張建衛



● 制作背景
在筆者所從事的生物教學研究中,兩個概念同時出現、相互解釋的現象比較常見,如“血管”和“血液”、“染色體組”和“二倍體”等。這些概念組有些理解起來比較困難,如“染色體組”和“二倍體”。原因有二:一是這兩個概念都很抽象,教學中很難把它們具象化,給學生認知造成了很大障礙;二是在生物進化過程中,不同生物體的染色體來源可能不同,有些來自同種生物,有些來自不同種生物,僅依靠語言描述很難使學生形成準確認識。
能否通過巧妙的教學設計及形象的表現手法,來降低這類概念的學習難度呢?筆者制作了“巧用類比,輕松理解染色體組”微課,請掃描下面二維碼,觀看微課。
● 微課設計思路
在筆者的經驗中,對于抽象概念可采用“類比”的方法來突破認知難點。其關鍵在于找到抽象概念與學生熟悉的生活之間的聯系。那么,“染色體組”“二倍體”這些概念可以用什么樣的生活案例來類比呢?
經過長時間的醞釀、思考,筆者找到了一個非常貼切、形象的類比事物——撲克牌。我們可以用撲克牌的不同花色代表不同的物種,點數A—K表示常染色體,用大小王來分別表示性染色體(X和Y)。這樣剛好契合了染色體(組)概念的三個重要屬性:來源、常染色體、性染色體。
在本微課的教學設計中,筆者用黑桃223344XX和223344XY分別類比雌、雄果蠅的染色體組成,用黑桃234X和234Y表示果蠅的染色體組。由于學生對撲克牌相當熟悉,有了撲克牌作類比,他們就能根據撲克牌的特征準確完成染色體組相關概念的建構。
為什么有效的“類比”能夠提高學習者的理解力呢?認知心理學中的“認知負荷理論”可以解釋這個現象。
該理論認為,學習的負荷分為內部認知負荷(由學習材料本身的難度帶來的)、外部認知負荷(由信息的組織方式和呈現方式不當帶來的)以及相關認知負荷。要想降低認知負荷,關鍵在于增加“相關認知負荷”,用各種方法幫助學習者建構出對信息進行加工和處理的“圖式”,并促進圖式的自動化。對于抽象的知識,學習者頭腦中難以建構出理解這些知識的相應圖式,因而學習者大腦中的認知負荷就會非常大。
采用類比教學法,可以把抽象、復雜、難以感知的高認知負荷的知識,轉化為熟悉、簡單、易于理解的低認知負荷的生活化例子,借助二者的聯系,實現對高難度知識進行處理的“圖式”形成,因而能大幅降低學習者的認知負荷。
運用同樣的思路,本微課用撲克牌類比的方式,逐次呈現染色體組、二倍體、四倍體、三倍體、同源多倍體、異源多倍體及其形成過程,分別從生殖細胞和體細胞兩個角度進行辨析,實現了知識由易到難地逐次呈現,在知識的不斷深入中很好地突破了重難點。
在媒體設計方面,筆者注重采用“可視化”的知識表達方法。視覺通道在人腦中處于絕對優勢地位,不僅傳遞的信息量大,能有效吸引注意力,而且視覺化的表達方法也更加形象直觀,情境感更強,更有利于學生學習。例如,在講到“用黑桃223344XX和223344XY分別表示雌果蠅和雄果蠅染色體組成”,以及“用黑桃234X和234Y表示果蠅的染色體組”時,筆者就相應地制作出了這些撲克牌組的形象(如圖1),實現了信息表達的“可視化”。
● 微課制作方法
第一步:框架構思階段
在撰寫解說詞前,理清思路是非常重要的。因此,筆者首先對“染色體組”相關的概念如何類比、講解順序等進行了梳理,并利用NovaMind 5.0軟件繪制了一幅思維導圖,為撰寫解說詞和課件制作理清脈絡。
第二步:素材搜集加工
由于本微課主要采用撲克牌作類比,因此必須要找到可用的撲克牌素材。筆者在網上找到一副撲克牌的整幅圖片,利用Fireworks 8.0軟件按照統一尺寸對每一張撲克逐一進行裁剪、命名,并根據需要,將大小王進行改造,最后形成全套撲克圖(如圖2)。
第三步:撰寫解說詞
根據上述思維導圖中的框架設計,將講解過程全文寫下來,形成逐字稿的解說詞,并通過反復多次誦讀,對解說詞進行修改,力求解說詞準確、精練、口語化,盡量貼近學生認知水平和接受習慣。
第四步:制作PPT演示文稿
筆者使用了PowerPoint 2016來制作演示文稿。PPT制作過程中主要關注兩點:一是結構條理化。演示文稿“概念辨析”部分的設計遵循由易到難的認知規律;“起源相同,一步到位;起源不同,分種類推”兩句話,既實現了概括小結,又教給學生判斷方法;最后通過舉例和練習強化認知,達到概念建構。二是表達形象化。利用PowerPoint 2016的切換、動畫等功能實現視覺化表達,配以口語化解說,實現學習內容通俗易懂、學習過程輕松愉悅。
第五步:錄制音頻文件
為了錄制出理想的語音,筆者通過多次嘗試,最后在一個相對封閉的房間中,對照解說詞,用手機錄制音頻,并用Audacity軟件對音頻文件進行降噪處理和簡單剪輯。
這樣做的好處是:手機錄制方便快捷、噪音較小。為了便于后期音畫合成,配音時需要考慮相應內容的PPT動畫時長,需要做到大體呼應。
第六步:錄制屏幕及后期編輯
微課的畫面(PPT)和配音講解都準備好后,筆者采用了Camtasia Studio 8.6對PPT進行全屏錄制。錄制時,先播放手機中的音頻文件,根據音頻節奏來控制PPT畫面播放的節奏,以實現畫面與聲音的同步。筆者在播放PPT的過程中,全程使用了鍵盤中的方向鍵(下箭頭)進行翻頁,以減少鼠標點擊聲,以及鼠標光標晃動等因素的干擾。最后,利用Camtasia Studio將錄屏文件和音頻文件進行合成,并導出MP4格式的視頻,整個微課制作過程便告結束。
● 微課應用效果及反思
本節微課通過教研組內部傳播及網絡發布以后,教師們普遍反映,在教學使用過程中,利用撲克牌類比染色體組進行教學的效果,要遠遠好于以往利用雙手類比的效果,教學過程輕松多了。很多學生也反映,只要心里有一副撲克牌,就再也不怕分不清染色體組和多倍體了。
通過本微課設計制作的實踐,筆者體會到,正是由于微課通常是在“師生分離”的場景下使用,我們才應該更加精心地進行教學設計,更加關注學習者的思維特點和認知特點,更加重視“媒體設計”對高效知識表達的作用。endprint