微课在信息学教学中提高学生自学能力的有效教学研究

何历翔

【摘要】在“互联网+”的新形势下，微课作为一种新教学形态溶入到教育教学，本文以微课在信息学的应用为切入点，以探索提高学生自学能力的有效教学策略，帮助学生更好地进行自主的，能动的，创造性的学习，成为学习的主人，并最终构建微课在信息学应用的新模式。

【关键词】微课   信息学   自学能力

在“互联网+”的新形势下，信息技术和教育教学深度融合。在线课程、翻转课堂、慕课、微课等新技术和新的教学手段层出不穷。微课日渐成为常规教学手段，溶入日常的教育教学，广泛应用在各种教学活动之中。微课也成为基本资源和教学手段之一。

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资源。简言之，微课就是符合认知规律的非线性结构化数字资源，它的设计理念跳出传统“课”的思维，以减轻认知成本和学习负担为目标。笔者结合信息学教学模式与策略的创新要求，经过长时间的探索与实践，形成了微课在信息学教学中提升学生自学能力的具体应用，收到很好的效果。

一、微课在信息学教学中的应用优势

随着人工智能产品的普及，学生意识到学习信息学对未来发展的重要性，很多学生都会很想去学习这一课程，但由于在初中阶段，信息学只以校本课程的形式让学生学习，每周的课时相对较小。对于有兴趣有能力学生，想拓展学习内容，只能在家利用课余时间进行自学或到校外的培训机构学习。对于在家自学，学生在自学过程遇到问题时，如果没有得到有效的解决，会影响到学生的自学积极性。对于到校外的培训机构学习，这样会加大学生家长的经济负担，也与学校的校本课程架构有了内容上的断层，不利于教师在学校教学。而微课具有“互联网+”的碎片化、可视化、结构化与非线性等时代特征。由此可见，微课应于信息技术教学有一定的优势，有助于打破学习的时空限制，有助于教师在信息学教学中，形成以学生为主体，促进提高学生的自学能力。

（一）学习形式碎片化，支持学生积极的自学

碎片化——微课的第一特征。在学生自学的过程中，微课的碎片化表现为：

1）学生学习时间的碎片化，体现学习者的个性化需求，实现学习的支配时间是不间断的碎片化分割技术形态。学生自学时间可能是不连续的一个小时间段，微课可以帮助学生在这一个小时间段上解决一小的知识问题。笔者通常会把一个信息学的知识点，解题思路，编写代码要点等制作成微课，时间5分钟以内，让学生在家可以更有效地利用课余的碎片化时间进行自学。

2）学生学习知识的碎片化，书本知识点并不是学生学习的最佳分割点，微课可以有效实施个性化学习和差异化教学。微课能更好地实现个性化学习和差异化教学，在学生自学的过程中，会遇到各种不同的问题，传统的课堂教学并不能针对每一个学生所提的问题进行教学。在使用微课教学时，对于学生反馈的问题，笔者会制当作一个小知识点，制作成微课。而这样的微课，既实现个性化学习和差异化教学，又不占用所有学生学习时间，更好帮助学生自学。

（二）学习内容可视化，降低学生自学的难度

可视化——支持图形化多媒体学与教。

学生在家单独地用课本自学，在学习过程中面对枯燥的文字和编程代码，很容易产生学习疲倦，而且当遇到较难理解的内容，会感觉到自学非常的困难，自学的积极性会降低。

微课可以通过图片，声音，动画和视频等多媒体手段，提升学生学习注意力，将抽象信息学问题具体化，把信息学算法的复杂问题简单化，降低学生的自学难度和学习负担。笔者会在信息学解题过程中结合动画，让学生理解代码执行过程中，代码是如何执行。让学生把枯燥的代码变成图形具像化，降低学生的自学难度。

（三）学习形态结构化，保障学生自学的需求

结构化——使学习者可以方便地获得完整的结构化的学习资源

笔者在制作微课时，会把微课的主体（学与教视频）、配套资源（课件、动画、练习、知识延伸）等按照信息学的内在联系封装在一起，使学生在自学的过程中可以方便地获得完整的结构化的学习资源。完整的结构化学习资源保障学生在自学中需求。

