初中科学微课设计与开发文献综述

1、选题背景与意义

1.1选题背景

1.1.1基础教育课程改革的趋势

我国基础教育阶段是指从幼儿园，经历小学、初中，一直到高中阶段。其中，初中是最重要的一个转折点。小学升初中按区域划分，而初中升高中则是按成绩划分，初中阶段的学生面临着与小学截然不同的学业难度，同时还要面对升学的压力。传统课堂的应试教育是狭隘的，老师只重视课堂上知识的讲授，学生课后作业的完成情况和考试成绩的优异与否，不曾重视课堂的趣味性，学生在课堂中的积极参与度，也不曾考虑学生的个体差异以及个性发展需要。《基础教育课程改革纲要（试行）》中，基础教育课程改革的具体目标：改变课程过于注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程^[1]。要形成学生积极主动的学习态度，就必然要找到一个能够让学生主动去学习的契机。而微课的“趣味性教学、自主性学习、个性化需求、发散性思维”恰好能吸引学生去主动学习。

1.1.2微课带来的机遇和挑战

随着微博、微信的迅猛发展，“微”时代悄然来临，而微课的产生与发展也势不可挡。大数据时代，人们习惯了高压、快节奏的生活，根本没有完整或充足的时间安静地坐下来认真地学习或思考，于是大家会选择在坐车，排队等候等零碎时间来学习。微课的“微”和“小”很好地满足了人们利用零碎时间来学习的要求。但是微课迅猛发展的同时，它的弊病也显露出来了。一味地追求微课的量就导致了它的质不那么令人满意，如何做出让人满意的微课也是目前最大的挑战之一。

1.2微课的定义及特点

1.2.1微课的定义

微课自2010年引入中国以来，我国学者对它的定义一直没有一个统一的界定。随着国内外专家学者对微课的深入研究，一些高校学者、领域专家、一线老师纷纷表达了自己对于微课一词的定义。笔者就微课的定义与特点做了一些整理，见表1-1。

表1-1 微课定义的发展

虽然各位专家对于微课的理解与定义并不相同，但也有几个相通之处。汲取以上几个定义的中心思想再结合笔者本人的理解，认为微课是以短视频为媒介，围绕一个知识点（重点、难点、考点），通过PPT讲解、案例分析、概念界定等方式进行解读的一种结构化数字资源。

1.2.2微课的特点

综合分析各位专家老师对于微课的定义与特点，笔者提炼出微课具有“短小精悍”^[9]的特点，详情见表1-2。

表1-2 微课特点的主要表现

1.3.国内外研究现状

1.3.1微课的国外研究现状

微课的雏形最早见于美国北爱荷华大学（University of Northern Iowa）的有机化学教授 LeRoy A. McGrew 在 1993年提出的“60 秒有机化学课程”，目的是让非科学专业人士在非正式的场合中也能了解化学知识，并希望将之运用到其它学科领域^[10]。

2007年，可汗成立了非营利性的“可汗学院”网站，用视频讲解不同科目的内容，并解答网友提出的问题。每段视频的时长大约为10分钟，在视频中他运用触控面板，在上面一边写，一边讲解，用电脑软件将他所写、所画、所讲都录下来，就形成了一节微视频课程，最后将视频传到网上供网友观看学习^[11]。

2008 年,美国新墨西哥州胡安学院（San Juan College）的高级教学设计师、学院在线服务经理戴维·彭罗斯（David Penrose）正式提出了微课这一概念，并将之运用于在线课程，他认为微课定义为：运用建构主义方法形成的、以在线学习或移动学习为目的的实际教学内容。微课不仅可用于在线教学、混合式教学、远程教学等，也为学生提供了自主学习的资源，让学生随时随地进行知识巩固学习 ^[12]。

同年，Dave Cormier 与 Bryan Alexander教授第一次提出了MOOC这个概念。但直到2012年MOOC才从正式课堂教育的辅助手段“蜕变”为一种备受瞩目的新型在线教育模式^[13]。

由上述资料可见，国外对微课的发展还是非常重视的。虽然关于微课的视频时长、资源组成、制作方式、教学应用等方面都不大相同，没有统一的规划，但对于微课视频资源的开发与设计研究还是比较深入的。特别是可汗学院和MOOC的产生与发展，在中国微课的发展中起到了不小的作用。

1.3.2微课的国内研究现状

在国内的研究中，笔者在中国知网的高级搜索中，以“微课”为关键词，检索时间设置为2011年至2017年4月，精确检索到文献9650篇，具体的检索结果见表1-3.

