微課在中學(xué)程序設(shè)計(jì)課程中的應(yīng)用

孫逸佳 姚肖豪

一、微課特點(diǎn)與教學(xué)設(shè)計(jì)

微課的概念來源于美國圣胡安學(xué)院的David Penrose提出“知識脈沖”。微課是針對某個知識點(diǎn)或某個教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)視頻，是一種小而精的教學(xué)資源。

微課具有以下特點(diǎn)：一是時(shí)間短，微課視頻一般為5-8分鐘，宜在10分鐘以內(nèi)，符合學(xué)生注意力集中的有效時(shí)間。二是內(nèi)容精，微課的內(nèi)容一般為一個知識點(diǎn)，主題突出，內(nèi)容聚焦。三是以視頻為載體，集合各種多媒體素材，充分表達(dá)教學(xué)情景。四是容量小，學(xué)習(xí)方式靈活便捷，10分鐘以內(nèi)的視頻經(jīng)過壓縮處理一般只有幾十兆，學(xué)生可以通過手機(jī)、平板電腦等隨時(shí)隨地觀看學(xué)習(xí)。

微課是一種教學(xué)資源，一種教學(xué)手段，其目的是更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，提高教學(xué)效率。因此，微課應(yīng)該放在整體的課程體系中系列化、專題化地設(shè)計(jì)，而不是零散的、個體的，更不是為了比賽而孤立開發(fā)、脫離實(shí)際應(yīng)用的。微課在課程中的教學(xué)設(shè)計(jì)是指微課與其他教學(xué)手段的配合、運(yùn)用的時(shí)間節(jié)點(diǎn)、微課的內(nèi)容、教學(xué)評價(jià)等相關(guān)的整體設(shè)計(jì)，出發(fā)點(diǎn)和最終評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)都只有一個，就是教學(xué)的實(shí)效。

二、中學(xué)程序設(shè)計(jì)課程的特點(diǎn)

中學(xué)程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)目的并不是要教學(xué)生制作軟件，而是要培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。程序設(shè)計(jì)課程的練習(xí)是給出一個數(shù)學(xué)或生活趣味問題，讓學(xué)生建模，編程求解。學(xué)生的解答程序是否正確，首先要能通過編譯器的編譯檢查，然后要能正確輸出各組測試數(shù)據(jù)的答案。

中學(xué)程序設(shè)計(jì)課程涉及算法和數(shù)學(xué)，著重于思維邏輯的培養(yǎng)，教學(xué)模式和數(shù)學(xué)也有些類似。有些學(xué)校因電腦室不夠等原因，采取了一節(jié)在普通教室上理論課，一節(jié)在電腦室上機(jī)練習(xí)的模式。很明顯，這種模式的教學(xué)效果不佳，目前大多數(shù)中學(xué)每周只有一節(jié)信息技術(shù)課，就算有兩節(jié)連堂，缺少了課堂上機(jī)練習(xí)這個環(huán)節(jié)，聽一節(jié)40分鐘的純理論課，學(xué)生知識點(diǎn)容易遺忘，而且也會降低學(xué)習(xí)的興趣。

引入微課的程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)仍然是知識講解和課堂練習(xí)穿插進(jìn)行，這也決定了微課在教學(xué)中的應(yīng)用和教學(xué)模式。目前，微課在中學(xué)程序設(shè)計(jì)課程中主要有兩種教學(xué)模式，一種是以微課為主的翻轉(zhuǎn)課堂模式，一種是以微課為輔助的傳統(tǒng)課堂模式。

三、以微課為主的翻轉(zhuǎn)課堂模式

翻轉(zhuǎn)課堂（flipped classroom）是將傳統(tǒng)教學(xué)模式翻轉(zhuǎn)過來，變學(xué)生被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)的新型教學(xué)模式。它讓學(xué)生在課前利用老師提供的教學(xué)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，課上通過討論、實(shí)驗(yàn)、練習(xí)、答疑等教學(xué)活動達(dá)到知識內(nèi)化，課后鞏固拓展，形成“課前自主學(xué)習(xí)+課上知識內(nèi)化+課后鞏固”的教學(xué)模式。

程序設(shè)計(jì)課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，也是分成課前、課中、課后三段。

1.在課前自主學(xué)習(xí)的階段，微課是最重要的教學(xué)資源。教師提前在資源平臺發(fā)布微課視頻和其他教學(xué)資源，并列出學(xué)習(xí)任務(wù)單和學(xué)習(xí)順序指引，引導(dǎo)學(xué)生如何利用這些資源進(jìn)行自學(xué)。前節(jié)已述，程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)往往是知識點(diǎn)講解和練習(xí)交替遞進(jìn)進(jìn)行，所以這里的微課資源不僅是知識點(diǎn)的講解，還應(yīng)包括練習(xí)的講評。這樣可以更好地適應(yīng)各個層次的學(xué)生，例如有的學(xué)生正確完成某道練習(xí)，并覺得很輕松，可以跳過這個練習(xí)的講評。反之，可以觀看這段微課，然后自己再獨(dú)立做一次練習(xí)，如果覺得還是不夠透徹，可以再看一次。這種模式下，微課學(xué)習(xí)的作用就充分體現(xiàn)，在提高學(xué)生學(xué)習(xí)自主性的同時(shí)，學(xué)習(xí)的節(jié)奏由學(xué)生掌握，可以實(shí)現(xiàn)個性化教學(xué)。知識難點(diǎn)可以停下來慢慢思考，反復(fù)觀看，練習(xí)題也可以慢慢獨(dú)立思考、獨(dú)立完成，避免傳統(tǒng)課堂經(jīng)常出現(xiàn)的，少量學(xué)生練習(xí)還沒完成，這時(shí)候教師為了照顧大部分的學(xué)生而開始進(jìn)行練習(xí)講評的情況。在這種情況下，這些還沒完成練習(xí)的同學(xué)，提前聽題目解答講評，其實(shí)他的學(xué)習(xí)過程是不完整的，而且一步慢步步慢，程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)又是環(huán)環(huán)相扣，后面的學(xué)習(xí)都可能因此而跟不上。

