模型认知理念下高中化学微课设计与制作探研.pdf

New Generation 102 2022 年 24 期 总第 653 期 新一代 New Generation 学科教育 G 模型认知理念下高中化学微课设计与制作探研 马炜（江苏省宜兴市阳羡高级中学 江苏 宜兴 214200）摘 要：化学学科是高中教学体系的重要组成部分，有助于塑造学生完整知识框架，逐渐成为高中教学的重要内容。本文从模型认知理念视角，简述其基础概念，研究高中化学微课设计与制作的基础原则，从分析、设计、制作、实施等多个维度，详细分析在模型认知理念下高中化学微课设计与制作具体流程，并以人教版高中化学教材为例，叙述具体的设计与制作案例，旨在为更多高中化学教师提供思想方向，助力我国教育体系的蓬勃发展。关键词：模型认知理念；高中化学；微课设计；微课制作 前言：基于信息技术的微课，利用 5min8min 的时长，为学生提供碎片化学习条件，打破常规学习模式的时间与空间限制，让学生根据学习情况，自行学习学科重点内容，从而达到针对性学习效果。我国信息技术正处于更新迭代的重要时期，可以预见未来微课技术会有更高的应用效率，有必要对其展开深入研究。一、模型认知理念基础概念 新课标提出模型认知理念，根据物质变化规律，提出有关物质变化的相应模型，通过构建模型，让学生以学科专业视角，对事物产生更深入的认识，协助学生解决学习过程中问题。证据推理和模型认知是化学学科的核心素养之一，其对模型认知理念存在以下几种要求：首先，要求学生可以分析出化学现象和模型的关系；其次，可以通过多种模型的组合方式，解释常见的化学现象，并预测物质的化学变化与产生的结果；最后，要求学生整理物质变化相关信息，设计相应的模型，形成拆解复杂化学问题、科学解决问题的思维方式。应用于化学学科的模型是根据观念形态，对物质的特征、规律进行表述的一种理论模型，例如实物模型、图像模型等1。二、模型认知理念下高中化学微课设计与制作的基础原则（一）短小通用 微课的“微”主要体现在两个方面：第一、时间短。通常的微课时间应该控制在 5min8min 之间，稍长的微课也需要将时间控制在 10min 以内。这种短时间的微课内容，更容易让学生集中注意力，在短时间内吸收更多学科知识，从而达到提升学习效率的目标；第二、内存小。微课视频的规格不超过 100M，学生不需要花费太多的流量费就可以观看微课内容。同时，微课均为网络通用格式，例如 mp4 等，学生可以根据自己条件，选择手机、笔记本电脑等设备观看微课内容2。（二）主题突出 一个微课视频重点解决一个学习问题，或是向学生讲解一个知识点，通过突出微课的主题内容，利用模型解释内容的主体部分，让学生解构微课主题内容，理解知识点的内在逻辑与具体应用。而这种突出主题的方法，也可以让学生在短时间内迅速掌握学科学习核心内容，协助学生在短时间内高质量完成学习任务，提高学习成就感，挖掘学生的学习兴趣。（三）结构完整 微课不仅需要突出主题内容，还需要设计完整的教学结构，以小型课堂方式，引导学生学习。微课结构可以细分为涉及教学的目标、重难点、过程、反思等内容的微教案，涉及学习目标、方法、笔记、练习、思考、评语等内容的微学案，涉及课件、视频、图片等内容的微视频。以上三项内容缺少任何一项，都可以认为微课结构不完整。（四）建构模型 模式作为高中化学学习的重要方式，也需要合理应用到微课中。利用模型，引导学生分析问题，研究主题的本质，进而解释与微课主题相关的化学现象内在规律。需要注意，化学学科可能会用到多种模型，需要确保选择的模型可以协助学生理解微课主题，提高学生的模型认知水平，才能在微课中发挥模型认知理念的真正应用价值3。三、在模型认知理念下高中化学微课设计与制作具体流程 本人拥有多年高中化学教学经验，在和同事充分研究后，参考大量相关文献，设计在模型认知理念下高中化学微课设计与制作具体流程，可以用图 1 进行表示。图 1 在模型认知理念下高中化学微课设计与制作具体流程（一）微课分析 1.教材内容分析 对教材内容进行有效分析，可以让教师充分理解教材的知识结构，找出教学重难点。同时，教师也可以明确每次教学的教学目标，分析教学重点内容，提高课堂教学质量。