信息化教学是教育信息化的重要实践领域，信息化教学设计是信息化教学的核心内容和关键环节，是信息化教学的灵魂所在。我国信息化教学实践处于快速发展期，在政策引领、项目实施、信息技术培训及各类大赛的推动下，广大一线教师的信息化教学意识和能力有了极大提升，教学实践也越来越广泛。相较之下，信息化教学理论的研究相对滞后且本土化研究成果不多，理论体系的构建亟待更加深入及多角度地探讨。
3.4护士在静脉输液过程中职业防护的执行现状表2显示，29名护士不会正确处理化疗药物药液溢出;137名护士不会正确处理化疗药液溅到皮肤或眼内的情况;188名护士在进行高危操作时不戴手套;152名护士在被污染锐器刺破是不会向上级汇报;还有102名护士在操作中双手回套针帽;72名护士不会正确使用锐器盒分离针头，而89.5%护士在操作中遇到锐器盒针头满溢的情况。这些情况说明护士在化疗药物防护、预防针刺伤、职业暴露后的处理等操作环节上自我防护行为不足。
信息化教学设计是伴随现代信息技术在教育教学的广泛、深入应用而产生的新概念，是传统教学设计在信息技术时代的延伸及拓展。信息化教学设计既要尊重传统教学设计的基本思路和框架，又要把握好“信息化”这一重要特征，既要体现现代教育理念的应用，又要对信息技术环境下的教学系统进行重新审视与分析。首先，现代教育理念倡导“以学生为中心”，教学必须增进对学生主体地位的尊重和理解。其次，信息技术不仅仅是“手段和工具”，而且成为融学习资源、教学工具、管理平台等诸要素于一体的整体性存在，已经成为教学系统不可或缺的重要因素。信息化教学设计需要理清“学习”、“教学”、“技术”等关键要素的内涵及其关系方能有效指导实践，为此，本研究的逻辑起点基于三个问题：学习如何发生？教学策略是什么？技术能做什么？对三个问题的探寻和解答构成本文的主要内容。
《道德经》言：“君子务本，本立而道生。”学习是教学的逻辑起点和最终归宿，清晰学习过程和认知规律是信息化教学设计的重要前提。关于学习的本质和一般发生过程，西方心理学家们提出了各种流派的学习理论，为人们认识和把握人类学习规律提供有价值的参考，同时也为教学理论构建提供坚实的理论基础。在众多理论中，加涅的“学习与记忆的信息加工模型”[1]以及赫尔巴特学派的“五段教学法”[2]对我国教育界影响深入且广泛，借此分析两种理论的核心要素可以帮助梳理学习过程的关键环节。
加涅借鉴计算机工作原理对人类大脑内部发生的认知过程与记忆机制进行解释，构建了学习与记忆的信息加工模型(如图1)。信息加工模型按照信息的加工流程假设了一些功能结构，学习的过程被视为向这些结构的信息输入和信息输出。简化的模型隐去“结构”这一具体概念，突出并强调信息的流动过程，把内部信息处理简化为信息输入、信息处理、信息输出三个主要环节，加上一个控制过程(“执行控制”和“预期”)可以构成一个学习过程的简化模型(如图2)。
图1学习与记忆的信息加工模型
图2学习过程的简化模型
赫尔巴特学派提出的五段教学法在教育理论中具有重要历史地位。赫尔巴特把学习(也称为“统觉”)分为三个环节：感官的刺激、新旧观念的分析与联合、统觉团的形成，据此把教学活动分为明了、联合、系统、方法四个阶段；他的学生戚勒把“明了”进一步分为“分析”和“综合”二步，变成五个阶段；戚勒的弟子来因把五个教学环节的名称改为“预备”、“提示”、“比较或联想”、“总结”、“应用”，构成“五段教学法”(如图3)。苏联的凯洛夫在此基础上发展出“五环节教学法”，引入我国后产生广泛影响。从认知过程的视角分析“五段教学法”可以分为三个主要环节：环节一，知识获取(对应“感官的刺激”)，相应教学环节为“预备”和“提示”；环节二，知识内化(对应“新旧观念分析与联合”)，相应教学环节为“联想”和“总括”；环节三，知识应用(对应“统觉团的形成”)，相应教学环节为“应用”。据此，从“五段教学法”可以简化抽象出一个学习过程三阶段模型(如图4)。
