物理微課的教學(xué)設(shè)計探析

杜富清

（長治教育學(xué)院，山西 長治 046011）

物理微課的教學(xué)設(shè)計探析

杜富清

（長治教育學(xué)院，山西 長治 046011）

物理課程的學(xué)習(xí)需要將知識嵌入于鮮活的生活實踐中，同時對物理規(guī)律的認識應(yīng)體現(xiàn)系統(tǒng)的探究精神。因而在物理微課的制作過程中，應(yīng)基于梅瑞爾的“五星教學(xué)模式”對課程進行教學(xué)設(shè)計。

物理；微課；教學(xué)設(shè)計；五星教學(xué)模式

0 引言

在WEB2.0移動互聯(lián)時代，網(wǎng)絡(luò)無線傳輸技術(shù)、視頻處理與傳播技術(shù)以及智能化移動設(shè)備的發(fā)展與加速應(yīng)用，使得個體及個體之間分享資源、自我表達及人際交流的方式被徹底解構(gòu)，呈現(xiàn)出強烈的“微”化趨勢，并愈加廣泛而深刻影響著人類的工作、生活及學(xué)習(xí)中的行為模式。技術(shù)在信息時代繼續(xù)昭示著其巨大的影響力。微課（Micro-Lecture）作為“微時代”的重要技術(shù)力量，伴隨著教育信息化的持續(xù)演進，正逐步改變著傳統(tǒng)信息化資源的形成方式。繼“混合學(xué)習(xí)”（Blendedlearning）、“電子書包”（Electronicschoolbag）等信息化資源創(chuàng)建方式之后，“可汗學(xué)院”及“翻轉(zhuǎn)課堂”等理念與實踐對傳統(tǒng)課堂及教學(xué)模式進行著巨大的改造。在強調(diào)個別化學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)的大背景下，微課也因其與移動學(xué)習(xí)、范在式學(xué)習(xí)（U－Learning）等學(xué)習(xí)理念與實踐的高度切合性，而被廣大的一線教育工作者所青睞。

物理學(xué)科作為自然科學(xué)的重要分支，在基礎(chǔ)教育及高等教育階段的學(xué)科體系中地位舉足輕重[1]。它強調(diào)對知識的理解扎根于鮮活的生活實踐中，并基于自然哲學(xué)所強調(diào)的科學(xué)研究的系統(tǒng)方式去探究事物的本質(zhì)和規(guī)律。所以，在課程教學(xué)與學(xué)習(xí)中存在諸多教學(xué)難點。針對上述問題，許多一線教師已開始通過微課的方式進行有益嘗試。但在實踐中依然存在諸多認識與方法方面的誤區(qū)與不當(dāng)之處。文章從微課教學(xué)設(shè)計的角度切入物理微課制作這一問題，分析物理微課教學(xué)設(shè)計的流程、特點與實施關(guān)鍵，以期為物理課程微課制作提供一些有益的借鑒。

1 “微課”的概念及特點

1.1 微課的概念

北愛荷華大學(xué)教授Leroy A.McGrew的一分鐘教學(xué)實踐以及納皮爾大學(xué)T.P.Kee所倡導(dǎo)的一分鐘演講（OML）最早催生了微課的概念與實踐方式。而“一分鐘教授”戴維·彭羅斯于2008年提出的“微課程”（Micro-Lecture）概念及技術(shù)理念則更貼近當(dāng)下的微課在K-12課程體系中的實施，因其更突出學(xué)習(xí)內(nèi)容與目標(biāo)高度關(guān)聯(lián)，從而引發(fā)某種“更加聚焦式的學(xué)習(xí)體驗”。在微課程概念出現(xiàn)之前，微型視頻的實踐已經(jīng)悄然興起。2006年薩爾曼·可汗推出可汗學(xué)院，他錄制的微型視頻在美國基礎(chǔ)教育領(lǐng)域風(fēng)行一時，并借助網(wǎng)絡(luò)的傳播迅速波及到世界范圍。2007年美國化學(xué)教師喬納森·伯爾曼和亞倫·薩姆斯在微型視頻的實踐基礎(chǔ)上提出“翻轉(zhuǎn)課堂”的概念。

“微課”是指為增強學(xué)習(xí)者個別化學(xué)習(xí)的效果，按照新課程標(biāo)準(zhǔn)及教學(xué)實踐要求，基于信息化教學(xué)設(shè)計與資源組合，將某一知識點或教學(xué)環(huán)節(jié)以短視頻的方式進行制作與發(fā)布的課程實施方式。課堂教學(xué)視頻構(gòu)成“微課”的基本內(nèi)容，但還應(yīng)包括教學(xué)設(shè)計、積件資源、課堂教學(xué)反思、強化練習(xí)、教師點撥及學(xué)習(xí)者反饋等與該知識點或主題相關(guān)的要素。相對于傳統(tǒng)教學(xué)視頻或教學(xué)錄像或教學(xué)課件而言，上述微課要素彼此關(guān)聯(lián)而形成所謂的結(jié)構(gòu)與主題呈開放化、獨立化的數(shù)字化資源單元[2]。

