前言
以“可视化微课”的制作和使用为载体,探索培养学生理科核心素养,提升学生理科思维能力的策略,2017年3月通过评审,被立项为市级课题。立项以来,课题组成员从我校实际出发,刻苦钻研,从分利用校内外相关资源,制作了一系列的理科可视化微课视频,并探究了其在日常授课中的使用。现将我组在研究和实践中的启示和思考报告如下:
一、研究背景和意义
1.1 研究背景
随着信息技术的飞速发展,信息化成为了经济发展和社会前进的趋势,大数据的发展逐渐成为社会上的一股浪潮并且影响着社会生活工作的方方面面,从而也成为教育王作者关注焦点。教育信息化对教育的发展产生不可忽视的重要作用。随着技术的发展,各种微文化悄然进入了我们的生活,微课这种新型教学模式应运而生,逐步进入了课堂。作为一种全新的课程资源,微课的出现契合了网络时代追求便捷与效率的趋势,对传统教学有着重要辅助作用;微课主题鲜明突出,形式灵活多样,突破了学生学习的时间和空间的限制,易于传播,易于被学生接受,掀起一股制作微课、使用微课、研究微课、推广微课的浪潮。
1.2 研究意义
1.2.1 学科特点需要
作为以实验为基础的理科,物理化学生物的教学中,对实验演示要求较多,实验内容在比重较大。而受到实验条件和学生实验能力的影响,实验教学中往往出现以下情况:演示
实验时,学生的注意力集中在实验本身,而容易忽视教师的讲解,后排的学生因为距离讲台较远,会造成对实验现象的观察不够清晰,对于一些基本实验操作更是模棱两可;分组实验时,学生基于好奇心进行实验,而忽略了教师对实验的各种要求,对实验操作和现象观察不够认真。将“微课”引入化学实验课堂,可以弥补实验部分的缺陷,同时可以将一些危险性的实验通过屏幕展示给学生,有利于学生更系统和充分的掌握实验。
“以生为本”的40分钟课堂,学生往往因个体的差异而收获有所不同:部分学困生基础和能力有所欠缺,很难在课堂内快速完全掌握授课内容,但又不好意思与同学交流或向教师询问,日积月累容易造成知识盲点的堆积,学习也变得越来越困难,从而丧失对学习的兴趣。部分学生因为上课注意力不集中而漏掉教师讲解的要点,导致知识点出现缺漏。微课能教学过程中的重要知识点进行再呈现,有利于学生把控自己的学习时间和学习节奏,调节自己的学习内容和学习进度。学生能将学习中遇到的难点回放,通过反复观看达到巩固的目的,大大提高了教学质量。
1.2.2 当前现状的需求
遍寻国内外各类文献,对于微课的研究更多的是关于微课的理念、发展,或是从整体上对微课资源开发提出构想,但是缺乏针对具体学科微课进行的研究,尤其缺乏对高中理科微课进行的各类研究。无论是在国内还是国外,对于高中理科微课的开发案例都比较少且不系统。比如国外比较流行的可汗学院,它的微课多是针对概念或规律的讲解录制的,而国内的微课主要以课堂教学视频为主,类型也主要是知识点的讲解,模式僵化生硬,对学生吸引力不大,且不容易理解。这样子的微课一方面并不符合日常高中生的教学流程和教学需要,同时完整性和系统性较差,不利于学生的学习。
微课不是简单的录制一个视频,而是承载一定的学科内容,要符合课程标准的要求,才能对教学起到积极的辅助作用。微课的制作,应该充分考虑学生的认知,从学生已有的经验出发。这就要求教师必须充分把握学情,从学生的角度出发,选择微课开发课题。但通常网上的微课往往是孤立单一的,没有知识背景支持,因此容易造成基础层面的断层,也缺乏对每个知识点的难度和广度的统筹把握。
教师制作微课的能力也有待提高。微课的开发需要教师具备扎实的学科知识,更需要有信息技术的支持。要录制出高质量的微课,不仅仅需要会制作ppt,还可能要运用声音的添加、降低噪声、制作画中画、添加字幕、增加片头、片尾、背景音乐等技术。这些录制微课的技术都需要教师去学习。传统的教育教学方式根深蒂固,教师的现代教育技术意识还不够敏感,教育技术手段落后,没有开发出更多的优秀微课案例,给微课的应用带来问题,严重阻碍了微课的发展。现在教师的教育教学工作都比较重,每天除了备课、上课、批改作业还要应付各种检查(练字、理论笔记、政治学习、读书摘要)。超负荷的工作量,琐碎的教育教学任务消耗掉了教师的大部分时间,很难有精力来学习、设计、制作高质量的微课。
二、概念界定
可视化:“是利用计算机图形学和图像处理技术,将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来,并进行交互处理的理论、方法和技术。” 可视化学习指通过可视化教学工具(一般包括计算机、图像处理机器等)开展教学任务的一种新型教育方式。这种新型的教育方式是一种更为侧重直观而生动的信息技术教育,努力培养学生的创造性思维,同时它还鼓励孩子着手于实践,在实践中发现问题、探讨问题从而解决问题。
微课:在国内是由胡铁生老师于2011年首次提出的,他认为微课要根据课程标准,以教学视频的形式,针对某个知识点而展开的教学活动所需要各种资源的有机体。现今,微课一般是指按照新课程标准及教学实践要求,以视频为主要载体,记录教师在课堂内外教育教学过程中围绕某个知识点( 重点难点疑点) 或教学环节而开展的精彩教与学活动全过程。关于微课概念主要有三方面:在资源载体上,他们多数是以视频为微课的主要载体;在资源容量上,既然是"微"课,它的时间不能像传统的课那么长,多数学者认为微课时间不超过10分钟最为合适;在资源内容上,他们基本上认为是针对学科的某个知识点或教学环节。从微课的本质属性来看,它是"课",是一种包括教学设计、完整的教学活动的课,因此它是一种创新的学习资源。