2)性能要求：性能要求越高，对硬件的利用和操控能力的要求越高，调用底层的中间步骤就要越少。跨平台的解决方案几乎都是以损失性能换取的，但跨平台的优势同样非常明显。
图3五段教学法
图4学习过程的三阶段模型
图5学习过程的“三阶段”模型
以“学习与记忆信息加工模型”和“五段教学法”为代表的经典教学理论重视对学生认知过程的分析，理论的构建基于坚实的心理学基础。同理，信息化教学设计模式的构建需要清晰并尊重基本学习过程。综上，通过对两个经典理论模型的抽象和简化可以得出三个内涵高度一致的要素：知识获取(信息输入)、知识内化(信息处理)、知识应用(信息输出)，这些要素及其结构关系能够简约再现学习的一般过程，简称“三阶段”模型(如图5)。
模型中的“知识”是一个广义概念，其内涵包括言语信息、智慧技能、动作技能、认知策略、情感态度等不同类型的学习结果。学习过程的第一阶段是“知识获取”，这个阶段学习者经由各种方式和途径获取信息，输入并存储在大脑内部，该阶段的关键点是学习者注意力的分配；第二阶段是“知识内化”，学习者需要借助原有的学习经验对新旧知识进行联系整合，通过融会贯通拓展认知结构，其关键点是找到新旧知识之间的联系以顺利完成内化；第三阶段是“知识应用”，学习者通过反复练习巩固知识，运用习得解决问题，形成能力并实现迁移，其关键点在于强化和应用。“控制过程”包括执行控制(元认知)和预期(目标和动力)两个部分，对学习过程起调节控制作用。
传统教学设计主要包括对教学目标、教学内容、学习者特征、教学策略、学习环境、教学评价等内容的分析[3]，其过程大致可以归纳为目标制定、策略选择、评价设计三大环节。信息化教学的主要特征是基于信息技术，其设计模式在尊重传统教学设计的基础上需要突出并强调技术的选择与应用，因此重点考虑三个问题：第一，学习目标是什么？第二，教学策略(含评价方法)是什么？第三，技术如何应用？在此基础上凝练出信息化教学设计的三个核心要素：学习目标、教学策略、技术方法。
与其它学科一样，唤醒和激发学生体育学习“主动性”是提高体育教学质量的重要途径。体育教学实践有其自身的特点和不同于文化学科的背景：如，课堂环境的不同，教学目标的差异，学生认知程度的影响，都时刻作用于学生，使其有着不一样的课堂表现，认识这些差异与了解学生表现的真实心理，对于采取不同的方法、把握更恰当的时机、掌握的准确尺度至关重要。而认清主动体育学习的规律，发掘有效的教学方法，采用可行的教学措施是我们体育教学探究的重要目标。
加涅在《学习的条件和教学论》中曾提出教学的三个主要功能和九种教学事件，“首先，教学可以支持注意过程，注意是学习的一个早期阶段。其次，教学所提供的外部刺激可能激活对大量事实进行编码的内部策略。再次，教学的主要功能是提供线索，使新习得的技能不致遗忘并应用于学生遇到的新问题中。”[1]根据三大教学功能及九种教学事件可以凝练出教学的三个关键环节：第一，激发动机，提供刺激；第二，促进理解，帮助内化；第三，提供练习，及时反馈。三个环节是一个有机整体，不同环节需要不同的教学策略。
环节一，激发动机，提供刺激。这个环节的教学目的是激发学习动机，引起学生对学习材料的注意，呈现刺激材料并引导学生的选择性知觉。这个环节可以采用教师直接讲解的方式，也可以采用提出问题、明确任务、安排学生自主查找资料的方式来完成。该环节的主要目的是支持学生完成第一阶段的“知识学习”，教学策略的重点在于引发学习兴趣和动机。
