适用于教师培训的微课程设计与应用研究——以初中物理学科为例

张媛媛沙 沙

（1.北京国信世教信息技术研究院，北京 100016； 2.人民教育出版社，北京 100081）

适用于教师培训的微课程设计与应用研究
——以初中物理学科为例

张媛媛1沙 沙2

（1.北京国信世教信息技术研究院，北京 100016； 2.人民教育出版社，北京 100081）

本文提出由微目标、微课程内容、微学习活动、微资源、微评价、微导航、微课程简介七个要素构成的微课程结构模型。该模型具有独立完备、可聚合与扩展、可拆分与重组的特征，支持构建体系化、层次化的微课程。依据此模型，选择初中物理学科进行微课程的开发实验与应用调研，设计了支撑微课程体系化的内容类型，开发三个微课程样例。样例应用后的问卷调查及访谈结果显示：微课程样例符合教师的实际需求，教师满意度较高，可达成良好的应用效果。文章提出了拓展规划学科内容类型,融合智能信息技术，强化微课程支持教师学习的适切性，加强微课程应用模式的探讨，利用微课程创新教师学习方式等研究方向。

微课程；教师培训；设计；应用；初中物理

随着移动互联网、智能终端等新技术迅速发展，以微型教学视频为核心的微课程应运而生，并掀起了研究与实践的热潮。微课程的研究涉及内涵界定、特征、设计、应用等，并形成了初具规模的理论与实践成果。综观已有成果，不难发现：其一，开发的微课程大都具有随意性，这极易造成重复建设与资源浪费，亟需要设计开发学科系列化、专题式、结构化的微课程。[1]其二，微课程的应用对象多为学生，而适用于教师培训（学习）的微课程研究则较少。而教师作为成熟型学习者，其自主性和自我控制力均较强，故设计开发适用于教师使用、具有体系性的微课程，将有效支撑教师个性化地按需学习，带动教师学习方式的转变，进而推动教

学方式的变革。本文将以文献调研及案例分析为基础，设计适用于教师培训的微课程结构模型，并以初中物理学科为例进行微课程的设计开发实验和应用调研，为探索教师培训与微课程的融合提供参考，也为创新教师培训模式提供借鉴。

一、适用于教师培训的微课程结构模型设计及其特征分析

由于微课程的概念尚没有统一界定，而概念界定直接影响微课程的设计，因此，在此先对微课程及与其紧密相关的微课做概念分析。胡铁生、黎加厚等认为，微课程即微课，是一种以视频为载体的网络教学资源。[2][3]也有学者认为微课程、微课截然不同，如苏小兵等从课程论出发，将微课程、微课分别与课程、课对应，微课是一个独立的视频，微课与其微目标、微教案、微讲义、微练习等共同构成微课程[4]，微课程强调各要素的完备性。教育部教育管理信息中心提出微课程是“基于一门学科课程的某个重要专题（或某个单元、主题等）而设计开发的一种微型化的在线视频网络课程，由基于该专题的系列化、连续性、层次化的微课构成”[5]，强调微课程的在线性，也指明微课程由若干层次化的微课构成。

从课程论视角，本文采纳微课程与微课加以区别的观点，并从有效支持学习者学习的角度出发，突出网络化特性，将微课程界定为：在互联网或移动学习环境中，为实现一个微小的教育目标而设计开发的小型且完整的网络课程，包括微课程目标、以微型教学视频为核心的微课程内容（系列化、层次化的微课）、在线学习资源和学习评价等。该定义突出微课程的完整性，强调在线网络化特点，明确微课程中包含微课。本文微课指以微型教学视频为主要载体，针对微课程的全部或部分课程目标而设计的简短、完整的单元性教学内容。

（一）适用于教师培训的微课程结构模型设计

基于微课程的定义，结合课程的构成要素、典型的微课程实例分析和教师培训的需求，我们设计出适用于教师培训的微课程结构模型。

首先，在课程论中，课程一般包括五个基本要素：课程目标、课程内容、教学活动、课程资源、课程评价。微课程作为课程的一种也应包含课程的基本要素，分别命名为微目标、微课程内容（以微课形式呈现）、微学习活动、微资源、微评价。

其次，通过分析可汗学院、TED-Ed、中国微课网、浙江微课网这四个典型的微课程实例，发现微课程还有支持学习者快速选择、定位和把握知识体系的要素，如微导航、微课程简介。考虑到微课程呈现的体系性和教师培训的便捷性，本文提出适用于教师培训的微课程有七个构成要素：微目标、微课程内容、微学习活动、微资源、微评价、微导航、微课程简介。各构成要素及其关系形成微课程的结构模型，如图1所示。