当国内提出微课概念后,微课程一词又被迅速进入人们研究的视野,并且许多人把微课和微课程划上等号。实际上,微课程是“在10分钟以内有明确的教学目标,用短小的教学内容,集中阐述一个小问题的课程”。它是在互联网环境下,关于单位课时教学活动的目标、任务、作业、互动、评价等要素优化组合的课程体系。微课程更倾向于课程的属性,因此微课并不等同于微课程,但是它们之间有很大的关联。
三、研究现状和综述
3.1 国外微课研究现状
1993年美国北爱荷华大学Leroy A.Mcgrew教授在《A 60-second Course in Organic Chemistry》一文中提出60秒课程,主要目的是为了在非正式场合来普及化学常识,其课程包括三部分:概念引入、解释和结合生活、举出实例。而我们所提及的微课,来自于2008 年美国新墨西哥州圣胡安学院的在线服务经理、高级教学设计师戴维·彭罗斯(David Penrose)正式提出微课程(Microlecture)的概念。他将微课程称为“知识脉冲”(Knowledge Burst),教师将所要讲授的课程录制成短片上传到网站供课堂教学使用,这样长达几十分钟甚至几小时的课程就被压缩到了一分钟,所以,戴维·彭罗斯被戏称为“一分钟教授”(the One Minute Professor)。2011 年秋季,美国明尼舒达州斯蒂尔沃特市834 独立学区的6 个五年级班已经开始在数学课堂中实验这种新的教学模式,并且有更多的地区开始着手实践探索。不仅如此,互联网上也出现了很多“微课程”的推广网站,较有代表性的有可汗学院、斯坦福大学教授创立的Udacity Coursera,麻省理工和哈佛大学联手创建的edx 等。其中,近些年,TED(技术、娱乐、设计)演讲视频在网络上受到了热捧,这种视频时间大部分控制在18分钟内,观点明确,内容毫无繁杂叙述。现在国外的微课包括真人演讲、电子白板、卡通动画等呈现方式,内容涵盖了科学、数学、人文学、经济学、医学等领域,面向不同专业、不同年龄的人群。无论是在家庭、学校还是其他公共场所,人们都可以随时借助手机、iPad、电脑等移动终端设备浏览微课。
3.2 国内微课现状和文献综述
3.2.1 国内研究现状
在国内,微课的产生最早是由佛山教育局胡铁生老师所提出。他指出微课是在课程标准和教学要求的指导下,以教学视频为主要形式,针对特定的知识点或者教学环节而实施的教学活动的教学资源的一种组合,并阐述了微课的组成、主要特点和分类。通过文献检索分析,自微课在国内被提出与实践以来,主要研巧方向集中在微课的设计、制作与应用实践H大类。从微课在教育阶段的研究来看,则是涵盖了学前教育、基础教育、职业教育和高等教育。从微课的研究领域看,不只在教育教学领域,还涉及医学、企业等。
3.2.2 文献综述
笔者通过中国知网,以“主题”为检索项,以“微课”、“微课程”为检索词,对2008年至2019年有关文章进行检索,共检索到3607篇文献资料。其中,2008-2010年没有一篇文献,2011年1篇,2012年为两篇,2013后,微课研究成井喷之势。从2013年的73篇,到2014年至2016年年均保持800-900篇的文献发表,2018年后微课研究出现回落,发表文章466篇,今年前五个月发表文章数仅为61篇。黎加厚在《微课的含义与发展》中讲到设计微课的H大要素:选题、设计、制作,并在讲座中提出了17条关于微课设计的建议。华南师范大学胡小勇教授的信息化教学创新团队对微课有效设计进行了系列研究,其中有"知识复习型微课设计、课堂导入型微课设计、实验演示型微课设计、问题研讨型和习题讲解型微课设计等",并且总结每一种类型微课的特点,阐述设计方法、思路和流程并加W案例应用,这对于其他学科或领域进行微课设计时具有参考意义
以“主题”为检索项,以“微课”、“物理”为检索词,共检索到135篇文献资料,其中初中物理23篇,高中物理34篇,大学物理19篇。以“主题”为检索项,以“微课”、“化学”为检索词,共检索到215篇文献资料,其中初中化学23篇,高中化学65篇。以“主题”为检索项,以“微课”、“生物”为检索词,共检索到165篇文献资料,其中初中生物5篇,高中物理34篇。理科微课相比语数英而言较少,理科中以化学微课最多。
目前国内主要有录屏式微课、拍摄式微课、软件输出式微课和混合式微课。录屏式微课以其方便、实用、经济、易上手等特点受到多数微课制作者的认可。它主要是通过将制作好的PPT课件用录屏软件进行录制,主要过程是呈现微课件、使内容逐步呈现、再进行分析操作演示,这对于一线的教师而言是比较容易操作的一种方式。
3.2.3 主要存在问题
(一)教师理念落后
不少教师对待可视化微课仍然十分迷茫,只关注微课“视觉效果”、“短”、“小”等外部特征,对可视化微课的实际内涵缺乏深刻的了解,在开展微课时,仅仅是把视频的时间缩短,未能做到教学内容的精炼明了与良好的视觉效果相结合。微课教师对可视化微课内容的不了解,自身定位不明确,观念落后,这些问题严重阻碍了微课资源建设的进程。
(二)作品质量不高
与可视化微课的选题选题内容具有典型性和实际教育意义,才能吸引学生的注意;设计富有新意,能准确定位教学目标和教学重点难点,才能有针对性的提高学生的能力;此外要注重资源的整合性、衔接性及观赏性。我国现存微课资源良莠不齐,微课作品整体质量不高。造成这一现象,不仅仅是因为微课教师对微课资源缺乏有效的整合,还因为微课教师对微课制作技术的掌握不足。微课教师对课堂教学视频拍摄技术、编辑与合成技术掌握不到位,操作技术不规范,使得不少微课作品整体质量不高,美观性不足,视觉效果低下。