环节二，促进理解，帮助内化。学习处于“知识内化”的阶段时，教学策略重在帮助学生建立起新旧知识的联系，促使其通过有效“编码”把新的知识整合到已有认知结构。在讲授型的教学中，“先行组织者”的运用是有效的教学策略；在自主性学习、探究性学习、协作学习等教学模式中，则可以采用提供问题引导、学习支架、知识概念图，同时促进学生进行问题讨论、意见交流等方式来完成。
环节三，提供练习，及时反馈。该环节的教学策略强调学习的产出，重视通过多种方式给予学生反馈。通过给学生提供一定数量的练习和应用机会并进行及时反馈和评价来强化学生习得，促进知识和技能保持和迁移。良构知识可以通过多次练习和反馈获得巩固，非良构的知识可以通过作品展示、口头汇报等方式完成，反馈方式需要更加灵活和多样化。
信息技术是信息化教学的重要基础，技术如何促进学习，技术如何参与教学过程，对这些问题的思考和回应是信息化教学设计的基础。美国在《2010教育技术规划》中曾提到，学习科学的最新进展向人们揭示了人类学习活动三个相互联结的方面：事实性知识(学什么)、程序性知识(如何学)和动机性参与(为什么学)，同时关于学习科学的研究认为信息技术可以在人类的学习中发挥如下作用(如表1)[6]。
交互式电子白板可以与电脑进行信息通讯，将电子白板连接到计算机，并利用投影机将计算机上的内容投影到电子白板屏幕上，在专门的应用程序的支持下，可以构造一个大屏幕、交互式的协作会议或教学环境。利用特定的定位笔代替鼠标在白板上进行操作，可以运行任何应用程序，可以对文件进行编辑、注释、保存等在计算机上利用键盘及鼠标可以实现的任何操作。
表1技术在学习中可以发挥的作用
学习的成分技术的作用事实性知识(学什么)用丰富的多媒体形式表征信息借助交互工具促进事实性知识之间的联结程序性知识(怎么学)为学习者的学习过程提供支架为学习者提供多样化的沟通、交流工具促进在线社区的形成和发展动机性参与(为什么学)吸引学习者的注意力,激发学习动机维持学习者的动机促使学生成为积极的终身学习者
美国学者乔纳森提出，信息技术作为学习工具主要表现为效能工具、信息获取工具、认知工具、情境工具、交流工具和评价工具等六大类[7]。国内学者钟志贤也提出过信息技术作为学习工具的应用框架[8]，进一步清晰了技术促进学习的方式和途径。本研究认为，信息技术应用于教学的优势主要集中在三个方面：多媒体呈现、即时交互和数据处理，其教学功能主要体现在三个方面：呈现和传递信息、促进学习交流、学习反馈与诊断(如表2)。
表2技术在教学中可以发挥的作用
首先，多媒体是信息技术的重要特征，能够极大丰富教学信息的呈现方式。除了传统的视听媒介，近年来兴起的VR、AR、可穿戴设备等新技术为进一步丰富学习手段和方式提供了更多的可能性。其次，即时交互是信息技术应用于教学的另一重要优势，用技术支持学习交互不但能够克服传统课堂交互效率低、学生参与度不足的问题，还能有效支持课外远程协作学习。最后，信息技术的优势还集中体现在强大的数据处理能力，用技术记录学习过程、提供练习反馈、分析学习数据，能够有效减轻教师工作负担并提升效率。此外，基于教育大数据的学习分析、规律发掘、趋势预测等能够为教学提供精准的测量和反馈，为教学决策提供科学依据。
模式是再现现实的理论性简约，在清晰学习过程“三阶段”并分析信息化教学设计“三要素”的基础上可以构建出“三阶段、三要素”信息化教学设计模式(简称“三三模式”)，如表3。
