基于CS的小学科学微课程的设计与开发

摘要:随着时代的发展,教育科学技术的进步,教学模式多样化,微型课程的出现也使教学方法清晰有效。微课作为一种新型教学方法目前广泛受到教育工作者和大众的关注,对于小学科学课程而言,微课将教与学和教育资源紧密结合,以教学视频的形式着重于一个知识重

  摘要:随着时代的发展,教育科学技术的进步,教学模式多样化,微型课程的出现也使教学方法清晰有效。微课作为一种新型教学方法目前广泛受到教育工作者和大众的关注,对于小学科学课程而言,微课将教与学和教育资源紧密结合,以教学视频的形式着重于一个知识重难点教学,这对于培养学生的科学素养和学习能力起着不可忽视的作用。目前而言,针对小学科学的微课实践讨论较少,故本文在2017年2月教育部发布的新课标的视角下,将展开对小学科学微课的设计与开发,以教科版《科学》五年级上册“食物链与食物网”一课为实例,对教学实践进行了简要的探究,结合理论与实践,提出了合理的建议,以适应当前小学科学教育,更好的指导学生学习,高效完成小学科学教学任务。
  关键词:小学科学;微课设计与开发
基于CS的小学科学微课程的设计与开发

  一、引言

  (一)选题背景

  1.信息时代基础教育教学方式变革的背景
  当今世界进入了“微时代”,无论是微博、微信还是各种社交手段都使人们的生活发生着巨大的变化,与此同时,在线学习与移动学习的逐渐发展,比如网易云课堂引进和开发了大量世界名校的公开视频,其中包括TED(technology,entertainment,design)(TED大会是各领域的优秀人士通过演讲的形式传播新的创意、看法、观点)、可汗学院等组织的精彩视频,也有慕课网的出现让人们接触到国内优秀的在线学习课程。微课程的出现正是适应了时代的要求,将知识碎片化和微型化,强调一个知识点的突出,通过一个短小精悍的视频供学生和教师反复学习和使用,也使得重点和难点更加清晰。越来越多的教育工作者也在微课程这一新领域投入精力进行学习研究和使用。
  2.小学科学课程标准背景下小学科学微课发展现状
  2017年2月15日教育部关于印发《义务教育小学科学课程标准》的通知里强调“教师要加强实践探究过程的指导,注重引导学生动手与动脑相结合,增强学生问题意识,培养他们的创新精神和实践能力”[1]。微课的应用能够让教师对学生自主探究的方法进行正确指导,一堂微课不光可以呈现视频、图像等素材,还可以通过正确是操作示范,结合清晰的讲解,使学生有想法、有方法、符合正确程序进行操作实验。因此,在现实生活中,无论是教学中教师在某一节课上对微课的合理应用还是课后学生自主深入理解重难点知识,微课都能起到辅助学习,扩宽教学视野的作用。对于工作繁忙的一线教师而言,对其提出恰当的设计和制作建议也十分必要,为了取得更好的教学效果,本文将对此根据实例提供一些实用性参考。

  (二)微课程的概念鉴定

  微课程(以下“微课”同义)是从“翻转课堂”中引出的概念,对于微课的释义,我国国内教育学家有不同的看法。著名微课创始人广东佛山教育局学者胡铁生认为“微课是微型课程的简称,它是以微型教学视频为主要载体,教师针对某个学科知识点(如重点、难点、疑点、考点等)或教学环节(如学习活动、主题、实验、任务等)而设计开发的一种情景化、支持多种学习方式的新型在线网络视频课程[2]。微课既不同于传统单一的课件、教案、课例、试题等资源类型,又是在传统教学资源基础上继续和发展的一种新的资源类型和应用方式”[2]。根据教学论的系统观,上海师范大学教育技术系教授黎加厚认为“微课程”是指时间在10分钟以内,有明确的教学目标,内容短小,集中说明一个问题的小课程”[3]。在黎加厚教授看来,微课是一种既可以促进师生互动讨论又可以发展学生个人化的理想化教育模式,微课的出现也激起了人们进行教学改革的热情。
  无论从哪种定义的角度来看,我们可以简单归纳出一个微课程的必要因素:首先,它是围绕一个知识点由软件制作的时长在10分钟以内的“微视频”。其次,视频制作之前必须有脚本设计,针对对象为学生学习的教学设计。最后,通过微课可以使得用户在移动端随时随地学习。这种新的应用无疑在改变着教学两端的交互方式,笔者认为,基于微课的最基本要素,在某些特定学科教学当中,微课程无疑还有着巨大的探究潜力。
  微课程与目前的大型在线学习课程的慕课有所不同,本文将从以下几方面做一区分:
  从受众的角度来讲,慕课是一种开放式的网络课程,它面向的是那些想学习但却受到条件限制的人,网络平台中开放的很多慕课都是大学教育和职业教育。比如在“网易公开课”,还有“学堂在线”、“慕课网”这类发展已经较成熟的慕课平台可供有上网条件的学生学习。微课的受众目前定位主要是中小学生,作为基础教育的辅助教学手段。
  从规模大小的角度来看,慕课在全球范围内发展广泛,我国目前也引进了国外一些优秀网络课程资源,在微博,各种公开课平台上可以随处可见TED演讲,国内很多优秀大学也录制了自己的在线学习课程,无论是大学生还是对某一领域有兴趣的人都可以通过免费或者收取一定费用的资源来学习。微课相对慕课来说规模较小,没有大规模普及,仅仅是在部分地区的中小学和高校举行微课比赛,但是微课资源库也在日益完善。
  从形成结果来看,慕课中设计的系统学习通常配有完整的课后检测、评价体系,也就是说,在一节课上完之后学生可以通过测验获得分数,再反馈到新学习当中。有些慕课平台和高校合作采用学分制,通过收取一定费用的在线学习后,学生可以获取高校的学历证书。如我院的学生就可以通过“尔雅”网课的学习获得一定的学分。微课尽管在课后会有教师布置的作业,但是往往学生执行力不强,很少完成。微课对资源的利用却更具有针对性,一节课结束后学生更深刻理解某一难点,完成知识体系的更新,补全漏洞,学生依据自身实际需求个性化选择课程,如果想要增强巩固练习会很有效果。

