基于首要教學原理的微課教學模式實踐研究

高涵文　陶重犇　孫云飛　付保川　闕明坤

?

基于首要教學原理的微課教學模式實踐研究

高涵文1陶重犇1孫云飛1付保川1闕明坤2

（1.蘇州科技大學 電子與信息工程學院，江蘇 蘇州 215009；2.無錫太湖學院 江蘇 無錫 214064）

在信息化教學潮流的引領(lǐng)下，微課作為一種數(shù)字化學習資源，以其教學內(nèi)容短小精煉的特點，突破了傳統(tǒng)教育模式對時間與空間的限制，創(chuàng)新了教學方式，更新了教學理念。然而，隨著微課教學實踐的不斷推廣與深入，出現(xiàn)了諸如微課輕內(nèi)容重形式、知識結(jié)構(gòu)相對碎片化、以及各單項微課內(nèi)容無法有效銜接等問題。因此急需借助于當代教學原理，為微課教學模式從根源上尋找到突破口。首要教學原理作為一種新穎的教學理論，以聚焦問題為宗旨設計教學模式。本文通過將首要教學原理引入到微課教學實踐中，提出了適合于電子類專業(yè)學生的微課教學模式。并設計了多項實驗，驗證了該教學模式的有效性與通用性，從而為微課研究提供參考。

首要教學原理；微課；教學模式設計；教學實踐

1　引　言

“微課”，是對微型課程(Micro-Lecture)的一個簡稱?！拔⒄n”概念最早在2008年，由美國北愛荷華州圣胡安學院的戴維·彭羅(David Penrose)提出[1]。然而，使微課真正在美國流行開來的，卻是薩爾曼·可汗(Salman Khan)利用互聯(lián)網(wǎng)推出的微課視頻網(wǎng)站——可汗學院(Khan Academy)。與此同時，近年來伴隨著全國高校微課教學比賽如火如荼的開展，微課已經(jīng)成為高校教師們耳熟能詳?shù)臒衢T詞匯。并且隨著對微課教學與實踐的不斷深入，也使得微課逐漸發(fā)展成了一種新型教學模式與學習方式。2011年，廣東佛山市教育局教育信息網(wǎng)絡中心的胡鐵生老師最早對“微課”的概念進行了全面而系統(tǒng)的定義。他指出：“微課是指按照新課程標準及教學實踐要求，以教學視頻為主要載體，反應教師在課堂教學中針對某個知識點或教學環(huán)節(jié)而開展教與學活動的各種教學資源有機組合”[2]。

然而，該課程專業(yè)知識更新速度快，現(xiàn)有教材的內(nèi)容很難追蹤最新發(fā)展成果，并且理論知識較深，概念術(shù)語較多，涉及到的數(shù)學知識和數(shù)學公式較多，學生學習積極性不高[3]；同時只能利用模塊化實驗箱進行簡單的單個模塊的驗證，缺乏設計型和綜合型實驗[4]。不管是理論教學還是實驗教學都存在與實際的工程應用結(jié)合不緊密，學生難以學以致用，不利于提高學生的分析能力、動手能力和創(chuàng)新能力[5]?；谝陨戏治?，“光纖通信”的教學改革勢在必行。文中從地方二本院校的實際情況出發(fā)，對光纖通信的教學改革方案開展廣泛調(diào)研并深入思考，提出了一系列教學改革的思路和方法。

2　微課的特征

目前，通常意義上的微課是相對于一堂課45分鐘的傳統(tǒng)教學模式而言的。微課通常以10分鐘以內(nèi)的微課視頻作為主要的載體。微課視頻用于記錄教師講授的單個知識點或解決某一個教學問題。一堂引人入勝的微課，通常具備以下5個方面的特征：

2.1“微”是微課的本質(zhì)特征

“見微知著”是對微課最好的詮釋。也就是說，微課具備以小見大，在5~10分鐘的時間內(nèi)講授某個知識點。這個特點符合人的認知學研究中關(guān)于一般人注意力的有效集中時間為10分鐘左右，并且年齡越小，注意力集中時間也越短的研究結(jié)果。

2.2“精”是微課的基本特征

“精益求精”是對微課最終的目標。微課作為一種新型的教學模式，它的每一分鐘都需要在內(nèi)容和形式上進行精心設計與合理編排，從而做到內(nèi)容簡明扼要、結(jié)構(gòu)精致緊湊，以便實現(xiàn)在最短的時間內(nèi)保質(zhì)保量的完成教學任務。

2.3“趣”是微課的核心特征

“趣”包含兩個層面的意思。一方面是針對微課內(nèi)容本身的趣味性，也就是微課內(nèi)容“妙趣橫生”。另一個方面是指學生對于微課內(nèi)容感興趣。老師們都知道“興趣是最好的老師”的道理。因此，微課設計者應通過在微課設計中加入趣味元素、設置活動、提出問題，從而激發(fā)學生的學習熱情。

2.4“便”是微課的固有特征

“使用便利”是微課的自身的固有特性決定的。微課教學視頻通常占用的存儲空間容量較小，有利于通過互聯(lián)網(wǎng)進行傳播或者直接網(wǎng)絡在線播放。學生能夠方便地在任何時間和地點，通過網(wǎng)絡或者手機開展碎片化的學習。因此，微課這種便捷的學習方式，順應了生活節(jié)奏的快速化以及生活時間空間的碎片化的時代潮流。

2.5“彩”是微課的重要特征

“精彩紛呈”是對微課設計者自身的要求。由于微課受到時間的限制，因此就需要教師在語言表達上既要妙語連珠、簡明扼要，又要清晰。盡量避免因為微課時間較短而盲目的加快語速，這樣的教學效果往往適得其反。也可以借助于一些形體動作對語言表達作適當?shù)妮o助。此外，通常需要在微課的結(jié)尾，做一個畫龍點睛般的總結(jié)歸納，用于突出重點內(nèi)容，歸納核心知識點。

3　首要教學原理

首要教學原理是在教學中“聚焦問題”，以“聚焦問題”作為教學宗旨的一種教學理念。劉小晶等人提出首要教學原理在微課中的使用價值體現(xiàn)在它的教學性上，即微課是用來解決教學問題的，沒有教學問題就不要去開發(fā)制作微課[3]。上述描述體現(xiàn)了首要教學原理在微課中以“問題為中心”，促進學生學習興趣的思想。

通俗來說，首要教學原理將微課教學內(nèi)容圍繞問題展開。在開展教學活動之前，先向?qū)W生拋出問題，并告知學生學習完成這個微課后，就能夠解決該問題或者掌握解決該問題的技能。這種通過問題引起學生學習興趣，借助興趣激發(fā)學生主動的求知欲，從而實現(xiàn)教學目標。

首要教學原理在微課中關(guān)注的教學問題，主要包括四個方面的內(nèi)容：① 輸入問題——目前已經(jīng)具備的解決問題的條件；② 分析問題——利用已知條件分析問題的重點與難點；③ 目標設定——設定解決問題的預期結(jié)果；④ 解決問題——利用現(xiàn)有條件實現(xiàn)目標。

4　首要教學原理指導下的微課教學模式設計

4.1微課教學設計存在的問題

目前，微課教學中主要存在輕內(nèi)容重形式、知識結(jié)構(gòu)相對碎片化、各單項微課內(nèi)容無法有效銜接、無法有效激發(fā)學生學習的主觀能動性，以及學生缺乏將知識轉(zhuǎn)換為技能等問題。而出現(xiàn)上述問題的主要原因包括以下兩個方面：

（1）教學慣性因素。由于廣大教師深受傳統(tǒng)教學思想的影響，在教學設計中產(chǎn)生了一種“教學慣性”，也就是將內(nèi)容的呈現(xiàn)形式作為微課教學設計的重點。這種將信息傳遞認為是微課教學本質(zhì)的思想，主要是忽視了“教學要素”在微課設計中的核心作用；

（2）教學目標因素。在教學活動中，通常將教學目標作為教學內(nèi)容的核心。同時，教學目標也是教學評價的一項主要依據(jù)。然而，微課教學目標與普通科目的教學目標相比，具有“雙重性”的特點。也就是說，微課教學目標除了知識學習以外，還有技能訓練部分。因此，在微課教學中通常僅停留在傳播知識層面，而未能上升到技能訓練的層面。

4.2基于首要教學原理的微課教學模式設計

目前，國內(nèi)外學者將多種學習理論應用于教學，并相應得到了多種教學模式。比較典型的模式包括：Purnima基于行為主義、認知主義和構(gòu)建主義，分別提出了能力驅(qū)動型教學模式、態(tài)度驅(qū)動型教學模式和技能驅(qū)動型教學模式[4]；Merrill為了克服在線教學、多媒體教學中只關(guān)注于信息的呈現(xiàn)，而忽視有效教學特征的弊端，提出了以“聚焦問題”為宗旨的首要教學原理(也稱“五星教學模式”)[5]；何博等人從學習資源角度出發(fā)，以學生為中心，提出了混合學習的教學模型[6]。

