可视化微课设计的实践研究——基于对可汗学院的分析

张 西 宁

(渭南师范学院 传媒工程学院，陕西 渭南 714099)

【教育教学方法研究】

可视化微课设计的实践研究
——基于对可汗学院的分析

张 西 宁

(渭南师范学院 传媒工程学院，陕西 渭南 714099)

随着教育信息化的深入发展，微课成为当前“微时代”我国教育信息化资源建设的热点，作为一种新型的教学资源呈现方式，微课以其时间短、选题小、内容聚焦等特点，已经逐渐应用于人们的教学活动之中。为了深入了解微课的本质，文章通过分析在世界范围内产生较大影响的可汗学院微课特点，结合我国正积极推广的微课开发实践，总结了微课的本质和微课设计中应侧重关注的内容。针对微课可视化、交互性等特点，以教育技术学本科专业学与教的原理课程的实践为例，探讨微课的设计方法及具体应用，为我国微课的设计和有效应用提供参考。

可汗学院；微课设计；可视化；交互性

可汗学院(Khan Academy)，是由孟加拉裔美国人萨尔曼·可汗创立的一家教育性非营利组织，其特色是利用网络微视频进行免费授课。经过几年发展，其课程覆盖小学到大学，文、理、金融、天文学等方面，3 800多部可汗的教学微视频向人们提供免费的高品质教育。该项目起因于萨尔曼·可汗给亲戚的孩子提供在线视频课程，这些视频很快便受到了很多人的关注，其影响也从家庭蔓延到了学校，甚至正在“翻转课堂”，改变着传统学校教学。比尔·盖茨评价说：“可汗引领了一场革命。”

微课，最早由美国新墨西哥州圣胡安学院David Penrose首创，是指以视频为主要载体，记录教师在课堂内外教育教学过程中围绕某个知识点或教学重点、难点而开展的精彩教与学活动的全过程。国内著名的微课实践研究者佛山市教育信息中心教师胡铁生认为：“一节课精彩的、高潮的环节都是瞬间的，学生视觉停留的时间只有5～8分钟，只将课堂上的难、重点等精彩片段录制下来提供给教师，借鉴意义和交流价值更大。”这种简短视频就定义为微课程。黎家厚教授认为“微课程”时间应该在10分钟以内，有明确的教学目标，内容短小，集中说明一个问题。焦建利教授则认为微课是以阐释某一知识点为目标，以短小精悍的在线视频为表现形式，以学习或教学应用为目的的在线教学视频。可汗学院的系列教学微视频是典型的微课。

综合各家的观点，微课的核心组成内容是教学视频，一般时间较短，适用于具有时间碎片化特征的移动学习，它是一种在信息时代的大背景下形成的能够满足泛在学习、学习者自主学习的灵活多样的学习资源。通常围绕某一教学主题，通过对该主题知识点的深度挖掘，以面向学习者为宗旨，录制微视频。因此，微课是面向学习者开发的以满足学习者自主学习为目的的短视频，它不同于传统的以记录教师课堂全程授课过程的教学实录，也不同于以教师教为中心的教学课件，是一种革新传统教学的全新教学资源。

一、由可汗学院的创立和发展 看微课的地位和发展

1.微课是传统教育的有益补充

可汗学院的微视频课程尽管组成了以知识点为核心的模块，但相比传统教育而言，其知识的系统性和完整性都是极为有限的，其成功之处在于辅助学生的课后学习，在弥补传统教育难以照顾到学生的个别差异上起到了很大的作用。可汗学院目前正在和当地的小学合作，利用提供的相关课程开展翻转课堂，这也是微课与传统教育有效结合的有益尝试。焦建利教授认为未来的学习模式是面对面的教学与在线学习相结合的混合学习模式。美国教育部2009年作的一些研究也表明：混合学习是最有效的教育模式。所以，随着信息技术的发展，在学校教育中推动混合学习模式已经成为不可阻挡的趋势，而实践证明，微课是混合学习和在线学习的有效载体。

2.微课的可持续发展要以使用效果为标准

由于受到广泛好评，相关微视频观看次数急速增长，受到鼓励的可汗辞去工作，全职从事视频课程的录制。目前，可汗学院的视频数量超过3 800段，从小学到大学，课程涵盖数学、科学、金融经济、考试、人文，内容非常广泛。

