第四章 初中生物教学中微课的设计与应用案例研究
一、 初中生物微课设计的前期分析
微课的出现满足当前学习型社会的需求，符合现代教学媒体技术的发展趋势。自 2002 年胡铁生教授第一次提出“微课”一词开始，这种教学资源备受教育系统、教育机构及高校所关注，是将信息技术应用于教学中的重要途径之一，是教育信息化建设研究的新对象。笔者通过国内外相关文献的查阅，结合上述对学生调查及教师访谈的结果，通过对初中生物课程目标，内容，学习者的特征这三个维度进行微课教学设计的前期分析，为接下来的微课开发与设计提供支持。
（一） 初中生物课程目标和内容分析
1. 课程目标 在《初中生物课程标准》（以下简称《课标》）文件中提出了课程的基本理念，即面向全体学生，实现因材施教，使每一位学生都能得到充分的发展。基于这一理念制定了课程总目标，概括为获得生物学基本知识并应用于实际生活中、初步具有生物学实验操作的基本技能、养成科学的思维习惯、理解人与自然和谐发展的意义等[28].本研究对象所使用的教材为人教版七年级生物上册，该册书的课程目标主要是获得生物体的结构层次、生命活动等生物学基本知识，学会使用显微镜并具备一定的实验操作能力，培养学生热爱大自然，提高环境保护意识等。该书共由三个单元组成：生物与生物圈、生物和细胞和生物圈中的绿色植物，综合分析，第三单元中涉及的课程目标全面，教学内容及可选择的教学方法丰富多样，适宜制作和设计微课。同时，微课的使用时间和方式灵活多样，学生可根据自身情况调控学习的进程和速度，满足不同学生的不同需要。将微课应用于初中生物教学中的方式对学生来讲较为新鲜，可使学生积极参与课堂教学中，因此，在初中生物教学中使用微课有助于实现课程目标的要求。
2.教学内容 初中生物的教学内容着眼于全体学生的全面发展的需要，以提高学生的生物科学素养为主要目的，在教学中不断渗透“STS”教育，构建人和生物圈的知识体系。本研究对象所使用的教材为人教版七年级生物上册，纵观全书，选定第三单元《生物圈中的绿色植物》为设计微课的主要内容。知识内容主要分为以下四个部分组成，第一部分让学生了解生物圈中的绿色植物的种类、生活环境及与人类的关系，第二部分重点介绍被子植物的生命周期，第三部分介绍了绿色植物在生物圈中作用，第四部分介绍了我国植被的主要类型及面临的问题，如何保护植被。该单元知识具体，教学目标明确，知识点间逻辑性强。从教学手段上讲，该单元探究活动丰富多样，具有一定的开放性。具有针对性强、容量大的微课可以实现以上要求，即在有限时间内将部分知识点或重难点进行系统的总结，满足学生对知识主体的把握，同时利用实际生活中的实物等使学生更易理解所学的知识。通过以上分析，该部分内容适合利用微课教学资源设计教学。因而在具体教学中，教师要了解学生的需要，将部分较难理解、抽象的概念转化为学生容易理解的知识。同时，教师可运用多种教学手段使学生积极地参与探究过程，利用生活现状和实例创设情景进行生物教学，将知识转化为学生可接受的知识经验。
（二） 学习者学习特征分析
从“注意力 10 分钟法则”中我们可以得出，一节课中学生很难持久保持高度的注意力，易受到外界环境的干扰分散注意力。本研究的研究对象是初中生，年龄在 13 岁到 14 岁左右，处于人生第二个关键期--青春期，这阶段学生的注意力、思维方式等均在不断完善发展中。
在注意力发展方面，学生可以受主观意志控制自己的注意力，但意志力不强。
教师可以通过设计丰富有趣、具有一定个性的教学活动引起学生的无意注意。再者，笔者通过问卷调查发现：学生希望老师提供音频类的学习资源。微课是以微视频为载体，满足了学生的需求，且微视频生动形象的特点适合调动学生的积极性，利于提高学生的注意力。
在思维发展方面，该阶段的学生抽象思维已占主体，但仍需要进一步发展和完善，学生在学习抽象知识时仍存在一定难度。从总体上看，初中生的抽象逻辑思维常常需要具体经验的支持，含有较多具体形象成分。因此，教师在教学时尽量使用直观教具，但有些直观教具并不便于携带或持续时间短，教育工作者可以将实物等直观教具整合于微视频中，便于携带和反复观看。
在兴趣方面，学生愿意主动探索新知，容易被具体生动的事物吸引，微课具有一定的可视性和趣味性，教师可通过精心的教学设计和精彩的教学资源，激发和维持学生对生物的兴趣。
二、 初中生物微课的设计原则
本文对微课及相关概念、所需环境条件和微课应用于初中生物教学中的可行性等进行分析，不难发现，微课已逐渐应用于初中生物教学中。综上所述，笔者通过查阅相关文献归纳总结，结合已有的经验概括了在设计初中生物微课时应遵循的几项原则。
（一） 学生中心原则
微课的实施对象是学生，学生是学习的主体，是评价使用微课效果的主体，其效果主要通过学生所体现。因此，教师在制作和设计微课时要充分考虑学生的身心发展特点、经验和认知程度，精心设置微课环节，选择教学内容，使微课具有一定的针对性，充分发挥学生的主体性，重视生生交流所产生的教学效果，有利于培养学生间交流合作的能力，激发学生的积极性和主动性，保持学习动机。
（二） 突出学科特点原则
不同学科的教学目标不同，教师在设计微课时不仅仅要完成教学内容，更要实现本学科的培养目标即提高学生的生物科学素养，鼓励学生用批判思维思考问题，科学严谨的分析和解决问题，将所学知识运用于实际生活中。微课的设计要突出学科特点，在传递知识的同时，教会学生学习和生活，为终身学习打下坚实的基础，充分实现教育是有目的培养人的活动这一本质。
教师可利用学生的年龄阶段特征设计具有一定学科特色的微课，唤起学生对学习的积极性和主动性，在保证良好的教学效果的前提下使微课具有一定的特色，学生才会主动观看微课，否则就失去了微课的价值。
（三） 资源多样化原则
微课的设计、制作及实施等过程是建立在多媒体等技术的基础上实现的，课堂资源和教学资源广泛。微课要做到有声有色，因为学生学习微课主要通过听和看的方式。教师可将图片、音频、视频、动画与实物等多种资源整合起来，根据学习内容充分利用合适的资源，以开阔学生的视野。
（四） 简单实用原则
微课的显著特征集中在“微”字，在设计微课时要充分体现简单实用原则。“微”字我们可从以下两个方面来理解：一是实践操作要“微”,常在 5~10 分钟左右，充分利用类碎片化的时间，适合应用于现在的生活节奏，而且存储空间小，可储存在手机、平板等移动设备中随时播放，在网络条件满足的情况下可随时查找在线观看学习，进行资源共享，这种简单实用的特点是传统课程所欠缺的，从宏观角度讲，微课是实现学习型社会的途径之一；二是思想观念要“微”,微课只是针对某一知识点或重难点等内容进行充分解释，具有一定的系统性和针对性，同时再适当的加入趣味性，有利于提高微课的教学效果[29].
