微课在初中地理教学中的案例设计与效果分析

张自齐 宇歆

[摘 要]随着“互联网+”时代的到来，信息技术与传统的教育教学课程整合正走向更深广的层次。在我国基础教育中，由于初中阶段的地理课程本身兼具自然科学和社会科学的性质，这一特征也使得初中地理教学活动特别适合于新课标中素质、素养理念的落实。不过，该怎么具体实现与信息技术的有效整合，目前还缺乏详细的实证研究。有鉴于此，文章从信息加工的视角，以减少认知负荷为目标，以案例的形式探讨了微课与地理教学活动相结合的方式，并对实施效果进行了统计分析。统计数据表明：实验组的地理期末测试成绩及学生满意度均在低于0.05的显著性水平上高于对照组。

[关键词]初中地理教学;微课;案例设计;效果分析

[中图分类号]G434 [文献标识码]A [文章编号]1008-7656（2020）02-0041-05

引言

目前，“互联网+”时代所衍生的“互联网+教育”模式已经成为了推动我国教育现代化和教育信息化的强大动力[1]。随着我国基础教育课程教学改革向纵深推进，传统的教师注入式教学法已无法满足教育改革发展的需求。另一方面，基础教育改革又给学校教育教学改革提出了新的要求。因此，信息技术与课程深度整合既是推动我国基础教育改革发展的逻辑诉求，也是课程和教学寻求突破的必然结果[2]。

初中地理学科有两个比较突出特点。一方面，该学科不仅具有研究自然界的类型、状态的自然科学性质，而且还具有研究社会现象、发展规律的人文科学性质。另一方面，根据《义务教育地理课程标准（2011 年版）》，不难发现：初中地理教学目标在不断彰显素质教育的理念[3]。它要求学生在学习地理课程的过程中，能够对身边的自然环境进行深入了解，同时能够激发学生对于自然与生活的热爱。鉴于上述两大特点的复杂性，可以发现，传统的初中地理课程教学中仍存在一些问题：一是地理教学信息呈现方式上存在的问题，主要表现为地理事物和地理现象只能靠教师的语言描述和课本中单一的图片文字形式展现在学生面前，学生探究性能力和自主思考的能力得不到有效发展，使地理教学在知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观这三个目标的达成上存在一定的困难[4];二是观念上的问题，由于地理课程的课程安排和分值问题，大部分学生和家长还存在地理是一门“副科”的偏颇认识。这两种原因导致学生对地理课程的学习积极性不足，学生所能达到的教学目标只有单纯知识层面的，无法真实地感受和理解课本中讲述的地理事物和现象，无法锻炼地理课程作为自然科学倡导的技能学习和人文科学提倡的情感陶冶，存在理论与实践脱节的情况。所以，在教学中就有必要改变过去那种从头讲到尾的灌输式教学方式，将信息技术与地理课程结合，利用各种电教手段，网络图像知识制作微课进行观察和演示，例如利用Google earth，使地理知识形象呈现起来更逼真，通过多渠道、多形式、多侧面的传输方式来调动各种感官，降低学习的疲劳度，提高课堂效率，使学生在头脑中形成具有综合性思维的视听材料，真正意义上满足对地理学习的要求。

一、微课与初中地理课程整合的基本思路

（一）认知负荷理论

认知负荷是指外部信息进入个体内部的工作记忆中所需要的心理活动的总量[5]。学习材料的复杂性、学习材料的组织与呈现方式和个体的专长水平（即先前知识经验）是认知负荷的三种影响因子[6]。它们分别产生内在、外在和相关认知负荷。内在认知负荷是任务本身内部各信息元素之间相互作用而产生的负荷[7]。外在认知负荷是除了任务本身产生的内在负荷之外的认知负荷，一般是由教学活动中的教学资源、活动形式所产生。相关认知负荷是学习者在图式建构中主动投入认知资源的多少[8]。基于上述理论，笔者从认知负荷的视角来分析我国初中地理教学的现状。一方面，部分教学内容比较简单，内涵挖掘不够，存在内在认知负荷过低现象，有可能产生学习时间的浪费。另一方面，部分教学内容复杂抽象，学生无法通过简单教学形式理解相应知识点，表现为认知负荷过高，从而阻碍学生对知识的建构，让学生兴趣淡然。由于初中生的认知水平是相对固定的，因此，在初中地理教学中运用认知负荷理论指导教学设计的主要目标是通过分析具体课程内容，适当分割知识点，恰当控制内在认知负荷，通过优化教学设计来精选知识要素，展现其内在关系并以适当多媒体形式加以表现，以尽量降低教学资源和教学活动设计带来的外部认知负荷，实现认知过程和教学表现形式的双重优化。

