中學化學微課教學討論

梅原寒　南俊民

摘要：針對一個化學知識點，以視頻為主要載體，制作成主題明確且短小精煉的微課素材來開展教學，是近年來中學化學教學中出現的新形式。微課的出現，改變并完善了傳統的課堂教學方式，進一步強化了教師的職責為學習引導者，可有效推進區域教育資源共享和教師專業發展。微課在我國教育界尚屬新興事物，相關各方面都亟待探討完善。本文結合文獻資料，并結合中學化學的教學特點，對微課的起源、功能特點和設計等進行討論，以期為在中學化學教學過程中合理利用這一新方式提供參考。

關鍵詞：微課；中學化學；教學；微課程設計；概述

中圖分類號：G613.6 文獻標志碼：A 文章編號：2095-9214（2015）05-0045-03

近年來，微課隨著“翻轉課堂”和可汗學院在全球迅速走紅，已成為教育界關注的熱點，并在中學教學中得到初步的推廣應用。本文在參考文獻的基礎上，對微課的歷史發展與現狀、功能和課程設計等進行概述。通過探討微課這一概念的提出、呈現方式、具體應用及其與課堂教學的關系，以期為豐富教師教學提供幫助，并提高學生的學習效率。

一、化學微課的特點與要求

2008年秋，美國新墨西哥州圣胡安學院的戴維彭羅斯提出“微課程”這個概念。他通過對建構主義方法的運用，以在線學習或移動學習的方式，用微課將實際的教學內容呈現出來。針對一個具體的知識點，通過設計長度最短只有大約60s時間的視頻，以此展開教學。后來，戴維彭羅斯被人們戲稱為“一分鐘教授”[1]。國內學者對微課的形式、功能和應用等也有一些研究。胡鐵生認為，微課是指按照新課程標準以及教學實踐要求，教師以視頻為主要載體，針對某個知識點或教學環節，在教學過程中開展的各種教學資源的有機組合[2]。黎家厚則認為，“微課”是指授課時間在10分鐘左右，有明確教學目標和合適教學方法的課程。也就是說，微課的特點是內容少且集中，能夠深刻地講明一個具體問題。清華大學曾組織專家團隊制作了一套“提分微課程”，即邀請國內重點學校百余名一線教師，共同推出了“短時高效”的精品課程，希望以此來提高學生考試分數。該課程采用“題型精講—方法傳授—考點歸納”三位一體的教學模式[2]，通過大約10分鐘的時間，歸納分析常考的一個知識點，基于對重要考點的歸納與總結，充分考慮學生對重點和難點的內化過程，清晰地講授解題方法及具體過程。

近幾年，通過教學實踐，微課無論是在教學理念、組織形式還是在應用范圍上都在不斷發展和完善中。其中，在中學化學教學中，單一的視頻授課或者化學實驗視頻不能被稱為一個微課，僅僅是微課的組成部分。綜合來看，微課應是包括現有教學活動中已經有的文本、圖片、音頻、實驗視頻或者具有動態演繹功能的 flash等知識與實踐活動載體[3]，同時還應該包括現在逐步得到普及應用的互聯網技術。從教學的角度來看，微課實質上是微型學習和微型課程的統一，它將教學活動細分為多個維度，同時教學編程也被簡化為短期和專一的課程組件。在呈現方式上，微課針對的是相對獨立的某個知識點，但這些知識點又是組成學科知識體系的核心部分。同時，微課也以具有可操控性為特色，主要是引導學生集中解決某一科學問題，或者在可操控條件下進行實踐學習。也就是說說，在微課教學活動中，教師和學生將圍繞某一具體知識點或某一實踐情境，形成目標明確且內容短小精煉的教學活動。根據中學化學學科的知識和教學特點，合理利用視頻、動畫和互聯網技術手段，并輔助課堂演示或學生參與實驗互動等，可以使學生在主動參與的學習氛圍中，實現多角度和全方位滲透化學學科素養的教學目標[4]。根據中學化學知識的特點，合理組織微課的教學素材和方式，可實現主題突出、內容少、問題聚集、相對完整、教學時間短和資源需要少等教學效果。此外，微課的特點特別適合相對獨立的學習，可運用于正式的課堂教學中，也可運用于非正式的教學活動中。特別是，考慮到互聯網技術的發展趨勢，教師可用其來課堂授課，而在課余時間，學生則可借助計算機或手持移動終端隨時隨地鞏固或者預習相應知識。

