系统化微课在高中信息技术学科教学中的应用研究

【摘 要】系统化微课以“知识单元”为设计单位，有机组合不同功能与形式的微课，能够有效地支撑多种情境下的学科主题单元教学，这是单个微课不能做到的。本文在信息技术学科教学实践探索的基础上，提出了系统化微课的设计思路，并以其中的“数据处理”单元为例，说明了系统化微课在混合式学习中的应用方式，并提出了系统化微课的设计与应用策略。

【关键词】系统化微课;信息技术;学科主题单元

【中图分类号】G434 【文献标识码】A

【论文编号】1671-7384（2022）010-053-04

研究背景

高中信息技术课程是培养高中生技术素养的重要载体，是落实学生发展核心素养中“实践创新”的基本途径。在信息技术教学中，由于学生相关生活经验、兴趣爱好、动手能力等存在很大差异;同时，有些任务操作环节复杂、选项很多，学生容易“动手不动脑”“见树木不见森林”，这些都需要更多个性化地辅导，并通过运用微课得到较好地解决。为了培养学生核心素养和适应在线学习等多种教学场景的需求，如何利用微课实现学科主题单元教学是教师需要解决的现实问题。

利用系统化微课支持单元教学首先解决的是微课教学的碎片化问题。单个微课的教学内容能够达成的教学目标有限，容易导致碎片化学习，不利于学生连贯的知识体系和完整的知识结构的形成。有研究者从微课内部结构和微课间关系两个角度，做了“系列”化的探索。就微课内部结构而言，胡铁生提出微课除了作为核心的视频形式之外，还应包含相关的教学设计素材、练习测试、教学反思等配套资源[1]。就微课间关系而言，胡铁生提出专题微课的概念，每个专题微课包括5-10节围绕某个知识的微课;[2]周贤波提出系列微课由3个或以上微课组成，微课之间有一定联系，最终服务于同一教学内容，并按照微课之间的逻辑关系将系列微课分为递进式、平行式、交叉混合式三类[3]。

现有的微课系统化研究，更多关注微课内容而忽视微课的交互形式和应用情境，对于微课在不同教学场景和不同类型单元教学中的应用考虑不足。基于上述问题，我们申请立项了北京市教育科学规划课题“高中技术课程中利用系统化微课提高学生技术实践能力的教学策略研究”，从理论与实践方面对其开展了研究。

系统化微课概述

系统化微课指根据课程或某一学习目标的教学需求，开发或制作的具有逻辑关联的不同教学功能和交互形式，能够支持学生开展单元学习活动的一系列微课。系统化微课可以按照学科知识体系或学生的学习需求来组织，需要依托网络平台呈现，可以实现学习过程与结果的记录。系统化微课的制作要根据知识单元学习需求，综合考虑微课的教学功能与交互形式。

从教学功能的角度，微课可以分为演示型、讲解型、反思型、扩展型等四类。演示型微课针对操作过程复杂的内容进行讲解与示范，使学生能看清教师演示，掌握有关操作步骤。与教师当堂演示相比，此类微课允许学生根据需要随时回看或自学。讲解型微课主要针对概念、原理等重点、抽象或难度大的知识性内容进行讲解。反思型微课对课堂教学和学生作业中出现的问题进行总结，或者在操作过程中引导学生思考原理，或者在操作结束后引导学生总结反思，目的是引发学生的深入思考。扩展型微课面向有兴趣、有能力的学生，是对课堂教学知识的补充、拓展与延伸。

在微课的交互形式方面，具有教学价值的交互有分段标注（跳转）和问题嵌入两种形式。分段标注指在微课界面中设置若干标签，每个标签对应视频的一个时间点，点击标签可直接跳转到对应的时间点播放。这一交互形式可以让学生在观看微课的过程中，按照学习需要快速、准确地定位到所需内容。

问题嵌入是指在微课视频的指定时间点嵌入问题，当视频播放到该时间点时，自动暂停并弹出问题，学生回答后才能继续观看。在教学视频中嵌入问题能使学生与视频产生互动，这样的设计能对学习过程产生积极影响，有助于解决学生操作过程中“动手不动脑”的问题。

视频中嵌入的问题按内容可分为知识类、操作技能类、提示类和活跃气氛类。

知识类问题针对课堂教学的知识与原理进行提问，检测学生是否理解并掌握微课中的知识与原理。如单选题：小明想统计班里同学的课余生活情况，他做了调查问卷，发放给全班同学填写后回收，这属于数据处理的————。

A.采集过程; B.整理过程; C.分析过程;

D.可视化过程。

操作类问题针对操作演示类微课中的操作步骤进行提问，巩固学生对操作步骤的记忆。如单选题：在Excel中如何保存筛选后高于125分的学生名单？

A.将结果存储到一个新工作表中;

B.直接单击Excel软件的存盘按钮;