纵观我国微课的发展，佛山微课、中国微课网等资源均来源于相关机构组织的微课大赛，可实际上很少有教师在教学实践中应用这些资源，所以，开发资源要以促进师生应用为要旨，让应用的效果翻过来成为推动教师进一步开发新课程的动力，这样才能让微课开发工作持续开展下去。所以，要以使用为目的开发微课，更要探索微课在我国教育大背景下的有效应用模式。

二、从可汗学院的特点看微课的本质

1.微课的核心是精确地展示学生学习思维过程的短视频

根据心理学知识，学生注意力集中的时间是有限的，年龄越小时间越短。可汗的微视频每段约5～10分钟，这样的时间分配还没等到学生视觉疲劳就结束了。心理学研究表明，形象化的展示对于培养学生的创造性起着决定性的作用。对于学生来说，风趣幽默的语言，形象化的内容展示更容易促进他们的学习。

目前，微课网、佛山微课、凤凰微课等国内著名的微课资源网上提供的视频，几乎全部是教师的课堂实录，不过是把教师上课的过程录制下来，强调的是“教”，甚至有很多课程根本上还只是教师风采的展示；而可汗的教学视频，没有教师图像出现，让学生把更多的精力放在了对学习内容的关注上。视频中教师不出现在画面中，观众直接看板书，类似于教师在黑板上讲课，很亲切。实践中笔者给小学二年级学生观看可汗的“乘法”视频，观看过程中，有小学生在和视频中的可汗比赛学习，并有兴趣地将可汗讲的知识自己进行推广。可见，可汗的视频挖掘了知识的本质，突出了学生“学习”的思维过程，侧重于知识的深度讲解，有利于学生的个性化学习和深度学习。

2.微课具备在线资源的特点

设计开发微课的目的是为了支持学生的在线学习和自主学习。在线资源不同于视频的特点，在于可以实时记录学习者的学习状态，收集各方面数据，并进行相应的处理。

在可汗学院网站(https://www.khanacademy.org/)可以看到，其主要功能有5个：观看视频、作练习、提供指导、志愿服务和个人主页。其中观看视频和作练习是学习者自主学习的主要方式。观看了视频后，针对每个知识点，Khan Academy提供了及时的练习。任何一个学习者都可以在自己的个人页面上选择指导者，而每个指导者则可查看被指导者的学习情况，与国内的微视频网站不同，可汗学院提供了实时的教学评价，学生本人和指导者都可以随时了解所有学生的学习状态。Khan Academy可以查看用户的学习进度，根据学习者对知识点的学习状况，为学习者推荐进一步的学习内容。针对学习者不懂的问题，给出针对性的提示，以帮助学习者思考。学习者学习后能立刻直观地感受到学习的效果，让学习者对学习有成就感。学生能及时得到反馈和切合实际的指导，没有挫折感和无助感。

三、可汗学院对我国微课开发的启示

1.以学生学习思维发展的视角录制微课

目前，我国著名的佛山微课是将以前完整录制的整个课堂实录切片成短视频，教学进程仍然按照传统的教学方式来进行，很少考虑到面向学习者的需要。中国微课网、全国高校教师微课大赛的作品也多半是教师将原本在一节课讲完的内容压缩成微视频。所以，造成我国微课目前使用者以教师为多，用于教师教研，主要用来促进教师的专业发展，以给教师看的课堂实录，给评委看的公开课录像切片居多，而给学生看，用于学生学习，符合学生个性化发展需要的微课还很少。所以，要深入研究各年龄段学生的学习思维特点，转变教学生“知识”到教会学生“思维”，以促进学习思维发展的视角进行微课的录制，否则，微课可能会走以前教育电视片的老路。

2.以可视化的视角设计制作系列微课

为了了解事物间的相互关系以及发展趋势，通过可视化技术来进行表征是一种常用的方法。所谓可视化是指通过计算机软件的支持将事物及其发展变化的形式和过程用仿真化形象化的方式表现出来。知识可视化实质是将人们的个体知识、认知知识制品以图解的手段表示出来，形成能够直接作用于人的感官知识外在表现形式的物理知识制品，从而促进知识的传播和创新。[1]可视化的信息呈现能够帮助学生增强对知识的认知能力，可视化的知识结构能够降低认知难度。

国内的微课网视频是参赛教师结合自己的特长，将自己最擅长的知识点讲解录制成短视频，以参赛为目的，没有形成系列，导致某门学科的某个知识点有好几个微视频，有的知识点一个也不突出，而多个相互独立的微课能发挥的作用也是极其有限的。据此，对微课的录制要作系统规划，根据学科的内在逻辑关系，找出核心知识点，构建学科知识点结构图，再针对知识点录制系列视频。以可视化结构呈现知识点，引导学习者学习知识网络图上的各个知识点，从而促进学习者高效建构自己的认知结构。

