微課在初中科學(xué)課中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
——以《物體的內(nèi)能》教學(xué)為例

☆ 余利軍

（開化縣第二初級中學(xué)，浙江開化 324300）

微課在初中科學(xué)課中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
——以《物體的內(nèi)能》教學(xué)為例

☆ 余利軍

（開化縣第二初級中學(xué)，浙江開化 324300）

微課是指利用十分鐘左右的時間針對某一知識內(nèi)容進(jìn)行講解的微教學(xué)在線視頻，它不受時空限制，可滿足不同個性、不同層次的學(xué)習(xí)者的需要，是翻轉(zhuǎn)課堂、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的基本素材和資源。本文利用微課翻轉(zhuǎn)《物體的內(nèi)能》一課為例，從課前翻轉(zhuǎn)、課中引探、課后延伸三個方面談?wù)勎⒄n在初中科學(xué)課中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

初中科學(xué)課；微課；課前翻轉(zhuǎn)；課中引探；課后延伸

隨著社會發(fā)展，移動網(wǎng)絡(luò)、智能手機(jī)和平板電腦迅速普及，在線學(xué)習(xí)和移動學(xué)習(xí)成為一種新的發(fā)展趨勢，也為學(xué)生隨時隨地進(jìn)行個性化的微課學(xué)習(xí)提供了可能。微課是指利用十分鐘左右的時間針對某一知識內(nèi)容進(jìn)行講解的微教學(xué)在線視頻，它不受時空限制，可滿足不同個性與層次的學(xué)習(xí)者的需要，是翻轉(zhuǎn)課堂、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的基本素材和資源?？茖W(xué)微課程則是基于課程標(biāo)準(zhǔn)、教材及學(xué)生的學(xué)情，在精準(zhǔn)微目標(biāo)指導(dǎo)下，精選微內(nèi)容，選擇微策略，編制微評價，以視頻或動畫等依托數(shù)字化技術(shù)呈現(xiàn)的一種教學(xué)方式。筆者在準(zhǔn)備參加浙江省教育技術(shù)應(yīng)用能力大賽案例展演活動時，利用微課翻轉(zhuǎn)《3.5物體的內(nèi)能（3）》一課為例，從課前翻轉(zhuǎn)、課中引探、課后延伸三個方面，積極探索微課在初中科學(xué)課中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用模式（如圖1）。

圖1　微課在初中科學(xué)課中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用模式

一、課前翻轉(zhuǎn)

德國大教育家第斯多惠說過：“科學(xué)知識不應(yīng)該是傳授給學(xué)生的，而應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)它們，獨(dú)立地掌握它們?！币虼?，微課的設(shè)計(jì)與應(yīng)用要突出以學(xué)為本，因?qū)W論教。根據(jù)教材內(nèi)容及學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，調(diào)整教材的順序，編制學(xué)案導(dǎo)學(xué)，設(shè)計(jì)豐富的微課程，讓學(xué)生明目標(biāo)、自主學(xué)、進(jìn)階練，從而達(dá)到基本學(xué)會的目的，同時，為課中引探提供聚焦的問題。

（一）微視頻錄制

微課程包含了所講知識的背景與該課程將要解決的問題。制作一個優(yōu)秀的微課，首先應(yīng)該明確本微課應(yīng)該達(dá)到怎樣的課程目標(biāo)，然后進(jìn)行課程活動（以微視頻為主要形式）的制作。錄制完成的微視頻可以通過教師專題網(wǎng)站、U盤拷貝、QQ班群共享、班級公共郵箱、云盤分享等方式發(fā)送給學(xué)生和家長。