2.在課上知識內(nèi)化階段，首先是由老師引領(lǐng)的小組協(xié)作探究、答疑討論，培養(yǎng)學(xué)生探究問題和協(xié)作交流能力，同時(shí)教師解答學(xué)生前段自學(xué)過程中的疑問。這個過程，老師要設(shè)計(jì)好討論的問題，先設(shè)疑，然后引發(fā)學(xué)生討論，再引導(dǎo)學(xué)生探究，最后解決問題，其中問題情景展示等環(huán)節(jié)就可以利用微課資源。對于程序設(shè)計(jì)課程，在課堂階段還應(yīng)該有現(xiàn)場的小測試，利用在線自動評測系統(tǒng)，對學(xué)生前段的學(xué)習(xí)進(jìn)行評價(jià)。最后是總結(jié)點(diǎn)評和布置課后作業(yè)。

3.在課后鞏固階段，教師需要對課堂上學(xué)生的疑問，以及課堂評測和課后作業(yè)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行整理總結(jié)，對各個難點(diǎn)疑點(diǎn)做成一個個的微課資源。學(xué)生根據(jù)教師提供的資源學(xué)習(xí)，鞏固提高。

四、以微課為輔助的傳統(tǒng)課堂模式

在傳統(tǒng)課堂上，微課是作為輔助的。中學(xué)程序設(shè)計(jì)課程的傳統(tǒng)課堂，常用的教學(xué)模式有如下兩種：

一是例題引入——新知講解——例題講評——課堂練習(xí)——練習(xí)講評——總結(jié);

二是例題引入——新知講解——例題講評——課堂練習(xí)——練習(xí)講評——知識擴(kuò)展——例題講評——課堂練習(xí)——練習(xí)講評——總結(jié)。

至于用哪一種，由課程具體內(nèi)容和教學(xué)設(shè)計(jì)而定。這兩種模式中，對微課的應(yīng)用是相同的。在例題引入和新知講解階段，利用微課視頻可以更生動地創(chuàng)設(shè)情境或輔助講解重難點(diǎn)。課堂練習(xí)的設(shè)置要滿足分層教學(xué)的需要，設(shè)置基礎(chǔ)的題目給全體學(xué)生，再設(shè)置拓展加深的題目給學(xué)有余力的學(xué)生。在課堂練習(xí)講評環(huán)節(jié)，只講評基礎(chǔ)題目的解法，這樣既可以照顧大部分還沒完成拓展題目的學(xué)生，又解決尖子層學(xué)生“喂不飽”的情況。那課堂練習(xí)的拓展題目就不用講評了？不是，做成微課，讓學(xué)生課后學(xué)習(xí)，而且要求，看之前必須自己獨(dú)立做題，不要求全對，但要做過。而且不僅是拓展題目的講解，知識講解中的重難點(diǎn)、例題講解、基礎(chǔ)練習(xí)的講解，都做成微課資源，讓學(xué)生課后可以復(fù)習(xí)，課上沒能完全聽懂的同學(xué)也可以反復(fù)觀看。

下面以“for循環(huán)語句”為例，講述在傳統(tǒng)課堂模式下微課的應(yīng)用。

1.問題引入：“握手問題”微課視頻，其中包含數(shù)學(xué)建模和公式推導(dǎo)，把問題簡化為：輸入正整數(shù)n，求1+2+3+…+n的累加和。向?qū)W生提出：我們要用for語句來解決這個問題。

2.新知講解：①for語句格式、流程圖和用法講解;②以求n的累加和為例，對比while和for兩種語句;③利用微課視頻，演示for語句的執(zhí)行過程，著重展示各個變量在每次循環(huán)的變化。

3.例題講解：①求n到m之間的所有奇數(shù)，本例題主要講解循環(huán)控制變量的初值和增量。②將26個字母倒序輸出，本例題說明循環(huán)控制變量的類型也可以是字符型。

4.課堂練習(xí)：共5道題目，前3道為基礎(chǔ)題，后2道為擴(kuò)展題。利用在線程序自動評測系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)查看學(xué)生完成的進(jìn)度，再配合課堂的巡視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生卡殼的地方，進(jìn)行個性化指導(dǎo)。

5.課堂練習(xí)講評：講解3道基礎(chǔ)題的解法，著重講解較多學(xué)生卡殼的或易錯的地方。

6.總結(jié)和布置課后作業(yè)：課后提供“for語句格式、流程圖和用法講解”“for語句中循環(huán)控制變量的使用”、例題講解（2個）、課堂練習(xí)講解（5個）、課后作業(yè)講評等共微課資源供學(xué)生課后復(fù)習(xí)。

前述的兩種微課的教學(xué)模式?jīng)]有絕對的優(yōu)劣之分，關(guān)鍵看教師的組織和應(yīng)用，以學(xué)生是否完成教學(xué)目標(biāo)為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。微課也不是完整的教學(xué)，只是一種教學(xué)資源，一種教學(xué)手段，需要從學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律出發(fā)，精心設(shè)計(jì)整個課程的每個教學(xué)環(huán)節(jié)，才能達(dá)到更好的教學(xué)效果。目前，中學(xué)信息技術(shù)學(xué)科的程序設(shè)計(jì)課程剛剛興起，應(yīng)用了微課的程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)模式還需要我們進(jìn)一步探索。