(1)学习目标定位。学习的第一阶段是知识获取，也即信息的输入阶段。这个阶段学生通过不同途径、不同方式、不同感官接触到新信息、新知识、新技能。该阶段的目标定位是有效激发学习兴趣并高效获取准确的学习信息。
(2)教学策略选择。该阶段的主要教学任务是激发学习动机，有效吸引并维持学生注意力，提供恰当的教学信息并促使学生产生积极学习行为。根据教学内容特点和学习者特征可以采用“以教为主”或者“以学为主”两种不同的教学策略。“以教为主”的教学策略侧重学习情境创设、多媒体教学资源设计、教学内容组织，精彩的讲解和演示能够吸引学生注意并促进信息吸收；“以学为主”的教学策略则需要创设自主学习环境和条件，设计恰当的问题、布置合适的任务、提供学习工具和资源，让学生通过自主查找和交流协作来获取教学信息。“以学为主”的教学策略比较适合自主学习能力较强的学生。
即时的交互加强师生情感交流在传统的微课平台中，学生的学习模式基本保持一成不变，即视频的观看、课后练习的完成等。但在一个真实的教学情境中，学生可能会产生一些疑问和困惑，如果无法得到解答，可能会影响后期学习效果。同时，在微课直播平台中，教师可以在直播授课过程中对学生提出的问题进行实时的、面对面的答疑。直播形式的授课能够帮助师生实现更加即时的交互，有助于加强师生情感交流，让学生拥有更加身临其境的学习体验。
表3“三阶段、三要素”信息化教学设计模式
三阶段三要素学习目标教学策略技术方法知识获取(输入)新知获取激发动机提供刺激(以教为主)呈现信息,讲解新知提供多媒体信息呈现手段(以学为主)查找资源,自主学习提供信息获取工具和资源知识内化(处理)知识理解能力生成新旧联系促进内化(以教为主)先行组织者策略促进有意义接受学习(以学为主)主题探究,问题研讨交流协作,发现式学习提供认知工具提供交流平台提供协作空间知识应用(输出)应用与创新练习反馈迁移创新(良构知识)重复练习,反馈强化提供练习机会与及时反馈(非良构知识)设计、创作、展示、评价提供创造平台和工具,支持作品展示和评价
(3)技术方法应用。根据不同的学习目标和教学策略可以采用不同的技术方法。方法一，用技术创设情境，激发学习动机。信息技术在教学中用于创设情境有着得天独厚的优势，借助视频、图像、音乐等丰富的媒体资源呈现教学信息能够极大拓展课堂时空界限，有效吸引学生注意力并激发学习动机。方法二，使用多媒体资源增强教学效果。综合利用多媒体课件、微课、动画、视频、VR技术等讲解原理、展示过程、提供示范、呈现案例，调动学生多种感官参与认知过程，提高其选择性知觉的水平。方法三，用技术支持资源推送和获取。在“以学为主”的教学设计中，利用教学平台、手机APP或者各种通讯软件推送学习资源；支持学生使用搜索引擎、知识管理软件、通讯软件检索信息，使学习更具开放性和灵活性。
(1)学习目标定位。知识内化阶段，学生利用原有的认知结构理解、吸收新知识并在此基础上重组认知结构，这个阶段的目标定位是理解新知并形成能力，积极的行为参与和情感参与有利于知识内化过程的顺利进行。
(2)教学策略选择。本阶段的教学策略关键在于帮助学生找到新旧知识的联结点，促进有意义学习的发生。“以教为主”的策略主要采用“有意义接受学习”模式，利用先行组织者帮助学生解释、整合当前学习内容并形成个体的“认知地图”；“以学为主”的策略侧重采用“发现学习”模式，教师为学生创设探究性学习的环境和条件，学生通过问题研讨、主题探究、交流协作等方式来理解并获得知识。两种教学策略都能够达到帮助学生内化知识的目的，策略的选择取决于教师对教学内容特征、学生学习能力以及现实教学条件的综合判断。