1.確定相對應(yīng)的微目標(biāo)與微評價

每個微課程都應(yīng)有清晰的目標(biāo)或說明，確定微課程的目標(biāo)時，應(yīng)分析領(lǐng)悟課標(biāo)、教材及學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)?！墩n程標(biāo)準(zhǔn)》對本課時內(nèi)容的要求：以汽油機(jī)為例，了解熱機(jī)的工作原理，知道內(nèi)能的利用在人類社會發(fā)展史上的重要意義；認(rèn)識燃料的熱值。本課時內(nèi)容是在學(xué)習(xí)了物體內(nèi)能的概念、改變物體內(nèi)能的兩種方法基礎(chǔ)上進(jìn)行的內(nèi)能利用教學(xué)，掌握了“做功是改變物體內(nèi)能的方法”后，有助于汽燃機(jī)的基本工作原理的學(xué)習(xí)。因此，將微課目標(biāo)確定為：①認(rèn)識燃料熱值的概念與單位，說出提高燃料利用效率的途徑；②以汽油機(jī)為例，說出熱機(jī)的工作原理。為了檢測學(xué)生是否達(dá)到該目標(biāo)，還應(yīng)設(shè)置與微目標(biāo)對應(yīng)的微評價——檢測試題。

2.選擇恰適的微內(nèi)容與微策略

微課時間有限，要以微目標(biāo)為指導(dǎo)，精準(zhǔn)取舍內(nèi)容，做到重點(diǎn)突出，提高時效。同時，內(nèi)容呈現(xiàn)的邏輯順序、疏密度和梯度及所采取的策略等都應(yīng)符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律。本課中，學(xué)生已經(jīng)學(xué)過密度等物質(zhì)的特性，遷移到燃料的熱值學(xué)習(xí)沒有什么太大的問題，而汽油機(jī)的工作循環(huán)知識，由于學(xué)生的認(rèn)知水平，可能無法自己理解，需要合理引導(dǎo)，所以，將其定為本微課的重點(diǎn)。

3.編制腳本選擇制作工具錄制

微課大小一般在50M左右，以便于學(xué)生下載或點(diǎn)播。為了使微課畫面設(shè)計(jì)優(yōu)美、內(nèi)容安排精當(dāng)、節(jié)奏把控準(zhǔn)確、講解交互性強(qiáng)，我們應(yīng)該根據(jù)微目標(biāo)、微內(nèi)容、微策略和微評價編制腳本。針對上述重點(diǎn)內(nèi)容可以編制腳本（如表1）。

表1　微課腳本

微課要求視頻畫質(zhì)清晰、圖像穩(wěn)定、聲音清楚、聲畫同步；錄制方法與工具可以根據(jù)表2所述自由組合。

表2　錄制方法與工具的組合方式

（二）學(xué)生自主學(xué)習(xí)

學(xué)生在教師明確告之學(xué)習(xí)目標(biāo)的前提下，在家?guī)е鴨栴}自行學(xué)習(xí)微視頻，思維始終處于積極狀態(tài)。微課為學(xué)生提供教師一對一的臨場感，學(xué)生可以自定步調(diào)地學(xué)習(xí)，隨時停止和重播某個視頻片段，以確保對課程內(nèi)容的理解，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

（三）完成進(jìn)階練

提供一份與微目標(biāo)和微內(nèi)容相吻合的學(xué)習(xí)檢測，這是微課程的必備環(huán)節(jié)。在翻轉(zhuǎn)課堂中，教師期望的是在學(xué)生練習(xí)時能夠注意到每個學(xué)生的情況、及時發(fā)現(xiàn)問題給予指導(dǎo)。因此，教師可利用“問卷星”制定一份在線檢測題。在線檢測便于對答卷進(jìn)行實(shí)時統(tǒng)計(jì)與分析，教師瀏覽每一份答卷詳情，及時給予學(xué)生在線幫助與評價。本課的進(jìn)階練習(xí)如下。

（1）蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)都屬于，它們的共同點(diǎn)是通過做功把能轉(zhuǎn)化為能。

（2）汽車已經(jīng)成為現(xiàn)代生活中不可缺少的一部分，現(xiàn)代汽車多數(shù)采用汽油機(jī)作為發(fā)動機(jī)，如圖2是四沖程汽油機(jī)的工作循環(huán)示意圖，下列說法中正確的是（）