三、 初中生物微课的制作流程
微课的应用分为三个途径：一是在传统面授教学中的应用实践，二是在翻转课堂中的应用实践，三是在未来教室的应用实践。本文通过对教学目标、教学内容及学情的分析，以此为基础，拟设计四种类型的初中生物微课：讲授新课类、重难点突破类、习题类及复习类，其中，讲授新课类属于第二途径，即微课在翻转课堂中的应用实践，重难点突破类、习题类和复习类则属于第一途径，即微课在传统面授教学中的应用实践。关于这四类微课的制作，笔者分别设计了微课的制作流程：
（一） 讲授新课类
讲授新课常分为六个教学步骤：学生课前复习，创设情境引入新课，知识点的讲解，重难点知识的讲解，小结，练习巩固等。针对以上教学步骤，笔者对比分析了传统教学和使用微课教学的不同点，见表 4-1:
通过微课和传统教学的教学步骤的对比不难发现：应用微课教学，教师通过导学案等手段指导学生课后自主学习，课上可有充分时间进行小组讨论、重难点知识的讲解以及习题的练习，提高了学习效率，利于培养学生的自主合作能力。
在讲授新课类微课的制作时，教师首先要选定教学内容，对教学目标、学生情况和制作微课的条件进行分析，选择教学方法、教学手段及教学工具；然后设计微课（含导学案的设计），收集所需材料并制作成课件，采用录屏的方式录制微视频后进行优化编辑。具体流程如图 4-1:
（二） 重难点突破类
传统教学中突破重难点的方法有很多种，如将抽象知识具体化，围绕重难点设置问题、启发探究等，可以实现重难点的突破，但不足的是不能课后反复观看学习。若将教学重难点录制成微视频应用于传统教学中，一方面，学生通过直观形象的教学资源更容易理解和掌握重难点，另一方面，学生课上或课后都可以反复观看学习，提高教学效率。
在重难点突破类微课的制作时，教师首先要根据学生现有的知识水平和教学目标确定教学重难点，然后设计微课，收集教具等相关材料，其中材料尽量选择生活中常见的实物而非图片；最后采用录屏的方式录制微视频并作后期优化编辑，并将微视频应用于传统教学中，设置相应练习作为知识点的巩固。具体流程如图4-2:
（三） 习题类
习题类的微课教学内容主要源于日常教学中的积累，包括课堂小测、课后习题、单元练习中学生易错、专题类习题或有一定难度梯度的练习题等。此类型的微课并不适用于对某次测试卷上的习题讲解，而传统的习题课便是集中对某次测试卷的讲解。与传统教学相比，运用微课教学方便学生课上和课下反复观看学习，而且微课将典型例题集于一体，利于学生系统的掌握该部分习题。
在习题类微课的制作时，教师首先要分析教学重难点及考试大纲，根据需要做成易错类、专题类或难度梯度类的微课，然后，录制微视频并进行后期优化。
课堂上在讲解相应内容时播放即可，通过实践，笔者发现易错类的微课建议在课下使用，原因在于课下学生可根据自身情况掌握微课的学习进度；专题类和难度梯度类则建议课上使用，根据学生情况反复播放微视频。一般一节微课讲解的题的数量不宜过多但要典型，并配有相应的变式训练习题，利于学生对该部分知识的理解和巩固。具体流程如图 4-3:
（四） 复习类
这类微课主要针对专题知识或重难点知识的复习，该课程类型与之前的课程类型不同之处在于复习类涉及范围广，主要集中于考试前期的课中和课后使用，课中使用有助于学生对知识系统化的理解，课后使用利于学生对知识点的巩固。
与传统复习课相比，利用微课方便学生课后反复学习，循环利用，可适当设计相配套的习题加强学生对知识的掌握。
在复习类微课的制作时，教师首先要结合学生情况，分析教学重难点和教学目标，确定复习内容；然后，采用录屏的方式录制微视频后进行优化编辑；最后，在复习课中播放此微视频即可，通过学生的表现情况加以修改。具体流程如图4-4:
