微課教學與教學設計探究論文
一、微課教學設計的現狀
“微課”又名“微課程”，是近年來隨著“翻轉課堂”、“可汗學院”、“影片公開課”、“混合學習”、“BYOD”（讓每一個學生自帶資訊裝置來上課）（李盧一等，2012）等教育創新專案的發展而迅速成為全球教育界熱捧的議題。目前對微課的研究大多集中在對微課概念的梳理、應用前景展望、開發流程與設計模式等方面，而對微課教學設計及其理論指導的研究較少。2014年，胡鐵生依託全國首屆高校微課教學比賽平臺，面向來自全國的參賽教師實施了一項線上問卷調查，結果表明：微課製作過程中有84.63%的教師認為“教學設計”是最重要的環節，這一比例遠高於選擇“微課教學主題”（65.19%）、“教師教學活動實施”（53.1%）、“製作微教學課件”（44.97%）、“影片拍攝或錄製”（33.97％）及“後期編輯最佳化”（32.83％）等。同時，調查也表明：有34%的教師認為在製作微課過程中遇到的主要問題或困難是“沒有掌握微課的設計方法”，還有28.27%的教師認為微課的教學設計創意不夠。（胡鐵生等，2014）由此可見，微課教學設計是一項既重要又困難的工作，傳統的基於單元或課時的教學設計方法和策略已經不適合於微課教學設計。當眾多的教師紛紛投入到微課的理論和實踐應用研究中，並湧現出一批高質量的微課教學產品時，其研究成果豐富了微型學習的數字化資源，為變革課堂結構和學習模式提供了有利支援。但從微課的教學設計來看，由於受根深蒂固的傳統教學思想的影響，在教學設計中過分追求內容的呈現形式，以及基於媒體技術的漂亮包裝或介面，卻沒有充分重視“教學”的要素，錯將傳遞資訊當作教學，忽視了用先進的教學原理指導微課的教學設計，因而導致微課難以達到預期的教學應用效果。
二、五星教學原理與微課
五星教學原理是各種教學設計理論和模式大致都贊同的一種處方性的教學設計原理。其核心包括：（１）當學習者介入解決實際問題時，才能夠促進學習；（２）當啟用原有知識並將它作為新知識的基礎時，才能夠促進學習；（3）當向學習者示證新知時，才能夠促進學習；（4）當學習者嘗試應用新知時，才能夠促進學習；（5）當新知識與學習者的生活世界融於一體時，才能夠促進學習。（Merrill，2002）五星教學模式的結構如圖1所示，圖的內層反映出五星教學模式強調教學應遵循“聚焦解決問題”，再貫穿“啟用舊知→示證新知→嘗試應用→融會貫通”四個階段的教學過程迴圈圈，而圖的外層則反映出由“結構→指導→輔導→反思”構成的又一迴圈圈。這兩個迴圈圈凸顯出梅瑞爾的五星教學模式不僅關注教學過程，同時更關注學習過程，它強調教師的教學過程要符合學生的學習過程和心理發展的要求。五星教學原理的實質就是具體的教學任務（如教事實、概念、程式或原理等）應被置於循序漸進的實際問題解決情境中來完成，即先向學習者呈現問題，然後針對各項具體任務展開教學，接著再展示如何將學到的具體知識運用到解決問題或完成整體任務中去。只有達到了這樣的要求，才是符合學習者學習過程和心理發展要求的優質高效的教學。對於微課來說，餘勝泉認為“微課雖小，應五臟俱全”，它應包括內容、活動、服務和評價反思等過程。（餘勝泉，2013）如何設計微課，使微課能在有限的時間內達到高效的教學，五星教學模式給予了明確的啟示。即應以“問題”為核心來設計開發微課，使得每一個微課中基本都包括啟用舊知（引匯入門）、示證新知（教會理解）、嘗試應用（輔導操練）、總結歸納（知識提煉）、融會貫通（考察應用）等教學環節。微課的設計開發者首先要針對每個微課對應的知識點提煉出其在現實生活中的實際問題，這是吸引學習者投入學習的關鍵，也是微課設計製作的前提。而對於學習者透過微課的學習能否達到融會貫通，以及實現知識的遷移則是衡量微課優劣的標尺。要保證微課教學的有效性，就需使其中的教學設計真正符合教學規律，真正體現以“學生為主體”的思想，最終使微課成為真正具有教學功能的有效教學產品。五星教學原理是各種有效教學的處方，得到了絕大多數教學設計理念的肯定和實證研究的支援，應用五星教學模式將有助於確保教學產品的教學效能，因此本文嘗試用梅瑞爾的五星教學原理來指導微課的教學設計。
