微課在信息學教學中提高學生自學能力的有效教學研究

何歷翔

【摘要】在“互聯網+”的新形勢下，微課作為一種新教學形態溶入到教育教學，本文以微課在信息學的應用為切入點，以探索提高學生自學能力的有效教學策略，幫助學生更好地進行自主的，能動的，創造性的學習，成為學習的主人，并最終構建微課在信息學應用的新模式。

【關鍵詞】微課 ? 信息學 ? 自學能力

在“互聯網+”的新形勢下，信息技術和教育教學深度融合。在線課程、翻轉課堂、慕課、微課等新技術和新的教學手段層出不窮。微課日漸成為常規教學手段，溶入日常的教育教學，廣泛應用在各種教學活動之中。微課也成為基本資源和教學手段之一。

微課，是指運用信息技術按照認知規律，呈現碎片化學習內容、過程及擴展素材的結構化數字資源。簡言之，微課就是符合認知規律的非線性結構化數字資源，它的設計理念跳出傳統“課”的思維，以減輕認知成本和學習負擔為目標。筆者結合信息學教學模式與策略的創新要求，經過長時間的探索與實踐，形成了微課在信息學教學中提升學生自學能力的具體應用，收到很好的效果。

一、微課在信息學教學中的應用優勢

隨著人工智能產品的普及，學生意識到學習信息學對未來發展的重要性，很多學生都會很想去學習這一課程，但由于在初中階段，信息學只以校本課程的形式讓學生學習，每周的課時相對較小。對于有興趣有能力學生，想拓展學習內容，只能在家利用課余時間進行自學或到校外的培訓機構學習。對于在家自學，學生在自學過程遇到問題時，如果沒有得到有效的解決，會影響到學生的自學積極性。對于到校外的培訓機構學習，這樣會加大學生家長的經濟負擔，也與學校的校本課程架構有了內容上的斷層，不利于教師在學校教學。而微課具有“互聯網+”的碎片化、可視化、結構化與非線性等時代特征。由此可見，微課應于信息技術教學有一定的優勢，有助于打破學習的時空限制，有助于教師在信息學教學中，形成以學生為主體，促進提高學生的自學能力。

（一）學習形式碎片化，支持學生積極的自學

碎片化——微課的第一特征。在學生自學的過程中，微課的碎片化表現為：

1）學生學習時間的碎片化，體現學習者的個性化需求，實現學習的支配時間是不間斷的碎片化分割技術形態。學生自學時間可能是不連續的一個小時間段，微課可以幫助學生在這一個小時間段上解決一小的知識問題。筆者通常會把一個信息學的知識點，解題思路，編寫代碼要點等制作成微課，時間5分鐘以內，讓學生在家可以更有效地利用課余的碎片化時間進行自學。

2）學生學習知識的碎片化，書本知識點并不是學生學習的最佳分割點，微課可以有效實施個性化學習和差異化教學。微課能更好地實現個性化學習和差異化教學，在學生自學的過程中，會遇到各種不同的問題，傳統的課堂教學并不能針對每一個學生所提的問題進行教學。在使用微課教學時，對于學生反饋的問題，筆者會制當作一個小知識點，制作成微課。而這樣的微課，既實現個性化學習和差異化教學，又不占用所有學生學習時間，更好幫助學生自學。

（二）學習內容可視化，降低學生自學的難度

可視化——支持圖形化多媒體學與教。

學生在家單獨地用課本自學，在學習過程中面對枯燥的文字和編程代碼，很容易產生學習疲倦，而且當遇到較難理解的內容，會感覺到自學非常的困難，自學的積極性會降低。

微課可以通過圖片，聲音，動畫和視頻等多媒體手段，提升學生學習注意力，將抽象信息學問題具體化，把信息學算法的復雜問題簡單化，降低學生的自學難度和學習負擔。筆者會在信息學解題過程中結合動畫，讓學生理解代碼執行過程中，代碼是如何執行。讓學生把枯燥的代碼變成圖形具像化，降低學生的自學難度。

（三）學習形態結構化，保障學生自學的需求

結構化——使學習者可以方便地獲得完整的結構化的學習資源

筆者在制作微課時，會把微課的主體（學與教視頻）、配套資源（課件、動畫、練習、知識延伸）等按照信息學的內在聯系封裝在一起，使學生在自學的過程中可以方便地獲得完整的結構化的學習資源。完整的結構化學習資源保障學生在自學中需求。