3.开发在线资源的应有功能

可汗学院最大的特色和成功之处在于应用微视频和相应的一整套新型组织管理模式，改变传统课程教学体系，使之更适合于网络课程学习者的特殊性。[2]我国目前建设的微课仅包含可汗学院的核心部件——微视频，只能记录点击的次数，不能对学习者个性化学习情况进行实时跟踪、指导和评价，这样的微课点击学习不能收集有效数据，不可能对数据进行有效分析，难以发挥在线学习的优势。所以，微课要持续发挥作用，就需要使用数据挖掘技术，了解每一个学习者的学习情况，还可以建立一个记录分析学习过程的数据库，利用数据分析工具得到实时的数据，对学习过程进行跟踪对比，从而对学习者提供有针对性的指导。

4.微课要设计一定的交互性

视频课程从形式上看是以单向传播为主，难以体现双向互动的特点。国内视频微课程网站大都只提供没有交互的微视频教学资源，学习者在观看视频时，难以与视频中的授课者进行交流，仍然是被动接受知识。可汗学院提供的很多课程重在将原本抽象的、宏观的知识以可视化的方式展示出来，学习者在观看的同时可以跟着可汗在纸上进行相应的操作、动手实践、动脑思考。这就使得原本单向传递的视频有了很强的互动性。

要使视频有交互性，一方面借鉴可汗的做法，深度挖掘知识的本质规律，另一方面可以借鉴百家讲坛的形式，主讲人在授课时不断地提出问题，回答问题，以设问的形式实现交互[3]。对于小学低年级的教学内容，也可以借鉴动画迪士尼神奇英语和爱探险的朵拉等提供的交互形式。有交互的视频将会极大地吸引学习者，有深度的交互更能带来良好的学习效果。

四、可视化微课的设计及实践

通过对国内外微课开发模式的研究，微课的开发主要有三种模式，第一种是PPT视频模式。这种模式类似于在各类教学中使用的教学PPT，但又与以教师教学角度设计的PPT截然不同，这种PPT微课以学生为中心设计，可以满足学生自主学习的需要，所以在设计时难度更大，需要将所呈现的内容以尽可能形象的、可视化的方式出现，要求给予学生更多的思考和互动，而且时间较短，以10分钟以内最为适宜。目前影响较大的是被称之为“草根专家”，国内微课程创始人内蒙古东胜区教研员李玉平。他和他的团队开发的PPT微课以促进教师专业发展为目的，在全国产生了积极的影响，他创建的名为“草根论坛”的公益QQ群人数已经突破1 900人。第二种是录屏模式。可汗的视频就是以这种模式呈现的。此种模式利用各种录屏软件全程记录教师讲授内容的板书。第三种是课堂实录模式。国内的各类微课大赛多以这种模式出现，但从实际作品来看，很多教师并不理解微课的本质，加之面对摄像机出现的一系列非教学问题，导致这类微课多数难以实现学生自主学习的目的。

1.学与教的原理课程的微课设计思路

为了进一步提升理论性课程的学习效果，本研究中微课的设计开发以教育技术学专业为例，选取大三第一学期开设的课程——学与教的原理部分内容，此参考教材为李芒、徐晓东、朱京曦所著，高等教育出版社出版的《学与教的理论》(2007年第1版)。基于视频创作的可视化学习是指通过让学习者录制教育视频而进行的可视化学习。[4]所以，结合教学的实际条件，本次微课设计实践选择开发PPT视频类微课，但是与李玉平微课不同的是，视角以学生为主，目的是促进学生的自主、合作、研究和创造性学习。具体设计流程如图1所示。

设计之前，将内容分成了8个知识点，分别是行为主义、认知主义、建构主义、知识的分类、认知策略、自主学习方式、合作学习方式和探究学习方式。然后将学生分成4～5人的小组，每组完成一个知识点的微视频制作。要求每个知识点制作的PPT不超过20页，设计出PPT之后，利用2010版的另存为功能将其转换成视频格式，成为时间在10分钟以内的微课视频。学生在制作微视频之前，对这些学习内容已有一定的了解，制作时要通过阅读教材、查阅资料，合作选择自己主题方面的一个小知识点切入，然后再搜集素材、设计制作等完成一系列的步骤。

2.学与教的原理课程微课具有的特点

瑞士知识可视化研究开拓者马丁·爱普教授认为在可视化教学应用中，应设计高度互动的教学方法。要努力通过详尽的图形框架，将学生学习过程可视化。[5]结合这一观点，根据所选内容特点与对微课的本质要求，这样的微课设计主要体现以下特点：

(1)内容的可视化。结合对内容特点的分析，选择相关图片、图像、气泡图、文本视频案例等形象展示内容，将抽象的理论知识以具体形象的形式展示出来，让学生在轻松的氛围中自主学习。

(2)学习过程的可视化。以学生思维发展为主线，将原来以教为主的思路转变为以学为主，用一系列图示技术把本来不可见的思考方法和思考路径呈现出来，以结构图呈现知识结构，学习过程以第一人称表述，知识点过渡的地方将思考过程以气泡图的方式呈现。

(3)交互的可视化。交互的设计以深层次的内容交互为主，通过文本提示、图片对比、列表等可视化问题方式，提出一系列与学习内容和能力培养有关的问题，引导学生深度学习和思考。

图1 微课的设计开发流程

3.应用及反馈

各小组设计好的微课提前放到班级QQ群里供所有学生学习，每位学生看完之后要在群里就自己观看微课的设计、学习效果等发表看法。学生在群里的讨论、交流反过来又升华了微课的设计。从在课堂展示、讨论的结果看，学生听课的主动性、反应的热烈性、参与程度均要优于传统授课方式。课后通过对学生的访谈得知，学生普遍表示这种学习方式收获更多，学习更主动深入，更有趣，动手能力、研究能力有所增长，思考问题的方式也有一定程度的改进。

五、结语

微课作为一种自主学习的资源受到了人们越来越多的关注，在全国微课热的情况下，作为一线教师，不能盲目跟风，要清醒地认识到，微课不是简单将传统的课堂教学过程、授课PPT等转变成短视频，微课更应该关注学生学习的思维过程，转变学生的学习方式，在不久的将来，可能会发展成为“翻转课堂”的有力支撑。笔者深知，优质的微课设计开发，有效的微课应用，还需要人们大量的探索和努力。

[1] 赵国庆，黄荣怀，陆志坚.知识可视化的理论与方法[J].开放教育研究，2005，11(1):23-27.

[2] 梁乐明，曹俏俏，张宝辉.微课程设计模式研究——基于国内外微课程的对比分析[J].开放教育研究，2013，19(1)：65-73.

[3] 乜勇，赵大泰.《百家讲坛》中的教育技术——以曾仕强讲解《易经的奥秘》为例[J].现代教育技术，2011，(3)：35-39.

[4] 陈清森，孙祯祥.信息时代教育电视的教学应用新视角：从教育传播媒介到基于视频创作的可视化学习[J].现代教育技术，2010，(3)：25-28.

[5] 赵慧臣，王淑艳.知识可视化应用于学科教学的新观点——访瑞士知识可视化研究开拓者马丁·爱普教授[J].开放教育研究，2014，20(2):4-10.

【责任编辑 马小侠】

Research on the Practice of Visual Micro Class Design Based on the Analysis of the khan Academy

ZHANG Xi-ning

(School of Media Engineering, Weinan Normal University, Weinan 714099, China)

With the development of education information, micro class has become the focus of our country education information resources construction in the current “micro era”. As a new teaching resource presentation, because of its features of short time, micro small topic, content focus, micro-class have been gradually used people’s teaching activities. In order to understand the nature of the micro class, this paper has analyses the micro class teaching characteristics in Khan Academy, which have great influence of around the world. Combined with the micro class practice of our country, the paper summarizes the essence of the micro class and the micro class design should focus attention to aspect integrating actively promoting micro class development practice in our country. According to the characteristics of micro class visualization and interactive, the paper discusses the design method and concrete application of micro class with education technology undergraduate curriculum practice of “the principle of learning and teaching” as an example in order to provide a experience reference for our country’s Micro class design and effective application.

Khan Academy; micro class design; visualization; interactive

G40-057

A

1009-5128(2015)04-0030-05

2014-05-07

教育部高等学校本科教学与教学改革工程：渭南师范学院传媒工程系教育技术学国家级特色专业建设项目(TS11772)；陕西省教育厅科研计划项目：基于学生发展的“微课”资源的设计、开发与应用研究(2013JK0413)；陕西省教育科学“十二五”规划课题：地方高师教育技术学专业计算机应用课程体系创新改革(SGH13223)

张西宁(1975—)，女，陕西渭南人，渭南师范学院传媒工程学院副教授，主要从事信息化教学设计研究。