系統化微課在高中信息技術學科教學中的應用研究

【摘 要】系統化微課以“知識單元”為設計單位，有機組合不同功能與形式的微課，能夠有效地支撐多種情境下的學科主題單元教學，這是單個微課不能做到的。本文在信息技術學科教學實踐探索的基礎上，提出了系統化微課的設計思路，并以其中的“數據處理”單元為例，說明了系統化微課在混合式學習中的應用方式，并提出了系統化微課的設計與應用策略。

【關鍵詞】系統化微課;信息技術;學科主題單元

【中圖分類號】G434 【文獻標識碼】A

【論文編號】1671-7384（2022）010-053-04

研究背景

高中信息技術課程是培養高中生技術素養的重要載體，是落實學生發展核心素養中“實踐創新”的基本途徑。在信息技術教學中，由于學生相關生活經驗、興趣愛好、動手能力等存在很大差異;同時，有些任務操作環節復雜、選項很多，學生容易“動手不動腦”“見樹木不見森林”，這些都需要更多個性化地輔導，并通過運用微課得到較好地解決。為了培養學生核心素養和適應在線學習等多種教學場景的需求，如何利用微課實現學科主題單元教學是教師需要解決的現實問題。

利用系統化微課支持單元教學首先解決的是微課教學的碎片化問題。單個微課的教學內容能夠達成的教學目標有限，容易導致碎片化學習，不利于學生連貫的知識體系和完整的知識結構的形成。有研究者從微課內部結構和微課間關系兩個角度，做了“系列”化的探索。就微課內部結構而言，胡鐵生提出微課除了作為核心的視頻形式之外，還應包含相關的教學設計素材、練習測試、教學反思等配套資源[1]。就微課間關系而言，胡鐵生提出專題微課的概念，每個專題微課包括5-10節圍繞某個知識的微課;[2]周賢波提出系列微課由3個或以上微課組成，微課之間有一定聯系，最終服務于同一教學內容，并按照微課之間的邏輯關系將系列微課分為遞進式、平行式、交叉混合式三類[3]。

現有的微課系統化研究，更多關注微課內容而忽視微課的交互形式和應用情境，對于微課在不同教學場景和不同類型單元教學中的應用考慮不足。基于上述問題，我們申請立項了北京市教育科學規劃課題“高中技術課程中利用系統化微課提高學生技術實踐能力的教學策略研究”，從理論與實踐方面對其開展了研究。

系統化微課概述

系統化微課指根據課程或某一學習目標的教學需求，開發或制作的具有邏輯關聯的不同教學功能和交互形式，能夠支持學生開展單元學習活動的一系列微課。系統化微課可以按照學科知識體系或學生的學習需求來組織，需要依托網絡平臺呈現，可以實現學習過程與結果的記錄。系統化微課的制作要根據知識單元學習需求，綜合考慮微課的教學功能與交互形式。

從教學功能的角度，微課可以分為演示型、講解型、反思型、擴展型等四類。演示型微課針對操作過程復雜的內容進行講解與示范，使學生能看清教師演示，掌握有關操作步驟。與教師當堂演示相比，此類微課允許學生根據需要隨時回看或自學。講解型微課主要針對概念、原理等重點、抽象或難度大的知識性內容進行講解。反思型微課對課堂教學和學生作業中出現的問題進行總結，或者在操作過程中引導學生思考原理，或者在操作結束后引導學生總結反思，目的是引發學生的深入思考。擴展型微課面向有興趣、有能力的學生，是對課堂教學知識的補充、拓展與延伸。

在微課的交互形式方面，具有教學價值的交互有分段標注（跳轉）和問題嵌入兩種形式。分段標注指在微課界面中設置若干標簽，每個標簽對應視頻的一個時間點，點擊標簽可直接跳轉到對應的時間點播放。這一交互形式可以讓學生在觀看微課的過程中，按照學習需要快速、準確地定位到所需內容。

問題嵌入是指在微課視頻的指定時間點嵌入問題，當視頻播放到該時間點時，自動暫停并彈出問題，學生回答后才能繼續觀看。在教學視頻中嵌入問題能使學生與視頻產生互動，這樣的設計能對學習過程產生積極影響，有助于解決學生操作過程中“動手不動腦”的問題。

視頻中嵌入的問題按內容可分為知識類、操作技能類、提示類和活躍氣氛類。

知識類問題針對課堂教學的知識與原理進行提問，檢測學生是否理解并掌握微課中的知識與原理。如單選題：小明想統計班里同學的課余生活情況，他做了調查問卷，發放給全班同學填寫后回收，這屬于數據處理的————。

A.采集過程; B.整理過程; C.分析過程;

D.可視化過程。

操作類問題針對操作演示類微課中的操作步驟進行提問，鞏固學生對操作步驟的記憶。如單選題：在Excel中如何保存篩選后高于125分的學生名單？

A.將結果存儲到一個新工作表中;

B.直接單擊Excel軟件的存盤按鈕;