1.2 微課的特點

（1）主題鮮明。相對于傳統(tǒng)教學(xué)錄像或課件而言，微課所設(shè)定與達到的教學(xué)目標(biāo)非常具體化，教學(xué)主題明確而突出，主要針對課堂教學(xué)或?qū)W生學(xué)習(xí)中的某一知識點、教學(xué)環(huán)節(jié)或疑難點實施教學(xué)活動。

（2）時間短、內(nèi)容精。由于目前微課的相關(guān)產(chǎn)品主要面向解決基礎(chǔ)教育年齡段的學(xué)習(xí)者，基于課程教學(xué)內(nèi)容與學(xué)習(xí)者的認知特點，微課最適宜的時間長度為5～8分鐘。在如此短的時間內(nèi)，以最少的信息量完成某一主題的教學(xué)。當(dāng)然在高校課程中加以應(yīng)用時，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的復(fù)雜性與交叉性以及學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)特點，時間長度可擴展為10～20分鐘左右。

（3）資源多樣化、集成化。以視頻為基本表現(xiàn)形式的微課，為體現(xiàn)完整的教學(xué)程序與教學(xué)內(nèi)容，真正實現(xiàn)有效輔助學(xué)習(xí)者對某一知識點理解的目的，需要在基本視頻內(nèi)容基礎(chǔ)上，提供諸如輔助性的學(xué)習(xí)課件、強化練習(xí)及基于網(wǎng)絡(luò)的交流機制等。

（4）結(jié)構(gòu)相對松散。傳統(tǒng)課堂教學(xué)與課程中的某一主題或知識點構(gòu)成微課的基本要素。但微課所要解決的主要問題是將原先以單元或較大主題的形式關(guān)聯(lián)起來的知識點進行詳細劃分。在將知識點或教學(xué)環(huán)節(jié)從原先的教學(xué)整體中加以剝離之后，通過微課的形式加以處理與呈現(xiàn)。所以每一節(jié)微課均可以作為一個獨立的知識教學(xué)對象存在。但就學(xué)習(xí)者而言，如果有必要，可以將微課制作者基于單元或主題所形成的微課進行關(guān)聯(lián)，從而完成以單元系統(tǒng)為對象的學(xué)習(xí)。

（5）技術(shù)門檻低，受眾廣。相對與傳統(tǒng)課件或教學(xué)錄像的制作而言，微課的制作工具及技術(shù)與從簡單的“手機+白紙”到錄屏軟件均可應(yīng)用，其操作與制作流程簡單易學(xué)。但教學(xué)資源的低成本制作并不意味著其傳播效果會大打折扣。事實上，網(wǎng)絡(luò)與手持智能終端的普及使得這些資源極易獲得，從而增強了微課資源的普及面。

1.3 關(guān)于微課的認識誤區(qū)

首先是微課的形式問題。微課的特點決定了其本質(zhì)在于通過最簡潔的方式將知識點進行透徹的分析。所以，傳統(tǒng)課件中“形式為內(nèi)容”的規(guī)律在微課中是不適宜的。從技術(shù)的角度而言，素材的疊加勢必會增加微課資源的體積，從而影響其傳播效果。

其次是微課內(nèi)容的“容量”問題。微課因其“微”而特點鮮明。它所要解決的對象或問題不是傳統(tǒng)課程知識的章節(jié)、單元內(nèi)容，而僅僅是針對教師教學(xué)活動中的某一環(huán)節(jié)或課程單元知識中的某一具體而微的知識點。微課貴在“精”而不再“泛”。所以，微課不是信息的堆積與疊加，更不需要“講解者”旁征博引。換言之，微課的內(nèi)容是課程知識體系中的一個個離散的點，并不關(guān)涉課程的章節(jié)或單元。