表1-3 检索结果

从表1-31可以看出，微课在2011年才在我国暂露头角，然后呈趋年上升的姿势，直到2015年、2016年进入井喷期。这说明微课在渐渐被大家接受，并有越来越多的学者、专家开始关注、研究它。2017年1-4月已有992篇文献，由此我们可以推测2017年关于微课的文献数量不会少于15、16年。

国内关于微课的文献自2011年开始逐渐增多，到2017年4月只在中国知网上就已有9650篇。但在这些文献中大多分为两类，第一类是介绍微课的背景、概念、特性类的研究；第二类是微课设计与制作方面的研究。具体案例如下：

中国最先提出微课概念的是广东佛山教育局研究员胡铁生。2011年10月，他在《电化教育研究》上发表了一篇名为《“微课”:区域教育信息资源发展的新趋势》的报告，在这篇文章中他对微课和传统教学资源进行了对比，进而将微课定义为：“按照新课程标准及教学实践要求以教学视频为主要载体，反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源有机组合。” ^[14]。随着微课的发展，越来越多的专家学者对它进行了各种各样的定义，具体情况不在此一一例述。

2011年，胡铁生在《“微课”:区域教育信息资源发展的新趋势》一文中提出了关于区域“微课”资源开发的四步骤和两方法，分别是内容规划、平台建设、微课开发、应用交流和加工改造原有资源、设计开发优质资源^[15]。黎加厚在《微课的含义及发展》一文中提出了微课设计的17条提议：微课程用户是学生；针对一个知识点；时长在10分钟以内；不跳教学步骤；合适标注信息；微课结构完整；有恰当的提问；有总结概括；概念原理清晰；合理字幕补充；培养学生自主学习；设置学习单；告知评价、考核方式；介绍教师情况；借鉴教学方法；可借鉴、模仿创意；画面简洁、声音清晰^[16]。

综合对相关文献的分析，笔者发现国内对微课的研究呈上升的趋势，关于微课研究的文献也越来越多，对微课研究的范围也越来越广。但是这些文献的立足点都比较大，关于微课在实际课堂教学中应用的相关文献较少，特别是关于微课在初中科学教学设计中的研究。

1.4选题意义

1.4.1理论意义

2011年，微课在我国崭露头角，随之被广泛知晓，而微课的研究也逐渐成为热潮。但截至目前大多数的教师对于微课还处于“知道”，“使用”阶段，很少有人能够独立地去设计、开发一门完整的微课。本课题的研究将提供设计、制作微课的相关信息技术，在研究过程中也能够不断地进行思考，促进教育理念和方式的转变及进步，促进教育技术能力的提升。

1.4.2实践意义

（1）通过微课的具体演示结合实际生活，可帮助学生理解抽象概念。

（2）本研究为初中科学教师利用微课提高教学水平提供切实可行的帮助；

1. 为初中科学教师设计和开发微课提供了支持。

1.5同类产品分析

随着微课的不断发展，微课已经成为网络上重要的教学资源之一。目前，主要承载微课资源的网络平台包括：中国微课网、浙江省微课网等网络资源平台。根据微课的不同类型和需求，可将微课分为实验操作、探究学习、知识讲授等几个大类。下面对随机抽取的案例进行分析。

1.5.1实验操作类

《观察小鱼尾鳍血液流动》微课作品来自中国微课网^[17]，时长7分28秒。微课内容为实验操作类，由问题导入，让观课者在实验猜测、器材准备、设计方案、探究实验、总结反馈这一系列完整的探究过程汇总认识新知，从而有全面而深刻的体验。微课视频采用单反相机配合三脚架拍摄，配音全部采用后期录入，后期编辑时加上了字幕。这样的微课主要应用与学生自主学习或者课堂不方便实验操作时教师用其代替演示。

《高温灭菌技术》微课作品来自全国高校微课教学比赛^[18]，时长14分56秒。微课内容为实验操作类，由生活中的实际问题导入，从概念讲解、器材准备、探究实验、问题讲解、总结反馈等方面进行讲解。微课视频采用单反相机配合三脚架拍摄，重点知识用ppt展示，配音全部采用后期录入，后期编辑时加上了字幕。这样的微课主要应用与学生自主学习或者课堂不方便实验操作时教师用其代替演示。

1.5.2探究学习类

《生物材料——洋葱》微课作品来自中国微课网^[19]，时长4分34秒。该微课主要围绕洋葱在哪些实验中做实验材料这一问题展开。从洋葱不同部位的组织细胞不同引出不同的细胞类型可以为不同的实验提供实验材料，并举例论证，在微课讲解过程中用提问的方式让学生自主思考。微课视频主要采用多媒体讲解，PPT放映配合上教师的讲解，教师的讲解并没有配上字幕，重点内容及文字都在PPT课件上显示。这一微课的内容并非来自教材的哪一课，而是一节总结课。适合任何一个有生物知识储备的学生自主学习。