图1中的微目标，强调微课程教育目标的精微、聚焦，是微课程设计的起点和实施时的“靶心”。微学习活动、微评价、微资源的设计重在考虑如何有效达成微目标，支撑学习者的深度学习。微课程内容是微课程的核心，由以微型教学视频为核心的系列化、层次化、完整性的微课构成，这些微课可根据专题或层次进行重组。微导航是微课程内容（系列微课）的目录，由微课程内容的层次结构决定，它关系着微课程的有序开放、灵活重组，有缩略图、列表式等呈现形态。微课程简介是对微课程内容及设计思路的概要提点。教师具有相对完整的知识体系，微课程简介能让教师快速、便捷、有选择地按需学习，是教师迅速判断一个微课程是否适宜自己学习的依据。

图1 微课程的构成要素及各要素之间的关系

整体来看，微课程的结构模型以微目标为起点，以微课程内容为核心构成一个整体。需要强调的是，面向教师培训使用微课程时，微导航、微目标、微课程简介这几个要素显性化呈现是不可或缺的，这便于教师快速判断是否有必要学习此微课程。这与面向学生的微课程的区别在于，学生用的微课程根据教学目的、方式的不同，有些要素并非需要全部显性化呈现。

（二）适用于教师培训的微课程的特征分析

与一般微课程强调目标微小、知识点聚焦不同，本文适用于教师培训的微课程结构模型特别关注独立完备、内容可聚合与扩展、可拆分与重组三大特征。教师作为成熟型学习者，其需求个性化差异较大，用于教师培训的微课程需有足够深度与广度的内容供选择；另外针对某一问题或难点，智慧共享思路下可能存在多种解决途径。基于此，本文强调微课程的这三个特征，以保障微课程组织的体系性、灵活性和适用性。

独立完备，指微课程具备课程的全部要素，虽目标微小，但本质上仍是完整而独立的课程。这一特征表明每一个微课程都能独立应用。内容可聚合与扩展，其中聚合是将若干微课程聚合为一个中型课程，进而可将中型课程聚合为大课程；从微课程结构来看，微资源、微课程内容等要素也可以按同类次序聚合。扩展，指微课程内容可根据教师实际的教学需求、风格、习惯等有序扩展相应内容或类别的微课。可拆分与重组，指微课程的各要素可拆分，尤其微课程内容这一核心组件可拆分出一些独立的微课，再以其中某些微课为核心系列化重组为新的微课程。如A、B、C代表微课程，1、2、3等数字代表微课程内容（微课）的类别，则按照类别（A-1、B-1、C-1）或实际需求（A-2、B-4、C-4、C-2）重组成新的微课程内容（如图2）。具备这些特征的微课程，更加开放、灵活，也更能支持教师按需个性化学习与知识管理。

图 2 微课程拆分重组成新的微课程

二、初中物理教师培训的微课程开发与应用实验

为了验证微课程结构模型的可操作性，我们以初中物理学科为例进行设计开发实验。由于围绕某个教学主题（知识点）“统整”和“聚合”相关资源[6]更符合教师的需求，也便于落地应用，因此，我们将提升物理教师某个主题（知识点）的教学能力作为微课程设计的目标。同时，为了建设具有体系性、层次性的微课程内容，本文依据初中物理教师TPACK模型设计了微课的内容类型，并进行微课程开发实验。

（一）适用于初中物理教师培训的微课程设计

本文以TPACK为理论参照，设计微课程中微课的内容类型。TPACK（整合技术的学科教学法知识，Technological Pedagogical and Content Knowledge）是一种新的教师知识框架[7]（如图3）。这一框架 包 括 CK、PK、TK、PCK、TCK、TPK、TPACK七种知识要素[8][9]，其中TK涵盖传统技术和数字技术[10]。以教师通用的TPACK框架为基础，结合物理学科的特征，我们得出初中物理教师的TPACK模型（如图4）。在图4的七种知识中，与初中物理教师教学联系最紧密的是四种与学科相关的知识：物理学科知识（CK）、物理知识衍生的和应用于物理研究的技术知识（TCK）、物理课程与教学法知识（PCK）、融合技术的物理课程与教学法知识（TPACK）（图4中深色部分）。

图3 TPACK框架及其知识要素[11]

图4 初中物理教师的TPACK模型

基于初中物理学科知识点，我们设计了对应CK、 PCK、TCK、TPACK的微课程内容类型，包括背景知识、知识衔接、教材分析、教法建议、信息技术应用、实验建议、拓展应用、考点链接等（如图5）。

其中，背景知识，侧重介绍某知识点的起源、研究发现过程等。知识衔接，旨在建立初中物理与小学科学、高中物理等相关知识的联系。教材分析，拟由教科书编写者深度解读教材编写意图、侧重点等。教法建议，为教师应用教与学的方法提供指导，或分析知识点教学中普遍存在的教学方法误区等。信息技术应用，是如何融合信息技术来体现以学生为中心的理念及有效突破重点、难点等。实验建议，侧重指导教师如何做好演示实验、引导学生科学探究实验等。拓展应用，侧重某知识在生产、生活或新科技中的应用。考点链接，旨在建立某知识与中考的链接，以帮助教师校准考试和复习方向。初中物理微课程中微课的内容类型与TPACK的对应关系如表1所示。