（二）微课的内涵及其教学特征

微课是“互联网+”新形势下的教学资源新形态。作为一种新型教与学资源，有学者认为，从内涵上来讲，“微课”是指运用信息技术，按照认知规律呈现碎片化学习内容、过程及扩展素材的结构化数字教学资源[9]。作为多媒体教学中的常见方式之一，其教学特征主要包括：（1）课程内容短小精悍，能够有针对性地突出教学重点和难点;（2）存储容量较其它类型的多媒体课程更小，加载速度更快，因此，能更方便学生运用多种电子设备（如电脑、平板、手机等）随时随地观看，以充分运用碎片时间，做到预习巩固和复习;（3）情境表现力强，通常会与视频、图片、音频等多媒体素材结合，并根据特定的教学情境设计。学生在具体的教学情境中学习，更加有利于对教学内容的吸收和理解。总结得出，微课教学所具有的短小精悍、表现力强、知识重难点突出等特点不仅遵循了认知负荷理论的要求，也便于在实践层面中实现与传统课程的整合[10]。

（三）课程整合的基本思路

针对以上提到的问题，本研究遵循课程标准和义务教育阶段中初中地理课程的知识特点，依据学情和已有教学资源，将线上网络教学资源与线下传统课程教学经验相结合，设计和制作了适合初中学生学习特点的地理微课。同时，围绕课前、课中、课后三个阶段展开地理微课教学。

1.课前

课前，教师主要是做好教学设计、微课制作、资料上传平台这三项基本工作，具体表现：（1）任课教师恰当选择即将进行微课教学的课程内容，经过教学内容以及学生的学情分析后完成符合微课教学特点和流程的教学设计;（2）教学设计完成后，任课教师可根据具体的课程内容收集相关音频、视频、图片等多媒体辅助素材，通过视频编辑軟件整合为一节完整的微课视频，反复调试，直到效果满意为止;（3）微课制作完成后，任课教师将微课上传至微课共享平台或者班级学习交流群，并设定好问题和任务，让学生提前熟悉微课内容，思考教师所提出的问题。

2.课中

课中，教师需要做到新课导入、重难点讲解、学生交流、迁移教学这四项课堂任务，具体表现为：（1）任课教师运用微课呈现与本节课相关的内容，然后根据课前预习地理微课中提到的问题对学生进行提问，以检查学生课前预习的学习效果;（2）教师对本节课的内容做一个知识点的框架式梳理，对于一些可能存在疑难的知识点，可运用微课中的视频、音频、图片配合解释性的语言进行讲解;（3）将学生分为5～8人的学习小组，选择一名合适的人选作为组长，就教师提出的问题让学生展开讨论，组长要记录好本小组的发言要点;（4）教师收集各小组的主要问题，再次进行必要的重点、难点讲解。

3.课后

课后，教师通过微课平台或者班级学习交流群向学生发送课后任务。任务的形式是教学视频与问题相结合的微课。学生可在一边观看微课的同时，一边完成教师布置的任务。如有疑难问题，可以向教师线上提问。

二、典型案例剖析

（一）课程分析

初一下半学期地理课程的第六章“我们生活的大洲——亚洲”这节课的学习目标要求：（1）了解亚洲的由来和自然环境以及亚洲的位置和范围;（2）灵活运用本节课的知识掌握使用地图的能力，分析其他地理位置和环境;（3）培养学生热爱我们居住的亚洲的喜爱，激发学生的自豪感。教师在设计任务清单时可以根据学生现有的实际水平将任务分为三个层次：首先根据地图和微课明确亚洲的位置和范围;其次，通过地图与微课的讲解了解亚洲所拥有的自然环境有哪些;最后，在掌握前两点的基础之上，思考并推断出亚洲各个位置所拥有的自然环境有哪些。

