及故事。

在規(guī)劃與設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，開始利用工具繪制動(dòng)畫形象。教師介紹繪制主題形象需要的相關(guān)技能知識(shí)，如空白幀的插入與編輯、基礎(chǔ)繪圖工具的使用等。

設(shè)計(jì)意圖：本節(jié)課，先讓學(xué)生整體規(guī)劃與設(shè)計(jì)需要制作的GIF動(dòng)畫，目的在于讓其在頭腦中對(duì)要繪制的內(nèi)容以及即將進(jìn)行的工作有一個(gè)完整、清楚的了解，這樣學(xué)生能夠做到心中有數(shù)，有規(guī)劃、有目標(biāo)地安排自己繪制動(dòng)畫的節(jié)奏。同時(shí)，細(xì)致的思考可以幫助學(xué)生更加輕松快捷地完成動(dòng)畫作品的繪制。“說(shuō)一說(shuō)”環(huán)節(jié)可以幫助學(xué)生梳理制作動(dòng)畫的思路，促使學(xué)生形成先規(guī)劃后制作的意識(shí)。

（2）具體制作課程：調(diào)整GIF動(dòng)畫

第3節(jié)課是在已經(jīng)規(guī)劃的基礎(chǔ)上，呈現(xiàn)階段性動(dòng)畫效果。例如，小丑的眼睛跟隨蟲子轉(zhuǎn)動(dòng)，由學(xué)生分析實(shí)現(xiàn)效果需要完成的一系列任務(wù)，然后根據(jù)任務(wù)來(lái)學(xué)習(xí)對(duì)應(yīng)的技能知識(shí)，最終實(shí)現(xiàn)該階段動(dòng)畫效果。

教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)：欣賞“隨蟲子轉(zhuǎn)動(dòng)眼睛的小丑.gif”，說(shuō)一說(shuō)小丑從初始圖到動(dòng)態(tài)效果圖之間經(jīng)歷了哪些變化，圖2所示為靜態(tài)效果圖。教師總結(jié)學(xué)生的分析結(jié)果，如眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)、添加小蟲等。據(jù)此，以繪制的小丑對(duì)象為原型，介紹形成動(dòng)畫的過(guò)程操作，如畫幀的復(fù)制、刪除、編輯、調(diào)整，以及圖像的插入與翻轉(zhuǎn)。以眼睛和小蟲子的變動(dòng)為例，具體介紹多張圖像的局部編輯操作：①眼睛調(diào)整階段。調(diào)整所有圖像的眼睛部分，使之形成上下左右轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)畫效果。②小蟲子調(diào)整階段。在調(diào)整眼睛后的圖像上，插入小蟲子的圖像，并跟隨眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)位置，放置小蟲子，形成眼睛隨小蟲子爬動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)畫效果。③順序調(diào)整階段。GIF動(dòng)畫完成后，可以通過(guò)調(diào)整畫幀的先后順序，形成多種具有不同含義的動(dòng)畫效果。一種順序，可以是因?yàn)樽约翰幌矚g的事情解決了而高興；另一種順序，可以是從微笑開始，向別人講述一些搞笑的故事。

設(shè)計(jì)意圖：本節(jié)課在初始環(huán)節(jié)展示動(dòng)畫效果，請(qǐng)學(xué)生欣賞與分析，意在引導(dǎo)學(xué)生思考“發(fā)生了哪些變化”“如何實(shí)現(xiàn)的變化”“我可以實(shí)現(xiàn)哪些”，讓學(xué)生對(duì)本節(jié)課要完成哪些任務(wù)有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)。例如，在觀察動(dòng)畫后，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)每張圖像都是圍繞某一確定的主題形象進(jìn)行的局部調(diào)整，如小丑的眼睛與蟲子。這樣學(xué)生在制作過(guò)程中，不需要每次都去重新繪制新的小丑形象，可以考慮以復(fù)制與調(diào)整畫幀的方式，快捷地制作多個(gè)相似的畫幀，使靜態(tài)圖像動(dòng)起來(lái)。通過(guò)復(fù)制，既節(jié)省了繪制的時(shí)間，也提高了動(dòng)畫制作的效率。其中，畫幀順序調(diào)整的講解，一方面，讓學(xué)生熟悉“上移”“下移”操作的使用；另一方面，讓學(xué)生體會(huì)通過(guò)調(diào)整圖像順序，可以形成不同的動(dòng)畫效果，培養(yǎng)其設(shè)計(jì)思維。

（3）具體美化課程：美化GIF動(dòng)畫

本節(jié)課同第3課教學(xué)結(jié)構(gòu)的安排一致，先讓學(xué)生體驗(yàn)添加效果后的動(dòng)畫，然后在分析的基礎(chǔ)上，完成相應(yīng)技能的學(xué)習(xí)。