C.可以在屏幕中的Excel窗口中增加一列，如“高于125分”，然后在该列中标注“是”。

提示类问题用于提醒某些重要先行操作是否做对。如判断题：你选中了待排序的数据了吗（“排序”微课）？

活跃气氛类问题主要作用有：一是引起学生兴趣，起到调节课堂学习气氛的作用;二是部分问题位于微课的结尾处，以检测学生是否完整观看了全部微课。如单选题：请认真看当前屏幕中的作业要求，看清楚后回答本题（在某微课即将结束的时候）。

A.报告老师：我已认真看清作业要求;

B.没看清，请重新看;

C.选A能继续看微课。

选A的同学才能继续看微课。

系统化微课制作的原则

微课系统化要根据单元教学的需要，合理组织安排不同功能、形式的微课，使之构成一个系统。系统是由相互作用、相互依赖的若干组成部分结合而成，具有特定功能的有机整体。高中信息技术课程系统化微课以系统学习学科主题知识单元为主，有效支持单元教学，其制作要遵循以下原则。

（1）立足课堂教学。微课系统化更加充分利用课堂教学时间，提高课堂教与学的效率。而在翻转课堂模式下，学生课前、课后的自主学习质量很难保证，还需要占用学生更多的课外时间。这在实施“双减”政策背景下，对提高课堂学习质量与效率更具有现实意义。

（2）以学生学习为中心。系统化微课是为学生服务的，微课系统化的设计过程要从学生视角出发，选择适合学生学习需求的课程内容，课程资源的组织要围绕学生进行，支持学生的学习活动。这要求微课重视对学生微观学习过程的心理分析。

（3）注重单元整体设计。单元中包含的课时达到一定数量，包含足够的教学内容，才能够实现有意义的教学目标。以提升学生素养为目标的教学，必然重视单元教学设计。微课系统化支撑单元教学，需要依据知识体系，深入挖掘教学内容之间的关系，以单元为整体对微课内容进行合理的安排和设计。

（4）注重微课的教学功能和交互形式。根据教学目标有针对性地设计、使用不同类型与功能的微课，更好地支持信息技术教学。微课视频中的交互设计有利于学生根据需要调整学习步骤，有利于学生由被动接受转换为主动学习，并显著提高学习成绩。

（5）重视在不同教学场景中的应用。学科主题单元是对学科知识与技能的系统学习。在新冠肺炎疫情散发背景下，系统化微课制作要能应用于混合式教学等多种教学场景，可将在线学习和线下课堂教学结合起来，能灵活整合线下教学与线上教学。

学科主题单元的系统化微课应用方式

支持学科主题单元教学的系统化微课依据教学目标或教学需求，要考虑课程内容的全面性和系统性。一个单元中的多个微课按照由浅入深、由易到难、先讲解原理后演示操作等顺序安排，要具有内在的联系。

本文以高中信息技术“数据处理”教学知识单元为例，说明系统化微课如何用于学科主题单元的教学。本单元选自中国地图出版社的高中信息技术必修1第3章“数据处理与应用”，共14学时，内容主要面向高一学生。教学目标是让学生体验数据处理的一般过程并理解数据处理的意义，能够利用软件对数据进行处理，并完成数据分析报告，培养学生的信息社会责任和计算思维。

参照新版布鲁姆教育目标分类[4]，本单元主要内容为概念性知识和程序性知识。前者如“单元格”“图表”等基本概念，后者如“求和—排序—筛选”等程序操作。

程序性知识即技能，较为复杂且需要相当数量的练习才能熟练，需要配合复杂的认知过程才能使学生达到较高的认知水平。本单元以程序性知识为主。程序性知识属于加涅学习结果分类中的智慧技能。加涅的学习层级理论认为在智慧技能的学习中，掌握基础操作是学习后续复杂操作的先决条件，简单技能的掌握是学习复杂技能的先决条件。[5]这为微课内容及其顺序的安排提供了理论指导。本单元以先简单后复杂、先具体再抽象、先体验操作再探究原理的先后顺序呈现微课内容，充分考虑了微课内容之间的内在联系，可以提高学生的学习效率与实践能力。

学生首先学习Excel中的基本概念并掌握基础操作，再进一步探究数据处理的步骤与意义。本单元的系统化微课包括7个视频微课，其中演示型微课数量最多，具体信息参见表1。

这个单元的系统化微课基本情况如下：微ad58fc88eb7eb205bb904d5df6fdff6b课1“Excel概念与基本操作”介绍了Excel单元格、数据类型等基本概念，讲解并演示了数据的自动填充、地址的绝对引用和相对引用、函数公式等操作，属于引入性质，是整个单元学习的开端。微课2“求和—排序—筛选”分别演示了求和、平均数、排序和筛选等较为简单的基本操作，是进行后续数据处理与分析的基础。微课3“数据透视表-相关系数”演示了数据透视表相关操作，还包含知识拓展“相关系数”。微课4“图表”讲解并演示制作柱状图、饼图、折线图、雷达图等操作，使学生理解这几种图表的不同适用情况，为学生进一步掌握数据处理技能，并完成本单元任务做出铺垫。微课5“数据处理的意义与步骤”是原理型微课，讲解了数据采集的方法、数据整理的意义与步骤、数据分析的概念与作用，使学生进一步了解数据的意义以及数据处理的过程。微课6“茎叶图和频率直方图”讲解了茎叶图和频率直方图两种较为高阶的数据呈现方式，涉及到的操作更加复杂，是针对学有余力学生的扩展类微课。微课7“数据处理学后考一考”针对整个单元学习的内容进行回顾，并通过嵌入的问题对学生进行测试。