(三)平台功能不完善
与西方发达国家相比,我国的可视化微课教育起步较晚,仍处于起步阶段。可视化微课平台的功能建设仍存在许多不完善的地方,如缺乏有效的互动分享机制。目前,我们的微课平台功能较为单一,主要是视频资源上传、审核、点播、发布,在接受反馈以及评价交流等方面仍然存在严重的不足。制作微课和上传微课一般都是个人行为,缺乏内容上的统筹规划,老师们各自为政,多数凭自己的喜好和自己的技术进行制作,没有形成完整的体系。学生使用微课与课堂教师的内容容易出现一定的出入,而掌握的知识一般局限在微课视频内容上,缺乏与同学以及老师的更深入的交流,形成了信息的孤岛。同时,微课作品形式也较为普遍单一,一般是以课堂教学片断为主要授课内容,制作方式普遍以摄像机对课堂授课进行拍摄。可视化学习下,微课样式单一,形式不够鲜活,不能够满足学生的多元化、深层次视觉需求,造成学生审美疲劳。
(四)应用规模、效益不足
自可视化学习开展发布至今,用可视化微课资源进行学习的学生人数不断增加,开展微课的规模也不断扩大。然而,截至目前为止,我国的微课仍处于建设期间,国家以及学校对其的推广应用力度仍然不够大,参与可视化微课学习人数在学生总人数中占据的比例仍然比较小,可视化微课的应用规模依旧比较小。与其应用规模相对应的是,微课的经济效益和使用效益也是不够强劲的。不少学生以及家长甚至教师对微课这一新的教育形式仍保持着观望的态度,使得微课的使用效率还不够高,应用效果也不明显,制作可视化微课的时间成本和学生的使用效率不成比例,经济效益低下。
四、研究目标和内容
4.1 研究的目的
目前针对微课与学科教学有关的文章比较多,但是学科的分散性很大,包括了从高校到基础教育的各学科。制作的微课都是由各个老师根据自己的兴趣和对自身教学需要制作的,缺乏对我校学生群体的普适性,对我校授课的进度和内容侧重点的把握上也有所偏差,导致了网上微课难于在平时上课和课后进行使用。而各不同老师的微课的风格也差异很大,很难形成完整的系统。本课题拟针对这一弊端,对理科三科理化生的高中三年的基本知识框架进行整理,筛选出各科的重难点,有针对性的对重难点或者重要内容进行微课制作和讲解,力求做到风格统一,内容系统,重难点覆盖齐全和分布科学。
4.2 研究内容
(一)现状研究及理论分析
在现状调查和文献研究的基础上提出本研究的问题。根据现状调查分析结果来指导理科微课设计开发与应用的过程;在理论上分析微课对于当前理科微课教学可行性。对中现存能找到资料的微课视频进行观察、整理、统计分析,了解目前理科微课资源的现状,剖析其存在的问题,为进行高中理科微课资源设计开发提供思路和方向。
(二)高中理科知识网络的构建和重难点确定
结合科组多年的教学经验,对高中物理、化学、生物三科的知识网络进行构建,确定三科的重难点,为微课的内容设置提供方向行指导。在构建网络和设置重难点,着重科目三年一盘棋,微课之间能有机结合成一个整体,形成系统化结构。
(三)高中理科微课资源的开发研究
结合高中理科高考内容和课程标准,进行讲授类微课、实验类微课、解题累微课、专题系列微课的案例开发。
(四)高中理科微课资源的应用研巧
分别对基于常规课堂、翻转课堂教学和分层教学这多种情境进行地理微课资源的应用研巧分析。以国华纪念中学2018届学生作为实验样本,进行微课在日常授课应用的研究,比较其高中三年理科成绩与区内兄弟学校的差距。在实验的后期,进行成绩数据分析,以验证微课对学生理科思维和能力提升的可行性与有效性。
4.3 研究方法和途径
4.3.1.文献研究法
广泛阅读了大量国内外与微课程有关的论文、文献、网络资料等进行文献研究。基于文献分析,系统探讨了微课开发的原则和基本环节,为微课资源开发和案例分析提供理论依据。
4.3.2. 观察法
通过观看理科微课,对高中理科微课现状有初步的了解和认识,分析高中理科微课的设计现状及存在问题,为当前存在问题的解决寻求思路和方式。
4.3.3. 案例分析法
以我校教师独立设计并开发的系列高中理科微课为具体案例,通过对微课的设计意图、教学目标、重点难点、教学过程、教学反思等进行设计,分析在初中化学教学的各个环节中应用微课所产生的实际效果。
4.2.4.专家引领法
邀请进修学校相关专家进行专题讲座或指导,争取在理论水平和教学实践上均所突破。
五、计划安排
(一)准备阶段:(2016.11—2017.2)
(1)确定课题研究的具体内容,收集有关资料,组织相关人员学习和培训。
(2)完成课题的申报工作。
(3)制定课题研究方案。
(4)召开开题会议。
(二)实施阶段:(2017.3—2019.3)
(1)按照课题实施方案全面开展研究工作,做好课题研究分工。
(2)组织教师对高中物理、化学、生物三科的知识网络进行构建,确定三科的重难点,为微课的内容设置提供方向行指导。
(3)进行微课设计与录制活动,组织和形成高中物理、化学、生物三科的微课资源库。
(4)对录制完成的微课视频进行集中光盘刻录、在2018届理科班授课中进行试用,并对试用期内进行跟踪调查,反馈在试用期间内存在的问题,以求提高微课的质量。
(三)结题阶段:(2019.4—2019.5)
(1)课题资料收集、整理、汇编,课题研究手册的整理。
(2)完成课题研究总报告。
(3)接受上级课题主管部门的评估鉴定。
(4)做好总结应用工作。
六、研究成果