学生在教师的指导下，也会对当堂课学习内容产生更深入的理解，从而建立起完整的学科知识结构。以人教版高中化学选修三为例，该教材的知识结构可以划分为原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构与性质三个部分。通过分析物质结构、性质，帮助学生对化学原理产生更深入的理解。然而，该教学内容具有较强的理论性，涉及多个领域专业知识，导致教学难度高、学生理解困难的现实问题4。通过模型认知理念，可以将本册书知识内容制作成微课，可以有效降低教学与学习的难度。在选择微课主题时，教师需要合理选择教材内容，提高微课内容质量。同时，也需要注意微课主题在整本教材中的应用价值，是否与其他知识点存在紧密关系。还需要使用合适的模型，为学生呈现微课主题内容。2.学生特征分析 因为微课直接面向高中学生，所以要通过分析学生特征，才能有针对性地设计与制作微课，提高微课的应用效果。选修 New Generation 103 2022 年 24 期 总第 653 期 新一代 New Generation 学科教育 G 三教材内容提供给高二学生，此时的学生对化学学科具有一定兴趣，具备一定的化学学习思维模式，对于物质结构与性质拥有一定的了解，已经拥有构建简单逻辑模型的能力，也更容易吸收微课教学内容，提高学习效果。3.教学目标分析 微课教学目标是微课设计与制作的方向指导，需要教师在充分研究模型认知理念基础上，科学界定微课的教学目标。教师也需要参考课程标准，根据内容标准与学业要求，明确课堂教学需要解决的重点教学问题或突破的学习重难点。（二）微课设计 1.微教案设计 在完成 3.1 的微课分析后，进入微教案设计环节。微课可以细分为片头、新课讲解、片尾三个部分。再从教师、学生活动与设计意图三个角度，对几个部分做细化设计。片头是引入微课主题的重要内容，功能是抓住学生的注意力，激发学习兴趣。可以向学生提供一段和微课主题有关的短视频，或是在已学的知识内容基础上，提出一个与微课主题相关的新问题，也可以通过模型方式，提出新问题；新课讲解是微课核心内容，在设计时需要重视内容展示顺序，需要确保各个环节具有逻辑性。教师可以在新课讲解过程中，引导学生建立化学学科模型，从而提高学生模型认知能力，提高学生独立思考、解决问题的水平；片尾则要对微课内容做简单总结，协助学生梳理微课涉及的各类知识，提高微课学习效果。教师也可以在片尾环节，根据微课内容提出相应的问题，让学生通过翻阅教材、相互讨论方式，完成课后思考，强化微课学习效果5。2.微学案设计 微学案设计环节包含大量内容，需要逐一分析。第一、微课简介。教师需要简单介绍微课内容、时长，方便学生在短时间内了解微课具体讲解内容，明确微课学习的时间；第二、学生简介。教师需要分析微课面对的学生，要在全面分析学生所在班级、学号等信息后，科学评价学生化学学科学习情况，便于设计更高质量的微学案内容；第三、学习目标。通过学习目标，协助学生掌握学习重点内容，明确具体的学习方向。学习目标可以参照教学目标进行设计；第四、学法建议。教师在分析微课主题内容后，需要根据内容特点，为学生提供具体的学习方法建议，让学生在短时间内充分理解微课知识内容，快速完成学习目标；第五、微笔记。学生需要自行完成微笔记内容，教师仅提供关键词等提示内容。学生学习微课过程中，可以借助学习目标、学法建议，在微笔记上充分记录学习重点与学习疑问，方便后续询问教师，完成为微课学习的二次升华；第六、微练习。教师需要根据学习目标，设计详细的微练习内容，让学生在学习微课过程中强化理论知识的理解与记忆。教师也可以通过学生微练习完成情况，获得有关微课的反馈内容，让教师根据学生微课学习情况，优化下节课的备课内容6。需要注意，微练习应以微课核心内容为准，要提高其精准性，不建议涉及内容过多，合理控制微练习难度；第七、收获反思。学生也需要自行完成收获反思内容。学生在完成微课内容学习后，需要对内容做具体的总结与反思，让学生对微课知识做更细化的梳理工作，协助学生构建起完整的知识学习框架；第八、教师评语。教师负责填写教师评语内容，协助学生认识到学习上的不足，引导学生通过适当方法处理微课学习产生的问题，强化学生的微课学习效果。