模擬電子技術微課教學中五星教學原理的應用探索

程瑋瑋

【摘 要】本文在闡述模擬電子技術微課教學相關研究現狀基礎上，探討五星教學原理在模擬電子技術微課教學中的應用，即從聚焦解決問題、激活原有知識、展示論證新知、嘗試應用練習、融會貫通掌握等方面探討五星教學原理在模擬電子技術微課教學中的應用要點和應用案例。

【關鍵詞】五星教學原理 模擬電子技術 微課教學 應用

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2017）08C-0088-02

一、問題的提出

2011年11月，佛山市教育局啟動了首屆中小學新課程優秀微課征集評審活動，深受師生的歡迎；隨著2012年我國首屆全國高校微課教學比賽的順利舉行，1600多所院校和近12000名高校教師參賽，微課走進高校，逐漸引起眾多高等院校教育工作者的重視和實踐。2015年江蘇省鳳凰杯職業學校微課大賽拉開帷幕，筆者參加了本次比賽。筆者后續組織制作了大量關于模擬電子技術微課并投入教學，特別是在分析半導體內部粒子運動及操作實踐教學中，直接呈現知識點，提升了學生對知識的掌握程度。但在具體教學中，模擬電子技術微課也慢慢暴露出它的問題：內容的呈現華麗，教學設計缺乏規范性。

為更好地實施模擬電子技術微課教學，筆者嘗試在教學中引入各種教學法輔助。其中五星教學原理是當代國際著名教育技術理論家和教育心理學家，現為美國Brigham Young大學夏威夷分校教授的梅瑞爾（M. David Merrill）近年來一直倡導的新教學理論，用以改進在線教學、多媒體教學或者E-learning 學習中只重視信息呈現、忽略有效教學特征的弊端。五星教學原理的實質是：具體的教學任務（教事實、概念、程序或原理等）應被置于循序漸進的實際問題解決情境中來完成，即先向學習者呈現問題，然后針對各項具體任務展開教學，接著再展示如何將學到的具體知識運用到解決問題或完成整體任務中去。只有達到這樣的要求，才是符合學習過程（由“結構—指導—輔導—反思”構成的循環圈）和學習者心理發展要求的優質高效的教學。梅瑞爾得出的結論是：可以認為，教學產品的效能同是否運用了五星教學模式之間有著一種直接的相關。

二、模擬電子技術微課教學相關研究現狀

模擬電子技術課程是電類專業的專業基礎核心課程，承載了專業核心能力的培養任務，處于專業課程體系的重要地位。該課程知識理論系統性較強，基礎理論比較成熟，實踐應用綜合性較強，強調加強學生的實踐環節和動手能力的培養。“微課”是指教師在課堂內外教育教學過程中圍繞某個知識點（重點難點疑點）或技能等單一教學任務進行教學的一種教學方式，具有目標明確、針對性強和教學時間短的特點。微課將模擬電子技術課程中復雜的理論知識以一個個知識點呈現出來，通過動畫、實操等配以講解，讓知識點更容易為學生所接受。同時微課將復雜的實操細節展現出來，讓學生的操作更加精準，可以說微課已經在學生的實踐環節和動手能力的培養方面發揮了重要的作用。

但目前對模擬電子技術微課的研究大多集中在對其應用前景及具體的開發上，對該課程的微課教學設計及相關理論指導的研究還沒有開始。2015年嘉興學院數理與信息工程學院劉小晶副教授、張劍平教授及杜衛鋒副教授基于五星教學原理進行了微課教學設計方面的研究，并選取計算機科學與技術學科的專業基礎課程“數據結構”中的“隊列的應用”知識點，基于五星教學原理進行了微課的制作和教學設計模板的設計。可見，微課教學設計受到越來越多的教育工作者的重視，而五星教學原理也開始被應用在微課設計制作中。但是針對模擬電子技術的微課教學模式還未有人研究，五星教學原理能否適應模擬電子技術課程微課設計，能否讓該課程的微課達到預期的教學應用效果呢？本文將通過具體的微課實例分析五星教學原理在模擬電子技術課程微課教學設計中的應用，以期為國內同行進行相關課程的微課教學設計提供有價值的參考。

三、五星教學原理在模擬電子技術微課教學中的應用

模擬電子技術中很重要的一個知識點就是“濾波電路”，在傳統教學中往往通過波形的變換表明各濾波元器件在電路中所起到的作用。為提升學生的實操能力，在對知識點歸納中將“濾波電路”擴展為“濾波電路的制作與調試”，這樣枯燥的理論教學變成了理實一體化教學，讓學生在電路制作和調試中領會各個元器件的作用并體會電路原理。

（一）五星教學原理在模擬電子技術微課教學中的應用要點

根據五星教學原理，以及理實一體化課程的特點，對模擬電子技術微課教學的要點作如下介紹：

1.聚焦解決問題。聚焦問題是以問題或任務為中心，學習內容與學習者的工作生活息息相關時，學習者才會真正積極參與學習。在這一環節，教師要設計以下教學活動：創設工作情景，與實際電子產品電路相結合，進而拋出學習任務并告知通過本微課學習可以獲得的知識、能力。最后設計整個知識傳授的步驟，務必保證學習者的學習過程循序漸進，先易后難。

2.激活原有知識。激活原有知識就是學習者接受新知識時，相關的舊經驗、知識被激活，學習才能夠得到促進。在這一環節，教師可以先通過提問的形式喚醒學生對理論知識的回憶，結合具體的電子產品實物，提出新的問題，再以頭腦風暴的形式對新問題進行初步解決，形成暫時性的經驗。最后讓學習者們團隊合作，圍繞新問題給出自己的解決思路。