经过课题组两年的认真实验,研究任务顺利完成,基本达到了预期目标,制作了一系列的理化生学科相关微课,形成了一系列课题成果,取得了较好的实验效果。
6.1 构建理化生三科的知识网络结构
制作微课首要任务在于确定需要制作微课的具体内容,而课程标准作为根据课程内容及其体系和教学计划的要求编写的教学指导文件,微课的内容需要与教学大纲、课程标准相匹配,因此,确定学科的知识网络结构,匹配对应的微课内容,不仅能使微课的内容更贴合基本教学要求,还容易保证微课之间的体系完整性。
6.2 确定理科微课基本原则
经过文献查阅、对国内知名微课网站相关优秀微课的学习和研究,总结了我校理科老师在制作微课时应该遵循的基本原则。
纲领性原则:教师在开发与设计微课视频时,必须充分了解学生的学习能力、认知水平、知识结构等相关内容,一切微课都不是为了制作微课而单纯的制作知识型微课,这样既泛滥又没针对性,有助于学生学习的微课应该是针对学生的课前作业反馈回来的疑难知识点,重难点的补充,微课的一切都与微课无关,只与学习有关。
指导性原则:新颖独特、样式丰富的微课类型,能够被学生接受与喜爱。这种独特性是微课存在的基础,设计微课课程,选择微课内容,安排微课活动,教师和学生之间的沟通,都必须强调趣味性,使得微课学习成为一件有趣的事。理科微课不能简单成为公式套用和计算解答、定律规律特点比较等的知识简答,而是要在体现其知识性的同时,保障其生活性、趣味性、故事性等特点。
开放性和互动性原则:微课属于开放课程,要确保不会受到硬性规定的限制,在设计微课时,需要注意下列问题:第一,要充分掌握学生的课程预习情况,包含努力方向、知识掌握程度、学习情况等;第二,要制定物理学习能力的微课计划,全面把握课程内容的本质,通过理解分析与深入研究的方式了解核心知识点,在学习环境中有效应用知识点。第三,微课和教学课时需要均衡,要注重提升学生学习积极性、优化教学方法,提升教师教学能力,明确学生的学习动机。
6.3 分类制作微课,探究微课的使用途径
6.3.1 实验操作类
在理化生学科课程中,设计实验的篇目较多。但相当一部分实验由于实验操作的难度和危险性,很难做到每个学生都进行实际操作,而只能由老师进行实验演示。但是传统的课堂教学由教师在讲台上演示,学生在下面观看,由于距离和角度的关系,很多学生看不清甚至看不到教师演示的内容。而且实验时间较短,学生如果不注意观察很容易会忽略或者遗漏现象,课后也不容易重新回忆起。将课本中重要的演示实验做成微课,便于学生课后进行实验复习,也可以对实验现象进行细致的观察。有些基础操作实验学生容易对细节的规范性忽略,也可以做成微课,便于学生清楚每一步操作的要点,达到实验操作的规范性。
在开发这一类型的微课时,需要特别注意的是教师的操作必须合理规范,对画面的要求比较高,不能晃动而且要清晰,关键的细节操作要拉近镜头,最好老师口述配上一定的文字介绍,而且口述操作和文字也需要注意规范性。例如:生物中的半透膜渗透试验,一方面使用的装置与课本的装置有一定区别,所以拉近镜头让学生观察装置的特征,并配有对应的口述说明装置作用。
实验型微课可以在课堂上使用,能便于学生更好的对实验现象和实验操作进行观察,有效避免学生距离太远不容易近距离进行实验观察,同时老师在微课播放过程中可以对关键操作或关键现象进行提示或者暂停,效果更佳。除此以外,该类型微课还可以在课后学生复习,便于温习实验操作和实验现象。
6.3.2 巩固教学重难点类
在教学中,绝大部分的时间教师的授课内容都是在围绕课程的重难点讲解展开的,困扰教师最大的难题就是重难点的讲解。课堂上经常出现这种现象,就是优秀学生吃不饱,困难学生吃不了。鉴于学生间的个体差异比较大,对知识的理解能力不同,使得学生对知识的接受能力也不同。所以,在实际教学过程中,很难保证所有的学生都能对教师的讲授进行有效的理解并运用。而微课可以有效解决这一难题。教师可以将教学中的重难点问题制作成微课视频,学生可以自由选择时间观看,从而弥补自己理解慢的弱势。
在开发这一类型的微课时,一定要从学生的实际出发,在充分分析学情的基础上,找到重难点。例如:化学科中的氧化还原反应中化合价变化的讨论涉及到一个重要的规则叫“不交叉规则”,但是不交叉对学困生有一定的难度,独立分析相对较难,可以将它做成微课,通过实例让学生反复观看揣摩,一步步将逻辑理顺。有些专门给学优生补充的内容,不能在课上进行教学,也可以以微课的形式进行呈现,方便学优生课后进行自学。如:化学学科《胶体》部分不要求掌握胶体的结构特点,但胶体的结构有助于学生理解胶体的性质,可以作为学优生的选学内容,以微课的形式进行讲解。
该类型微课主要应用于学生课后复习和自学。学生在温习今天的上课内容时,可以通过浏览和观看微课加深对本节课的重难点的辨识和理解,也可以对还没听懂的地方进行反腐深入的了解。学优生也可以在原有的学习基础上,通过一些附加的微课来加深对对应知识点的深度和广度。
6.3.3 解决难题类
理科学科思维容量较大,对学生的逻辑推理、理解能力都有一定有的要求,在学习过程中由于缺乏一定的知识基础和理科思维能力,因此不可避免地会遇到很多困难,最直接的表现就是遇到部分题目不会做。其中一种重要的微课形式就是用来帮助学生解决学习中的疑难问题的,我们称这类微课为解决难题类。