教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)：在上節(jié)課已制作出動(dòng)畫效果的基礎(chǔ)上，繼續(xù)完善。首先介紹靜態(tài)文字、動(dòng)畫文字兩種文字的添加；然后讓學(xué)生比較添加動(dòng)畫文字的前后效果，縮略視圖中畫幀的數(shù)目變化，并說(shuō)一說(shuō)原因。為了使前后畫幀的過(guò)渡更加自然或流暢，需要為畫幀之間添加過(guò)渡效果。當(dāng)美化完成后，將GIF動(dòng)畫最終效果導(dǎo)出為Easy GIF Animator軟件不可編輯的AVI視頻格式。

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生欣賞與分析作品的目的，是讓學(xué)生對(duì)本節(jié)課需要添加的內(nèi)容有一個(gè)總括性的了解，并在針對(duì)每種技能知識(shí)進(jìn)行專項(xiàng)學(xué)習(xí)與練習(xí)的過(guò)程中，體會(huì)文字及過(guò)渡效果的添加在動(dòng)畫內(nèi)容表達(dá)中的作用。而“說(shuō)一說(shuō)”動(dòng)畫文字效果變化環(huán)節(jié)，可以讓學(xué)生明確畫幀數(shù)目的增多是因?yàn)閯?dòng)畫文字也是一個(gè)簡(jiǎn)單GIF動(dòng)畫，是由一張張靜止的含有文字的圖像依次組合形成的。

2.認(rèn)知加工過(guò)程分析

在第1課中，學(xué)生已經(jīng)對(duì)動(dòng)畫制作過(guò)程有了基本的體驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)需求規(guī)劃需要制作的動(dòng)畫，分階段地學(xué)習(xí)相應(yīng)的子技能，進(jìn)而使學(xué)生能夠有的放矢地完成動(dòng)畫，而此時(shí)他們是在進(jìn)行自上而下的認(rèn)知加工。

第2、3、4節(jié)課是讓學(xué)生從整體規(guī)劃與設(shè)計(jì)動(dòng)畫開始，逐步制作自己需要的動(dòng)畫部分，實(shí)現(xiàn)階段性的動(dòng)畫效果，如繪制動(dòng)畫形象—實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化—美化過(guò)渡效果。在此過(guò)程中，學(xué)生是從綜合、分析作品的高級(jí)認(rèn)知階段逐步走向?qū)π陆瞻讋?dòng)畫、基礎(chǔ)繪圖工具、添加動(dòng)畫文字等技能知識(shí)的記憶與應(yīng)用的初級(jí)認(rèn)知。

結(jié)合建構(gòu)主義與認(rèn)知過(guò)程兩種觀點(diǎn)，學(xué)生在第2、3、4節(jié)課整體進(jìn)行的是自上而下的加工過(guò)程，即從整體任務(wù)（規(guī)劃與設(shè)計(jì)）到子任務(wù)（子技能掌握），從高級(jí)認(rèn)知（綜合、分析）走向初級(jí)認(rèn)知（記憶、應(yīng)用）。

● 小結(jié)

本單元先讓學(xué)生完整地體驗(yàn)動(dòng)畫制作的整個(gè)流程，然后再分環(huán)節(jié)地規(guī)劃、繪制、調(diào)整與美化動(dòng)畫，體現(xiàn)了自下而上與自上而下認(rèn)知過(guò)程的雙向兼顧。一方面，以自下而上的方法，幫助學(xué)生整體了解了軟件的功能，避免了規(guī)劃過(guò)程中出現(xiàn)“無(wú)法下手”的情況，進(jìn)而促進(jìn)了學(xué)生根據(jù)對(duì)已有功能的了解，帶有指向性地規(guī)劃動(dòng)畫；另一方面，結(jié)合自上而下的方法，對(duì)動(dòng)畫進(jìn)行整體規(guī)劃與設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)制作主題思路的梳理、各項(xiàng)技能的針對(duì)性學(xué)習(xí)與目標(biāo)效果的完成。

本文的設(shè)計(jì)思路意在強(qiáng)調(diào)軟件單元的教學(xué)，需要體現(xiàn)自下而上與自上而下結(jié)合的認(rèn)知加工過(guò)程。在具體設(shè)計(jì)方面，仍需要根據(jù)軟件的功能與特點(diǎn)來(lái)加以考慮。例如，本單元是借助軟件中的向?qū)Чδ茉诙潭桃还?jié)課中完成了自下而上的設(shè)計(jì)，再利用三課時(shí)設(shè)計(jì)并制作作品。如果軟件中不具備類似向?qū)У墓δ埽谡n時(shí)安排上也可以相應(yīng)調(diào)整。譬如，先帶領(lǐng)學(xué)生逐步完成實(shí)例，使其在此過(guò)程中學(xué)習(xí)相關(guān)技能，進(jìn)而利用綜合活動(dòng)的方式（一兩次課）為學(xué)生提供設(shè)計(jì)并制作的機(jī)會(huì)。