依據微課所具備的諸多特點，化學微課將會是多元化化學教學的一種新展現形式，同時也將會成為傳統課堂的微縮化和提高版。在推進微課進入中學化學教學過程中，與傳統教學評價一樣，需要關注以下四個要素，即微目標、微內容、微策略和微評價[5]。其中，學生根據微課課程教學設計要求，結合自身特點，主動進行知識體系的構建，在此過程中通過參閱相關資料，也可借助與教師和同學之間的探討強化，完成知識脈絡的內化，以及知識的遷移應用等。這樣有針對性的集中學習，學生可系統地掌握和運用所學知識。眾所周知，只有運用恰當的教學策略，學生在完成指定學習后才能夠達教學設定的認知目標。因此，同傳統的教學過程一樣，微課要推廣使用，不僅要有明確的學習目標和清晰的內容體系等要求，也必須建立與之相應的教學策略和反饋評價體系。最后，基于微課的特點，可以通過建立微評價來檢測學生學習微課后的實際認知程度，以此來制定后續的學習內容。另外，結合化學學科特點，從實踐操控的角度分析，微課教學內容和相應的互動活動需要與教學目標、學情分析以及學生活動等有機結合起來。以圍繞微視頻開展的微課教學為例，如果忽略與學生開展教學互動，微視頻僅能是一段記載教師課堂教學流程的流水，雖然表面上看是一堂教學課，但無法稱為一節符合要求的完整微課。綜合來看，微課應該應該做到：有完整的教學計劃與目標、邏輯嚴密的內容設計、合適的教學策略以及反饋及時的教學評價。這樣，在體現了知識完整性與邏輯性的同時，可使學生達到理解知識與有能力應用的雙重目標，符合學生個性培養和全面發展要求。

二、微課與課堂教學的關系

1、微課對傳統課堂教學具有促進作用

化學是從分子和原子水平上研究物質的性質與變化，也就是說學習時需從微觀角度來認識物質，利用微課的特點來展開教學具有很大的優勢。以原子和分子概念的學習為例，這些概念實際上是宏觀向微觀過度的關鍵知識，內容具有抽象和很難親眼看到等學習障礙。但利用微課的授課優勢，可以大大緩解傳統教學中面臨的困難。在講授這些知識前，可先讓學生觀看關于微觀粒子的預習微課，通過觀看微觀粒子的各種直觀和動態模型，將會極大促進同學們對抽象知識的接受，然后再結合教師講解過程中給出的相應圖表與總結概括，可使學生對相關知識學習更加立體化和系統化。學生借助于預習形式的微課課程學習，可有助于教師課堂講授，并能夠使學生找到學習這些知識的著力點，使課堂教學更有集中性和針對性，增強教學的實效性。

2、微課可助于鞏固課堂教學效果

由于化學知識點的多樣性和抽象性，同時學生的基礎和學習動機也千差萬別，這使得在課堂教學活動中，如何教師對教學內容和方式把控的不到位，往往會造成一節化學課后，學生對一些所授知識還是處在一知半解的狀態。我們的調研結果表明，這種現象在很多學校都是非常常見的現象。從教學學和心理學的角度，并根據人類遺忘曲線可知，對于知識型學習內容，強化知識的短時記憶對知識的掌握非常重要，因此利用微課完成知識的鞏固提高就尤其顯示出其優勢。設計有針對性的復習和輔導型微課，基于課堂上的重點和難點知識，讓學生借助微課進行化學知識回顧，或者做進一步的解釋與說明，使學生能有針對性地進行復習學習，就能很好地解決問題，可以說這為學生掌握課堂知識提供了一種便利的捷徑。

