利用实验微视频制作培养师范生教学能力

李小蒙，井 健，尹燕霞，向本琼，邴 杰

（北京师范大学a.生命科学与技术国家级实验教学示范中心；b.生命科学学院，北京100875）

0 引 言

高校师范生就业岗位大多为中小学教师，故高校师范生教育技术能力的培养直接影响了国家的整体教育水平和发展变革。我国于2004 年12 月正式颁布了《中小学教师教育技术能力标准》，以尽快提升中小学教师的教育技术能力水平［1］。而现代社会与信息化技术的发展推动了国家教育的信息化发展和整体变革，使得教师的信息化素养成为影响教育发展的重要因素［2］。自国家出台免费师范生教育新政策以来，师范生队伍已经成为基层教育的中坚力量。在教育技术能力要求不断提升和教育技术信息化变革的背景下，高校师范生教育面临着新的挑战和机遇。但是反观各级师范教育，在师范生的能力培养方面存在严重缺失。

（1）对师范生的教育技术能力培养方面存在缺失。调查表明，师范生的教育技术理论水平、教学设计能力和课程整合能力不够理想，有待进一步提高［3］。师范院校对师范生的培养主要包括教育技术理论指导和教学技能实训［4-5］。与国外的师范教育相比，我国在师范生培养模式上存在明显不足。一是教育类专业课程比重偏低［6］。很多高校更加重视专业教育，而忽略了教师教育［5］。另外师范生的实践教学时间也远远不够［7］。而教育技能实训对教育技术能力的提高有着不可或缺的作用［8］。只有通过实践教学才能真正理解教学，从而学会如何教学［6］。

（2）高等师范院校对师范生的培养往往忽略了实验课教学法。致使师范生实验教学能力方面较为薄弱，与新课程要求有一定距离［6，9］。在新课程背景下，实验科学如生物、物理等学科的实验教学面临着巨大挑战，包括实验数量增加、类型趋向综合、内容技术更新、重视科学探究等［10］。死记硬背、照本宣科的实验教学模式已经无法适用于新时代人才培养需求。优秀的实验教学能力已经成为一名合格教师的基本要素［4］。因此，教师实验教学技能的提高迫在眉睫。构建师范生实验能力体系和实验教学能力是新时代对高校生物科学师范生人才培养规格的客观要求［11］。

（3）师范生的信息技术水平与教育信息化的飞速发展存在一定距离［6，12-13］。调查表明，师范生对常用软件、课件制作软件和视音频编辑软件的熟练程度较低［3］。近年来，我国教育信息化的发展以及基础教育新课程标准的实施使得信息化教学设计能力成为重要的教师职业技能［14-15］。信息化教学设计能力强调了现代信息技术资源与教学设计能力的融合，要求充分利用信息技术实现教学过程的全优化［14］。因此，培养师范生的信息化教学设计能力对提高师范生的教育技术水平具有重要作用。

在教育信息化发展的背景下，微课应运而生，使得教学目标、教学设计和教学内容能够在10 min的微视频中得到集中展示，实现了面对面教学与在线学习相结合的混合教学模式［16-17］。微课的诞生能够有效缓解教学过程，尤其是实验教学过程中课时、教材、设施和经费等资源的限制［18］。微课制作能够充分整合高校现有实验室资源，具有较高的教学设计能力、知识整合能力和信息技术应用能力要求，可作为培养师范生实验教学设计能力的途径。此外，微课能够为师范生积累信息化教育资源，并进一步成为教育教学模式改革的基础［17］。

为了培养师范生的实验教学能力和教学设计能力，并提高师范生的信息化教育技术技能，以我校生物科学专业师范生为实施对象，以分子生物学实验课程为实施平台，以训练教学设计实施的主要阶段为目标，设置了实验微视频制作训练模块。本项目的实施对象为大三学生，正在修读生物学科教法论课程，刚刚接触到翻转课堂、微课等概念。通过此模块的设置，一方面希望能够提高师范生知识整合能力、教学设计能力和信息技术应用能力，另一方面希望能够实现实验课程教学法的训练，为师范生未来改革教学模式奠定基础。

1 实验微视频制作训练模块的教学目标

1.1 提高师范生的实验操作技能

新课程标准对中学实验教学有了新的、更高的要求，对中学教师的实验技能素养和实验教学能力提出了新的挑战［10］。因此师范生培养过程应当更加重视实验技能的训练。本实验课程中的实验微视频制作训练模块主题主要围绕实验课程体系中涉及的各种基础技能。受课时、课程内容设置和课程时间安排等因素的限制，师范生在实验课上无法深入掌握这些基础技能［19］。实验微视频制作能够帮助师范生进一步巩固和拓展实验基础技能的原理、结果分析方法、实验改进方法和实际应用，弥补实验技能训练的不足。