《生物的特征》微课作品来自中国微课网^[20]，时长15分02秒。其教学内容选自人教版《科学》七年级上册第一单元《生物与环境的关系》。该微课由问题导入，不断向观课者提出问题然后解答并分析原因。让观课者在不断探究的过程中理解知识。微课主要采用ppt录屏的方式，用大量的图片及视频吸引观课者的注意力，教师的讲解并没有配上字幕。这一微课适合在课前观看，让学习者在上课前了解相关概念。

1.5.3知识讲授类

《生物与环境》微课作品来自中国微课网^[21]，时长9分53秒。其教学内容选自人教版《科学》七年级上册第一单元《生物与环境的关系》。微课内容为理论类，采用了“实例引入——关系层次分析——生物依赖环境——环境影响生物——生物适应环境——生物影响环境——课堂小结及练习”这一主线开展教学。微课视频主要采用多媒体讲解，PPT放映配合上教师的讲解，教师的讲解并没有配上字幕，重点内容及文字都在PPT课件上显示。这一微课是一节复习课，通过理论和实例分析，让学生理解生物与环境的四层关系，形成生物与环境是一个统一的整体的生物学概念。

《水体富营养化》微课作品来自全国高校微课教学比赛^[22]，时长13分36秒。本作品围绕水体富营养化展开讲解，引导学生理解其成因，知道如何进行综合防治。微课视频主要采用单反相机配合三脚架拍摄，重点知识用ppt录屏讲解，配音全部采用后期录入。这一微课是一节新知讲授课，通过理论和实例分析，让学生理解水体富营养化的成因并知道如何进行综合防治。

2、研究的基本内容和拟解决的主要问题

本论文选题来源于《初中生物微课设计与开发——细胞之最》项目，本文是主要的研究内容有：

（1）前期需求分析。通过大量的文献专著研究，选择合适的支持理论并对微课的定义、特点等相关概念作出阐述；通过实习考察，分析初中生的认知发展情况及学习特点；通过研读课本，分析教材相关内容，确定“细胞之最”系列微课相关知识点；通过查看大量相关生物微课，分析同类产品的相同点与不同点。

（2）教学设计。根据前期需求分析结果，制作“细胞之最”系列微课的教学设计脚本，与指导老师讨论知识规范及趣味性等问题，修改、完善教学设计。

（3）技术选择与开发。根据教学设计与学习者的学习特点，选择合适的开发技术，如focusky，flash等。

（4）测试、完善。请指导老师和其他同学一起观看微课，指出不足，不断修改完善。

附：论文框架

1.绪论

1.1研究背景、现状与意义

1.1.1微课设计与开发研究背景

1.1.2微课设计与开发的国内外研究现状

1.1.3微课设计与开发研究意义

1.2研究内容和研究方法

1.2.1微课设计与开发研究内容

1.2.2微课设计与开发研究方法

2.微课的概述

2.1微课概念的界定

2.2 微课的特点分析

2.3相关理论基础

3.微课设计与开发的前期分析

3.1微课典型案例分析

3.2学习者分析

3.3初中生物教材分析

4. “细胞之最”系列微课的教学设计

4.1“细胞之最”内容的选择

4.2教学目标和教学方法

4.3微课脚本的设计

5.“细胞之最”系列微课的开发

5.1开发工具的选择

5.2素材准备

6.结束语

6.1研究总结

6.2反思与感悟

致谢

参考文献

附录

3、研究方法及措施（拟采取的研究手段及技术路线、实验方案等）

3.1拟采用的研究手段

3.1.1文献研究法

文献研究法是通过搜索和分析各种相关文献资料，从中选取需要的信息，已达到某种研究目的，是最基础、最广泛的一种研究方法。查阅微课设计的相关文献，采用文献分析法明晰微课的相关概念与内涵，缘起和发展脉络，梳理国内外相关研究的现状和发展趋势，结合目前信息化时代背景、教师教育政策要求和微课研究的发展现状，确立本选题研究的基本框架。

3.1.2内容分析法

分析搜集到的相关文献，总结归纳已有微课的设计方式、特点、优缺点，并对初中生进行学情分析，对初中科学教材进行教学内容分析。从而确定教学需求，做好相关技术准备，为下一步研究打好基础。

3.1.3开发研究法

依据前期分析确定的教学需求以及技术准备，作出微课雏形，对雏形做进一步的修改和调整，并作出阶段性评价。

3.2技术路线

（1）在导师指导下，确定毕业论文题目：《初中生物微课的设计与开发——细胞之最》。

（2）大量查阅国内外关于微课设计与开发方面的文献，撰写文献综述、开题报告。

（3）结合论文提纲，完成前期需求分析,如支持理论分析、同类产品分析、学习者分析、教材分析。

（4）分析需求分析结果，设计系统总体架构，完成论文初稿。

（5）在导师指导下，反复修改，完成定稿。

4、研究工作的步骤与进度（课题研究在时间和顺序上的安排）