  (三)微课设计的理论基础

  1.建构主义理论
  建构主义者强调,是知识的主动建构者,教师作为引导者要指导学生应用正确学习方式,内化知识,完善自己的知识体系。小学科学学习过程中,学习者可以利用已有学习工具和资源,在教师有意搭建的接近现实的情景当中意义建构学习知识,切实解决现实问题,如果条件具备也可以自己动手操作,从而使学生在微课实现自主学习。
  2.多媒体技术理论
  多媒体的应用在当今的教育中已经相当普遍,多媒体在小学科学教育中的使用有多种方式,通过视频、图片、动画,可以突破教学重难点,文字、图像、动画、声音的不同衔接使多媒体在很大程度上的发挥出了辅助作用。学习者通过各种实时信息与媒体互动,最终达到预期。
  在小学微课的开发中,设计的PPT要合理,有利于教学,使学生感知到学习知识的趣味性。同时,对多媒体的操作要熟悉准确,以调动学生学习积极性为目的,将具体化、现实化的知识内容呈现给学生,解决生活中遇到的问题。

  (四)国内外研究现状

  微课程的这一概念早先出现在国外。20世纪60年代,X阿依华大学附属学校与X斯坦福大学分别推出了微型课程,又称课程组(Minicourse)和微型教学(Microteaching)目的在与推动学校资源的建设,提高教师教学技能与学生的兴趣[4]。为了在非正式场合普及化学知识,X北爱荷华大学教授提出了“秒课程”概念,将一堂课程分为三个部分。而现在我们熟知的微课程概念则由X新墨西哥州圣胡安学院的高级教学设计师戴维·彭罗斯(DavidPenrose)于2008年提出。微课程也被其称为“知识脉冲”[5]。
  早在20世纪80年代,国内就开展了微课程的研究,一些优秀著名的国内微课先驱学者带领一线教师积极参与制作开发微课新资源。按照新课标和教学实践的要求整合教学资源,以更适应教师的教学。虽然国内微课程的发展较晚,但是在互联网教育的背景下近几年有大量的学者投入研究,以设计和开发新的教育资源。各大高校与中小学也在开展各种微课大赛,将微课的发展置于实践层面。广大中小学教师经过培训后进行教学设计和拍摄录制微课,使目前的微课视频应用于实际教学当中。
  本文将呈现目前重要的几个微课网站以方便读者查阅微课资料,浏览优秀微课资源:
  中国微课网(中小学微课大赛),该网站包含中国微课大赛、翻转课堂课题研究、翻转课堂教学平台、教师专业培训等板块帮助教师发展现代信息技术,学习并获得更多微课教学资源。
  全国高校微课教学比赛官网,该网站通过举办微课教学比赛发展高校微课,并且为广大高校教师提供了交流沟通平台。
  浙江微课网,该网站包含了微课大赛、学做微课、晒微课等板块,内含浙江省各级优秀教师所制作的多种微课和正在进行的微课制作活动。
  微课慕课网,该网站类似于搜索引擎可以输入关键字词直接搜索相关微课,分类明确,从小学教育到高等教育再到继续教育均有涉猎,此外,有关微课制作的课件、动作制作技术也包含在其中。

  (五)研究方法

  文献研究法:在知网上对国内外微课程的设计、开发与实施设计以及小学科学微课程的等方面相关的文献资料进行搜集和整理,分析国内外微课程的发展的现状,对微课程的必要因素进行总结,为后期探究提供理论基础。
  案例研究法:笔者在查询资料后找到了目前国内主要的微课网站(如中国微课网、微课网、浙江微课网等),浏览、学习优秀教师上传在各网站的小学科学微课案例,选取典型案例分析总结,为本文的教学实例设计与开发提供经验。
  根据以上方法本文将选取小学科学课程中典型案例分析,提炼微课设计与制作策略,最后总结出微课设计与开发过程中应该注重的问题。