三、基於五星教學原理的微課教學設計過程
教學設計是指在教學理論的指導下，基於教學物件（特定學習者）的特徵，組織教學內容和教學資源，設計教學活動和學習環境，最終支援學習者有效達成學習目標的系統活動。教學設計以解決實際的教學問題為宗旨，是連線教學理論與教學實踐的橋樑。（鍾曉流等，2012）微課教學過程的設計看似簡單，實則不易。一方面，要保證在儘量簡短的時間內，將知識點講授得完整、清晰、易於理解；另一方面，要儘量體現現代教育理念和技術，引發學生積極深入思考；同時，還要有較強的吸引力，能將學生的注意力和興趣點調動起來，讓學生可持續地主動學習。這些都要求教師應具有較強的教學設計能力和較高的教學藝術水平。（馬秀芳，2013）五星教學原理認為教學應以問題為中心，以“聚焦解決問題”為教學宗旨來開展教學。五星教學原理指導下的微課教學設計應明確以下內容：
1.聚焦什麼樣的問題
筆者認為，微課的使用價值體現在它的教學性上，即微課是用來解決教學問題的，沒有教學問題就不要去開發製作微課。以問題為中心（或以完整的教學任務為中心）的教學才能有效促進學習者的學習，這也是五星教學原理的核心思想。讓教學內容直指具體問題，在面對教學任務或開展教學活動之前，首先要告知學習者在完成這一學習任務後能夠做什麼或解決什麼問題，才能激發學習者的學習興趣，進而引起他們自主探索知識的慾望。微課設計者要把創設問題作為設計的重點，使問題成為推動學習者去思考和探究的紐帶，成為其他教學環節順利開展的中心和保證。面向完整任務的教學問題應至少包括三部分的內容：（1）輸入——解決問題所需的已知條件；（2）目標——解決問題的預期結果或問題要求；（3）解決方法——利用所給條件達到目標的各項活動。（王良輝，2010）在設計“問題”時，要注意“問題”與微課選題之間的關係，要保證“問題”解決所需的所有知識技能包含在微課的整個教學任務序列中。“問題”不宜過大，也不要過小。當“問題”過大時，解決這個“問題”不僅要依賴本微課中的知識技能，而且還要用到其他相關的知識技能。例如，在對“資料結構”課程中“佇列的應用”進行微課設計時，如果將問題聚焦在“停車場管理問題”上就太大了，因為解決此問題不僅要用到“佇列的知識”，而且還要用到“棧的知識”。如果“棧的知識”是放到“佇列的知識”之後學習的話，那麼學習者在學習這一微課內容後將無法真正解決“停車場管理問題”。這將極大地挫傷學習者的學習積極性和探索慾望。“問題”太小則意味著解決問題所用的知識技能不能覆蓋微課中主要的知識點，微課中的教學內容也不能圍繞解決問題的過程而展開，這也違背了五星教學原理中“聚焦解決問題”的宗旨。
2.明確教學內容的結構
教學內容是教學設計中的重要組成部分，只有明確教學內容的結構，才能確定微課中的教學組織。而一個教學主題的內容往往可以用一系列的知識物件來表徵，這一系列的知識物件可稱為一個“教學任務系列”。其中“知識物件”是一個包含教學所需的`“資訊呈現”和“細節刻畫”（InformationandPortrayals）的框架。（Merrill，1998）微課中微影片播放的順序雖然是線性的過程，但是教學過程卻充滿了不確定性，因此微課設計者要明確微課要完成哪些教學內容，實現哪些教學目標。另外，因為具體的教學過程會因學習者的變化而變化，所以微課設計者在設計微課時要分解教學問題，形成教學任務系列，確定任務系列的順序或包含關係，然後再確定如何透過建立任務系列之間的連結來實現教學過程的任意跳轉。