采用系统化微课的主题单元教学能够更灵活地适应多种教学场景，学生很容易从面对面现场教学场景，迁移到在线学习场景（即利用教学平台发布的系统化微课，使纯粹的面对面教学成为混合式教学）。需要注意的是，在这两种场景下，由于教师监督指导作用的不同，对于微课交互设计的要求有所不同。

系统化微课设计与应用的策略

在本课题研究过程中，我们持续进行实践与总结反思，利用课堂观察、问卷调查、非正式访谈以及后台数据分析等多种方式发现问题，迭代改进。基于实践和相关理论，对于系统化微课的设计、制作与应用提出以下策略。

（1）从学生学习需求出发，充分发挥字幕的学习促进作用。微课视频的画面要清晰，涉及软件操作的内容要通过增加字幕进行适当解释说明，并保证字幕的可读性与辨识性，采用与背景对比度较大的颜色，字号尽量大，但不能遮盖重要教学内容，便于学生观看与学习。

（2）根据微课类型与应用场景，合理设置分段标注标签。在教学实践中，分段标签深受学生喜爱，除快速跳转之外，微课还提供了类似“文档大纲”的功能，有利于学生形成合理的知识结构。对于时长较长的视频微课，分段标注的数量应适中（通常以3～5个为宜）。标签上的文字要简洁明了、有概括性，不能过长，否则不便于学生快速查找定位。

（3）充分利用平台的学习数据，迭代优化嵌入问题。学生对于嵌入问题的评价并不都是正面的，嵌入问题的数量和类型，需要根据学生的学习目标、教学内容、应用情境进行调整。问题数量不宜过多，否则容易影响学生观看学习微课的流畅性;也不宜过少，否则无法引导学生探究原理或及时巩固所学知识。

加强嵌入问题的针对性和趣味性，可以在枯燥的知识讲解里加入少量活跃气氛的问题，嵌入问题在学生正确作答后不再重复弹出;在两次均回答错误后，显示该题目的文字解答，可让学生更好地进行自主学习。

（4）根据教学场景调整微课形式，谨慎灵活使用系统化微课。系统化微课既可以应用于混合学习，也可应用于纯在线学习。将系统化微课应用于混合教学场景时，要明确系统化微课是辅助教师的教学资源，而不能完全代替教师教学。在微课视频中的语速及演示速度要根据教师课堂讲解的速度决定。

系统化微课应用于在线教学场景时，教师的语言要更加精练，操作的演示速度不能太快，并且微课视频中要配以适当的文字说明，嵌入问题数量可以稍多，要突出微课的重要知识点和难点。这样可以在一定程度上代替教师强调重难点，同时可以提高学生的注意力。

结 语

长期以来，如何充分利用各种辅助技术、工具和资源提升教学的效果，是摆在中小学教育工作者面前的重要课题。本研究针对高中阶段信息技术课程的教学特点，以中学信息技术课程标准为宗旨，探索并实践了运用系统化微课开展教学的交互式、情景化的教学方法。我们经过两年多的不断探索，通过教学实践、调查反馈以及策略调整，对相关的教学方法、手段和策略进行了分析和总结。

研究表明，系统化微课可适应多种教学场景，有利于促进教学改革和提升课堂教学效率。微课中的标签和嵌入问题可以有效激发学生思考，提高学习效率和学习积极性。希望我们的努力能促进微课在高中信息技术教学中的运用，有利于促进学生信息素养的形成和全面发展。

注：本文系北京市教育科学规划2019年度一般课题“高中技术课程中利用系统化微课提高学生技术实践能力的教学策略研究”（项目编号：CDDB19198）研究成果

参考文献

[2] 胡铁生， 黄明燕， 李民. 我国微课发展的三个阶段及其启示[J]. 远程教育杂志， 2013， 31（4）： 36-42.

周贤波. 校企共建共享系列微课的探索与实践[J]. 职教通讯，2015（6）： 55-58+77.

Lorin W Anderson. 布卢姆教育目标分类学：分类学视野下的学与教及其测评[M]. 北京： 外语教学与研究出版社， 2009.

加涅著;皮连生等译. 教学设计原理[M]. 上海： 华东师范大学出版社， 1999.

作者单位：1.北京师范大学第二附属中学 2.北京师范大学教育学部教育技术学院