（四）学习方式非线性，遵循学生自学的梯度

非线性——支持知识与能力梯度学习者

笔者在制作微课时，首先遵循信息学的认知规侓与根据信息学学科的特点，通过内容粒度的分割，让学生进行有梯度有层次的学习。使不同认知基础的学生能夠准确与快速找到学习的切入点，使学生能在自学的过程中找到自学的乐趣与成就感。

二、信息学学科提高学生自学能力微课应用

让有兴趣有能力的学生学习信息学，微课应用在学生的自学过程，可以提高学生的自学能力。让学生在自学过程感受到自学的乐趣与成就感，更能激发学生的学习动力与学习欲望。将微课应用于学生自学过程，连接课堂教学形成了一套有机互联的微课自学应用迭代循环示意图（如下图）

由于校本课程的课时相对较少，对于信息学来说，要求学生在课堂理解教师所讲的内容会有难度，这就要求学生要有较好的自学能力，教师就要引导学生自学，并提升学生的自学能力。下面以“堆排序”课程为例，笔者从以下几个方面进行操作。

（一）教师作为学生学习的导师伙伴，教师在课前制作相应的微课资源

微课资源的制作是比较耗时的，但微课的可视化特征，可以让学生更好理解程序代码的运行情况。因此要搜集相对应的课程资源，对资源整理，并制作成微课（包括代码注释，程序运行动画，参考资料，测试练习等）。

（二）在课堂引导学生利用微课进行信息学学习

课堂上，笔者会先让学生理解“堆排序”是算法思想，一般学生初次接触会比较容明白算法思想，但代码的实现就是比较困难，因代码是递归实现，比较抽象。学生对递归嵌套的理解就较难了，这时就需要用微课。笔者会让学生微课自学，微课是教师的分身，学生都可根据自己的学习需求，选择性、非线性学习。笔者关注学生是否能理解，收集学生对于微课的反馈，并针对学生的问题进行讲解。

（三）在课后鼓励学生在课余时间进行微课自学

课后，笔者会针对课堂上学生对微课的反馈，对微课进行修改，并放到网上，让学生课后自学。微课支持重复学习，当学生观看一遍不理解时，可再观看多遍。学生在因兴趣而产生自学需求，在自学过程中遇到问题，可以得到相应的自学资源解决问题，获得自学成就感。

（四）收集微课使用情况，并对课程作出调整

学生会在下节课的课堂上反馈自学过程中的问题，教师也可以在微课资源中得到使用情况，并根据学生自学反馈情况对课程和微课进行调整与修改。

三、应用效果分析

笔者对同一批（30人）学生分别进行了用递归方法实现“归并排序”的教学（无微课资源），和用递归方法实现“堆排序”的教学（有微课资源），并要求课后自学的测试。测试用旗峰中学测试网站（hustoj系统）跟踪，从系统的图表统计分析（见下两个图）

从以上两图表统计：

从以上数据统计中，可以得出以下总结：

1.在微课资源支持下，有较多的学生能在较短的自学天数里完成要求自学内容。

2.学生在使用网站的活跃度有高，说明在微课资源的支持下，有持续学习动力，获得学习满足感。

3.学生对基础题、进阶题1，2的解题水平有提高，说明在有微课资源的支持下，自学质量优于无微课资源支持。

通过这次微课的实践，对提高学生信息学自学能力有帮助，相信其他内容利用微课自学的这种学习方式同样会有效果。至于更大的样本或者在其他内容是否有效，还需进一步验证。

总结语

经过一个学年的探索与尝试，发现学生在有微课资源支持下有助于提升自学的能力，提高学生解题能力，巩固信息学的教学效果，保证了教师的差异化教学。随后在微课提升自学能力调查显示，82.5%学生对微课有助于提升信息学自学能力对自已很有帮助。17.5%学生认为帮助不明显。总体评价较为正面，可见微课在信息学教学中提升学生自学能力是有帮助的。

当然，在实际应用中，也遇到一些问题：

1.教师语言平鋪直述，对学生的吸引力不足。

2.微课的可视化制作中，模拟程序运行的动画收集和制作都较为困难。

3.微课的结构化，配套练习要有更针对性。

4.微课的非线性内容粒度分割把握不够准确。

这些问题都会对微课进一步在信息学教学中使用有影响，也是有待进一步深入探讨的课题。

【参考文献】

[1] 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）：97-100.

[2][3][4][5][6][7] 岑健林 . 微课定义与特征诠释 [J]. 教育信息技术 ， 2017，（7）：79-81.