（二）教学设计

1.课前微课预习，熟悉新知

课前，由任课教师将已经制作好的微课上传至网络学习平台或者班级群共享，学生在课前借助微课教学视频提前预习新课。在预习过程中要记录、归纳那些不懂的知识点，便于日后与教师线上交流，或者在正式上课的时候与同伴一起探讨。

2.课中微课配合，情境设置

在课中，操作要点如下：（1）微课视频中展示亚洲地图，导入新课，教师讲解亚洲名称的由来，尽可能通过某些真实发生的故事来激发学习兴趣，增加学习过程的趣味性;（2）运用不同的地图，从半球位置、海陆位置和经纬度位置三个角度出发，对亚洲的位置进行讲解，并对亚洲的边界线进行陈述，总结出要点或口诀;（3）根据课前观看地理微课的情况，学生反馈预习过程中所遇到的问题，教师与学生一起答疑交流;（4）通过世界地图的展示，对各个大洲的大小进行比较，并向学生提问：哪个大洲的面积最大，再从亚洲所跨维度范围和东西距离两方面了解亚洲的范围;（5）教师将学生分成小组讨论提出的问题，学生参与回答的过程后，教师通过列举南北差异的例子来引出接下来的内容，通过地图上亚洲不同的分区来讲解不同地区的差异;（6）使用亚洲温度带微课视频，向学生讲解亚洲不同的气候特征，并要求思考中国有哪些气候类型。

3.课后微课复习，巩固新知

课后以微课平台为基础，布置作业，在观看微课的过程中完成教师提前制定好的课后任务，学生存在疑惑的地方可与教师线上交流。课后再次以微课方式复习所学知识，方便学生随时随地巩固新知，同时配合课后任务，引发学生深层次地判断思考，加深对所学知识的印象。

（三）微课制作

进行微课制作时，笔者主要运用Camtasia Studio 8.1和Focusky这两款软件。制作过程分为以下步骤：（1）根据教学设计撰写分镜头稿本;（2）用实验室提供的佳能单反拍摄课堂实录部分视频;（3）运用Focusky动画大师制作动画演示部分;（4）运用网络现有资源搜索并下载亚洲板块的地貌视频和地貌图片;（5）运用Camtasia Studio 8.1对视频资源和图片资源进行剪辑并整合拍摄内容;（6）添加字幕内容并插入片头片尾。最终上传到网上，供学生课前预习和课后完成作业。

三、微课与初中地理课程整合的教学效果分析

本次实验选取了漳州市E中学七年级的两个班级作为分析样本。两个班级分别为6班和10班。笔者在与E中学教务主任的交谈中了解到这两个班级平时的地理成绩水平较为接近，属于平行班级。在此实验中，实验组为6班，共49人，教师采用预先设计的地理微课教学案例进行课程教学。对照组是10班，同样为共49人。在该班级则让授课老师采用传统方式组织地理教学。学期末，对两班学生用相同的试卷进行测验，并辅之以满意度调查。对于测试成绩和满意度调查数据，采用SPSS 22.0软件进行分析。其中，成绩对比采用x±s形式，显著性对比则采用独立样本T检验，满意度调查采用x2检验（卡方检验）。结果表明：实验组的测试成绩的平均值在0.016的显著性水平上优于对照组，但标准差较为接近（见表1）。

表1    两组学生地理测试成绩比较表（x±s，分）

实验组和对照组的学生对各自地理教学模式的满意度分布见表2。实验组学生对其地理教学模式满意度高于对照组22.43个百分点。

表2   两组学生对教学模式的满意度比较表

从上述数据分析，我们可得出基本结论：在初中生中采用“微课+网络教室”的方式进行教学教学效果是比较明显的，而且学生具有更高的整体满意度。

四、微课与初中地理教学整合的适应性反思

（一）整合应加强适应性分析，避免“一刀切”