图5 以知识点为主题的微课程的内容类型划分

表1 微课的内容类型与物理教师TPACK的对应关系

微课的内容类型是设计微课程的基本框架。对于特定微课程，设计者需综合考虑知识点的特点和课程标准要求，开发的微课程可少于以上内容类型，也可扩展其他类型。

（二）初中物理教师培训的微课程开发实验

首先从《义务教育物理课程标准》（2011年版）（以下简称《课标》）要求出发，分析知识点的目标，然后结合教师教学中的疑难点及教师专业发展的潜在诉求，规划每个微课程的具体目标和微课的内容类型。

以“重力”微课程为例，《课标》要求：通过常见事例或实验了解重力，认识重力的作用效果。由于学生能体验到重力的作用，生活实例也较丰富，因此教师易于通过生活现象引导学生初步感性认识重力。然而，重力知识不仅关系到初中阶段，更贯穿整个力学体系，特别是高中阶段，学生会更深入学习重力。因此，除了达成《课标》要求，初中物理教师还应能从发展的角度看到重力知识对学生未来学习所起的基础性作用。作为教师，更有必要深层地理解“重力”在科学发展史中的概念演变，在不同理论体系中的概念差异，这样才能引导学生做好不同学段的衔接。

图6 “重力”微课程的微课主题及对应的内容类型

基于上述分析，我们开发的“重力”微课程的内容类型有六类：知识衔接、教法建议、实验建议、拓展应用、信息技术应用、考点链接。各微课主题及对应的内容类型如图6所示，应用时其他微课程同步开发与上线，网络平台支持微课程的有序扩展、重组、聚合。

（三）物理教师培训微课程样例的应用调研

为了验证微课程结构模型及开发的微课程样例能否满足教师的需求，我们组织了微课程样例的应用调研。样例包括“重力”“比热容”“欧姆定律”3个微课程，共27节微课。

1.调研概述

调研包括问卷调查及一对一面对面访谈，以问卷调查为主，针对性的访谈为补充。问卷调查对象为不同年龄、职称的初中物理教师67人，来自北京、黑龙江、山东。访谈对象6人，年轻教师、成熟型教师、教研员各2人。教师自主选择学习微课程后，实施调研。

2.数据统计与分析

以下为教师对微课程样例的总体评价、对内容类型的满意度，及教师培训中应用方式的调研结果。

（1）总体评价

对微课程样例的总体评价如图7所示。

图7 对微课程样例的总体评价

图7 中教师对微课程样例总体评价“非常好”的占62%，“比较好”的占38%，没有人选择其他三项。

此外，从访谈中得知，教师认为微课程的各要素都是必要的，在应用中能够起到预期作用。这说明微课程的结构模型是有效的。

（2）对微课程内容类型的满意度

对各内容类型的满意度，通过各类型包含的若干节微课的等级分数取平均值来反映。对每节微课的满意度评价有“非常好”“比较好”“一般”“比较不好”“非常不好”5个等级。将这些等级分别转换成4、3、2、1、0。对各内容类型的满意度如表2所示。

表2 对各内容类型的满意度

由表2可知，各内容类型的等级平均分最低为3.29分，最高为3.56分，均高于3分。可见，教师对微课程各内容类型的整体满意度都比较高，都在“好”以上，有的更接近“非常好”。

为了探明各内容类型的满意度差异，对七种类型进行两两配对样本t检验。结果发现：“考点链接”类与除“信息技术应用”外的其他类型之间存在显著差异，“考点链接”类显著偏低，“信息技术应用”类也偏低（如表3）。其他类别之间没有显著差异。

表3 “考点链接”类与其他类别的满意度配对样本t检验

对满意度的分析，反映出微课程开发实验中各内容类型的满意度总体较高，但部分内容类型的微课有待改进，如通过访谈发现，“考点链接”类的微课未能明显突破教师已有知识，应着力优化。

（3）微课程在教师培训中的应用方式

微课程在教师培训中的应用方式，涉及自主学习和专题研讨两种，调研反馈见图8、图9。

图8 微课程用于教师自主学习的效果

图9 微课程用于专题研讨的效果

由图8、图9可知，教师认为如样例的微课程用于自主学习“非常好”的占大多数；用于专题研讨“比较好”的占大多数；极少认为微课程用于这两种培训方式效果一般，选择“比较不好”或“非常不好”的为0。由此说明样例这样的微课程能够有效支持教师自主学习和专题研讨。

