物理微課的教學(xué)設(shè)計(jì)探析

杜富清

（長(zhǎng)治教育學(xué)院，山西 長(zhǎng)治 046011）

物理微課的教學(xué)設(shè)計(jì)探析

杜富清

（長(zhǎng)治教育學(xué)院，山西 長(zhǎng)治 046011）

物理課程的學(xué)習(xí)需要將知識(shí)嵌入于鮮活的生活實(shí)踐中，同時(shí)對(duì)物理規(guī)律的認(rèn)識(shí)應(yīng)體現(xiàn)系統(tǒng)的探究精神。因而在物理微課的制作過(guò)程中，應(yīng)基于梅瑞爾的“五星教學(xué)模式”對(duì)課程進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。

物理；微課；教學(xué)設(shè)計(jì)；五星教學(xué)模式

0 引言

在WEB2.0移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)、視頻處理與傳播技術(shù)以及智能化移動(dòng)設(shè)備的發(fā)展與加速應(yīng)用，使得個(gè)體及個(gè)體之間分享資源、自我表達(dá)及人際交流的方式被徹底解構(gòu)，呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的“微”化趨勢(shì)，并愈加廣泛而深刻影響著人類(lèi)的工作、生活及學(xué)習(xí)中的行為模式。技術(shù)在信息時(shí)代繼續(xù)昭示著其巨大的影響力。微課（Micro-Lecture）作為“微時(shí)代”的重要技術(shù)力量，伴隨著教育信息化的持續(xù)演進(jìn)，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(shū)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(shí)踐對(duì)傳統(tǒng)課堂及教學(xué)模式進(jìn)行著巨大的改造。在強(qiáng)調(diào)個(gè)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(dòng)學(xué)習(xí)、范在式學(xué)習(xí)（U－Learning）等學(xué)習(xí)理念與實(shí)踐的高度切合性，而被廣大的一線(xiàn)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(qiáng)調(diào)對(duì)知識(shí)的理解扎根于鮮活的生活實(shí)踐中，并基于自然哲學(xué)所強(qiáng)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(diǎn)。針對(duì)上述問(wèn)題，許多一線(xiàn)教師已開(kāi)始通過(guò)微課的方式進(jìn)行有益嘗試。但在實(shí)踐中依然存在諸多認(rèn)識(shí)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(jì)的角度切入物理微課制作這一問(wèn)題，分析物理微課教學(xué)設(shè)計(jì)的流程、特點(diǎn)與實(shí)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(diǎn)

1.1 微課的概念

北愛(ài)荷華大學(xué)教授Leroy A.McGrew的一分鐘教學(xué)實(shí)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(shí)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(shí)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(yàn)”。在微課程概念出現(xiàn)之前，微型視頻的實(shí)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(guó)基礎(chǔ)教育領(lǐng)域風(fēng)行一時(shí)，并借助網(wǎng)絡(luò)的傳播迅速波及到世界范圍。2007年美國(guó)化學(xué)教師喬納森·伯爾曼和亞倫·薩姆斯在微型視頻的實(shí)踐基礎(chǔ)上提出“翻轉(zhuǎn)課堂”的概念。

“微課”是指為增強(qiáng)學(xué)習(xí)者個(gè)別化學(xué)習(xí)的效果，按照新課程標(biāo)準(zhǔn)及教學(xué)實(shí)踐要求，基于信息化教學(xué)設(shè)計(jì)與資源組合，將某一知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)以短視頻的方式進(jìn)行制作與發(fā)布的課程實(shí)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(jì)、積件資源、課堂教學(xué)反思、強(qiáng)化練習(xí)、教師點(diǎn)撥及學(xué)習(xí)者反饋等與該知識(shí)點(diǎn)或主題相關(guān)的要素。相對(duì)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(kāi)放化、獨(dú)立化的數(shù)字化資源單元[2]。

1.2 微課的特點(diǎn)

（1）主題鮮明。相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)錄像或課件而言，微課所設(shè)定與達(dá)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(duì)課堂教學(xué)或?qū)W生學(xué)習(xí)中的某一知識(shí)點(diǎn)、教學(xué)環(huán)節(jié)或疑難點(diǎn)實(shí)施教學(xué)活動(dòng)。

（2）時(shí)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(rèn)知特點(diǎn)，微課最適宜的時(shí)間長(zhǎng)度為5～8分鐘。在如此短的時(shí)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(shí)，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(diǎn)，時(shí)間長(zhǎng)度可擴(kuò)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(shí)現(xiàn)有效輔助學(xué)習(xí)者對(duì)某一知識(shí)點(diǎn)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(qiáng)化練習(xí)及基于網(wǎng)絡(luò)的交流機(jī)制等。

