第一章 绪论
一、 问题的提出
（一） 研究背景
近年来，随着科学技术、信息技术的不断提高，教育逐渐走向信息化。2009年《中小学教师专业标准（试行）》提出，要求教师要将现代化教育技术渗透到教学中。近年来，微课蓬勃发展，它以短小精悍、趣味性和可视化的特点深受大中小学教师的高度重视和学生的喜爱。微课的制作和使用都离不开多种现代教育技术的支持，因此，微课是教师将现代化教育技术渗透到教学中很好的手段和途径。但在微课的制作、设计和使用过程中仍存在不足，笔者认为有必要加深对微课的研究。综合分析，本文的研究背景基于以下三个方面：
1. 信息技术及网络技术的支持 互联网、云计算机的出现为人们的生活带来便捷，在一定程度上推动了学校教育的变革，与此同时，也为在教育信息化时代产生的微课的制作和使用提供了技术支持。微课因其使用便捷，备受人们喜爱，是符合新生代学习需求的一种教学资源。关于信息技术和网络技术，国外发展的较为迅速、先进，在这些技术的支持下，逐渐产生了大量优秀的与微课相关的网站，如可汗学院、TED-Ed、Teachers TV 和 Watch Know Learn 等，它们的出现，为我国微课的制作和使用提供了理论和技术等参考。近些年，我国也逐渐产生了许多优秀的与微课相关的网站，如几分钟网、网易公开课、学堂在线和艾慕等。
2. 新课程改革的需求 2001 年教育部印发《基础教育课程改革纲要》中指出：“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合[1].”
随着新课程改革的深入，教育信息化水平的不断提高，发现传统教学已满足不了学生的需求，学生正接受着知识碎片化、信息超载的学习挑战，微课这种学习方式可以有效解决知识碎片化、信息超载的学习挑战的矛盾。微课作为支持翻转课堂的重要载体和新型的教学资源，日益受到全国各地广大一线教师的高度重视[2].
可见，微课是改革教学的辅助力量，我国于 2010 年由胡铁生教授提出“微课”一词后，它以雨后春笋般在我国迅速推广和发展，目前，全国、各省市等不同性质的微课教学大赛正在如火如荼开展中。
3. 培养教师的信息素养和信息化教学能力 为顺应时代发展，2011 年我国教育部颁布了《教育信息化十年发展规划（2011~2020 年）》，文件指出：“教育信息化充分发挥现代信息技术优势，注重信息技术与教育的全面深度融合[3].” 实现教育信息化离不开教师信息素养和信息化教学能力，教师在教学过程中加强现代信息技术的使用，如在教学过程中使用微课，实施翻转课堂等，是培养教师的信息素养和信息化教学能力的重要途径。
（二） 研究内容、意义及方法
1. 研究内容 微课在我国中小学备受欢迎，现阶段，相关学者大多研究微课如何在教学中应用并取得了一定的成果，但笔者在查阅文献的过程中发现，部分学者忽视了许多细节问题，如部分教师不知道如何设计微课，怎样提高制作微课的效率，不清楚在教学过程中怎样具体使用微课等[4].综合对国内外的参考文献分析，针对当前初中生物教学的现状及笔者的自身经验，探讨将微课更加有效的应用于初中生物教学中。本研究内容如下：
首先，总结分析国内外微课发展状况，并对微课、微课程和微视频概念进行界定，理清微课、微课程与微视频三者间的关系。
其次，通过调查问卷了解学生是否具备实施微课的硬件条件，学生学习生物的基本情况，对微课应用于初中生物教学中的兴趣及看法、意见等情况；同时，编制访谈提纲了解初中生物的一线教师对微课的理解、态度，微课对教学和学生学习有何帮助，在使用微课过程中存在的问题和困难等情况；通过调查结果了解到目前初中生物微课在教学中应用的不足，并针对反馈进行分析。
然后，通过对学生发放调查问卷后统计发现，学生具备微课实施的硬件条件，喜爱生物学科并愿意尝试微课，对生物学科基础知识掌握较好，但在学习过程中仍遇到许多困难。通过教师访谈的结果发现，教师使用微课的主要困难是制作微课的时间不够充分，掌握制作微视频的能力，但不知如何具体应用于实际教学中的方法等。为突破以上困难，本研究依据初中生物课程目标和教学内容，基于微课的设计原则，找出初中生物教材中适合制作微课的内容，探索导入新课类、重难点突破类、习题类和复习类这四类课型的微课制作流程，提高微课的制作效率。