这类微课可以用ppt进行录屏讲解,也可以简单的用纸笔来进行演算讲解。针对学生在教辅或试卷中可能会遇到的难题,提前准备好微课视频作讲解,能够使学生在遇到题目的时候及时通过微课得到解答,包括在课上讲过没来得及反应过来的难题也可以通过微课视频进一步消化。解决难题类的微课视频能够不受时间和地点的限制,让学生的问题能够得到即时的解决,可以有效防止时间久了学生忘记提问或者不好意思提问,也能解放老师,避免老师在同一个问题上反复多次和不同学生进行讲解的重复劳动。同时这类微课还要尽量避免就题讲题的误区,在解决现有问题的前提下,应该对解题方法和思路进行抽提和升华,指导学生掌握一类题目对应的解决方法。
该类微课相对较适用于中等生或学困生,主要对老师上课讲过的难题的在复习或者再学习,尤其是有部分题目当时听懂但过段时间可能会忘却,可以通过微课来进行复习。部分难度相对不大没有在课堂上讲,但是不能独自解决的题目,也可以通过微课进行学习。在微课中应该包含老师对一类题目解决方法的总结,也适合中等生或学困生进行学习。
6.4 微课使用的直接影响
(一)充分利用微课资源,在教学中充分发挥学生的主体地位,达到了分层教学的目的
高中生在前期初中学习已经有了一定的理科基础,其和教师、同伴配合研究问题的能力、使用知识解决问题的能力进一步增强,有了更广阔的自主发展空间,悟性也在不断提升。高中生已经具备了相应的认知基础和思维能力,能够深度研究生活、观察学习、自主学习、拓展学习内容。但是高中理科的难度增大,思维的深度和广度要求更高,加上高中生各种学业压力、职业的选择、高考的压力等各方面原因,容易导致高中学生的学习成绩出现进一步分化。为不同阶段和不同层次的学生提供不同的学习解决方案,正是体现了因材施教的思想和分层教学的原则。而微课资源也是比较个性化的学习资源,学生可以反复观看学生,学生接受能力强的观看一遍就能理解掌握,接受能力较弱的也许要观看几遍才能掌握,接受能力强的学生就可以学习其他方面的内容,促进了学生个性化的发展。
(二)充分利用微课资源,丰富学生学科知识,拓展学生的视野,丰富学生知识储备
对于学优生而言,课本基本内容难度不大,还有较多的余力。除了课本基本的知识,学优生可能对特定学科感兴趣,对进一步深入学习该学科知识有较强烈的主观愿望。但是实际授课过程中,老师很难照顾到这一需求,也不容易在课堂上对学优生提出有针对性指导,更多需要考虑和立足全班的掌握情况。通过附加微课的课后学习,老师可以给学优生圈定合适的内容进行学习并予以指导,避免了学优生盲目求难求深的误区。甚至有部分学生有意竞赛或者大学先修课程,也可以通过网上微课进行相关学习。
(三)开发微课资源,丰富课内展示内容,吸引学生注意力
微课充分利用信息化技术优势将声音、图片、动画、视频等多种资源优化整合于一体,将复杂难懂的化学反应机理通过动画等手段直观化,将抽象的化学理论知识形象化具体化,将一些复杂的化学实验操作过程精简化,并使视频界面美观,辅以富有节奏的配乐,形成强烈的感官刺激,吸引住学生的注意力,引起学生学习的兴趣。
(四)通过微课资源,促进教师间教学的教研交流
传统的教研一般通过公开课、说课、集体备课等形式开展教研讨论,这些都非常有效,是教研的主要形式。而微课的制作,为教研提供了新的途径。微课的制作过程实质就是教师对每个章节的理解和设计的外化过程,相比一般的公开课,微课短小精悍,却又五脏俱全。制作好的微课,展示该教师的教学理念、方法,虽然现场播放只有几分钟,但也是一个相对完整的教学过程。相同主题的微课的比较,实际就是小型的同课异构,是不同教师的思维碰撞。同时,以微课为媒介开展教研交流相对于传统教研来说更加便捷,并且既可现场开展,也可通过网络打破时空进行。
七、实践效果
经过两年多理科微课制作和在教学中运用的研究与实践,对学生和老师的促进效果较为明显。尤其18届学生在入校成绩不占有的前提下,经过微课促进教学的作用下,在高考取得优秀的成绩。青年教师在课题促进研究的作用下,进步神速,在教学和科研层面成绩斐然。
7.1 学生层面:
7.1.1 提高了年级理科班学生的理科成绩和素养
表1为2018届学生高中三年的理科平均成绩,与顺德一中同期成绩进行对比。由表见,高一期间学生理科成绩尽管优于顺德一中,但差距相对较小,而随着微课在教学中的使用,学生在高二高三成绩明显有所提高,与顺德一中同期成绩逐渐拉大。其中,物理高一均分相差7,至高二扩大至9分左右,到高三均分相差15分,最大差距为17分;化学高一均分相差2分,高二扩大至平均6分,到高三均分相差10,最大分差14分;生物高一分差2分,高二扩大至平均4分,到高三均分相差5分,最大分差8分。从数据看,学生理科三科成绩与顺德一中同期优势明显增大,最大分差均出现在高三时期,证明了学生的理科素养在微课教学实践中得到了提升。
表1. 2018届学生三年理科成绩
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| 高一第一学期期末 | 高一第二学期期末 | 高二第一学期期末 | 高二第二学期期末 | 高三第一学期期中 | 佛山一模 | 顺德区月考 | 燕博园考试 |
物理 | 国华 | 80.94 | 80.2 | 71 | 78.42 | 79.66 | 74.07 | 79.01 | 73.91 |
顺一中 | 73.89 | 没参加 | 63 | 68.36 | 63.72 | 61.01 | 61.87 | 56.48 | |
差 | 7.05 | — | 8 | 10.06 | 15.94 | 13.06 | 17.14 | 17.43 | |
化学 | 国华 | 82.56 | 85.5 | 74 | 79.99 | 80.04 | 71.14 | 72.20 | 72.21 |