圖2

A.甲沖程是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

B.乙沖程是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

C.丙沖程是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

D.丁沖程是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

（3）關(guān)于燃料的熱值下列說法正確的是（）

A.燃料的熱值與燃料的燃燒情況有關(guān)。

B.容易燃燒的燃料的熱值一定大。

C.煤的熱值比干木柴的大，煤燃燒放出的熱量比干木柴放出的熱量多。

D.0.5kg煤油和1.5kg煤油的熱值一樣大。

（4）熱機(jī)的效率是指熱機(jī)工作時，用來做能量與放出的能量之比。提高熱機(jī)效率，減少能源消耗，是人類不懈的追求。

二、課中引探

在建立課堂翻轉(zhuǎn)時，會發(fā)現(xiàn)課堂上的時間多了許多。這時，教師需要根據(jù)學(xué)生在進(jìn)階練習(xí)中出現(xiàn)的問題重新評估并調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì)，聚焦問題，通過設(shè)置具有思維深度和更高參與度的活動引導(dǎo)學(xué)生合作探究，并通過綜合訓(xùn)練在應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)科學(xué)素養(yǎng)提升。

（一）聚焦問題

基于微視頻的課前翻轉(zhuǎn)，為課堂教學(xué)準(zhǔn)確地找到了教與學(xué)的起點(diǎn)與著力點(diǎn)，使課堂教學(xué)更有針對性與實(shí)效性。教師通過課前進(jìn)階練習(xí)的反饋，實(shí)現(xiàn)問題聚焦，并進(jìn)行二次備課，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì)。學(xué)生提交答案后，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生對“燃料熱值的概念與單位”、“提高燃料利用效率的途徑”、“汽油機(jī)的構(gòu)造及熱機(jī)的工作原理”已經(jīng)基本掌握；但對于“汽油機(jī)的工作過程”缺乏系統(tǒng)認(rèn)識。因此，在課堂上要留出足夠的時間，通過實(shí)物模型、SWF積件及工作過程原理圖多種形式，提供豐富的表象，使學(xué)生從整體上認(rèn)識汽油機(jī)的工作原理。

（二）合作探究

課堂教學(xué)要突出學(xué)生能力本位的目標(biāo)導(dǎo)向，創(chuàng)設(shè)真正的以“學(xué)”為中心的課堂?？茖W(xué)是以多樣統(tǒng)一的自然界為研究對象的探究活動，科學(xué)探究是創(chuàng)造性思維活動、實(shí)驗(yàn)活動和邏輯推理交互作用的過程，在多次循環(huán)和新的問題解決的過程中推動著科學(xué)的發(fā)展。在科學(xué)課堂上，采用翻轉(zhuǎn)模式為科學(xué)探究性學(xué)習(xí)創(chuàng)造了更多時間與機(jī)會?？茖W(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，微視頻并不能取代科學(xué)實(shí)驗(yàn)，因此，應(yīng)根據(jù)聚焦問題，設(shè)計(jì)開展學(xué)生喜愛的實(shí)驗(yàn)探究活動，通過動手、動腦、合作交流等途徑解決問題，使學(xué)生在科學(xué)方法與能力上獲得比較全面的訓(xùn)練。本課中，筆者設(shè)計(jì)了如表3所示的實(shí)驗(yàn)探究活動：利用汽油機(jī)剖面模型和SWF動畫積件，通過小組合作探究，完成汽油機(jī)工作循環(huán)圖表。

表3　汽油機(jī)工作循環(huán)圖表

汽油機(jī)在一個工作循環(huán)中，活塞往復(fù)_____次，曲軸轉(zhuǎn)動____周；燃?xì)鈱ν庾龉___次。

同時，為了力求反映科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境的互動與關(guān)聯(lián)，使學(xué)生更深刻、全面地理解科學(xué)，提高科學(xué)素養(yǎng)，筆者還設(shè)置了一個討論活動：展示蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)的原理圖和效率，說一說熱機(jī)的改良方向和你的感悟。

由于翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)中，學(xué)生學(xué)習(xí)到的知識可能是零碎的，通過課堂合作探究的另一個重要目的是使學(xué)生的知識體系化。在小組互動交流的基礎(chǔ)上，通過展示、匯報、動手操作等形式，最終形成了知識網(wǎng)絡(luò)（如圖3）。