根据微课的制作流程及教学内容编写教学设计并应用于实际教学中，解决教师不知如何具体应用于实际教学中的困难和学生学习过程中遇到的困难。本研究选择四个学习水平等情况相近的班级作为研究对象，将四个班级随即分为两个实验班和两个对照班，实验班采用微课教学，对照班采用传统教学。一段时间后，通过对实验班学生的访谈，了解学生对微课的喜爱程度，对自身学习有何帮助及对微课应用于生物教学中的建议。另一方面通过对实验班和对照班测试的成绩对比，检测微课应用于初中生物教学中对学生学习成绩的提升是否有所帮助。最后，总结分析本研究取得的成果及不足，并对初中生物微课的应用作进一步的展望。
2. 研究意义 第一，丰富微课设计原则的理论发展。微课具有短小精悍、针对性强、可灵活使用的特点，在课前、课上、课后的自主学习中均可以发挥作用。本研究的主要目的是将微课应用于初中生物教学中，利用微课的特点及优势弥补初中生物教学中的不足，通过对初中生物课程目标和教学内容做深入的研究，形成初中生物微课的设计原则。
第二，对微课应用于初中生物教学的实践起着推动作用。目前，我国关于微课应用于初中生物教学的应用研究已取得一部分的成果，但对具体的微课制作流程和实施过程阐述的不够具体。本研究通过制作初中生物微课的制作流程并应用于实际教学中，借助案例叙述具体的实施过程，丰富了微课应用于初中生物教学的实践研究。再者，部分教师不愿意接受微课，极大的原因是制作微课的前期准备工作，需要教师的大量精力和时间，导致工作效率低。针对这一问题，国外已建立了成熟的微课制作团队，通过形成教学团队的分工合作以保证提高工作效率和微课的质量。然而，我国只有部分学校满足这样的条件[5],主要原因在于，我国经济发展不平衡，各地的教育水平不同，对于一些师资力量薄弱的学校，无法形成教学团队，因此要提高微课制作的工作效率来解决这一困难。本研究探索微课的制作流程，着眼于生物微课的实践应用，提高微课的制作效率，以期为教师提供参考，推动微课在初中生物教学中的应用。
第三，培养学生自主学习能力，为终身学习奠定基础。微课具有教学效率高、长度短、容量大的特点，丰富了传统的初中生物教学资源。将微课融于初中生物教学中，课上应用微课，学生观看微视频后，通过小组探究活动，培养学生合作自主学习能力；若在课后应用微课，学生在课后时间主动利用微课进行新课的预习或对先前知识的复习，培养学生学习的自主性，提高学生的自控能力。而且，通过对相关文献分析后发现，微课具有一定的启发性，它不仅注重知识的学习，更注重落实素质教育，满足学生学习自主性的需要，有利于提升学生自主学习能力，为学生者的终身学习打下坚实的基础[6].
3. 研究方法
（1）文献分析法 研究的文献主要有三个来源：一是在中国知网上查阅的期刊和硕博士论文，从中了解国内外关于微课及相关概念的界定，并综述当前的国内外研究现状；二是网络微课，如中国微课网和果壳儿网等，笔者通过对中国微课网上的参赛作品，分析微视频的组成及注意事项，同时，以学员的角色在果壳儿网学习与微课的设计、制作等相关的网络微课；三是关注有关微课学者的微博，如焦建利教授的官方微博定期会更新与微课相关的研究进展及心得等文章，以及讲座视频等。以上文章、视频等资源让笔者更加深入的了解微课，并能准确的区分微课、微课程及微视频间的异同点，这为接下来的实践研究做理论基础。
（2）调查法 本研究采用的调查方法主要有问卷调查法和访谈法。笔者在微课应用于初中生物教学中的前期和后期对学生进行问卷调查和访谈，了解前期学生是否具备实施微课的硬件条件，学生学习生物的基本情况，学生对微课应用于初中生物教学中的兴趣及看法、意见等情况；后期了解学生对微课的喜爱程度，对自身学习有何帮助，为微课应用于初中生物中提出建议，多方位验证研究结论。
同时，编制访谈提纲了解初中生物的一线教师对微课的理解、态度，对教学和学生学习有何帮助，在使用微课过程中存在的问题和困难等情况并提出建议以期掌握微课在初中生物教学中的实施情况，及时做出改进措施。