顺一中 | 80.23 | 没参加 | 65 | 75.52 | 66.08 | 60.12 | 62.77 | 63.67 | |
差 | 2.33 | — | 9 | 4.47 | 13.96 | 11.02 | 9.43 | 8.54 | |
生物 | 国华 | 91.48 | 85.7 | 82 | 75 | 73.94 | 70.66 | 73.50 | 62.84 |
顺一中 | 89.41 | 没参加 | 76 | 72.53 | 65.16 | 67.17 | 67.62 | 59.08 | |
差 | 2.07 | — | 6 | 2.47 | 8.78 | 3.49 | 5.88 | 3.76 |
7.2.2拓宽学优生的理科视野,丰富了其知识储备
学优生在微课的指导下,既能避免盲目学习的误区,又能进一步对理科知识进行深入的探索和了解,在理科三科学科竞赛中成绩斐然。2016年,3名学生获第三十三届全国中学生物理竞赛二等奖,13名学生获三等奖;1名学生获第30届中国化学奥林匹克(初赛)一等奖,5名学生获二等奖,1名学生获三等奖;4名同学获2016年全国生物学联赛二等奖,2名同学获三等奖。2017年,1名学生获34届全国中学生物理竞赛二等奖,12名学生获三等奖;2名同学获第31届中国化学奥林匹克竞赛(初赛)二等奖,3名同学获三等奖。
7.2 教师层面:
7.2.1 更新教师的教育观念,青年教师在比赛中多次获奖
在课题的推动下,老师们在微课制作中刻苦钻研,查阅了大量的文献,相互交流,教育理念得到了更新,青年教师各项能力进步明显。以下为近两年我组教师在区、市比赛中的主要获奖情况:
序号 | 姓名 | 荣誉名称 | 评奖单位 | 获奖时间 |
1 | 朱朝策 | 聘任朱朝策为2016学年顺德区高三高考生理务考中心组成员 | 顺德区教育发展中心 | 2016.9.15 |
2 | 王雷 | 《以鸡蛋黄为材料,观察动物细胞的吸水、失水实验》在2016全区生物实验教学课例评比中获一等奖 | 顺德区教育发展中心 | 2016.9.30 |
3 | 邵士兵 | 在2016年在《高三适应性考试生物试卷评析与复习建议》专题发言 | 顺德区教育发展中心 | 2016.11.10 |
4 | 孙岩雪 | 制作的《谁来充当向心力》在顺德区2015学年度微课比赛中获一等奖 | 顺德区教育发展中心 | 2016.9.30 |
5 | 周向阳 | 制作的《平抛运动规律的应用》在顺德区2015学年度微课比赛中获三等奖 | 顺德区教育发展中心 | 2016.9.30 |
6 | 李启汉 | 制作的《氧化还原方程式的配平》在顺德区2015学年度微课比赛中获三等奖 | 顺德区教育发展中心 | 2016.9.30 |
7 | 朱朝策 | 在顺德区2017年高考备考研讨会上的专题发言,受到好评 | 顺德区教育发展中心 | 2016.11.11 |
8 | 王雷 | 在2016全区中学生物“问题驱动”教学说课比赛中荣获一等奖 | 顺德区教育发展中心 | 2016.12.15 |
9 | 朱朝策 | 在2016区高中物理教师解题基本功竞赛中获特等奖 | 顺德区教育发展中心 | 2016.12.19 |
10 | 黄胜 | 在2016区高中物理教师解题基本功竞赛中获一等奖 | 顺德区教育发展中心 | 2016.12.19 |
11 | 李启汉 | 在2016区高中物理教师解题基本功竞赛中获特等奖 | 顺德区教育发展中心 | 2016.12 |
12 | 杨家权 | 在2016区高中物理教师解题基本功竞赛中获二等奖 | 顺德区教育发展中心 | 2016.12 |
13 | 徐建军 | 在2016区高中物理教师解题基本功竞赛中获二等奖 | 顺德区教育发展中心 | 2016.12 |
14 | 牟新立 | 《生态工程的基本原理》一课在2017年顺德区教学研讨会展示课上获得好评 | 顺德区教育发展中心 | 2017.3.31 |
15 | 朱朝策 | 被聘为顺德区高中物理学科高考备考中心组成员 | 顺德区教育发展中心 | 2017.9. |
16 | 徐建军 | 被评为2017年顺德区学科优秀教师骏马奖 | 区教育基金会奖教奖学 | 2017.9 |
17 | 牟新立 | 获2016-2017北滘镇优秀老师 | 顺德区北滘镇教育促进会 | 2017.9 |
18 | 朱朝策 | 获顺德区骨干教师荣誉称号 | 顺德区教育局 | 2018.1 |
19 | 李启汉 | 获佛山市2017高中化学青年教师试题素养大赛(第二届)中获得解题比赛壹等奖 | 佛山市教育局教学研究室 | 2017.9.14 |
20 | 黄胜 | 在顺德区第二届中小物理教师专业能力大赛中获高中组一等奖 |
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21 | 李启汉 | 在顺德区第二届中学化学教师专业能力大赛中获高中组一等奖 |
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22 | 王雷 | 在顺德区第二届中学生物教师专业能力大赛中获高中组一等奖 |
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23 | 朱世荣、周向阳、孙岩雪 | 在2017年顺德区高中物理高二原创题比赛中顺德区特等奖 | 顺德区教育发展中心 | 2017.12.16 |