（三）微课制作 1.微课件制作 PPT 课件是一种使用频率较高的课件，相比于其他课件，学生更容易接受 PPT 课件。教师在制作 PPT 课件时，需要注意课件整体的简洁性，保证文字与图片清晰，方便学生观看。同时，教师也要确保 PPT 课件拥有完整、清晰的内在逻辑，以便学生梳理学习内容。这就要求教师要熟练应用 PPT 制作技巧，根据教学内容，向 PPT 课件中插入图片、视频等内容。如果是图片，可以使用 Photoshop 软件进行处理，视频可以使用会声会影软件进行处理。2.旁白撰写 微课旁白是根据微课课件内容，需要由教师讲述的内容，目的是降低学生理解教学知识难度，提高微课学习质量。旁白撰写需要确保语句保持流畅，内容符合教学逻辑，吐字清晰。教师可以用幽默的旁白内容，提高微课内容的趣味性，也可以将节奏舒缓的音乐设置为背景音乐，提高学生学习沉浸感。3.微视频制作 完成以上准备工作后，教师需要移动到安静、无噪声的环境，进行微课的录制工作。可以使用 Camtasia Studio 录制微课内容。第一步、安装 Camtasia Studio 软件，录制当前屏幕，打开实现准备好的 PPT 课件，点击“rec”选项进行录制。完成微课录制后，敲击键盘“F10”按键，点击“save”选项，将录制内容保存到合适的渠道；第二步、将录制文件拖进剪辑箱中，添加合适的背景音乐，消除录制文件的杂音，控制微课音量，完成微课的剪辑工作；第三步、结束微课编辑工作后，将微课保存为“mp4”等格式，根据微课主题添加文件的标题，再对微课进行视频渲染，完成整个微课视频制作流程。（四）微课实施 1.上传到微信公众号 微信 App 提供多种应用功能，其中，微信公众平台为社会公众提供一个交流信息的渠道。教师可以在微信公众平台上，以班级的名义建设微信公众号，并将微课内容上传到微信公众号上。不仅方便班级内学生下载、学习、使用，可以成为其他高中学校学生的学习参考工具，扩大微课内容的传播广度，为更多学生提供高质量教学指导。2.引导学生完成课前预习 完成微课制作后，教师要以课后作业方式，引导学生完成课前预习内容。教师需要先在班级微信群中上传微学案，让学生关注微信公众号后，自行下载、学习微课，并根据总结的学习内容，填写微学案。教师通过查看学生的微学案完成情况，研究下节课的学习难点，在下节课授课过程中，讲解微教案，解答学生在预习过程中遇到的学习问题，从而结束一个完整的微课教学流程7。四、模型认知理念下高中化学微课设计与制作案例 以原子结构模型发展的历史进程为例，分析模型认知理念下高中化学微课设计与制作案例。（一）微教案 教材内容分析：以符合学生年龄的认知规律，引导学生学习原子结构模型发展的历程。考虑到原子结构具有较强的抽象性，需要通过模型进行形象化。在微课教学中也需要通过图片、动图等模型辅助学生理解问题。学习者特征分析。学生完成高一的化学学习后，对于原子结构、模型具有一定认识，不会对模型化教学产生过大抵触。教学目标分析。需要通过微课分析原子结构模型的发展历程、特点，提高学生的模型认知素养。结合科学发展历史，培养学生证据推理精神。在片头环节，微课视频要有宇宙大爆炸、原子产生等内容，让学生在观看微课时，回顾原子相关理论知识，目的是让学生认识到原子结构的重要性；在新课讲解环节，需要使用图片、动图的组合方式，介绍科学界对原子结构的认识过程，明确原子结构模型的设计根据。学生要记录原子结构模型的发展顺序，目的是让学生理解原子结构模型设计方法与依据。可以将道尔顿实心球模型、卢瑟福行星模型等模型添加到微课中，辅助学生学习、思考；在片尾环节，微课需要总结原子结构模型发展的历史进程，让学生在学习中感受科学美魅力，积极鼓励探索科学领域，实现自我成长。（二）微学案（下转第 106 页）New Generation 106 2022 年 24 期 总第 653 期 新一代 New Generation 学科教育 G 对固有的观点进行批判性评价，并从个人独特的视角进行思考，在作文中融入自己的观点，以此来发展学生的批判性思维。