圖1.基于首要教學原理的微課教學模式設計方法示意圖

教學準備環(huán)節(jié)主要包括基于首要教學原理關(guān)注的教學問題中的輸入問題、分析問題和目標設定。它們分別與微課教學中的確定教學任務、確定教學重點難點和教學目標實現(xiàn)相對應。此外，在基于首要教學原理關(guān)注問題的基礎(chǔ)上，本文提出了將學生的狀態(tài)納入到微課教學模式設計中。由于微課主要的服務對象是學生，而廣大學生群體的差異性非常大。比如：同樣的一堂關(guān)于計算機常識的微課，給大學生上的微課肯定要比給小學生上的微課難度大。因此，在教學準備環(huán)節(jié)中引入學生狀態(tài)分析環(huán)節(jié)，并通過了解學生對學習任務的完成情況和學習后的測試情況這兩個方面，對微課教學效果進行評估。再將評估結(jié)果與學生群體狀況進行分析，及時調(diào)整預期目標。

教師示教環(huán)節(jié)中的教學設計主要包括以下四個要點：

①新舊結(jié)合。該環(huán)節(jié)一方面可以通過“設問”或“圖示”的方式引導學生回憶大腦中儲備的“舊知識”。另一方面，根據(jù)新知識的類型合理地組織和設計教學內(nèi)容，并采用與之相匹配的呈現(xiàn)方式。此外，為了更好地學習新知識，還有必要為學生提供一些經(jīng)驗來引導學生在舊知識與新知識之間構(gòu)建關(guān)聯(lián)性。為此，Merrill對學習內(nèi)容按照“概念”、“程序”、“過程”和“行為”四類進行劃分，并根據(jù)各自的分類情況確定展示的方式[5]。比如：“概念”采用正例與反例式；“程序”采用遞進方式；“步驟”采用直觀展示方式；“行為”采用展示示范樣例方式。

②嘗試實踐。在實踐環(huán)節(jié)，一個方面，學生可以通過嘗試實踐活動，及時發(fā)現(xiàn)并糾正自己在認識中存在的錯誤與不足；另一個方面教師可以通過問答方式或者練習的方式，及時了解和判斷學生對新知識的掌握情況。

③比較歸納。該環(huán)節(jié)主要要求教師對已經(jīng)給予不同表征的新知識，采用比較和歸納的方式，將形象化的新知識轉(zhuǎn)化為學生現(xiàn)有知識結(jié)構(gòu)體系中的一部分。

④舉一反三。舉一反三環(huán)節(jié)是為了使學生能夠熟練地使用新知識。同時，也是使學生具備遷移性學習新知識的能力。

5　基于首要教學原理的微課實踐與應用效果分析

5.1基于首要教學原理的微課實踐

將蘇州科技大學的《單片機原理及應用》課程采用該微課教學模式。同時，將該門課程作為必修課的2012屆通信工程、電氣工程和電子信息工程這三個專業(yè)6個班的217位學生作為研究對象。通過填寫問卷調(diào)查以后，分析得出這三個專業(yè)的學生習慣于使用電腦、手機等網(wǎng)絡移動終端通過微博、微信等工具開展網(wǎng)絡學習的結(jié)論。因此，具備開展微課教學實踐的條件。根據(jù)4.2節(jié)中介紹的Merrill認知領(lǐng)域教育目標分類理論，對單片機課程中的各個知識點按照知識類型進行了系統(tǒng)的分析。

同時，微視頻也按照Merrill的成分顯示理論，對教學內(nèi)容進行了細致地分割。以知識樹形式構(gòu)建的《單片機原理及應用》課程，按照教學內(nèi)容的章節(jié)共設置了8個模塊，35個知識點，比如中斷的基本概念、中斷的產(chǎn)生和中斷優(yōu)先級等5個知識單元構(gòu)成了“51單片機中斷原理”模塊。將每個知識點以5~10分鐘的微視頻形式呈現(xiàn)給學生，同時輔以電子版的導論、網(wǎng)絡形式的知識點鏈接等內(nèi)容。將該課程的導論、教學大綱、知識點框架結(jié)構(gòu)等內(nèi)容有機地編織成一張網(wǎng)狀知識結(jié)構(gòu)圖，從而建立起了各獨立微課與整個知識源之間的聯(lián)系。

微視頻資源的發(fā)布和更新主要借助于微博、微信以及百度云盤等網(wǎng)絡化社交工具的支持。學生之間可以通過手機等網(wǎng)絡終端便捷地進行實時在線觀看或者下載。同時，也便于學生通過網(wǎng)絡進行交流與分享。

