微課在初中科學課中的設計與應用
——以《物體的內能》教學為例

☆ 余利軍

（開化縣第二初級中學，浙江開化 324300）

微課在初中科學課中的設計與應用
——以《物體的內能》教學為例

☆ 余利軍

（開化縣第二初級中學，浙江開化 324300）

微課是指利用十分鐘左右的時間針對某一知識內容進行講解的微教學在線視頻，它不受時空限制，可滿足不同個性、不同層次的學習者的需要，是翻轉課堂、網絡學習的基本素材和資源。本文利用微課翻轉《物體的內能》一課為例，從課前翻轉、課中引探、課后延伸三個方面談談微課在初中科學課中的設計與應用。

初中科學課；微課；課前翻轉；課中引探；課后延伸

隨著社會發展，移動網絡、智能手機和平板電腦迅速普及，在線學習和移動學習成為一種新的發展趨勢，也為學生隨時隨地進行個性化的微課學習提供了可能。微課是指利用十分鐘左右的時間針對某一知識內容進行講解的微教學在線視頻，它不受時空限制，可滿足不同個性與層次的學習者的需要，是翻轉課堂、網絡學習的基本素材和資源。科學微課程則是基于課程標準、教材及學生的學情，在精準微目標指導下，精選微內容，選擇微策略，編制微評價，以視頻或動畫等依托數字化技術呈現的一種教學方式。筆者在準備參加浙江省教育技術應用能力大賽案例展演活動時，利用微課翻轉《3.5物體的內能（3）》一課為例，從課前翻轉、課中引探、課后延伸三個方面，積極探索微課在初中科學課中的設計與應用模式（如圖1）。

圖1　微課在初中科學課中的設計與應用模式

一、課前翻轉

德國大教育家第斯多惠說過：“科學知識不應該是傳授給學生的，而應該引導學生去發現它們，獨立地掌握它們。”因此，微課的設計與應用要突出以學為本，因學論教。根據教材內容及學生的認知特點，調整教材的順序，編制學案導學，設計豐富的微課程，讓學生明目標、自主學、進階練，從而達到基本學會的目的，同時，為課中引探提供聚焦的問題。

（一）微視頻錄制

微課程包含了所講知識的背景與該課程將要解決的問題。制作一個優秀的微課，首先應該明確本微課應該達到怎樣的課程目標，然后進行課程活動（以微視頻為主要形式）的制作。錄制完成的微視頻可以通過教師專題網站、U盤拷貝、QQ班群共享、班級公共郵箱、云盤分享等方式發送給學生和家長。

1.確定相對應的微目標與微評價

每個微課程都應有清晰的目標或說明，確定微課程的目標時，應分析領悟課標、教材及學生的認知特點。《課程標準》對本課時內容的要求：以汽油機為例，了解熱機的工作原理，知道內能的利用在人類社會發展史上的重要意義；認識燃料的熱值。本課時內容是在學習了物體內能的概念、改變物體內能的兩種方法基礎上進行的內能利用教學，掌握了“做功是改變物體內能的方法”后，有助于汽燃機的基本工作原理的學習。因此，將微課目標確定為：①認識燃料熱值的概念與單位，說出提高燃料利用效率的途徑；②以汽油機為例，說出熱機的工作原理。為了檢測學生是否達到該目標，還應設置與微目標對應的微評價——檢測試題。

2.選擇恰適的微內容與微策略

微課時間有限，要以微目標為指導，精準取舍內容，做到重點突出，提高時效。同時，內容呈現的邏輯順序、疏密度和梯度及所采取的策略等都應符合學生認知規律。本課中，學生已經學過密度等物質的特性，遷移到燃料的熱值學習沒有什么太大的問題，而汽油機的工作循環知識，由于學生的認知水平，可能無法自己理解，需要合理引導，所以，將其定為本微課的重點。

3.編制腳本選擇制作工具錄制

微課大小一般在50M左右，以便于學生下載或點播。為了使微課畫面設計優美、內容安排精當、節奏把控準確、講解交互性強，我們應該根據微目標、微內容、微策略和微評價編制腳本。針對上述重點內容可以編制腳本（如表1）。

表1　微課腳本

微課要求視頻畫質清晰、圖像穩定、聲音清楚、聲畫同步；錄制方法與工具可以根據表2所述自由組合。

表2　錄制方法與工具的組合方式

（二）學生自主學習

學生在教師明確告之學習目標的前提下，在家帶著問題自行學習微視頻，思維始終處于積極狀態。微課為學生提供教師一對一的臨場感，學生可以自定步調地學習，隨時停止和重播某個視頻片段，以確保對課程內容的理解，提高學生的自主學習能力。

（三）完成進階練

提供一份與微目標和微內容相吻合的學習檢測，這是微課程的必備環節。在翻轉課堂中，教師期望的是在學生練習時能夠注意到每個學生的情況、及時發現問題給予指導。因此，教師可利用“問卷星”制定一份在線檢測題。在線檢測便于對答卷進行實時統計與分析，教師瀏覽每一份答卷詳情，及時給予學生在線幫助與評價。本課的進階練習如下。