例如，在开展高中英语牛津译林版必修第一册 Unit 4“Looking good，feeling good”这部分内容的教学时，这一单元的语篇主要为学生讲述了一个年龄为 15 岁的青少年，由于没有按时吃饭而晕倒的事情。文章中所阐述的不健康的减肥方式普遍存在于青少年群体中，通过语篇的学习主要需要学生能够明白保持健康且均衡的饮食是一件非常重要的事情。因此，教师在为学生讲述完语篇内容后，可以要求学生结合语篇内容表达出自己学习后的感想，使学生在运用写作的方式表达自己个人观点的过程中提升自己的批判性思维。结束语：总而言之，开展高中英语课程教学时培养学生的批判性思维，不仅能够真正落实新课程改革的教育理念，还能够对整体教学质量进行改善。因此，高中英语教学需要借助于教材内容，为学生设计一系列丰富多彩的教学活动，使学生的批判性思维在教师精心设计的教学活动中得到全方位的锻炼，进而使学生的思维水平以及综合素养得到不断提升。参考文献：1张爽,杨继红,金海明.高中英语阅读教学中批判性思维能力 的 培 养 策 略 研 究 J.黑 龙 江 工 业 学 院 学 报(综 合版),2021,21(10):138-141.2李小光.基于高中英语核心素养,培养阅读批判思维能力J.中学生英语,2021(34):94-95.3朱毅凡,张巍巍.论批判思维在高中英语译林新版教材阅读教学中的培养J.校园英语,2021(19):232-233.4刘志勇.高中英语阅读教学中培养学生的批判性思维能力以阅读教学为例J.内蒙古教育,2020(08):92-93.5张辉.基于高中英语核心素养,培养阅读批判思维能力J.才智,2020(05):154.（上接第 103 页）在微学案中，学生拥有明确的学习目标，即在完成微课学习后，可以顺利说出原子结构模型的发展顺序，可以通过模型建构微观原子。对于学法建议，可以先为学生明确具体的学习目标，让学生在观看微课时，在微笔记栏目中记录微课的知识点与学习疑问，并完成相应的微练习内容，记录学习收获与反思内容。（三）微视频 在片头环节，可以通过网络技术，搜索宇宙大爆炸的相关视频，旁白内容可以是“宇宙大爆炸后产生原子，原子的多样化组合构成现在的世界”。同时，点出微课的学习内容；在新课讲解环节，可以选择何度作为背景音乐，以时间轴形式，介绍原子结构模型发展历史进程。例如在 1803 年，John Dalton 提出近代科学原子论。1926 年，Erwin Schrdinger在量子力学基础上，提出电子云模型；在片尾环节，要用 5s10s的时间，重新展示原子结构模型发展的历史进程内容，达到升华微课主题的效果。结论：尽管本文对模型认知理念下高中化学微课设计与制作进行系统性研究，具有一定的参考价值，但是在实际应用时，仍需要以学生的化学学科学习能力、当前授课进度等为主，合力吸收本文理论内容，设计更符合学生学习需求的微课内容。希望更多高中化学教师可以认识到微课教学的重要性，科学应用微课技术，促进学生健康成长。参考文献：1赵瑛璐,赵丽娜,郑红梅.基于 ARCS 动机模型的高中化学原电池微课设计J.中国教育技术装备,2021(17):48-50.2刘影,李珊珊,翟宏菊.基于微课的混合式教学在高中化学中的应用研究以金属钠的化学性质为例J.山东化工,2021,50(13):223-224.3燕法金.基于微课的翻转课堂在中职化学教学中的应用J.化工设计通讯,2021,47(09):124-125.4刘爱华.基于微课的高中化学信息化教学探究J.科学咨询(教育科研),2020(10):222.5刘涛.微课在高中化学教学中的实践应用J.化工设计通讯,2020,46(02):161.6苗培果,柴利萍.微课在药学专业有机化学教学改革中的应用现状J.卫生职业教育,2021,39(18):55-56.7陈亚军.如何通过微课促进高中化学教学效率的提升J.西部素质教育,2019,5(24):124.作者简介：马炜（1981.3），男，汉族，江苏省宜兴市人，本科学历，中学一级教师，研究方向：高中化学教育。本文系江苏省无锡市 宜兴市学科微课题 2021 年度教师个人专项课题巜高中化学微课的实施策略研究，（课题编号：YW-j/2021/124）的研究成果。