（4）結(jié)構(gòu)相對(duì)松散。傳統(tǒng)課堂教學(xué)與課程中的某一主題或知識(shí)點(diǎn)構(gòu)成微課的基本要素。但微課所要解決的主要問(wèn)題是將原先以單元或較大主題的形式關(guān)聯(lián)起來(lái)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)劃分。在將知識(shí)點(diǎn)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(guò)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(gè)獨(dú)立的知識(shí)教學(xué)對(duì)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(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而完成以單元系統(tǒng)為對(duì)象的學(xué)習(xí)。

（5）技術(shù)門(mén)檻低，受眾廣。相對(duì)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(jiǎn)單的“手機(jī)+白紙”到錄屏軟件均可應(yīng)用，其操作與制作流程簡(jiǎn)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(huì)大打折扣。事實(shí)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(qiáng)了微課資源的普及面。

1.3 關(guān)于微課的認(rèn)識(shí)誤區(qū)

首先是微課的形式問(wèn)題。微課的特點(diǎn)決定了其本質(zhì)在于通過(guò)最簡(jiǎn)潔的方式將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)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(shì)必會(huì)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(wèn)題。微課因其“微”而特點(diǎn)鮮明。它所要解決的對(duì)象或問(wèn)題不是傳統(tǒng)課程知識(shí)的章節(jié)、單元內(nèi)容，而僅僅是針對(duì)教師教學(xué)活動(dòng)中的某一環(huán)節(jié)或課程單元知識(shí)中的某一具體而微的知識(shí)點(diǎn)。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(shí)體系中的一個(gè)個(gè)離散的點(diǎn)，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(jì)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(duì)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(dá)84.63%教師認(rèn)為教學(xué)設(shè)計(jì)是微課制作過(guò)程最關(guān)鍵的問(wèn)題。所以，針對(duì)微課的教學(xué)設(shè)計(jì)工作重要性不言而喻，但卻存在一定的障礙。問(wèn)題在于:傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)的流程與方法已為廣大一線(xiàn)教師所認(rèn)可，并在日常教學(xué)活動(dòng)中積極實(shí)踐。在制作傳統(tǒng)教學(xué)課件與教學(xué)錄像時(shí)，傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)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(diǎn)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(rèn)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(jìn)度與認(rèn)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(jì)方法來(lái)處理微課的教學(xué)設(shè)計(jì)。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(wú)法很好地處理微課的教學(xué)內(nèi)容，更會(huì)影響學(xué)習(xí)者對(duì)微課內(nèi)容的選擇與理解。所以，微課教學(xué)設(shè)計(jì)的著力點(diǎn)在“學(xué)”而非“教”。

2 “微課”教學(xué)設(shè)計(jì)流程

雖然微課的教學(xué)設(shè)計(jì)無(wú)法照搬傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)的過(guò)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(dá)致目的的過(guò)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(jì)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(duì)現(xiàn)有教學(xué)設(shè)計(jì)理論及模式進(jìn)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(rèn)為這種模式作為教學(xué)處方基于已有的教學(xué)設(shè)計(jì)理論并為大量實(shí)證研究所支持，其有效實(shí)施可使教學(xué)具有高效能（Merrill，2004）。作為教學(xué)設(shè)計(jì)理論對(duì)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(qiáng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果、學(xué)習(xí)效率與主動(dòng)性（盛群力等，2009）。

“五星教學(xué)模式”以問(wèn)題為核心，主張讓學(xué)習(xí)者于多樣的問(wèn)題情境中掌握知識(shí)技能。而這一點(diǎn)同物理學(xué)科的學(xué)習(xí)特點(diǎn)是一致的。遵循“五星教學(xué)模式”的教學(xué)過(guò)程包括激活舊知、示證新知、嘗試應(yīng)用和融會(huì)貫通等環(huán)節(jié)（劉小晶，2015）。微課的教學(xué)設(shè)計(jì)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(jì)應(yīng)以問(wèn)題為核心，并將問(wèn)題進(jìn)行任務(wù)化處理，通過(guò)激活舊知、示證新知、嘗試應(yīng)用、總結(jié)歸納、融會(huì)貫通五階段對(duì)微課教學(xué)進(jìn)行組織。微課教學(xué)設(shè)計(jì)模式如圖1所示。