C.可以在屏幕中的Excel窗口中增加一列，如“高于125分”，然后在該列中標注“是”。

提示類問題用于提醒某些重要先行操作是否做對。如判斷題：你選中了待排序的數據了嗎（“排序”微課）？

活躍氣氛類問題主要作用有：一是引起學生興趣，起到調節課堂學習氣氛的作用;二是部分問題位于微課的結尾處，以檢測學生是否完整觀看了全部微課。如單選題：請認真看當前屏幕中的作業要求，看清楚后回答本題（在某微課即將結束的時候）。

A.報告老師：我已認真看清作業要求;

B.沒看清，請重新看;

C.選A能繼續看微課。

選A的同學才能繼續看微課。

系統化微課制作的原則

微課系統化要根據單元教學的需要，合理組織安排不同功能、形式的微課，使之構成一個系統。系統是由相互作用、相互依賴的若干組成部分結合而成，具有特定功能的有機整體。高中信息技術課程系統化微課以系統學習學科主題知識單元為主，有效支持單元教學，其制作要遵循以下原則。

（1）立足課堂教學。微課系統化更加充分利用課堂教學時間，提高課堂教與學的效率。而在翻轉課堂模式下，學生課前、課后的自主學習質量很難保證，還需要占用學生更多的課外時間。這在實施“雙減”政策背景下，對提高課堂學習質量與效率更具有現實意義。

（2）以學生學習為中心。系統化微課是為學生服務的，微課系統化的設計過程要從學生視角出發，選擇適合學生學習需求的課程內容，課程資源的組織要圍繞學生進行，支持學生的學習活動。這要求微課重視對學生微觀學習過程的心理分析。

（3）注重單元整體設計。單元中包含的課時達到一定數量，包含足夠的教學內容，才能夠實現有意義的教學目標。以提升學生素養為目標的教學，必然重視單元教學設計。微課系統化支撐單元教學，需要依據知識體系，深入挖掘教學內容之間的關系，以單元為整體對微課內容進行合理的安排和設計。

（4）注重微課的教學功能和交互形式。根據教學目標有針對性地設計、使用不同類型與功能的微課，更好地支持信息技術教學。微課視頻中的交互設計有利于學生根據需要調整學習步驟，有利于學生由被動接受轉換為主動學習，并顯著提高學習成績。

（5）重視在不同教學場景中的應用。學科主題單元是對學科知識與技能的系統學習。在新冠肺炎疫情散發背景下，系統化微課制作要能應用于混合式教學等多種教學場景，可將在線學習和線下課堂教學結合起來，能靈活整合線下教學與線上教學。

學科主題單元的系統化微課應用方式

支持學科主題單元教學的系統化微課依據教學目標或教學需求，要考慮課程內容的全面性和系統性。一個單元中的多個微課按照由淺入深、由易到難、先講解原理后演示操作等順序安排，要具有內在的聯系。

本文以高中信息技術“數據處理”教學知識單元為例，說明系統化微課如何用于學科主題單元的教學。本單元選自中國地圖出版社的高中信息技術必修1第3章“數據處理與應用”，共14學時，內容主要面向高一學生。教學目標是讓學生體驗數據處理的一般過程并理解數據處理的意義，能夠利用軟件對數據進行處理，并完成數據分析報告，培養學生的信息社會責任和計算思維。

參照新版布魯姆教育目標分類[4]，本單元主要內容為概念性知識和程序性知識。前者如“單元格”“圖表”等基本概念，后者如“求和—排序—篩選”等程序操作。

程序性知識即技能，較為復雜且需要相當數量的練習才能熟練，需要配合復雜的認知過程才能使學生達到較高的認知水平。本單元以程序性知識為主。程序性知識屬于加涅學習結果分類中的智慧技能。加涅的學習層級理論認為在智慧技能的學習中，掌握基礎操作是學習后續復雜操作的先決條件，簡單技能的掌握是學習復雜技能的先決條件。[5]這為微課內容及其順序的安排提供了理論指導。本單元以先簡單后復雜、先具體再抽象、先體驗操作再探究原理的先后順序呈現微課內容，充分考慮了微課內容之間的內在聯系，可以提高學生的學習效率與實踐能力。

學生首先學習Excel中的基本概念并掌握基礎操作，再進一步探究數據處理的步驟與意義。本單元的系統化微課包括7個視頻微課，其中演示型微課數量最多，具體信息參見表1。

這個單元的系統化微課基本情況如下：微ad58fc88eb7eb205bb904d5df6fdff6b課1“Excel概念與基本操作”介紹了Excel單元格、數據類型等基本概念，講解并演示了數據的自動填充、地址的絕對引用和相對引用、函數公式等操作，屬于引入性質，是整個單元學習的開端。微課2“求和—排序—篩選”分別演示了求和、平均數、排序和篩選等較為簡單的基本操作，是進行后續數據處理與分析的基礎。微課3“數據透視表-相關系數”演示了數據透視表相關操作，還包含知識拓展“相關系數”。微課4“圖表”講解并演示制作柱狀圖、餅圖、折線圖、雷達圖等操作，使學生理解這幾種圖表的不同適用情況，為學生進一步掌握數據處理技能，并完成本單元任務做出鋪墊。微課5“數據處理的意義與步驟”是原理型微課，講解了數據采集的方法、數據整理的意義與步驟、數據分析的概念與作用，使學生進一步了解數據的意義以及數據處理的過程。微課6“莖葉圖和頻率直方圖”講解了莖葉圖和頻率直方圖兩種較為高階的數據呈現方式，涉及到的操作更加復雜，是針對學有余力學生的擴展類微課。微課7“數據處理學后考一考”針對整個單元學習的內容進行回顧，并通過嵌入的問題對學生進行測試。