3.展示論證新知。展示論證新知是指教學過程中，展示論證了要學習的新知，而不是僅僅告知時，學習才能夠得到促進。這是模擬電子技術微課內容的主體。梅瑞爾將學習內容分為概念、程序、過程和行為四種類型，并針對不同的類型，確定了各自的展示方式：對于概念，應提供正例和反例；對于程序，應展示其遞進邏輯；對于過程，應盡量直觀的展示其步驟；對于行為，應直接展示其示范樣例。模擬電子技術課程既有概念方面的理解，也有過程操作，所以綜合起來就要有自己的特色。這一環節，教師可以先通過錯誤的電路制作、調試、測量記錄，引導學生發現其中的問題，再以正確的操作完善學習者的知識體系。在媒體的選用方面，選擇合適的、必要的、精準的動畫、視頻及相關資源，同時注意各個媒體的圖像是否清晰穩定、構圖是否合理、聲音是否清楚，在關鍵地方有沒有字幕提示，在編碼格式、視頻尺寸、幀率、碼流、音頻等方面是否統一。考慮到模擬電子技術課程涉及電路內部粒子運動、實驗具體操作等方面，所以需要使用特寫鏡頭，并提供適當的學習指導方案。在知識重難點位置可以通過放慢語速、暫停的方式給學生以思考的時間。

4.嘗試應用練習。嘗試應用練習是指當要求學習者運用知識或技能解決問題時，才能夠促進學習。時間是檢驗真理的唯一標準，新知即便得到論證，學習者也要通過實驗驗證才會真信，再好的知識，如果驗證無效，哪怕是因為自己沒有掌握好造成的無效，學習者也會擯棄。如果學習者驗證有效，從而加速強化，激勵其積極使用，驗證具有加速效應。在展示論證新知之后，學習者自行完成電路的制作、調試、測量記錄，并根據測量記錄的結果，團隊討論，反推理論知識。教師引導學習者回到最初的“聚焦解決問題”，解決由工作情景、實際電子產品所拋出的新的問題。

5.融會貫通掌握。融會貫通掌握是指當學習者能夠將新知融會貫通到日常生活中的時候，學習才能夠得到促進。如果學習者做到融會貫通，新知就轉化為舊知，成為其信念系統的一部分，在工作生活中能下意識地運用，達到隱形記憶的狀態，學員見到某種情境后自覺自動地運用某個知識時，說明其已達到融會貫通的境界。鑒于模擬電子技術課程的理實一體化特點，在微課的最后留下拓展任務，讓學生將現有知識應用到工作生活的其他方面。在微課結束后的課堂教學中建議讓學生展示自己的電子作品及測量數據并總結得失。同時積極引導學生將知識轉化為新的電子產品實物，促進其創新思維的發展。

（二）基于五星教學原理的模擬電子技術微課教學案例

筆者以“濾波電路的制作與調試”為例介紹五星教學原理在模擬電子技術微課中的應用。

1.聚焦解決問題。以某電腦無法開機，打開主機發現保險絲熔斷，經檢查發現一濾波電容損壞進入微課學習，拋出問題：濾波電容在電腦的電源電路中起到什么作用？在其他的電子產品中有濾波電路嗎？又是哪些元件構成了濾波電路？濾波是怎么工作的？然后告知學生本微課可以達到的學習目標。最后提出如果讓學生來維修這臺無法開機的電腦，學生該怎么做，讓學生給出自己的思路。

2.激活原有知識。給出已學過的電源電容濾波電路，讓學生回憶該電路的原理并指出具體的濾波電容。讓學生根據自己的預習結果提出其他幾種濾波電路并簡要說說自己對電路的了解。教師最后指出讓學生動手去發現答案，引導學生形成濾波電路制作調試的步驟。

3.展示論證新知。教師從元器件識別檢測、電路安裝焊接、通電測量三個方面進行實操演示并針對重難點部位進行語音調整、放慢動作、拉近鏡頭、配以字幕等。

4.嘗試應用練習。讓學生自行完成元器件的識別檢測、電路安裝焊接、通電測量，并對各種濾波電路的輸入輸出電壓、波形進行分析，做成圖表對比，小組討論各個濾波電路的異同點及應用場合。最后回答教師一開始提出的問題。教師對圖表進行分析，并著重更正學生關于濾波電路認識上的錯誤。引導學生分析那臺無法開機的電腦應該如何修。

5.融會貫通掌握。微課的最后讓學生分析電腦電源電路出故障，還有可能是哪些元件導致保險絲熔斷？微課后的課堂上讓學生總結在“濾波電路的制作與調試”中都遇到了哪些問題，又如何解決的？還有哪些疑問？準備如何著手？針對微課的拓展問題，學生又該怎么解決？這樣，在層層問題的追問下，學生對知識的掌握、拓展及學生理性思維能力都將得到訓練。

筆者將制作的基于五星教學原理的模擬電子技術微課應用到實際教學中，通過課后調查問卷發現：90%的學生感覺課越來越容易聽懂了，95%的學生感覺學習越來越有信心了，93%的學生說自己的實操準確度得到提升。另外學生的誤操作基本沒有了。可見，五星教學原理對模擬電子技術微課教學起到了積極的引導作用。

【參考文獻】

[1]石娟，鄒霞.基于首要教學原理的多媒體教學模式的構建[J].中國教育信息化，2011（14）

[2]劉小晶，張劍平，杜衛鋒.基于五星教學原理的微課教學設計研究[J].現代遠程教育研究，2015（1）

（責編 蘇 洋）