5.2微課教學的應用效果分析

本文采用文獻分析法和問卷調(diào)查相結(jié)合的方式，對上述217位蘇州科技大學的學生開展深入地研究。所有數(shù)據(jù)資料都統(tǒng)一采用SPSS統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)地錄入。同時，采用統(tǒng)計描述的方法進行統(tǒng)計分析。

利用以分項評分量表為基礎(chǔ)編制的《微課教學效果問卷表》。從微課教學內(nèi)容界定、微視頻放映時長、微課教學效果和微課參與度等四個方面進行問卷。從35個知識點所對應的35段微視頻中，采用隨機抽樣的方式選取3段微視頻。并按照微視頻放映在課程教學之前、課程教學之間和課程教學之后這三個時間點來檢驗微視頻的效果。在微視頻結(jié)束后，立即對217位學生進行了問卷。其中，有效樣本總數(shù)637份，問卷有效率97.8%。

在微課教學內(nèi)容界定方面，78.9%的學生認為本次基于首要教學原理的微課教學活動開展的比較好，超過93%的學生樂于接受這種學習方式；在微視頻放映時長方面，82.6%的學生認為放映時間在8分鐘左右最適應，超過91%的學生基本接受5~10分鐘左右時長的微視頻；在微課教學效果方面，94.8%的學生對微視頻的教學效果表示滿意，總體上學生對微視頻的設計持肯定態(tài)度；在微課參與度方面，學生的參與積極性較高，能針對微課中的問題進行積極思考和回答。此外，微視頻在課程教學中的放映時間點選擇上，32.3%的學生認為在課程教學之前放映效果較好，51.9%的學生認為在課程教學之間放映效果較好，15.8%的學生認為在課程教學之后放映效果較好。由此可見，在課程教學之間放映微視頻，將獲得較為理想的教學效果。

然而，在實踐過程中也出現(xiàn)了三個方面有待完善的問題。首先，學生缺乏自主學習能力，教師缺少有效監(jiān)督和引導機制；其次，知識點之間缺少邏輯聯(lián)系，如何有效地整合零散的知識，也是一個值得進行思考的問題；第三，微視頻學習資源缺乏有效管理機制，資源的利用率較低。

此外，筆者認為由于不同學科課程受到其自身特點的限制，并不是所有課程都可以用微課這種形式開展教學活動。比如，那些需要循序漸進學習的課程或者以即興表演、互動為特點的課程，使用微課教學的方式就不一定能得到很好的效果。因此，微課作為一種教學形式，只有找到能與之相契合的課程，才能獲得較為理想的教學效果。

6　結(jié)束語

本文以首要教學原理為基礎(chǔ)，結(jié)合微課自身的特點，提出了基于首要教學原理的微課教學模式。通過對《單片機原理及應用》課程的微課教育實踐，并結(jié)合實踐后實施效果的問卷調(diào)查數(shù)據(jù)，驗證了這種新的學習方式學生不僅能夠接受，而且也有助于提高教學效果。但就該模式在電子類其他課程中能否進行大規(guī)模推廣而言，目前的實踐范圍還不大，需要通過更多課程的實踐和更多學生的參與驗證，并根據(jù)相應的反饋信息對其進行進一步完善和改進。

[1]Shieh D.These Lectures Are Gone in 60 Seconds[J].Chronical of Higher Education,2009,(26):1-13.

[2]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,2011,(10):61-65.

[3]劉小晶,張劍平,杜衛(wèi)鋒.基于五星教學原理的微課教學設計研究[J].現(xiàn)代遠程教學研究,2015,(1):82-89.

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

[5]Merrill.M.D.First Principles of Instruction[J].Educational Technology Research and Development,2011,(3):43-59.

[6]何博,蘭國帥,王祖源,等.基于混合學習的微課教學應用研究[J].中國教育信息化,2014,(20):15-17.

（責任編校：宮彥軍）

2015－12－11

國家自然科學基金(項目編號61401297)；江蘇省自然科學基金(項目編號BK20140283)；江蘇省教改重點項目“地方院校電氣信息類專業(yè)人才工程能力培養(yǎng)的研究與實踐”(項目編號2013JSJG063)；江蘇省社科基金教育學青年項目“新常態(tài)背景下江蘇地方本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展研究”(項目編號15JYC008)。

高涵文(1980－)，女，江蘇昆山人，講師，博士研究生，研究方向為無人駕駛汽車導航系統(tǒng)。

G434

A

1673-2219（2016）05-0199-03