圖3　知識網(wǎng)絡(luò)

（三）綜合訓(xùn)練

為了提高學(xué)生的應(yīng)用能力，教師應(yīng)該有針對性地選擇習(xí)題，力圖達(dá)到“優(yōu)生吃飽、中等生吃好、差生吃了”。讓學(xué)生通過分層作業(yè)練習(xí)，把所學(xué)知識應(yīng)用于解決問題中，加深對知識的理解。

三、課后延伸

科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出：“課程的設(shè)計(jì)和實(shí)施均應(yīng)適合全體學(xué)生的需要，為每一個學(xué)生提供公平的學(xué)習(xí)科學(xué)的機(jī)會。無論學(xué)生存在怎樣的地區(qū)、民族、經(jīng)濟(jì)條件、文化背景的差異和性別、天資等方面的個體差異，都應(yīng)努力實(shí)現(xiàn)因材施教，為他們提供必要的資源和支持，使他們學(xué)習(xí)科學(xué)的潛能得到充分發(fā)展?！蓖粋€班級的學(xué)生，學(xué)習(xí)能力存在或大或小的差異，微課的應(yīng)用在不同程度上可以滿足學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求。一方面，部分學(xué)生可能通過課前翻轉(zhuǎn)與課中引探對部分知識未能消化與吸收時，還可以在課后借助微視頻進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，強(qiáng)化基礎(chǔ)。此外，浙教版科學(xué)課教材中安排有“科學(xué)·技術(shù)·社會·環(huán)境”欄目，如本課中的“噴氣發(fā)動機(jī)”涉及的知識雖非課堂標(biāo)準(zhǔn)要求的，但是對于學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)及后續(xù)學(xué)習(xí)有著很大的促進(jìn)作用，因此，可以利用微視頻組織學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)行課后自主的拓展學(xué)習(xí)；另一方面，課中引探中引入學(xué)生感興趣的汽油機(jī)又可以使微課資源進(jìn)一步豐富與再生。

微課是近年來教育技術(shù)領(lǐng)域中出現(xiàn)的新事物，它給教學(xué)帶來了巨大的影響。從教師角度看，對數(shù)字化的微課制作與有效應(yīng)用，不僅可以增強(qiáng)科學(xué)課堂教學(xué)效果，也可以改變傳統(tǒng)教學(xué)和教研方式，促進(jìn)教師的專業(yè)成長；從學(xué)生角度看，微課為個性化學(xué)習(xí)提供了更多選擇，無論在課前翻轉(zhuǎn)、課中引探、還是課后延伸，學(xué)生都可以主動地控制學(xué)習(xí)節(jié)奏，自主構(gòu)建知識體系。初中科學(xué)課程具有綜合性的視野、鮮明的實(shí)驗(yàn)與探究特色，教學(xué)中如能進(jìn)行相關(guān)的微課開發(fā)、共享與應(yīng)用，必定會大大豐富課程的內(nèi)涵，增強(qiáng)教學(xué)的生動性，提高教學(xué)質(zhì)量，并在更廣泛的意義上實(shí)現(xiàn)每一位學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升。

［1］符愛琴，馬宏佳.微課程教學(xué)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用：以初中化學(xué)為例［J］.化學(xué)教育，2014，（11）.

［2］蔡躍.微課程設(shè)計(jì)與制作教程［M］.上海：華東師范大學(xué)出版社，2014.

［3］陳玉琨，田愛麗.慕課與翻轉(zhuǎn)課堂導(dǎo)論［M］.上海：華東師范大學(xué)出版社，2014.

［4］喬納林·伯格曼，亞倫·薩姆.翻轉(zhuǎn)課堂與慕課教學(xué)——一場正在到來的教育變革［M］.北京：中國青年出版社，2015.

［5］中華人民共和國教育部.初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）［S］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.

［編輯：昌曙平］

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1671-7503（2015）09-0047-03