（四）學習方式非線性，遵循學生自學的梯度

非線性——支持知識與能力梯度學習者

筆者在制作微課時，首先遵循信息學的認知規侓與根據信息學學科的特點，通過內容粒度的分割，讓學生進行有梯度有層次的學習。使不同認知基礎的學生能夠準確與快速找到學習的切入點，使學生能在自學的過程中找到自學的樂趣與成就感。

二、信息學學科提高學生自學能力微課應用

讓有興趣有能力的學生學習信息學，微課應用在學生的自學過程，可以提高學生的自學能力。讓學生在自學過程感受到自學的樂趣與成就感，更能激發學生的學習動力與學習欲望。將微課應用于學生自學過程，連接課堂教學形成了一套有機互聯的微課自學應用迭代循環示意圖（如下圖）

由于校本課程的課時相對較少，對于信息學來說，要求學生在課堂理解教師所講的內容會有難度，這就要求學生要有較好的自學能力，教師就要引導學生自學，并提升學生的自學能力。下面以“堆排序”課程為例，筆者從以下幾個方面進行操作。

（一）教師作為學生學習的導師伙伴，教師在課前制作相應的微課資源

微課資源的制作是比較耗時的，但微課的可視化特征，可以讓學生更好理解程序代碼的運行情況。因此要搜集相對應的課程資源，對資源整理，并制作成微課（包括代碼注釋，程序運行動畫，參考資料，測試練習等）。

（二）在課堂引導學生利用微課進行信息學學習

課堂上，筆者會先讓學生理解“堆排序”是算法思想，一般學生初次接觸會比較容明白算法思想，但代碼的實現就是比較困難，因代碼是遞歸實現，比較抽象。學生對遞歸嵌套的理解就較難了，這時就需要用微課。筆者會讓學生微課自學，微課是教師的分身，學生都可根據自己的學習需求，選擇性、非線性學習。筆者關注學生是否能理解，收集學生對于微課的反饋，并針對學生的問題進行講解。

（三）在課后鼓勵學生在課余時間進行微課自學

課后，筆者會針對課堂上學生對微課的反饋，對微課進行修改，并放到網上，讓學生課后自學。微課支持重復學習，當學生觀看一遍不理解時，可再觀看多遍。學生在因興趣而產生自學需求，在自學過程中遇到問題，可以得到相應的自學資源解決問題，獲得自學成就感。

（四）收集微課使用情況，并對課程作出調整

學生會在下節課的課堂上反饋自學過程中的問題，教師也可以在微課資源中得到使用情況，并根據學生自學反饋情況對課程和微課進行調整與修改。

三、應用效果分析

筆者對同一批（30人）學生分別進行了用遞歸方法實現“歸并排序”的教學（無微課資源），和用遞歸方法實現“堆排序”的教學（有微課資源），并要求課后自學的測試。測試用旗峰中學測試網站（hustoj系統）跟蹤，從系統的圖表統計分析（見下兩個圖）

從以上兩圖表統計：

從以上數據統計中，可以得出以下總結：

1.在微課資源支持下，有較多的學生能在較短的自學天數里完成要求自學內容。

2.學生在使用網站的活躍度有高，說明在微課資源的支持下，有持續學習動力，獲得學習滿足感。

3.學生對基礎題、進階題1，2的解題水平有提高，說明在有微課資源的支持下，自學質量優于無微課資源支持。

通過這次微課的實踐，對提高學生信息學自學能力有幫助，相信其他內容利用微課自學的這種學習方式同樣會有效果。至于更大的樣本或者在其他內容是否有效，還需進一步驗證。

總結語

經過一個學年的探索與嘗試，發現學生在有微課資源支持下有助于提升自學的能力，提高學生解題能力，鞏固信息學的教學效果，保證了教師的差異化教學。隨后在微課提升自學能力調查顯示，82.5%學生對微課有助于提升信息學自學能力對自已很有幫助。17.5%學生認為幫助不明顯?？傮w評價較為正面，可見微課在信息學教學中提升學生自學能力是有幫助的。

當然，在實際應用中，也遇到一些問題：

1.教師語言平鋪直述，對學生的吸引力不足。

2.微課的可視化制作中，模擬程序運行的動畫收集和制作都較為困難。

3.微課的結構化，配套練習要有更針對性。

4.微課的非線性內容粒度分割把握不夠準確。

這些問題都會對微課進一步在信息學教學中使用有影響，也是有待進一步深入探討的課題。

【參考文獻】

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