24 | 李启汉 | 获2017年顺德区教师原创题竞赛化学科壹等奖 |
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25 | 邵士兵、牟新立、王 雷、 莫永芳 | 获2017年顺德区高中教师原创题设计评比中获生物学科特等奖 | 顺德区教育发展中心 | 2017.12 |
26 | 周向阳 | 在2017年顺德区高中教师解题能力大赛中获二等奖 | 顺德区教育发展中心 | 2017.12 |
27 | 黄胜 | 在2017年顺德区高中教师解题能力大赛中获三等奖 | 顺德区教育发展中心 | 2017.12 |
28 | 朱朝策 | 在2017年顺德区高中教师解题能力大赛中获三等奖 | 顺德区教育发展中心 | 2017.12 |
29 | 王雷 | 在2017年全区中学生物“问题驱动”教学设计评比中获一等奖 | 顺德区教育发展中心 | 2017.12.16 |
7.2.2 课题促进教师的科研能力
同时,在课题的推动下,我组教师结合自身的在教学中探究,撰写了以下论文:
教师论文获奖
1 | 周向阳 | 论文《综合实践活动之研究性学习建构学科素养的探索》获2016年顺德区综合实践活动课程成果评选一等奖 | 顺德区教育发展中心 | 2016.12.20 |
2 | 黄胜 | 论文《基于PASCO探究弹簧形变与弹力的关系》在广东省基础教育学会2018学术年会论文评选中获一等奖 | 广东省基础教育学会 | 2018.1.20 |
3 | 黄胜 | 论文《基于翻转课堂的差异化教学模式初探》在广东省基础教育学会2018学术年会论文评选中获二等奖 | 广东省基础教育学会 | 2018.1.20 |
4 | 黄胜 | 论文《基于问题驱动法和IOS系统的无线投屏技术的教学设计》在广东省基础教育学会论文评选中获二等奖 | 广东省基础教育学会 | 2018.1.20 |
5 | 黄胜 | 论文《等效电源法在闭合电路应用中产生的“悖论”》2018年顺德区物理学科论文一等奖 | 顺德区教育学会 | 2018.5 |
6 | 黄胜 | 《基于高中物理核心素养的实验创新方式》在投 |
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7.3 制作和上传微课
经过两年的课题研究,课题组各位老师通力合作,制作和上传了微课35个,其中物理微课17个,化学微课8个,生物微课10个。微课主题和网址列表如下:
| 微课名称 | 上传人 | 学科 | 年级 | 微课网址 |
1 | 叶绿体色素的提取 | 莫永芳 | 生物 | 高一 | http://www.zsgen.com/play/39549 |
2 | 酵母菌细胞呼吸方式 | 莫永芳 | 生物 | 高一 | http://www.zsgen.com/play/39548 |
3 | 平衡状态 | 黄胜 | 物理 | 高一 | http://www.zsgen.com/play/39251 |
4 | 洛伦兹力演示仪 | 黄胜 | 物理 | 高二 | http://www.zsgen.com/play/39250 |
5 | 苯的结构及性质 | 徐建军 | 化学 | 高一 | http://www.zsgen.com/play/39234 |
6 | 同分异构体 | 陈邦政 | 化学 | 高三 | http://www.zsgen.com/play/39217 |
7 | 内环境-细胞与外界环境物质交换的媒介 | 王雷 | 生物 | 高二 | http://www.zsgen.com/play/39157 |
8 | 真核细胞的有氧呼吸 | 王雷 | 生物 | 高一 | http://www.zsgen.com/play/39153 |
9 | 静息电位与动作电位 | 王雷 | 生物 | 高二 | http://www.zsgen.com/play/39150 |
10 | 体液免疫 | 王雷 | 生物 | 高二 | http://www.zsgen.com/play/39149 |
11 | 内环境 | 王雷 | 生物 | 高二 | http://www.zsgen.com/play/39147 |
12 | 光合作用 | 王雷 | 生物 | 高一 | http://www.zsgen.com/play/39145 |
13 | 低温条件下的体温调节 | 王雷 | 生物 | 高二 | http://www.zsgen.com/play/39144 |
14 | ATP与能量转换 | 王雷 | 生物 | 高一 | http://www.zsgen.com/play/39141 |
15 | 角速度 | 黄胜 | 物理 | 高一 | http://www.zsgen.com/play/39110 |
16 | 毛细现象 | 黄胜 | 物理 | 高二 | http://www.zsgen.com/play/39099 |
17 | 银针试毒 | 李启汉 | 化学 | 高三 | http://www.zsgen.com/play/39002 |
18 | 氧化还原方程式的配平 | 李启汉 | 化学 | 高一 | http://www.zsgen.com/play/38967 |