  二、基于CS的小学科学微课程的教学设计

  (一)小学科学微课程设计原则

  1.科学性
  科学这门学科本身具有严谨性,一要注意知识内容的科学性,符合自然发展规律和科学现象。二是要保证教学方法的科学性,使用适合学生年龄特征和本节课知识特点的教学方法,最好每个学生结束课程后都能从中有所收获。三是微课教学问题设计要有科学性,一堂好的微课必须设置恰当合理的问题,问题要准确、符合学生的实际知识水平。
  2.教学性
  教学性的微课教学设计是指教师能通过微课教学对学生的科学学习产生积极意义。在这个过程中“教”与“学”都要强调,缺一不可,尽管教学双方是通过媒介产生教学活动,但是教师在视频中的声音、图片、动画的呈现传递给学生知识的宗旨没有变。对于学生来说,在短小精悍的一堂微课结束之后,要能将教师所传授的知识内容变成自己的,简单来说,就是要懂了,明白了,清楚了。教学性原则是微课教学设计的重要原则,教学是一个动态的过程,需要教师与学生双方共同参与,有准确的目的和任务,所以这既离不开“教”,也要时时记住离不开“学”。
  3.艺术性
  教学是一种组织有序与设计协调的艺术,小学科学微课由于教学形式变更更加讲求艺术性。因此,在微课设计过程中要注意,一注意整体安排的协调性,开头导入部分不可过长1-2分钟即可,在知识点之间的衔接上合情合理,最后结尾要简洁明了,稍作总结。二注意微课设计要脉络清晰,在哪部分需要做什么,达到什么样的教学效果,有怎么样的知识线索,明线和暗线的整合都要考虑完整,并且要伴随丰富的内容形式,这是知识与情感的交融,人文精神的体现。
  4.技术性
  在微课设计的过程中技术操作性要考虑进去,清晰的设计思路需要良好操作水平的支撑。因此在微课设计中个人需要了解最新的现代教育技术,提高制作水平,结合现有经验,努力设计开发出高水平的微课作品。

  (二)小学科学微课程的设计影响因素

  1.小学科学课程理念
  根据2017年2月15日教育部发布的《义务教育小学科学课程标准》当中的课程基本理念,本文将从以下四方面结合分析:
  (1)科学课程要面向全体学生
  从2017年秋季开始,入学儿童就要接受系统性的科学教育,“面向全体学生”也不单单指一个班集体内,一次课堂中的学习,而是更大范围从科学素养的培养着手,使得每个学生学习好科学,在科学课堂上有属于自己的收获。微课不仅仅是课堂中的辅助手段,也可以在有学生没有听懂的课后,反复拿出来使用理解重难点知识,而实验性微课的学习无疑能在反复播放中指导学生实践,增强学生的实践能力。微课程的使用也可以在更大程度上能够启发思维,激发兴趣。
  (2)科学学习要以探究为主
  在小学科学课程的基本理念中,探究式学习是一个核心概念,教学互动中要驱使学生内在动力,使学生自己发现问题、解决问题,形成自己对问题的理解,做出合理解释,最后就得出的结论和同伴总结讨论分享经验。同时,教师可以将探究式学习与一节课需要使用的其他学习方式结合起来,让儿童亲历科学探究过程,产生浓厚兴趣,在探究中形成概念的认识。
  (3)科学课程的教学应该保护学生的好奇心和求知欲
  小学期间,尤其是低年级的小学生,往往具有很强好奇心和求知欲,这对学生自己主动探索科学奥秘来说是一种强大的内在动力,也是终生学习的重要驱动力,小学的科学课程的教学就应该兼顾知识、社会、儿童三方面的需要,增强知识的趣味性、逻辑性、可读性,给学生营造乐于探究、主动探究的氛围,最终达到使学生学到科学知识与方法,保护其好奇心与求知欲的目的。
  (4)科学课程中学生居主体地位
  学生是学习过程和发展过程的主体,而教师是学生学习过程当中的引导者,引导学生应用自己的已有经验,调动身边各种有效资源,积极主动的探究学习。在师生关系中,科学课程要突出学生的主体地位,使学生学会自己学习,自己主动与他人寻求合作学习,在遇到困难时不退缩,而是积极的想解决办法,自己解决不了再寻求帮助。这样培养出来的学生,才会成为XXX背景下有终生学习能力的学生。
  2.学生情况
  (1)学生年龄特征分析
  学生年龄特征指的是学生在某一年龄阶段身心发展的水平和状态,包括心理特征和身体特征两方面,在结合教学分析时一般着重于心理特征分析,尤其是从学生目前所有经验出发,指出在某一阶段,学生能达成的成就有哪些,哪些经过教师指导可以完成。
  就《食物链与食物网》一课中的学生年龄特点来讲,五年级的学生大多是在11岁左右,经过前几年的学习具有一定的科学知识,并且有一定的研究方法,有一定的逻辑思维能力。此外,五年级学生的抽象概括能力有了显著的发展,有助于教师能力的引导和帮助,可以主动完成“食物链”和“食物网”这两个概念的认识,理解生物与生物之间是相关联的一个整体。五年级学生已经具有相当的主体意识,教师可以选择设计一定环节让学生自己动手画食物链方向,感受食物网中吃与被吃的关系,增强其自我意识。
  (2)学生认知发展分析
  每位教师都要将皮亚杰关于认知发展的理论熟记于心方便于现实生活中的应用,在日常教学中,教师要做到依据不同阶段的学生智力、语言、推理发展特点分析本节课需要面对的学生的认知发展现状。皮亚杰将儿童和青少年的认知发展划分为四个阶段:感知运动阶段、前运算阶段、具体运算阶段和形式运算阶段,他认为每个儿童会按照顺序不可跳跃的历经这四个阶段,在阶段之间的转折点,儿童会有显著的转折特点,教师应该依据儿童所处阶段特征,有针对性的调整教学方案,用该阶段学生能够接受的方法和活动设计进行教学。
  根据以上理论,学习《食物链与食物网》一课的五年级学生正处于具体运算阶段和形式运算阶段这两个阶段的转折时期,这个时期的儿童获得了守恒性、去自我中心,可逆性,并且儿童的心理操作着眼于抽象概念,虽然比年龄低段的学生逻辑思维已经有了相当发展,但是仍然需要具体事物支撑其学习活动。过分抽象逻辑的内容对五年级学生来说还是有障碍的。比如对于“生态系统”这个概念的理解,有的学生可能还停留在动植物等具体事物的身上。
  (3)学生已有经验
  学生已有经验包括学生已有生活经验和社会经验,经验是学生通过观察学习,或在人与人之间的互动,作为学生有个人经验的储备已经存在于个体,可以随时调取出来或者通过一定手段激发出来应用的一种重要体验。在家庭教育中习得的大多为生活经验,也有学校教育的活动设计中习得经验,比如对动物、花草的学习教师一般都会设置合理的生活情境引发学生的经验回忆,在学生日常生活中都会有与动植物接触的直接经验。
  在《食物链与食物网》一课中,经过之前的学习生活学生在学习过程和方法有了自己的一套体系,并且对森林、花卉、环境和科学研究也有了解,五年级学生已经学会在环境中观察学习。生活上,五年级学生具备了相当的直接经验,身边资源丰富的同学可能会经常去植物馆和动物园,熟悉很多动植物的基本特性,比如老虎、狮子是肉食动物,羊、兔子等动物是以草为食的植食动物。因此本次微课程是从学生们熟悉的草原、花丛和动物开始研究动物与植物之间、动物与动物之间的关系。
  3.教材特点
  目前国内科学教材有多种不同版本,各个版本教材都有内在的逻辑性,所以在设计微课之前要了解知识所属教材特点,同一知识点但是在教材中出现的位置和呈现方式有很大的不同,这体现了设计者对知识理解的不同,故此在微课教学设计之前必须将教材因素考虑进去。
  4.教学的实际需要
  微课的教学设计根本在于要满足实际需要,对于教师来说,在微课教学设计之前要有明确的任务目标,仔细分析,分解,使其是具有可操作性的文本,综合各方面因素考虑,最终达到最优化教学效果。对学生来说,在微课学习之后可以满足个性化需求,理解所学知识点,完整知识网络。

  (三)小学科学微课程的设计要素

  1.教学目标的设计
  (1)新课标视野下教学目标分析
  第一,科学探究,旨在通过学校教育,让学生学会在已有知识经验的基础上,观察、发现、提出问题、猜想、制定计划、进行探究活动、查阅资料、解释结论,最终能够与同伴表达交流。这个过程中不单要求学生要具有探究能力,还要学会合作学习,准确表达自己的想法,不断提高创新意识,也要知道,得出的最终解释的知识并不是绝对的,可以保留质疑的权利。
  第二,情感态度价值观,新课标要求学生逐渐被培养成有与自然和谐相处意识的人,具备探索奥秘的好奇心和探究热情,乐于克服困难开展活动,完成预定任务,与同伴交流合作。
  第三,科学知识,学习认识生命世界和物质世界,通过对二大世界当中环境的探索学习,意识到地球是人类和其他物种生存的家园我们要珍惜爱护,对生命有敬畏之心。
  (2)教科版五年级科学微课《食物链与食物网》教学目标设计
  知识与技能目标:理解食物链、食物网、生产者和消费者在生态系统中的概念,使用过程中正确使用这些词汇。认识生物之间的联系,在教师的正确指导下能够准备表达它们之间的关系,知道“→”是从生产者指向消费者。
  过程与方法目标:结合具体例子,经过分析讨论,引导学生自己归纳总结,提高学生思维能力,发现生物之间的相关关系和相互影响,了解食物网之间复杂的能量交换关系.情感态度价值观目标:培养学生归纳综合过程中的思维品质,激发其对生物世界的好奇心和兴趣,树立积极向上的科学的自然观。
  2.教学内容的分析
  (1)新课标视野下教学内容选择原则
  根据《全日制义务教育科学课程标准》,科学教学内容的选择要具有科学性,即符合学生的身心发展特征。教材设计之初,不同年级的教学内容难度螺旋上升,我们要根据教材内在的逻辑性,在学生的最近发展区内选择知识,学生既可以通过教学活动提升科学素养,又不会因为脱离当前认知发展而感到过分困难。
  其次,科学教学内容的选择要具有探究性。科学探究在中国的小学科学课程标准中最重要的位置,现在我们提倡课外研究活动,让学生自己动手实践,进行物理世界的感知。
  科学教学内容的选择也要有多样性,标准中规定了生命世界、物质世界、地球与宇宙三大具体内容标准,教学中要对三大内容进行有机结合,呈现出丰富多彩的开放性课堂,这一直是小学科学课堂的坚持方向。不仅如此,还要在多样性中寻求个体的个性发展,根据学生所表现出的个体差异发现其兴趣点,拓展学习经验。
  若要兼具微课录制的特点,教学内容的选择原则是:微型化、多层次化、多媒体化。微型化指在录制微课之前选择的内容需要是一个知识点,可以是一课当中的重点、难点,也可以是一次探究式实验,包括操作性的知识和实验探究。多层次化指在5-10分钟内的时间里要解析重难点知识,分解目标,适合设置层次,逐步达到学习目标。因为有多媒体手段的辅助,可以设置趣味性很强的内容,教学内容完全可以多媒体化,简单的动画效果可以保持学生注意力。教学内容绝对不能拖沓过长,而是要明确清晰,节奏恰当。
  (2)教科版五年级科学微课《食物链与食物网》教材及教学内容分析
  《食物链与食物网》这一课属于教科版五年级上册第一单元“生物与环境”第五课。
  这一单元要求教师带领学生通过实践,发现生物特性,探索论证其合理性,探讨经验生物和环境之间的关系,使学生认识到,生物之间可能是彼此生存依赖的条件,于是,生态系统的观念初步存在于学生的头脑中,对生物学萌发兴趣。
  《食物链和食物网》是生物与环境这一单元当中的第五课,在以前的学习中,已有经验包括:知道种子萌发三个基本条件:水、空气、温度;蚯蚓大都在阴暗潮湿的环境中,通过这些知识的学习,学生意识到,生物生存有一定条件。本节内容起到了承上启下的作用,食物链和食物网既是能量流动与物质循环的有关渠道,又是生态系统实现功能完善的基础结构,故此,本节内容既是总结概括又是逻辑基础。
  这一课教材内容分为两部分:一、是对生物之间吃与被吃关系的认识;二、是对食物网这个概念的了解认知。
  在本节微课中,食物链和食物网的概念会比较抽象,很多学生在未学习之前经常用“谁吃谁”这样的表达,教师需要教会学生“谁被谁吃”的正确关系表述,明白生物体之间的能量从生产者流向消费者,一个完整的食物链需要从生产者开始。关于学生对“食物网”的概念的理解要建立在“食物链”的基础上,要让学生明白生态系统的错综复杂正是由于多种生物之间生存关系的存在。
  3.教学实施过程的设计
  对于教学实施需要注意以下几方面:
  (1)教学实施过程的客观性
  教学实施要具有客观性意味着需要尊重知识内在联系、学生的身心发展特点,不能违背事物发展的内在规律,遵循物质世界的客观性教学。
  (2)教学方法和形式
  教师要采取合适本节课的教学方法,微课这样新的教学形式意味着教师有了更广阔的可操作空间,能够使用各种图像、视频、动画效果达到构建想要的教学情境,所以在微课实施之前,教师就要考虑到,本次微课使用哪种教学方法才能有效整合素材,提高教学效率。针对在这个知识点上有欠缺的学生,教师要提前思考:学生可能达成哪些目标?在哪些目标达成上稍显困难?哪些目标必须在教师指导之后才能达成?他们最容易出错的是哪个点?在对这些问题思考的基础之上,教师选择合适的教学方法和形式,带给学生新的学习体验,提高学习效率。
  (3)问题设计
  关于提问环节,最重要的是,提问不是流于形式的,是经过深思熟虑为了达成一定目的的提问。问题设计表述不能过于复杂拗口,最好简洁明了,符合学生心理特征,语句短小精悍,能抓住问题的实质提问。“你说对不对?”这种提问就是无效提问,将问题具体化,以推进教学进程为目标更有效,更有利于调动学生下一步学习的积极性。
  教师有“大问题”的提问就要有“小问题”的铺垫,一些小问题做先行组织者,如果要让学生对最终的宏观性问题形成自己的解释,那些教师在前期问题设计中必须使用一些具体的实例加以启发诱导。
  (4)演示及讲解如何互相配合
  微课的教学过程设计必然涉及动画演示和讲解,那么在这之前,教师要确定好讲解这块知识内容需要配合哪些动画效果,怎么样的讲解才能和动画契合好。尽管不需要做详细的脚本设计,但还是要考虑动画效果实施的技术性和现实性,以保证后期制作的顺利进行。
  4.小学微课程教学评价的设计
  笔者认为评价体系要从“微课选题”、“教学内容设计”、“教学活动的设计”、“教学媒体的设计”四个维度来考查,分值共计100分,第一部分占20分,第二部分占30分,第三部分占30分,第四部分占20分。如下所示:
项目评价内容及分值得分:
  微课选题微课选题符合学生个性化需求;知识点不宽泛,难易程度适当,具有启发性;是围绕教学中常见的问题,典型问题的设计20
  教学内容设计教学内容严谨,具有科学性;对组织和安排是逻辑的,设计思路明确,重点突出;教学内容适合一对一教学情境,学生受到启发,最终促进了学生的思维品质、能力的提高;内容结构完整,具有层次性,多样性;30分
  教学活动设计活动设计合理恰当,运用了适当的教学辅助;教学方法的选择有契合知识内容,形式新颖,内容新颖,具有创意性;教学活动设计简单、生动、直观、有趣;习题的设计有针对性和层次性;活动形式灵活多样,与学生的发展特点相符;30分
  教学媒体的设计设计风格符合学生的审美观,风格与教学内容匹配程度高;整体画面设计美观,色彩合理,图像、视频应用与内容贴合度高,画面画质清晰稳定;动画运用合理流畅,能帮助学生更好的理解知识;声音清晰,速度适中,声音响亮而富有感染力,有利于学生理解内容;使用的多媒体都能合理应用,如白板、PPT、DV等20分
  5.小学科学微课程教学资源利用
  教学资源是指教学中人力、物力、财力等因素。教师可以利用学校提供的多种教学资源,比如科学实验室、实验仪器、相关文献资料、教学软件、投影仪、音像资料等。同时也可以利用现代信息技术资源,例如,各种视频制作工具涉及手写板、白板、PPT、iPad、录制屏幕软件、手机、DV摄像机、数码相机等。在如今的互联网上也有非常多的微课制作视频,从入门级到高手级都有相关资源,比如中国微课网中,就有微课制作、专家讲座、资源搜索栏目,可供新手教师学习微课制作,深化微课制作与应用,也可联系实际教学,从小学到高中各门科目的微课资源都可以搜索查询。中国微课网伴有交流论坛可供全国各地的教师交流微课制作心得,互享微课资源。
  教师也要尊重学生,共同利用资源。师生互助学习,这时师生地位是平等的,都在对方身上汲取了知识,对学生来说也是自信心的鼓舞。
  最后,教师要合理应用手头所掌握的资源,使其在课堂上达到最优化的境界,资源的应用也非越多越好,而是越有效越好,在开发利用资源的过程中,要多积累经验,总结优秀案例,资源共享。达到教学的最终目标,促进学生全面发展。

  (四)小学科学五年级微课程设计例举

  经过上述系统分析,笔者选择以小学科学高年级段的《食物链与食物网》一课为例制作了一份完整的微课程教学设计,可将此表格作为模板今后多次使用。
  理解食物链、食物网、生产者和消费者在生态系统中的概念,使用过程中正确应用这些词汇。认识生物之间的联系,在教师的正确指导下能够准备表达它们之间的关系,知道“→”是从生产者指向消费者。结合具体例子,经过分析讨论,引导学生自己归纳总结,提高学生思维能力,发现生物之间的相关关系和相互影响,了解食物网之间复杂的能量交换关系。培养学生归纳综合过程中的思维品质,激发其对生物世界的好奇心和兴趣,树立积极向上的科学的自然观。
  教学重难点重点:学生理解食物链、食物网等相关概念并会自己动手画食物链,为后面的学习奠定基础。难点:发展对生态系统的感性认识和理性认识。
  导入激趣师:呈现一张精美的图片,让学生猜测其中蕴含的故事(生:螳螂捕蝉黄雀在后的故事)师引导:生物的生存除了自然条件外,它们之间也是相互依赖,相互影响的。通过学生熟悉的情景引入,最终目的在于让学生明白生物之间存在“吃与被吃”的关系。
  新知讲解提问1:花丛中一般会有什么动植物?它们之间有着什么样的食物关系?(呈现一张含有花草、虫子等图片的PPT)。(学生能知道花丛中有各种花草和动物。)任务1:指导学生用“谁被谁吃”的顺序排列这种关系。引出食物链的概念,即生物之间这种像链环一样的食物关系。给出生产者和消费者的概念任务2:看图,找出图中的生产者和消费者有哪些?(PPT呈现正确答案,有动画效果配合)。教师强调,生物链中的箭头一定是由生产者开始指向消费者的,这代表生物之间的能量流向。提问2:请思考,食物链是由生物什么开始到生物什么终止的?引导学生发现思考,食物链都是由绿色植物开始的,到凶猛的食肉动物终止。估计有些学生可能对中间的动物存在疑问,教师可以补充说明,食物链中间类似于兔子的动物叫做植食动物。练一练:呈现练一练PPT,指导学生就刚才的知识学习自己动手画食物链。然后给出正解对照。任务3:完成多个动植物之间食物关系的表示。引导学生从植物开始,或者从肉食动物开始找存在的食物链,同时提醒注意事项。所有食物链成功表示之后,呈现一张食物网图片,给出食物网的概念:即生物间复杂的食物关系形成了一个网状结构就叫做食物网。基于事实依据让学生主动发现生物之间吃与被吃关系可以是“一对多”或“多对一”。目的在于从熟悉情景入手找出简单的植物与动物之间、植物与植物之间的食物关系。学生初步感知“食物链”,理解食物链、生产者、消费者概念。教师通过有意识的强调食物链方向保证学生书写正确。强化练习。使学生认识到食物网是基于食物链来的。
  归纳总结与学生一起回忆食物网和食物链的概念,同时教师给出实例帮助记忆,理解动植物之间的食物关系,教师要用凝练的语言总结本课。教师对本节微课做出总结,回忆重点。
  作业布置布置课后思考题,要求学生通过网络、询问、讨论等多种途径收集资料思考问题:食物网中如果有一种生物灭绝了会发生什么变化?人又在食物链中扮演了什么样的角色?拓宽学生知识视野,学习查询方法,课后能够深入思考,综合应用已有知识。
  视频呈现形式PPT讲解、同步声音讲解
  预计教学时间9分钟

  三、基于CS的小学科学微课程开发

  (一)微课开发的过程

  微课的开发是建立在微课教学设计的基础之上的,前文着重描述了前期分析和设计分析,以下是依据分析结果的微课开发流程:
  在教学设计之后,需要对微课的具体步骤进行设计,涉及具体的时间分配和程序步骤,逐步细化,有了详细的脚本可以有效的降低微课制作时的错误率,按照脚本设计按部就班的制作微课大大节省了劳动时间,也为之后的制作积累经验。脚本设计模板如表3所示:
  脚本设计好之后就可以对图像素材、视频素材、声音素材进行采集了,采集结束后制作相关微课件,有很多微课件制作软件可供选择,比如:PPT、Flash、AuthorWare等。在制作时候不仅要考虑与微课主题的契合度也要符合学生审美,画面自然大方,画质清晰,界面布置有艺术性。
  当所有素材处理完毕,相关软件确认使用无误之后,紧接着进行视频制作。如今也出现了很多可供选择的录制方式,比如:摄像机、DV、智能手机、IPAD等摄像工具,还可以选择相关录像和剪辑集合的软件(如CamtasiaStudio,SnagIt,screencast-o-matic,屏幕录像专家等)结合之前制作好的课件进行录制,如果有资源的话也可以利用录播教室的全自动录播系统加专用软件(如Flash、PPT、几何画板等)进行演示播放,最后用视频软件加工处理。本文的案例《食物链与食物网》一课中,笔者采用了录制软件CS(CamtasiaStudio)+PPT课件的方式录制。

  (二)微课开发技术

  1.视频呈现方式
  微课程视频呈现方式有以下几种:
  (1)只有画面出现,伴有各种图形、动画、视频和教师画外音,没有教师的形象,教师手动播放课件。这样有利于学生注意力集中,学生会仔细观察课件中出现的相关内容,视频播放时出现的都是教师想要展示的有效信息。教师需要保证自己的声音富有感染力,因为学生是看不到教师的,只有声音能传达个人情感,所以教师要特别注意自己声音的音量,出现时候是否恰当?有没及时给学生鼓励的语言表达?有没有出现停顿?
  (2)视频画面出现+教师形象出现,教师利用多媒体播放课件,伴有讲解。这种方式中学生可以看到教师的上半身,这让学生能够产生熟悉感,感觉在亲历课堂,接近日常教学体验,此外,教师要特别注意个人形象和肢体语言。
  (3)视频画面+右下角出现教师的头像,加有颜色的外框,这种形式帮助学生在看视频讲解的同时还可以看到教师的面部表情变化,师生之间接触距离变近。教师形象要落落大方。
  (4)视频中教师站在黑板或者白板面前讲授,伴有粉笔书写,另有人录制下来后期制作为视频。这样的方式完全是在模拟课堂环境,学生十分熟悉,对教师来说,素材采集过程就十分简便,只需要后期视频加工即可,方便易行。
  2.微课制作技术与软件
  本文当中《食物链与食物网》一课所采用的制作技术:
  PPT制作:PPT是常见的课件制作软件,应用范围广泛。本文中的微课件由于课程内容的原因制作采用了多种动画效果,在给出花丛中的生物后,从绿色植物开始逐渐给出箭头的动画效果,其中“落叶→蚯蚓→小鸟”这条食物链给出了红色效果,以区别其他的蓝色效果。在之后的认识食物网的图中注意动植物安排的距离,不要让最后多种食物关系用箭头显示表现得很凌乱。
  CS软件制作:CS(CamtasiaStudio)是现有的一款专业的屏幕录像和编辑功能均有的软件套装。软件提供了强大的屏幕录像(CamtasiaRecorder)、视频的剪辑和编辑(CamtasiaStudio)、视频菜单制作(CamtasiaMenuMaker)、视频剧场(CamtasiaTheater)和视频播放功能(Camtas视频iaPlayer)等[13]。使用CS软件教师可以非常方便地进行视频录制和配音,录制之前教师要调试电脑摄像头和麦克风,检查是否完好,然后调整音量和人像位置,调整好后可以先试录一段再正式录制。录制后还可以剪辑、添加说明字幕和水印,最后将视频保存在想要保存的文件夹中,播放视频检查是否有误。
  视频录制确认无误后就可以应用使用了,教师可以将微课在课堂中使用帮助学生化解困惑,学生可以在移动端反复利用作为学习资源。如果制作者愿意发布在网上作为资源也是一种好的途径。

  四、教师微课设计与开发的建议

  目前第三届“中国微课大赛”正在进行,也有越来越多的微课推广活动在各大高校进行,但是从使用范围来看,小学使用率较低。为了帮助小学科学教师在信息化时代转变教学理念、掌握多媒体技术,笔者在最后将本次微课程设计与开发过程中的一些经验分享给大家,希望能对一线小学科学教师提供一些经验,具体分为以下几部分。