微课是网络个性化学习环境下催生出来的新鲜事物，如运用恰当，则会呈现出一种融合创新的化学累积效应[11]。但是，并非所有课程都适合采用“微课+网络教室”的方式进行教学，教师没必要过分强求微课的普适性，而应该坚持内在认知负荷适中原则。对不同的地理课程和不同班级，提前做好学情分析，注意精心设计、制作课件，教学过程中注意及时互动，这些都是有效降低外在认知负荷、合理掌控相关认知负荷程度的关键环节。对于课程内容较少或者课程内容复杂抽象的地理课程，可以选择运用微课教学与传统教学相结合的模式。但是，對于课程内容较多、不易分割的课程以及理论性较强的地理课程，则不宜采用微课教学的方式。只有建立在学生认知水平和课程本身特征基础之上而设计的地理微课，才能有效地发挥微课与地理课程整合的教学优势。

（二）微课设计应特别注意知识点的分割问题

通过对大量初中地理课程使用微课的教学案例的分析，笔者认为，小知识点的汇集，知识结点较为明显的内容较为合适。但是，在具体制作微课的过程中，教师应该不仅仅考虑知识的节点性，还应考虑知识本身的难度，尤其是学生的原有学科基础和认知特点。因此，在设计地理微课的时候必须统筹课程特性与学生的认知特征两个方面。切不可忽视课程本身的连贯性，对地理课程进行强硬分割。这就要求微课设计者，也就是我们的地理教师，不仅应具有良好的微课视频制作技术，也应该掌握扎实的教学设计能力，才能合理减少外在认知负荷。

（三）适当考虑在微课中增加部分AR功能

当前，国内研发的微课主要分为两种。一种是交互式的微课，学生的参与性强，反馈及时，但制作成本高，而且制作周期长，一般教师常常会感到时间、精力不够。另一种形式的就是视频类微课，由于其制作成本低，耗时短，所以，更为教师所青睐。但由此也引发了另一个问题，那就是：对于初中地理课程来说，仅仅让学生增加了对于地理环境的立体性了解，增加了学生沉浸感，甚至对地理环境和生活的热爱，而知识本身的难度却不够。时下，一种被称为增强现实（Augmented Reality，以下简称AR）新型技术应用而生了。相比微课来说，AR虚实结合的技术以及强大的沉浸感更能最大程度地激发学生的参与热情，增加学习中的情感体验。它所具有的课本知识立体化、扩大观察者视角、可视化实物媒体[12]、丰富多彩的学习模式等特点对改进微课地理教学，开发新型微课形式等都具有一定的启发性。

[参考文献]

[1]秦虹，张武升.“互联网+教育”的本质特点与发展趋向[J].教育研究，2016（6）.

[2]蔡宝来.信息技术与课程整合研究进展及未来走向[J].课程·教材·教法，2018（8）.

[3]中华人民共和国教育部.义务教育地理课程标准（2011版）[S].北京：北京师范大学出版社，2011.

[4]丁瑞.初中地理翻转课堂的结构化教学实践研究——以“青藏地区”一节教学为例[J].当代教育与文化，2019（5）.

[5]John Sweller.Cognitive Load During Problem Solving：Effects on Learning[J].Cognitive Science，1988，12（2）：257-285.

[6]Fred Paas，Alexander Renkl&John Sweller.Cognitive Load Theory and Instructional Design：Recent Developments[J].Educational Psychologist[J].2003，38（1）：1-4.

[7]高維平.基于认知负荷理论的高中生物有效教学策略研究[J].中学课程资源，2019（9）.

[8]司国东，宋鸿陟，赵玉.认知负荷理论基础上的移动学习资源设计策略研究[J].中国远程教育，2013（9）.

[9]岑健林.“互联网+”时代微课的定义、特征与应用适应性研究[J].中国电化教育，2016（12）.

[10]陈巧芬.认知负荷理论及其发展[J].现代教育技术，2007（9）.

[11]岑健林.“互联网+”时代微课的定义、特征与应用适应性研究[J].中国电化教育，2016（12）.

[12]罗春，阳金秀. 初中地理信息化教学变革——从“微课”迈向“增强现实（AR）”[J].中学地理教学参考，2018（3）.

[责任编辑 方 仁]