(3)技术方法应用。知识理解和内化是学习过程中最为关键的环节，这个过程是极具个性化的。通过组织一定的教学活动、提供合适的学习工具、促进有效的交流等可以促进学习内化，而信息技术通过支持这些活动来支持内化过程。方法一，用技术支持探究式学习。探究式学习是增进知识理解、促进知识内化、加强记忆稳固度的有效方法，一些学科教学软件如几何画板、虚拟实验室、仿真操作平台等可以创设虚拟实验场景，提供实验条件和工具，支持学生探索变量关系、模拟实验操作，从而支持学生内化知识。方法二，用技术支持认知重组。知识内化的关键在于建立新旧知识的实质性联系，能够在大脑内部形成清晰稳固的知识结构。借助信息技术可以帮助学生更加顺利完成这个过程。例如使用概念图、思维导图等软件梳理个人知识体系，利用可视化工具软件展现问题解决的思维过程。方式三，用技术支持信息交流和协作学习。社会协商、交流沟通是促进个人知识建构的重要途径和方式，传统教学环境难以为学生提供充足的交流机会。利用电子书包、课堂派、雨课堂、蓝墨云班课等可以支持所有学生公平发表意见、交流讨论、展示作品等，能够创设即时交流、全员互动、协作学习的环境，极大提升课堂学习的参与度。
(1)学习目标定位。知识应用阶段的目标是：巩固习得、迁移创新。该阶段属于学习的输出阶段，学生需要通过反复练习巩固新知，通过应用所学解决实际问题，促进能力提升乃至实现创新、创造。
受经济下行、房地产调控等多重因素影响，2018年的厨电市场结束了持续长达6年的高速增长态势，不得已放缓了前进的步伐。中怡康测算数据显示，2018年1-9月，厨电市场零售额同比仅微增0.4%，消毒柜、电烤箱、吸油烟机、燃气灶等品类均遭遇断崖式下跌，仅有洗碗机、水家电、热水器、微波炉实现了正向增长。其中，前三季度油烟机、燃气灶及消毒柜终端零售量同比分别下滑14.82%、13.48%、22.11%。
(2)教学策略选择。该环节的关键是促进学习产出，教学策略的选择可以依据学习内容的特点(知识类型)决定。对于结构良好的知识内容适宜采用反复练习、及时反馈的方法促进知识和技能的掌握和巩固；对于非良构的知识内容则适宜采用作品设计与创作、表演与展示、演讲与辩论等方式，利用评价量规、电子档案袋等工具开展多元评价，以促进知识应用、能力迁移和学习创新。
(3)技术方法应用。该阶段技术应用的主要目的是提供练习和反馈，支持作品创造和评价，进行学习数据记录和分析。方法一，用技术支持练习和反馈。信息技术支持下的练习和训练并非等同于“题海战术”或者“机械重复”，能够做到题目安排更合理、练习反馈更及时。当前许多教育APP如作业盒子、速算盒子、洋葱数学等能够提供便捷的练习和评价反馈，一些基于平台的教学系统如英语口语100、电子书包等则可以达到更加高级的功能。方法二，用技术支持作品创造。在促进知识应用和能力迁移方面，产出性学习通常具有明显的效果，技术支持下的学习产出通常表现为作品的设计与制作、基于技术支持的问题解决和任务完成等。比如制作一张电子海报、设计一个电子表格、比较不同概念、制作一个概念图、录制一段声音或者视频作为证据等，都可以成为合适的任务。方法三，用技术支持学习分析和个性化指导。随着大数据、人工智能技术的日渐成熟，技术支持下的学习者特征分析、认知规律发掘、学习问题诊断和发展趋势预测等逐渐成为可能。当前的电子书包、智慧课堂、MOOC教学平台等能够全面记录个体学习过程并提供数据分析，教师及管理者借助数据分析快速准确掌握学生学习情况，为科学决策提供参考依据。
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