3.確定教學問題用微課實現的可行性
這關係到教學設計中的策略問題。微課雖小，但卻是一個完整的教學活動，它既包含由淺入深、由抽象變直觀、化繁為簡的數字化教學內容，又包含學生應如何與教學內容互動、與師生互動以及如何得到教師的解答和支援等學習服務。這些看似教學活動所必須具備的基本環節，但實現起來卻並不簡單。我們通常使用的教學策略有利用多媒體（如圖片、動畫、影片）直觀地組織和呈現教學資訊，透過創設模擬情境（如遊戲等）解決教學中的問題，透過連結改變教學過程的組織，等等。作為微課的設計者在編寫教學設計稿本時一定要考慮這些教學策略是否適合用微課來實現，更要深思它們能否實現和如何實現的問題。這就涉及到微課製作的“技術”問題，只有將這些教學策略的實現方法確定下來之後，才能著手做教學設計方案。要做好微課的設計開發，除了考慮以上三方面的主要內容外，還需考慮微課的測試評價等內容。微課設計開發的完整流程如圖2所示。其中，教學設計是微課開發製作的重點內容，下文針對教學設計的有關內容做具體的分析和探討。
四、基於五星教學原理的微課教學設計模式
學習是知識建構和意義生成的過程，要為學習者設計教學，就要依據教學任務的性質和學習者的特點來選擇教學策略。五星教學原理是一種將認知主義和建構主義理論兼收幷蓄、博採眾長的理論，它主要探討如何教學才能有效促進學習。本文在五星教學原理的指導下嘗試提出一種如圖3所示的微課教學設計模式。該模式在對教學目標、教學重難點、學習者特徵分析後，在教學過程中以“聚焦解決問題”為核心，圍繞“啟用舊知”、“示證新知”、“嘗試應用”、“總結歸納”、“融會貫通”5個教學環節展開，共同服務於“聚焦解決問題”這一核心任務，並形成一個教師示教迴圈圈。最後的教學評價也是微課設計的重要內容，它是對教學設計進行最佳化的依據。評價包括形成性評價和總結性評價。由於微課主要用於學習者的自主學習，而自主學習是學習者自我建構知識的過程，所以微課教學評價應更多從學習者的學習過程和學習行為等方面進行形成性評價。總結性評價又稱“事後評價”，一般是從學生對學習任務的完成情況、學習後的測試情況等方面進行評價。形成性評價注重的是“過程”，總結性評價注重的是“結果”，微課的教學評價應主要採用形成性評價。教師示教迴圈圈中各個環節教學設計的要點如下：
1.啟用舊知
啟用舊知旨在啟用學習者先前的知識和經驗，使新舊知識之間建立聯絡，從而為解決新問題奠定基礎。在這一環節，教師要至少設計兩方面的教學活動：一方面可以透過對舊知識的“先行設問”或“圖示描繪”策略來刺激和指引學習者回憶舊知識，設問和描繪時要避免只是對知識的簡單“回憶”；另一方面要提供一些經驗來引導學習者將舊知識向當前學習內容過渡，這些經驗充當的是新舊知識之間建立聯絡的“橋樑”作用，所以越直觀、越具體就越有利於新知識的建構。（石娟等，2011)
2.示證新知
示證新知是微課內容的主體。在這一環節，教師要至少考慮三方面的內容設計：第一方面是新知內容的組織和展示方式的設計。不同的知識型別需要設計不同的教學內容，而不同的教學內容又需要與其相匹配的呈現方式。梅瑞爾將學習內容分為概念、程式、過程和行為四種類型，並針對不同的型別，確定了各自的展示方式：（1）對於概念，應提供其正例和反例；（2）對於程式，應展示其遞進邏輯；（3）對於過程，應儘量直觀形象地展示其步驟；（4）對於行為，應直接展示其示範樣例。（石娟等，2011）第二方面是媒體的選用設計。教師要根據微課所展示的內容型別合理選用媒體，以達到增進學習的目的。需要謹記的是，媒體的展示形式絕不是“多多益善”，因為並不是媒體的多樣性決定學習者的學習熱情，誠如梅瑞爾所言，決定學習者學習熱情的是學習本身所帶來的成就感，因此在媒體選用時要特別注意其“適用性”和“統一性”。第三方面是學習指導的設計。教師在展示學習內容的過程中要適時提供學習指導，例如，在介紹重難點時要考慮是否使用特寫鏡頭、是否插入相關媒體素材、是否採用“暫停”給學生自我思考的時間等方式來引導學習者更好地關注相關內容資訊，從而強化對重難點知識的學習。