（3）行动研究法 本研究通过访谈法了解到，教师在制作和使用微课时存在着制作微课的时间不充分，不知如何具体应用于实际教学中的方法等问题，探索初中生物微课的制作流程，编写微课的教学设计并将其应用到实际初中生物教学的课堂中，最后，通过对实验班学生的访谈和实验班与对照班平均成绩的比较，总结分析实践效果并加以展望。
（4）观察法 在课堂实例研究中，笔者将采用课堂教学观察的方法，通过观察学生反应、保持注意力的时间、小组合作时的参与程度反馈微课的实施效果。
二、 国内外研究现状
（一） 国外研究现状
20 世纪 60 年代由美国北爱荷华大学 LeRoy A. McGrew 教授提出的 60 秒有机化学课程和英国纳皮尔大学 T.P.Kee 教授提出的一分钟演讲被认为是微课的雏形。
1998 年新加坡教育部开始实施微课研究项目，重视教学资源的建设。2006 年美国萨尔曼·可汗在为了方便教授亲戚家的孩子学习，便将教学过程拍成微型视频并传到网上，结果获得了超高的点击量，这便引起可汗对微型视频的高度重视，最终于 2007 年创办了可汗学院，被认为是微课应用于教学中的开端。直到 2008 年，美国圣胡安学院高级教学设计师、学院网络在线办事经理 David Penrose 正式提出微课的概念[7],并提出建设微课的五步骤：罗列教学核心概念；写 15~30 秒的介绍和总结；录制长为 1~3 分钟的视频；设计引导学生阅读或探索课程知识的课后任务；将教学视频与课程任务上传到课程管理系统[8].该学院还将这种教学资源应用于教学中，发现这种方法有利于增强学生自主学习能力。随即，美国大部分中小学开始尝试使用微课教学，均取得了良好的效果。部分中小学直接利用可汗学院的微课资源进行教学，最受欢迎的要数 2008 年由乔·托马斯创办的 WatchKnow Learn 资源库，更适合中小学生学习，他们的创设理念就是为了对学生进行素质教育，他们会邀请教育工作者们推荐微视频，然后采用维基框架和理念，对那些视频进行审核和批准，进行恰当分类，这些视频是从互联网上找到的最优质的视频，涵盖中小学（3~18 岁）的所有教育主题，而且儿童观看绝对安全[9].同年，英国新生的 TES 资源网站也备受中小学教师喜爱，它涵盖了中小学及幼儿园的微课，为教师和学生提供丰富的课外教学和学习资源。2008 年至今，美国知名大学陆续建设大型开放式网络课程平台，如 Teachers TV、Coursera 等，丰富了微课这一资源的建设。
国外较有代表性的微课项目主要是可汗学院和 TED-Ed.前者于 2006 年由萨尔曼·可汗成立一个非盈利的教育性网站，其教学内容通过电子黑板系统的形式呈现，上传至 YouTube 网站平台上，以供人们享受到高品质的教育服务。可汗学院的微课主要有数学、天文、化学、生物等诸多学科。近些年，可汗学院与麻省理工学院等名校合作，增添新的学科，如医学、实验等，目前，该学院最大的特色在于有较健全的自主学习体系，学习内容由浅至深，学生可清楚地掌握学习路径。后者是 2011 年在 TED（Technology Entertainment Design）大会上新增的教育频道，该频道包含 32 个主题，涉及面广，包含大中小学课程，如数学、健康、心理和科学等，其教学内容通过真人或动画人物演讲的形式呈现，生动有趣，符合学生的身心发展特点。TED-Ed 最大的特色在于支持学习者对视频进行翻转，师生互动性强，学生可对疑难点进行反馈总结，教师可及时了解学生对知识的掌握情况。两者微课项目均配备相应的课程说明，课后测试等环节，测试合格后颁发勋章，学生可通过自主学习来完成相应课程。但 TED-Ed 测试内容不如可汗学院完整。
综合分析，国外对微课的研究较早，较重视微课在教学中应用方面的实践研究。微课的使用方式灵活多样，生动有趣，教学内容涉及数学、生物等多种学科，适用于不同年龄阶段的学习者学习和参考，满足学生自主性学习的需求，在提升学生的知识水平的同时，也有助于提升学生素质水平。国外关于微课的资源建设与应用方面，形成了大量有参考意义的成果，如 edX、Teachers Tv、Watch KnowLearn 等资源网站的建设，为我国微课的建设和发展提供借鉴和参考。