采用系統化微課的主題單元教學能夠更靈活地適應多種教學場景，學生很容易從面對面現場教學場景，遷移到在線學習場景（即利用教學平臺發布的系統化微課，使純粹的面對面教學成為混合式教學）。需要注意的是，在這兩種場景下，由于教師監督指導作用的不同，對于微課交互設計的要求有所不同。

系統化微課設計與應用的策略

在本課題研究過程中，我們持續進行實踐與總結反思，利用課堂觀察、問卷調查、非正式訪談以及后臺數據分析等多種方式發現問題，迭代改進。基于實踐和相關理論，對于系統化微課的設計、制作與應用提出以下策略。

（1）從學生學習需求出發，充分發揮字幕的學習促進作用。微課視頻的畫面要清晰，涉及軟件操作的內容要通過增加字幕進行適當解釋說明，并保證字幕的可讀性與辨識性，采用與背景對比度較大的顏色，字號盡量大，但不能遮蓋重要教學內容，便于學生觀看與學習。

（2）根據微課類型與應用場景，合理設置分段標注標簽。在教學實踐中，分段標簽深受學生喜愛，除快速跳轉之外，微課還提供了類似“文檔大綱”的功能，有利于學生形成合理的知識結構。對于時長較長的視頻微課，分段標注的數量應適中（通常以3～5個為宜）。標簽上的文字要簡潔明了、有概括性，不能過長，否則不便于學生快速查找定位。

（3）充分利用平臺的學習數據，迭代優化嵌入問題。學生對于嵌入問題的評價并不都是正面的，嵌入問題的數量和類型，需要根據學生的學習目標、教學內容、應用情境進行調整。問題數量不宜過多，否則容易影響學生觀看學習微課的流暢性;也不宜過少，否則無法引導學生探究原理或及時鞏固所學知識。

加強嵌入問題的針對性和趣味性，可以在枯燥的知識講解里加入少量活躍氣氛的問題，嵌入問題在學生正確作答后不再重復彈出;在兩次均回答錯誤后，顯示該題目的文字解答，可讓學生更好地進行自主學習。

（4）根據教學場景調整微課形式，謹慎靈活使用系統化微課。系統化微課既可以應用于混合學習，也可應用于純在線學習。將系統化微課應用于混合教學場景時，要明確系統化微課是輔助教師的教學資源，而不能完全代替教師教學。在微課視頻中的語速及演示速度要根據教師課堂講解的速度決定。

系統化微課應用于在線教學場景時，教師的語言要更加精練，操作的演示速度不能太快，并且微課視頻中要配以適當的文字說明，嵌入問題數量可以稍多，要突出微課的重要知識點和難點。這樣可以在一定程度上代替教師強調重難點，同時可以提高學生的注意力。

結 語

長期以來，如何充分利用各種輔助技術、工具和資源提升教學的效果，是擺在中小學教育工作者面前的重要課題。本研究針對高中階段信息技術課程的教學特點，以中學信息技術課程標準為宗旨，探索并實踐了運用系統化微課開展教學的交互式、情景化的教學方法。我們經過兩年多的不斷探索，通過教學實踐、調查反饋以及策略調整，對相關的教學方法、手段和策略進行了分析和總結。

研究表明，系統化微課可適應多種教學場景，有利于促進教學改革和提升課堂教學效率。微課中的標簽和嵌入問題可以有效激發學生思考，提高學習效率和學習積極性。希望我們的努力能促進微課在高中信息技術教學中的運用，有利于促進學生信息素養的形成和全面發展。

注：本文系北京市教育科學規劃2019年度一般課題“高中技術課程中利用系統化微課提高學生技術實踐能力的教學策略研究”（項目編號：CDDB19198）研究成果

參考文獻

[2] 胡鐵生， 黃明燕， 李民. 我國微課發展的三個階段及其啟示[J]. 遠程教育雜志， 2013， 31（4）： 36-42.

周賢波. 校企共建共享系列微課的探索與實踐[J]. 職教通訊，2015（6）： 55-58+77.

Lorin W Anderson. 布盧姆教育目標分類學：分類學視野下的學與教及其測評[M]. 北京： 外語教學與研究出版社， 2009.

加涅著;皮連生等譯. 教學設計原理[M]. 上海： 華東師范大學出版社， 1999.

作者單位：1.北京師范大學第二附屬中學 2.北京師范大學教育學部教育技術學院