三、小结与展望

初中物理学科微课程的开发实验与应用调研，初步验证结构模型的可操作性和有效性。设计开发实验表明微课程结构模型中的各要素均有可行性，应用调研验证了依据该模型开发的微课程符合教师的需求，教师的满意度较高，应用于教师培训可行性较高。可见，适用于教师培训的微课程值得进一步研究与实践。

第一，设计不同学科的微课程内容类型，兼具体系性和灵活性。拓展其他学科的微课程内容类型，规划符合学科特点和特色、适用性、易用性较强的内容类型。并进行开发实验及在较大范围内开展应用调研，深入探索各学科教师培训的微课程内容体系结构，为信息技术与教师教育的深度融合提供参考。

第二，融合智能信息技术，强化微课程支持教师学习的适切性。为了保障微课程资源的适用性，有效支持教师按需学习，提高微课程的使用效率和效果，可结合学习资源的智能关联、知识地图技术等研究微课程扩展、聚合、拆分、重组的技术方案和路线。

第三，加强微课程应用模式的探讨，利用微课程创新教师学习方式。[12]在微课程的理论研究与开发实践后，应加强微课程针对教师的应用模式探讨，支持翻转培训、自主学习的可持续性等，切实利用微课程来变革教师的学习方式，支持教师学习方式的创新，进而推动教师教学方式的变革。

参考文献

[1][2]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.

[3]黎加厚.微课程教学法与翻转课堂的中国本土化行动[J].中国教育信息化，2014，(14)：7-9.

[4]苏小兵，管珏琪，钱冬明，等.微课概念辨析及其教学应用研究[J].中国电化教育,2014，(7)：94-99.

[5]教育部教育管理信息中心.专题微课程[DB/OL].(2013-10-31) [2016-02-02]http：//dasai1.cnweike.cn/?c=video&a=subList.

[6]胡铁生.佛山市中小学网络教学资源应用调查研究[D].广州：华南师范大学，2007.

[7]赵磊磊，赵可云.我国TPACK领域研究现状及趋势分析[J].江苏开放大学学报，2014，(12)：32-37.

[8]吴焕庆，余胜泉，马宁.教师TPACK协同建构模型的构建及应用研究[J].中国电化教育，2014，(9)：111-119.

[9]焦建利，钟洪蕊.技术—教学法—内容知识（TPACK）研究议题及其进展[J].远程教育杂志，2010，(1)：39-45.

[10]吴焕庆.教师TPACK的协同建构与发展研究[D].北京：北京师范大学，2014.

[11]何克抗.TPACK——美国“信息技术与课程整合”途径与方法研究的新发展（下）[J].电化教育研究，2012，(6)：47-56.

[12]郑小军.微课发展误区再审视[J].现代远程教育研究，2016，(2) ：61-66,97.

（责任编辑 孙震华）

Research on Micro-lecture Design and Application Applicable to Teacher Training—Taking Junior Middle School Physics as an Example

ZHANG Yuanyuan1,SHA Sha2
(1.Beijing World Education & Information Technology Research Institute,Beijing,China 100016; 2.People’s Education Press,Beijing,China 100081 )

The micro-lecture structure model is designed,and it is constructed by seven elements,namely,micro-objective,micro-lecture content,micro-learning activity,micro-resource,microevaluation,micro-navigation,and introduction of micro-lecture.This model possesses the characteristics of independence and completeness,capability of aggregation and extension,and capability of split and recombination,and supports constructing systematic and hierarchical micro-lecture.According to this model,junior middle school’s physics has been chosen to proceed the exploration experiment and application survey of micro-lecture,the types of content supporting micro-lecture systemization have been designed,and three micro-lecture samples have been developed.After the application of samples,the result of questionnaire and interview shows that micro-lecture samples suit with teacher’s actual needs,and teacher’s degree of satisfaction is relatively high,which could achieve a very good teacher application effect.At last,several further research suggestions are put forward,that is,integrating intelligent information technology,consolidating the appropriateness of micro-lecture supporting teacher’s learning,strengthening the discussion of micro-lecture application model,and making use of micro-lecture to support the innovation of the way of teacher’s learning,etc.

micro-lecture;teacher training;design;application;physics of junior middle school

G434

A

2096-0069（2016）06-0067-07

2016-09-14

国家科技支撑计划课题“学习资源数字出版和电子书包标准研究与检测工具开发”（2015BAH33F03）；北京物理学会课题“初中物理教师培训的微课程模式研究”（WLXH1442）

张媛媛（1988— ），女，河南商丘人，硕士，北京国信世教信息技术研究院课程研发主任，研究方向为信息技术与课程深度融合、教育数字出版；沙沙（1981— ），男，北京人，硕士，人民教育出版社编辑，研究方向为物理课程与教学论、教育数字出版。