（二） 国内研究现状
我国微课的概念最早由胡铁生教授于 2010 年提出并推广。2011 年，胡铁生教授所在的佛山市教育局举办了首届中小学教师优秀微课作品大赛，共征集 1700多件优质规范的参赛作品[10],微课的内容丰富、质量高，吸引了各专业的教育工作者们，其作品类型主要有讲授类、说课类、复习类、习题类、实验探究类，参赛作品的微课制作形式多种多样，有以电子黑板系统为主要制作方式的，有以 PPT结合录屏软件为主要制作方式的，还有采用手机加白纸这种简便方法为制作方式，百花齐放，取得了良好的效果，在微课的征集、培训、评比的过程中，推动了我国微课在教学领域的蓬勃发展，是微课向全国深入发展的良好开端。2012 年 11月，教育部教育管理信息中心、《中国教师报》依托移动互联网“教育通”云平台，举办全国首届微课大赛，面向全国，征集了 20000 部作品，这次大赛的举办，使得教师更加意识到微课这一教学资源的重要性，使微课走进课堂。2012 年 12月至 2013 年 8 月，教育部全国高校教师网络培训中心举办了第一届全国高校（高职高专）微课教学比赛，全国 31 个省、市自治区 1600 所高校 12000 余人参加，评选出优秀作品 1500 多个[11],效果非同凡响。2014 年“泰微课”上线开通，它是由泰州市教育局推出的面向中小学课外学习的微课平台，该平台由近七万多个视频涉及到语文、数学、英语等 9 门学科，泰微课非常值得各省市教育部门借鉴和启发，该平台的建设依靠一线教师，在微课建设过程中，不仅提升了教师信息化教学能力，同时也有利于微课的开发。2015 年，部分省市的教委开始积极搭建微课资源库，开辟了教育工作者们获取教学资源的新途径，再者，通过观摩优秀的微课有利于教师的成长。与此同时，教育部全国高校教师网络培训中心面向全国高校各学科教师举办了第二届微课大赛，于 2016 年进行评选。现阶段，我国各省市教育部门举办的微课大赛如雨后春笋般蓬勃发展并取得了良好的成绩。
自微课在我国出现开始，短短 5 年时间里，逐步建立了种类多样、内容丰富的微课资源库，如：中国微课网、国家开放大学五分钟课程网、徐州市教研室的“彭城课堂”、华南师范大学的“凤凰微课”项目、上海师范大学数字故事网站、华东师大慕课中心获奖微课（C20）。其中，面向中小学教师的资源库主要有中国微课网，该网站注册账号后可以上传自己录制的微课视频，网站设置的评论区1流程和相应软件资源包，为初学微课的教育工作者带来一定的便捷。
2012 年胡铁生教授总结了“中小学区域微课资源建设的共建主体”、“一线教师开发微课的过程”[12]等实践经验。在胡铁生研究的基础上，黄建军、郭绍青提出了微课教学设计的流程，提出了微课制作的技术要求、设备配置与制作方法[13].2013 年黎加厚在教师培训过程中，提出了微课设计的 17 条建议[14].2014 年郑小军、张霞归纳了微课创作过程中八类常见问题，总结了“去粗取精、删繁就简、引发思考、隐形知识显性化、抽象知识可视化、操作技能动态化、音画同步、视听一致”等微课创作应遵循的原则。2015 年至今，我国关于研究微课的学者，如胡铁生、黎加厚、郑小军教授等人，他们逐渐注重自身的官方微博的建设，通过关注他们的官方微博，可直接获取最新研究动态和与微课相关的文章及讲座视频等。
综合分析，我国微课正蓬勃发展。无论是国家教育部还是各省市教育系统都非常重视微课在教学中的应用，通过举办教师培训和微课大赛等活动，培养教师在教学中使用微课这一教学资源的意识，并在制作和使用微课的过程中，提高教师现代化信息技术。同时，我国微课资源库的建立也方便教师提供了搭建微课资源库，开辟了教育工作者们获取教学资源的新途径。教师们还可以关注我国关于研究微课的学者的官方微博，了解我国微课研究进展，不断拓展制作和使用微课的能力。然而，我国国情告诉我们，微课在一些发达地区发展的较为迅速，但我国大部分地区经济并不发达，网络设备等不先进，不健全，这部分地区满足不了制作微课的基本条件，所以微课在我国不能大范围开展。与国外相比，国内配套资源较匮乏，评价机制单一，质量良莠不齐，这些问题将成为我国微课研究趋势。