再者是微課制作前的教學(xué)設(shè)計環(huán)節(jié)。相關(guān)研究者（胡鐵生，2014）的調(diào)查結(jié)果表明：相對于制作微教學(xué)課件、視頻拍攝或錄制、后期編輯優(yōu)化等環(huán)節(jié)，高達84.63%教師認為教學(xué)設(shè)計是微課制作過程最關(guān)鍵的問題。所以，針對微課的教學(xué)設(shè)計工作重要性不言而喻，但卻存在一定的障礙。問題在于:傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計的流程與方法已為廣大一線教師所認可，并在日常教學(xué)活動中積極實踐。在制作傳統(tǒng)教學(xué)課件與教學(xué)錄像時，傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計的流程與方法依然是首選。但就傳統(tǒng)課件與微課的內(nèi)容、制作方式以及傳播形式而言，二者具有極大的差別。前者以教師、課程為中心，重點是輔助教師更好地完成課程教學(xué)，而很少考慮學(xué)習(xí)者在認知上的差別與多樣性；后者則是在尊重學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)進度與認知方式固有差別的基礎(chǔ)上而形成的。雖然如此，但許多制作者依然采用傳統(tǒng)課件的教學(xué)設(shè)計方法來處理微課的教學(xué)設(shè)計。殊不知，這種做法受傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)構(gòu)與教學(xué)模式影響的做法非但無法很好地處理微課的教學(xué)內(nèi)容，更會影響學(xué)習(xí)者對微課內(nèi)容的選擇與理解。所以，微課教學(xué)設(shè)計的著力點在“學(xué)”而非“教”。

2 “微課”教學(xué)設(shè)計流程

雖然微課的教學(xué)設(shè)計無法照搬傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計的過程與方法，但基于微課與傳統(tǒng)課堂教學(xué)的訴求與最終目的而言，兩者達致目的的過程與方法又是一致的。所以有關(guān)當(dāng)代教學(xué)原理的經(jīng)典理論依然是微課教學(xué)設(shè)計的源泉。其中典型的是梅瑞爾（David Merrill）的“五星教學(xué)原理”（5 Star Instructional Design Rating）。在對現(xiàn)有教學(xué)設(shè)計理論及模式進行考量后，他將能使學(xué)習(xí)效果最大化的所有教學(xué)產(chǎn)品的本質(zhì)特征歸結(jié)為所謂的“首要教學(xué)原理”，即“五星教學(xué)模式”。他認為這種模式作為教學(xué)處方基于已有的教學(xué)設(shè)計理論并為大量實證研究所支持，其有效實施可使教學(xué)具有高效能（Merrill，2004）。作為教學(xué)設(shè)計理論對信息技術(shù)環(huán)境下追求優(yōu)質(zhì)教學(xué)的努力結(jié)果，其根本訴求在于增強學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果、學(xué)習(xí)效率與主動性（盛群力等，2009）。

“五星教學(xué)模式”以問題為核心，主張讓學(xué)習(xí)者于多樣的問題情境中掌握知識技能。而這一點同物理學(xué)科的學(xué)習(xí)特點是一致的。遵循“五星教學(xué)模式”的教學(xué)過程包括激活舊知、示證新知、嘗試應(yīng)用和融會貫通等環(huán)節(jié)（劉小晶，2015）。微課的教學(xué)設(shè)計可以基于這一教學(xué)原理所提供的理論和教學(xué)法指導(dǎo)。所以，物理學(xué)科的微課教學(xué)設(shè)計應(yīng)以問題為核心，并將問題進行任務(wù)化處理，通過激活舊知、示證新知、嘗試應(yīng)用、總結(jié)歸納、融會貫通五階段對微課教學(xué)進行組織。微課教學(xué)設(shè)計模式如圖1所示。

3 “微課”教學(xué)設(shè)計的實施

3.1 激活舊知

這一步的主要目的在于通過在微課中呈現(xiàn)相關(guān)信息，同學(xué)習(xí)者已有認知結(jié)構(gòu)中的知識或經(jīng)驗建立聯(lián)系，在新舊知識間的聯(lián)系基礎(chǔ)上奠定解決問題的基礎(chǔ)。有兩種教學(xué)活動在此環(huán)節(jié)是必需的：一是通過提問或思維導(dǎo)圖的方式引導(dǎo)學(xué)生對舊知進行回憶；二是提供直觀、形象與具體的示范、案例等對象引導(dǎo)學(xué)習(xí)協(xié)和在新知與舊知之間建立聯(lián)系[3]。在物理微課的“激活舊知”環(huán)節(jié)中，一些自然現(xiàn)象、實驗的操作錄像均可作為“引子”加以應(yīng)用。例如波的干涉、α粒子散射、光電效應(yīng)、布朗運動、電源內(nèi)部電子和離子的移動、兩球碰撞時速度與加速度的變化等物理現(xiàn)象均可基于多媒體進行重現(xiàn)，在將抽象知識形象化過程中，學(xué)習(xí)者的求知欲也被激發(fā)，一舉兩得。