  (一)微课程策略

  1.制作者需要牢记,微课程还是属于“课程”的范围,最终目的是帮助教学,但是微课不能代替课堂教学。
  2.微课是教师与学生通过媒介“一对一”的授课,而不是像在传统课堂上“一对多”。
  3.微课程着手准备之前一定要看优秀微课案例,信息发展迅速,有很多优秀的微课资源被开发出来,在各种微课资源网站上有丰富的课程案例,其中有些包括微课教学设计和课件制作。尤其是新手教师,对优秀案例的学习观摩对自己制作很有帮助,最初可以模仿学习,然后逐渐形成自己的授课风格。
  4.一定不能出现知识性错误,要审查文字、图片、语言是否具有严谨性。
  5.在内容选择上,要选择某一课的某一知识点,最好是一节课当中的重难点,学生容易出错和不理解的地方往往是教师的首选内容,利用微课的形式帮助学生理解学习。

  (二)素材处理上

  1.虽然有提前设计脚本,但是在微课讲解过程中不能过于照本宣科,适时应用教学机智,对相应知识点给出自己的理解解释,不然起不到“答疑解惑”的教学目的。
  2.PPT制作要符合学生审美,不要追求太过花哨的背景。
  3.字体设置清楚,最好用黑体,重点字词用其他颜色字体区分,应用原则就是可辨认、清晰。艺术字不乱用,否则会喧宾夺主,适当使用更能突出重点。

  (三)呈现方式上

  1.保证画质的清晰稳定。
  2.如果教师头像需要出现,那么做PPT时一定要注意角落的设计,不能被头像遮挡关键字。
  3拍摄要求:
  (1)保持摄像头清洁;
  (2)远离强光刺激;
  (3)不背光,背景最好为白色;
  (4)适当打光,确保光线充足,保证教师人像清晰;
  (5)调整摄像头距离确保教师出现在画面合适位置,调试音质和音量。
  4.录制视频时保证周围环境安静。

  (四)后期制作

  1.CS软件后期编辑可能会出现变焦的情况,制作者需要找到时间轴,将菱形标志去掉保证视频不会随便变焦,假如制作者有变焦需要根据实际情况自行添加删减。
  2.若是在剪辑过程中需要减掉很短的一段杂音或者口误处,可以选择放大镜符号放大选中段音频然后处理。
  3.如果一次视频未剪辑完成一定要记得保存已经剪辑好的,下次需要剪辑时再打开。
  4.CS软件当中有降噪处理选项,有需要的教师在剪辑完成后可选择进行降噪处理。

  (五)个性化处理

  1.微课中教师问题提问后留有时间等待学生反应思考。
  2.在录制过程中如果某处出现口误情况教师不必惊慌从新来过,可稍作停留,留出一段空白音频供后期剪辑处理,这样可以提供微课制作效率。
  3.如果制作者还未熟悉软件使用可在网上查询相关课程,或者找到相关微课专家做团体指导。

  五、结束语

  本文基于CS软件,在2017年初颁布的《义务教育小学科学课程标准》新视野下分析微课程设计因素,结合实例悉心对小学科学微课进行设计开发。文中也给出了小学科学教师众多资料查询途径和参考意见,希望微课能在小学科学教学中效果最大化的得以利用。
  另外一方面,本文研究还存在一些不足,经过反思有以下两方面不足:一、本文开发出微课实例后由于时间、精力的不足没有对微课进行最后的应用评价,最终形成反馈完善微课设计。二、笔者在浏览优秀教学案例时可能受到潜意识影响,分析的还不够仔细精确,在创新创意方面还有很大的发展空间。因此,今后微课设计还需要继续进步,增加教师的个人创新意识,争取开发出更有创新性的微课作品。
  毫无疑问小学科学微课还有很大的开发空间,在微课程浪潮到来之际,在教学改革的号召中,每一位教师都要掌握足够的现代教育教学技术,及时更新自己的知识体系,探讨、发掘出微课更多的教育价值,充分利用现代教育技术达成小学科学教学目标。

  参考文献

  [1]教育部网站.教育部关于印发《义务教育小学科学课程标准》的通知[EB/OL].http://www.jyb.cn/info/jyzck/201702/t20170215_695877.html,2017-02-15.
  [2]郁波.科学五年级上册[M].北京:科学教育出版社,2012.
  [3]陈华彬,梁玲.小学科学教育概论[M].北京:高等教育出版社,2003.
  [4]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(4):36-42.
  [5]黎加厚.微课的含义与发展[J].中小学信息技术教育,2013(4).
  [6]姜玉莲.微课程研究与发展趋势系统化分析[J].中国远程教育,2013,(12):64-73+84.
  [7]王本陆.课程与教学论[M].北京:高等教育出版社,2009,:332.
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  [9]黄建军,郭绍青.论微课程的设计与开发[J].现代教育技术,2013,(05):31-35.
  [10]粱斌,李世平.基于微博的微课程设计与开发[J].现代教育技术,2014,24(6):27-31.
  [11]温胜冬.微课教学在小学科学课堂中的应用探究[J].考试周刊,2016(68):180-180.
  [12]杨华.基于Android的小学科学微课程的设计与开发[D].河北大学,2014.
  [13]李伟红.小学四年级《WhereAreThey?》英语微课程设计与制作[D].河北大学,2014.
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