3 “微課”教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)施

3.1 激活舊知

這一步的主要目的在于通過(guò)在微課中呈現(xiàn)相關(guān)信息，同學(xué)習(xí)者已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)建立聯(lián)系，在新舊知識(shí)間的聯(lián)系基礎(chǔ)上奠定解決問(wèn)題的基礎(chǔ)。有兩種教學(xué)活動(dòng)在此環(huán)節(jié)是必需的：一是通過(guò)提問(wèn)或思維導(dǎo)圖的方式引導(dǎo)學(xué)生對(duì)舊知進(jìn)行回憶；二是提供直觀、形象與具體的示范、案例等對(duì)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(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)、電源內(nèi)部電子和離子的移動(dòng)、兩球碰撞時(shí)速度與加速度的變化等物理現(xiàn)象均可基于多媒體進(jìn)行重現(xiàn)，在將抽象知識(shí)形象化過(guò)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(duì)新知識(shí)的呈現(xiàn)與證明。在示證新知時(shí)，制作者需要注意下述問(wèn)題。首先，針對(duì)所要呈現(xiàn)知識(shí)的特點(diǎn)，決定采用相應(yīng)的、適宜的呈現(xiàn)方式。例如對(duì)于概念的理解應(yīng)通過(guò)上下位概念的比較引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理解，而程序性知識(shí)則應(yīng)呈現(xiàn)其邏輯演進(jìn)順序，對(duì)于操作性知識(shí)則應(yīng)表現(xiàn)其實(shí)施過(guò)程[4]。在選擇合適的表達(dá)媒體形式時(shí)，應(yīng)遵循媒體組合原則。對(duì)于從直觀的操作性知識(shí)到抽象的概念知識(shí)，按照“戴爾金字塔結(jié)構(gòu)”選擇適宜的媒體。例如，對(duì)于運(yùn)動(dòng)規(guī)律的講解，以視頻的方式進(jìn)行描述比較合理，而對(duì)于諸如分子運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，采用動(dòng)畫(huà)的方式則能較全面、詳細(xì)地展示其變化過(guò)程。比如關(guān)于磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)，學(xué)生雖然對(duì)于這類(lèi)知識(shí)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和理論的關(guān)系。通過(guò)動(dòng)畫(huà)或視頻的方式則可讓學(xué)生了解地磁場(chǎng)、太陽(yáng)磁場(chǎng)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(dá)到的目標(biāo)是將在“示證新知”階段學(xué)生獲得的認(rèn)知進(jìn)行驗(yàn)證、強(qiáng)化鞏固或遷移應(yīng)用。因此，這一環(huán)節(jié)的內(nèi)容以測(cè)驗(yàn)、練習(xí)、拓展性問(wèn)題為主。在題目設(shè)置時(shí)應(yīng)注意體現(xiàn)“循序漸進(jìn)”、“小步子原則”以及“及時(shí)反饋”等原則，即讓學(xué)生沿著“由簡(jiǎn)到繁、由易到難”的路徑逐步達(dá)到對(duì)知識(shí)本質(zhì)的掌握，并且在完成題目的過(guò)程中能及時(shí)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(jiǎn)”的大原則。同時(shí)，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(shí)的鏈接，以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)與知識(shí)相關(guān)問(wèn)題的理解面。另外，在題目設(shè)置時(shí)還應(yīng)注意對(duì)學(xué)生高階能力的考察與培養(yǎng)，比如可以設(shè)置一些開(kāi)放或半開(kāi)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(yùn)動(dòng)了一段路程，做功為50J。請(qǐng)補(bǔ)充一個(gè)適當(dāng)?shù)臈l件，提出相應(yīng)的問(wèn)題并解答（至少選擇兩種解法，但要求每次補(bǔ)充不同類(lèi)型的條件，提出不同問(wèn)題）。該題源自傳統(tǒng)試題，在將原題所設(shè)條件進(jìn)行部分省略處理后，要求答題者補(bǔ)充條件后進(jìn)行答題。如此使得答案具有多樣性，由此呈半開(kāi)放性形式，題目對(duì)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(rèn)識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)、全面的比較、分析，在辨明其差異的基礎(chǔ)上進(jìn)行歸納、總結(jié)，從而通過(guò)“同化”過(guò)程將其納入到已有的認(rèn)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(duì)比全面。這樣，學(xué)習(xí)者所建構(gòu)的知識(shí)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(shì)［J］.電化教育研究，(10):61-65.

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

［3］盛群力.五星教學(xué)過(guò)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(guó)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(zhǎng)治人，講師，主要從事物理教學(xué)與研究。