（1）蒸汽機、內燃機、燃氣輪機、噴氣發動機都屬于，它們的共同點是通過做功把能轉化為能。

（2）汽車已經成為現代生活中不可缺少的一部分，現代汽車多數采用汽油機作為發動機，如圖2是四沖程汽油機的工作循環示意圖，下列說法中正確的是（）

圖2

A.甲沖程是把機械能轉化為內能。

B.乙沖程是把內能轉化為機械能。

C.丙沖程是把機械能轉化為內能。

D.丁沖程是把內能轉化為機械能。

（3）關于燃料的熱值下列說法正確的是（）

A.燃料的熱值與燃料的燃燒情況有關。

B.容易燃燒的燃料的熱值一定大。

C.煤的熱值比干木柴的大，煤燃燒放出的熱量比干木柴放出的熱量多。

D.0.5kg煤油和1.5kg煤油的熱值一樣大。

（4）熱機的效率是指熱機工作時，用來做能量與放出的能量之比。提高熱機效率，減少能源消耗，是人類不懈的追求。

二、課中引探

在建立課堂翻轉時，會發現課堂上的時間多了許多。這時，教師需要根據學生在進階練習中出現的問題重新評估并調整教學設計，聚焦問題，通過設置具有思維深度和更高參與度的活動引導學生合作探究，并通過綜合訓練在應用中實現科學素養提升。

（一）聚焦問題

基于微視頻的課前翻轉，為課堂教學準確地找到了教與學的起點與著力點，使課堂教學更有針對性與實效性。教師通過課前進階練習的反饋，實現問題聚焦，并進行二次備課，適當調整教學設計。學生提交答案后，筆者發現學生對“燃料熱值的概念與單位”、“提高燃料利用效率的途徑”、“汽油機的構造及熱機的工作原理”已經基本掌握；但對于“汽油機的工作過程”缺乏系統認識。因此，在課堂上要留出足夠的時間，通過實物模型、SWF積件及工作過程原理圖多種形式，提供豐富的表象，使學生從整體上認識汽油機的工作原理。

（二）合作探究

課堂教學要突出學生能力本位的目標導向，創設真正的以“學”為中心的課堂。科學是以多樣統一的自然界為研究對象的探究活動，科學探究是創造性思維活動、實驗活動和邏輯推理交互作用的過程，在多次循環和新的問題解決的過程中推動著科學的發展。在科學課堂上，采用翻轉模式為科學探究性學習創造了更多時間與機會。科學是一門以實驗為基礎的學科，微視頻并不能取代科學實驗，因此，應根據聚焦問題，設計開展學生喜愛的實驗探究活動，通過動手、動腦、合作交流等途徑解決問題，使學生在科學方法與能力上獲得比較全面的訓練。本課中，筆者設計了如表3所示的實驗探究活動：利用汽油機剖面模型和SWF動畫積件，通過小組合作探究，完成汽油機工作循環圖表。

表3　汽油機工作循環圖表

汽油機在一個工作循環中，活塞往復_____次，曲軸轉動____周；燃氣對外做功____次。

同時，為了力求反映科學、技術、社會、環境的互動與關聯，使學生更深刻、全面地理解科學，提高科學素養，筆者還設置了一個討論活動：展示蒸汽機、內燃機、燃氣輪機、噴氣發動機的原理圖和效率，說一說熱機的改良方向和你的感悟。

由于翻轉學習中，學生學習到的知識可能是零碎的，通過課堂合作探究的另一個重要目的是使學生的知識體系化。在小組互動交流的基礎上，通過展示、匯報、動手操作等形式，最終形成了知識網絡（如圖3）。

圖3　知識網絡

（三）綜合訓練

為了提高學生的應用能力，教師應該有針對性地選擇習題，力圖達到“優生吃飽、中等生吃好、差生吃了”。讓學生通過分層作業練習，把所學知識應用于解決問題中，加深對知識的理解。

三、課后延伸

科學課程標準指出：“課程的設計和實施均應適合全體學生的需要，為每一個學生提供公平的學習科學的機會。無論學生存在怎樣的地區、民族、經濟條件、文化背景的差異和性別、天資等方面的個體差異，都應努力實現因材施教，為他們提供必要的資源和支持，使他們學習科學的潛能得到充分發展。”同一個班級的學生，學習能力存在或大或小的差異，微課的應用在不同程度上可以滿足學生的個性化學習需求。一方面，部分學生可能通過課前翻轉與課中引探對部分知識未能消化與吸收時，還可以在課后借助微視頻進行查漏補缺，強化基礎。此外，浙教版科學課教材中安排有“科學·技術·社會·環境”欄目，如本課中的“噴氣發動機”涉及的知識雖非課堂標準要求的，但是對于學生的學習興趣的培養及后續學習有著很大的促進作用，因此，可以利用微視頻組織學有余力的學生進行課后自主的拓展學習；另一方面，課中引探中引入學生感興趣的汽油機又可以使微課資源進一步豐富與再生。

微課是近年來教育技術領域中出現的新事物，它給教學帶來了巨大的影響。從教師角度看，對數字化的微課制作與有效應用，不僅可以增強科學課堂教學效果，也可以改變傳統教學和教研方式，促進教師的專業成長；從學生角度看，微課為個性化學習提供了更多選擇，無論在課前翻轉、課中引探、還是課后延伸，學生都可以主動地控制學習節奏，自主構建知識體系。初中科學課程具有綜合性的視野、鮮明的實驗與探究特色，教學中如能進行相關的微課開發、共享與應用，必定會大大豐富課程的內涵，增強教學的生動性，提高教學質量，并在更廣泛的意義上實現每一位學生科學素養的提升。

［1］符愛琴，馬宏佳.微課程教學的設計與應用：以初中化學為例［J］.化學教育，2014，（11）.

［2］蔡躍.微課程設計與制作教程［M］.上海：華東師范大學出版社，2014.

［3］陳玉琨，田愛麗.慕課與翻轉課堂導論［M］.上海：華東師范大學出版社，2014.

［4］喬納林·伯格曼，亞倫·薩姆.翻轉課堂與慕課教學——一場正在到來的教育變革［M］.北京：中國青年出版社，2015.

［5］中華人民共和國教育部.初中科學課程標準（2011版）［S］.北京：北京師范大學出版社，2012.

［編輯：昌曙平］

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1671-7503（2015）09-0047-03