3.2 示證新知

微課內(nèi)容的主體是示證新知，即對新知識的呈現(xiàn)與證明。在示證新知時，制作者需要注意下述問題。首先，針對所要呈現(xiàn)知識的特點，決定采用相應(yīng)的、適宜的呈現(xiàn)方式。例如對于概念的理解應(yīng)通過上下位概念的比較引導(dǎo)學(xué)生進行理解，而程序性知識則應(yīng)呈現(xiàn)其邏輯演進順序，對于操作性知識則應(yīng)表現(xiàn)其實施過程[4]。在選擇合適的表達媒體形式時，應(yīng)遵循媒體組合原則。對于從直觀的操作性知識到抽象的概念知識，按照“戴爾金字塔結(jié)構(gòu)”選擇適宜的媒體。例如，對于運動規(guī)律的講解，以視頻的方式進行描述比較合理，而對于諸如分子運動的知識，采用動畫的方式則能較全面、詳細地展示其變化過程。比如關(guān)于磁現(xiàn)象和磁場，學(xué)生雖然對于這類知識有一定了解，但二者之間的關(guān)系依然比較抽象，學(xué)生也缺乏基于普遍聯(lián)系的觀念審視電與磁之間的關(guān)系，更欠缺用物理思想思考實驗現(xiàn)象和理論的關(guān)系。通過動畫或視頻的方式則可讓學(xué)生了解地磁場、太陽磁場和一些自然現(xiàn)象的關(guān)聯(lián)（如黑子、極光等）。

3.3 嘗試應(yīng)用

在嘗試應(yīng)用階段，所要達到的目標(biāo)是將在“示證新知”階段學(xué)生獲得的認知進行驗證、強化鞏固或遷移應(yīng)用。因此，這一環(huán)節(jié)的內(nèi)容以測驗、練習(xí)、拓展性問題為主。在題目設(shè)置時應(yīng)注意體現(xiàn)“循序漸進”、“小步子原則”以及“及時反饋”等原則，即讓學(xué)生沿著“由簡到繁、由易到難”的路徑逐步達到對知識本質(zhì)的掌握，并且在完成題目的過程中能及時獲得有益的反饋。當(dāng)然題目的描述應(yīng)力求遵循“刪繁就簡”的大原則。同時，基于已有的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，教師可為學(xué)習(xí)者提供一些用以拓展知識的鏈接，以增強學(xué)生對與知識相關(guān)問題的理解面。另外，在題目設(shè)置時還應(yīng)注意對學(xué)生高階能力的考察與培養(yǎng)，比如可以設(shè)置一些開放或半開放結(jié)構(gòu)的題目[5]。如下例：

重為200N的物體在水平拉力的作用下運動了一段路程，做功為50J。請補充一個適當(dāng)?shù)臈l件，提出相應(yīng)的問題并解答（至少選擇兩種解法，但要求每次補充不同類型的條件，提出不同問題）。該題源自傳統(tǒng)試題，在將原題所設(shè)條件進行部分省略處理后，要求答題者補充條件后進行答題。如此使得答案具有多樣性，由此呈半開放性形式，題目對于考查與培養(yǎng)學(xué)生的探究能力與思維的靈活性是大有裨益的。

3.4 總結(jié)歸納

總結(jié)歸納環(huán)節(jié)的主要目的是將前幾環(huán)節(jié)中學(xué)生所形成的綜合認識進行系統(tǒng)、全面的比較、分析，在辨明其差異的基礎(chǔ)上進行歸納、總結(jié)，從而通過“同化”過程將其納入到已有的認知結(jié)構(gòu)中。所以，這一環(huán)節(jié)要做到文字描述清晰，概念準(zhǔn)確，對比全面。這樣，學(xué)習(xí)者所建構(gòu)的知識才是清晰、穩(wěn)定的。

［1］胡鐵生.“微課”:區(qū)域教育信息資源發(fā)展的新趨勢［J］.電化教育研究，(10):61-65.

［2］馬秀芳.高校微課的設(shè)計與應(yīng)用［J］.中國教育網(wǎng)絡(luò)，（10）:26-27.

［3］盛群力.五星教學(xué)過程初探［J］.課程·教材·教法, (1):35-40.

［4］石娟，鄒霞.基于首要教學(xué)原理的多媒體教學(xué)模式的構(gòu)建［J］.中國教育信息化,(14):21-24.

［5］Merrill,M.D.(2002).First Principles of Instruction［J］.EducationalTechnologyResearchand Development,50(3):43-59.

Du Fu-qing
（Education School of Changzhi,Changzhi Shanxi 046011）

（責(zé)任編輯 王璟琳）

G424

A

1673-2015（2015）05-0095-04

2015—05—24

杜富清（1965—）男，山西長治人，講師，主要從事物理教學(xué)與研究。