以學習元素周期表時的元素周期性變化規律為例，該知識點是中學化學教學的重點內容，也一直被教師和學生認為是教學的難點。在課堂授課中，原則上教師可采用演示實驗或者播放視頻，讓學生總結出堿金屬與水反應時由劇烈到緩慢的順序，使學生通過觀看直觀的反應過程，得出不同元素的反應能力，并在腦海中形成反應印象。然后，教師可再通過比較原子半徑大小及其核外電子排布規律，解釋不同堿金屬元素的性質和反應能力遞變規律，據此得出結論。但在實際課堂教學過程中，由于受實驗安全和教學場地條件限制，教師往往無法詳盡地完成演示實驗；同時，根據課綱要求，中學需要掌握的堿金屬元素只包括了鋰、鈉和鉀，這些情況將難以讓學生形成直觀的規律性結論。其結果是，總有一部分學生不能夠理解所學知識，并難以將課堂所學東西進行知識內化。現在，結合該知識點教學，網絡上已可找到相關的 “元素周期表與元素周期律”微課。在這些微課中，教師結合視頻，詳細講解Li、Na、K與水反應的快慢，無需考慮安全性，可以多次循環的讓學生直接觀看現象，得出結論。同時，使用動態視頻的形式，比較各原子的半徑，這種形式的教學活動，可以很容易讓學生得出元素的周期變化規律。

此外，從能力培養的角度來看，微課學習不僅能幫助學生理解了概念，而且更能培養學生的科學思維方法和演繹能力，培養通過實驗與理論相結合來學習化學知識的意識。化學知識的掌握和運用不是一朝一夕就能完成，而是需要完整的探究、系統的訓練以及反復的反思。因此，對學習化學知識有困難的同學來說，利用化學微課的特點，反復觀察實際課堂中難以展示的實驗過程與現象，并結合其他輔助教學資料，可有助于將與實驗緊密聯系的知識有效地內化為自己的知識，達到真正掌握化學學科的思想方法和基本核心素養[8]。

3、微課可以拓展課堂學習

化學是基礎性科學學科，并且與社會生活密切相關，而不同學生對同一知識點的學習也存在差異性，因此利用微課的特點，實現對課堂知識的拓展就有其現實意義。比如，很多章節的學習中，教材在科學視野欄目一些拓展知識，他們雖不是考試內容，但往往與實際生活緊密聯系，對后續學習也有鋪墊作用。由于受學時限制，教師在課堂教學中往往不進行這些知識的教學，但考慮到部分學有余力或者興趣濃厚學生的學習需求，教師可以通過相關微課資源建設，滿足部分學生拓展知識的需求。學生通過微課來豐富化學知識，并在實際生活中靈活運用，不但能拓展視野，也能在一定程度上培養學生的創新精神和科學技能。

通過形式多樣微課的學習，學生無論在掌握課標要求知識和探究方法[8]，還是開拓視野并激發學習化學的熱情與好奇心等方面都會得到提高，為他們對事物的理解打開嶄新的視角，讓學生不再是讀死書和死讀書，為他們靈活運用知識插上了科學的翅膀。

三、微課的制作與使用

1、微課制作

在制作微課前，應根據授課內容明確課程目標，根據預期學生接受能力制定檢測標準。課程內容的深度和廣度及其呈現邏輯次序與重難點梯度等，都要符合學生的認知特點。同時，要有清晰的問題導入或情境引入，并準備豐富的學習資料和復習問題等。

以九年級化學第四單元第三課題“水的組成”微課的制作為例。參考教師用書可知，明確知識點的教學目標：“認識水的組成，掌握單質、化合物的區別，了解人類認識物質世界的過程與方法；培養學生對實驗現象的觀察、分析、歸納、和總結的能力；保持對生活中化學現象的好奇心和探究欲”[6]。為此，可將知識與技能目標設定為：1）認識并明確水是由氫和氧兩元素組成；2）掌握單質和化合物的概念，能區分單質和化合物；3）能描述電解水的實驗裝置、步驟、現象、驗證方法和結論；4）完成圍繞課程內容的測驗題。“水的組成”微課制作包括三部分內容，即電解水實驗、氫氣純度檢驗方法以及化合物、氧化物和單質的概念。在電解水實驗部分，可以動畫或視頻方式呈現電解水的具體實驗裝置、步驟和現象，然后以圖表方式總結；在氫氣驗純方法部分，可以以動畫或演示實驗形式展示；在涉及概念的部分，則可通過收集或制作各種微觀圖示，以圖、文、表的形式對相關概念進行辨析和歸納[8]。最后，集合這三部分內容，講授和拍攝錄制同時進行，制作涵蓋各方面內容的多媒體微課教學材料，并上載到學習平臺供學生學習使用。