3.嘗試應用
在這一階段，教師可藉助適當的指導性練習或測驗，一方面及時判斷學習者對新知的理解和掌握程度，另一方面也可以使學習者從嘗試應用中糾正自己的錯誤認識，加深對新知更正確和透徹的理解。教師在設計相關練習或測驗題時，一定要保證內容與新知的“關聯性”，以及題幹問題描述的“簡潔性”，做到“一針見血”。同時，教師要把控練習題的難易程度，做到從易到難、循序漸進，並能預知學習者在練習過程中可能遇到的困難，並因此而設計一定的指導和反饋機制，使學習者能體會到教與學的過程是一個“從扶到放、扶放適度”的有效過程。常用的指導機制是設定一個連結，方便學生檢視教師對此習題的正確解析過程。常用的反饋機制是，當學習者給出錯誤答案時可及時彈出一個“資訊框”，提示學習者解題錯在何處並給出相應的指點。
4.總結歸納
知識的習得過程就是一個從具體到抽象的過程。因此，教師在對新知給予不同的表徵後，就要對不同表徵方式進行比較、歸納，使形象化的知識透過歸納總結而轉化為學習者現有知識結構的一部分。在總結歸納過程中，教師要做到對知識概括“精準”，避免僅是對前面知識的簡單“重述”。
5.融會貫通
融會貫通既是強化學習者進一步熟練和靈活運用新知識的階段，也是激發學習者持續鞏固和遷移所學知識的重要環節。因微課時間短，所以持續鞏固和遷移往往與課後的應用聯絡在一起，且在微課結束時進行。微課結束時的內容一般包括佈置作業和課後思考，作業或思考的選題最好是適當變化了原情境的新問題，這些問題應有利於測試學習者綜合應用新舊知識解決實際問題的能力。
6.微課教學設計應用模板
根據上述微課教學設計模式，為了能為微課設計開發者在編寫指令碼時提供穩定的結構框架，讓其將更多的時間放在微課教學設計的思路、內容、活動及評價等的有效設計上，筆者依託浙江省首屆課程改革專案的研究和全國首屆高校微課教學比賽的參賽實踐經驗，嘗試總結出如表1所示的微課教學設計應用模板，旨在為微課設計開發者提供一些借鑑，特別是為微課團隊化的協作開發工作提供一些設計規範參考。
五、基於五星教學原理的微課教學設計實踐
筆者選取計算機科學與技術學科的專業基礎課程“資料結構”中的“佇列的應用”知識點，利用上述微課製作流程和教學設計應用模板製作成一門微課。該微課作品參加了全國首屆高校微課教學比賽，獲浙江省賽區二等獎。該微課的教學設計內容詳見表2。
六、結束語
隨著微課在教育領域中應用的不斷擴大，必將促進教師重新用一種新的思考方式去組織和開展有效教學。梅瑞爾的五星教學原理指出，只有要求學習者運用知識或技能解決問題時，才能促進學習，教學過程應遵循“從扶到放、扶放有度”的原則。筆者以梅瑞爾的五星教學原理為核心理念來指導微課的教學設計實踐。該實踐圍繞具有任務特徵的中心問題展開，透過啟用舊知、示證新知、嘗試應用、總結歸納、融會貫通5個階段來組織微課教學。實踐結果證明：該微課能充分提高學習者學習參與度，引導學習者對知識進行積極的意義建構，促進學習者的自主學習及創新能力的提高。筆者提出的基於五星教學原理的微課教學設計模式及其應用模板，既可用於講授型微課，也可用於其他型別的微課，具有較好的教學性、效用性和通用性，可為微課建設者提供借鑑，尤其是為微課團隊化的協作開發工作提供一些設計規範參考。“教學有法，但教無定法。”教師要認識到，不同的教學策略適合於不同的教學任務或教學目標，教學策略本身並沒有精細粗野、優劣高低之分，緊扣目標施教、緊扣目標操練和緊扣目標評估（表現），這既是一般教學設計所倡導的理念，也是五星教學模式的精髓之一。