19 | 等势面 | 朱朝策 | 物理 | 高二 | http://www.zsgen.com/play/38955 |
20 | 原电池 | 朱朝策 | 物理 | 高一 | http://www.zsgen.com/play/38954 |
21 | 等效电源法在闭合电路中的应用中产生的“悖论”分析 | 黄胜 | 物理 | 高二 | http://www.zsgen.com/play/38945 |
22 | 参考系的含义 | 朱朝策 | 物理 | 高一 | http://www.zsgen.com/play/38937 |
23 | 应用牛顿第二定律解题的步骤 | 朱世荣 | 物理 | 高一 | http://www.zsgen.com/play/38936 |
24 | 用平抛运动验证动量守恒 | 朱世荣 | 物理 | 高二 | http://www.zsgen.com/play/38935 |
25 | 实验:验证机械能守恒定律 | 朱世荣 | 物理 | 高二 | http://www.zsgen.com/play/38933 |
26 | 实验:探究动能定理 | 朱世荣 | 物理 | 高二 | http://www.zsgen.com/play/38931 |
27 | 蒸发浓缩冷却结晶 | 李启汉 | 化学 | 高一 | http://www.zsgen.com/play/38917 |
28 | 离子反应的书写 | 李启汉 | 化学 | 高一 | http://www.zsgen.com/play/38907 |
29 | 胶体电荷的判断 | 李启汉 | 化学 | 高一 | http://www.zsgen.com/play/38905 |
30 | 平抛规律的应用 | 周向阳 | 物理 | 高一 | http://www.zsgen.com/play/36839 |
31 | 机械能守恒定律的应用 | 周向阳 | 物理 | 高二 | http://www.zsgen.com/play/36677 |
32 | 关联速度的分析 | 周向阳 | 物理 | 高二 | http://www.zsgen.com/play/36675 |
33 | 机械能守恒定律的应用-1 | 周向阳 | 物理 | 高二 | http://www.zsgen.com/play/36663 |
34 | 胶体的结构 | 李启汉 | 化学 | 高一 | http://www.zsgen.com/play/36619 |
35 | 谁来充当向心力 | 孙岩雪 | 化学 | 高一 | http://www.zsgen.com/play/38932 |
八、结论与思考
8.1 研究结论
我校理科组从自身实际情况出发,拟定了理科三科的重难点知识网络架构,根据知识架构制作了一系列的相关微课,并将之用在日常教学中。经过两年的微课制作和使用实践,学生的理科能力和素养提高明显,成绩有所进步;教师的教育理念获得更新,科研能力增强。这一课题研究的策略和方法值得推广。
8.2讨论与思考
在两年的课题研究中,尚有以下问题值得我们进一步讨论:
1、鉴于“微课”教学简短性的特点,对于重点的剖析时间受限,只能用及其简短的语言概括出重难点,缺乏师生共同探讨从而得出重难点的形成过程,指导性较强,师生交互环节较少。
2、鉴于“微课”单向性的特点,教师无法第一时间掌握学生的学习程度,从而根据学习程度展开后续教学;其次,教师无法适时监测学生的学习过程,学习过程有流于形式之嫌。
3、尽管“微课”使用方便,有部分同学对其微课使用不够到位,或不够重视,或花过多时间,投入的时间成本远高于直接向老师请教。学校在新楼建造的过渡时期,没有足够的硬件设施完成“微课”教学的播放、支持工作。
针对这一弊端,我组打算未来在以下方面做出努力:
(1)合理选择“微课”的切入点,尽可能考虑到学生会出现的疑问,并在录制过程中进行大胆创新,可尝试提高学生的参与度,重视学生学习主体的地位,发挥教师“主导”性的作用。
(2)对于教师无法根据学情开展后续教学这一问题,教师应该务必做到充分了解学生、了解学生对本知识点的已知程度,从而更好发挥“微课”的作用。教师要学习任务作为检测项,及时检测“微课”知识点,通过学生完成的作业情况来及时掌握学生是否认真学习“微课”视频、是否起到了巩固或者提高的作用。
(3)我校新校舍投入使用在即,新设施将会大幅度提高我校数字化教学的硬件条件,我组将利用这一契机持续深入微课的相关研究探索。
八、参考文献
[1]孙楠著:《初中化学微课资源的开发研究》[D].2016年3月
[2]张露著:《高中地理微课资源开发与应用研究》[D]. 2016年5月
[3]梁传新:基于可视化学习的微课资源共建共享研究与实践微探.《教育现代化》[J]. 2017年5月第22期
[4]武咏梅著:基于微课资源开发的小学语文教学的创新研究.《“十三五“”规划科研成果汇编》[M].第四卷
[5] 曾昕:浅谈高中物理实验教学微课资源的开发与应用.《教学发展》[J]. DOI:10.16550/j.cnki.2095-9214.2016.35.168
[6] 闫姝宇:《小学数学微课设计与应用——以《时、分、秒》的学习为例》[D] . 2016年6月
[7]郭勇:《基于云平台下“小学语文微课”资源开发与应用的研究》开题报告[J].《安徽基础教育研究》.2018年11月第1期
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