2、學生使用

微課教學素材可以在課堂使用，也可上載到學習平臺上供學生下載使用。學生對相關內容的學習，可以在教師直接引導下或者根據教師要求課外進行，并在學習過程中，展開想象，鏈接閱讀感興趣其他相關知識等來完成相應的課程教學任務。例如，還是以“水的組成”這一微課的教學為例，學生在教師指導下學習相關知識，然后根據自己的實際學習情況選擇相應的微課內容。其中，如學生對基本概念掌握較好，基礎知識也較牢固，則只需稍作回顧即可通過試題檢測，并進入其他內容學習；相反，如學生的知識概念理解不深，對這一部分內容的學習就可隨停隨思考，進行針對性復習。在這個過程中，各層次的學生都可通過尋求教材、教師和同學幫助，使自身的知識體系清晰化，切實掌握或者拓寬知識的光度與深度。

3、學習檢驗與互動反饋

學生完成課程學習后，利用微課中的檢測題進行測試，完成學習效果檢查。教師可通過計算機軟件系統查詢學生的答題情況，知曉易出錯的知識點，在課堂上進行問題集中的有針對性的教學，使課堂效率更高。此外，也可根據學生答題情況進行分層教學，為微課的修改與完善提供依據。這進一步說明，微課教學評價中的測試題的準備很重要。在制作的測試試題中，要注意測試的難都梯度、挑戰性和趣味性，以提高學生參與學習的興趣[7]。

4、微課課程資源庫建設

單一的微課還不能體現其教學價值，需要把化學微課課程資源建設作為一個系統工程進行建設。在建設過程中，還要注意化學微課與科學、生活的緊密關系，以及化學知識與其他學科知識及相關應用工具之間的關聯。資源庫的建設，要突出微課的學科資源核心地位，并注意其在課程教學的不同角色，包括課程情境的引入、基本理論的解讀、探究程序的演示以及課后的鞏固訓練等。教師根據需要提前檢索遴選出所涉及的內容，恰當地嵌入到自己的教學設計中。單純的微課難以闡明教學內容中較為繁瑣的知識，因此，教師可以將微課“串聯”成鏈狀的學習脈絡，著重延伸知識的深度。同時，將學過的知識整合成樹狀知識體系，注重知識的廣度，將有內在關聯的不同的課題整合成一個脈絡清晰的概念逐層分解，重新組成一節節相對獨立的微課程，用于正式的學習。此外，隨著微課資源庫和基于互聯網應用學習平臺的建設，微課也可廣泛應用于非正式條件下的學習，能夠滿足學生隨時隨地的學習。學生可根據自己的實際情況，將學習與生活有條不紊的結合起來，利用“碎片”時間循序漸進的進行微概念、微探究的學習。對學有余力的學生來說，也可通過微課程提前預習或者深入地探索更深層次的化學知識與現象[7]；學習有困難的同學則可反復多次聽微課視頻，通過強化和復習來鞏固所學知識。

四、結語

微課授課這種教學方式的優勢在于其快速導入、主題突出和展現形式的多樣性，能夠提升授課的有效性，適用于教師觀摩研究和學生答疑解惑[11]。在教學的實踐中，合理利用微課這種教學方式，可提升學生的自主學習知識的態度和能力，降低教師負擔，提升教學效果。特別是對能力水平不同、知識基礎不等、社會閱歷和家庭期望有差別的學生，都可以通過微課的輔助達到預期目標，大大豐富了教學形式和內容，促進學生生動活潑學習、健康快樂成長[10]。當然，這樣的學習方式也存在些許問題有待進一步考究，包括學生使用各種終端進行微課學習時會不會游離出課程內容，形式化的微課會不會反而降低學生的學習效率？微課課程教學能不能適應動態情況？對教師來說，如何制作符合教學要求，特別是適合互聯網平臺的微課教學資源？這些問題還亟待具體化，并在教育實踐中尋求最佳的解決之道。

（作者單位：華南師范大學化學與環境學院）

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