1.2 训练师范生的知识整合能力

教学设计过程要求实施者具有较高的知识整合能力和知识提取能力。微课、微视频呈现的是高度精练的知识点。而在师范生的综合性实验课程中，基础实验技能往往嵌插在整个实验设计体系中，无法将单个实验技术剥离出来进行单独练习或者深入讲解。而中学教育往往更加看重基础概念的理解与应用，这就要求未来的教育者们需要深入理解并掌握基本实验技能的方方面面。实验微视频制作要求师范生们具有知识提取、文献综述、信息整合、课程设计等各方面的能力，这些能力对于未来中学教育的发展来说具有重要意义。

1.3 提高师范生的信息技术技能

“互联网+”时代的到来带来了教育领域的全面变革。集科学性、技术性和艺术性为一体的全新教学模式正在冲击传统的教学课堂。优秀的教育工作者应当时刻思考如何有效利用网络技术和多媒体手段来辅助教学，为课堂添彩，而不是被动地去迎合潮流按照固定模式建设符合潮流的资源。在实验微视频制作过程中，师范生可以广泛了解并运用合适的信息技术手段，并掌握一到两种关键技术，从而为未来的职业发展和教学改革奠定良好的基础。

1.4 培养师范生的实验教学技能

当前师范生的教学技能训练主要通过教育理论学习、传统教学技能实训和教育实习等途径来实现，实验教学技能的培养往往被边缘化［20］。师范生在实验教学方面的训练存在不足，实验教学实训机会也比较欠缺［21］。通过实验微视频制作能够有效弥补教师教育中实验教学比较薄弱的情况，培养师范生的实验教学技能。

2 实验微视频制作实施的主要阶段

本训练模块为师范生提供的设计主题主要涉及分子生物学领域的基础实验技能，包括PCR 技术、电泳技术、质粒的提取、感受态细胞的制备、基因的克隆技术和质粒的重组等。目前大部分中学不具备开设分子实验的基本条件。大部分教师还停留在口头讲授的教学方式上，致使学生难以理解这些抽象概念。此外，中学新课程标准重视综合型探究型实验教学，而分子实验技术在生物学研究中至关重要。因此本项目选用以上内容作为主题。国内外学者认为，完整的教学设计过程应当包含分析、设计、开发、运用、管理、评价等多个方面［22-23］。据此，实验微视频制作实施主要分为以下4 个阶段：

（1）教学目标与教学对象的分析。此阶段主要训练师范生的分析能力，包括分析对象目标的能力、分析教学内容的能力和分析教学任务类型的能力等。制作完整的微视频首先要求师范生分析教学对象的特点。微视频不应以知识堆积为主要方式，而是要根据中学生的实际特点设计更加容易被接受的知识传递方式。其次，师范生需要根据中学课程标准扩展相应教学内容，设置相应教学目标，做到深入浅出，既符合中学课程标准要求，又能适当扩展学生知识广度和深度。

（2）教学过程的设计。此阶段要求师范生根据教学目标和教学内容来设计微视频呈递教学内容的方式、顺序和深度等。设计过程要求师范生具有利用教学策略、教学工具、信息多媒体技术等手段优化教学环境，实现教学过程的有效管理，从而激发学生学习兴趣，培养学生的探索思维。此外，实验教学过程的呈现与理论课有所区别，需要呈现的信息更加多样化，所要求的信息整合能力也更高。在此过程中，师范生可充分利用已学到的教育技术理论和学科教学方法论来指导实验教学设计过程，实现教育理论知识的实践化。

（3）微视频的制作与开发。信息化教学设计的构建过程要求设计者具有甄别选用优秀辅助材料的能力、利用专业软件制作修改多媒体材料的能力、构建学习管理系统的能力、开发学习认知工具的能力以及建设教学资源库的能力。对于此项目中的教育技术初学者师范生而言，主要涉及如何选用辅助教学材料，以及如何选用信息技术软件来呈递实验技术知识。随着网络技术飞速发展，视频图片等教学资源以及各种视频图像制作软件呈现爆炸式增长。这就要求师范生广泛学习、了解并选用适合自己教学目标和教学内容的多媒体材料和制作软件。

（4）教学实施与评价。实施和评价指将设计好的教学过程应用到实践教学中，并对教学效果进行测评的过程。教学实施过程要求教学实施者根据教学设计合理安排教学过程，并结合教学硬件与软件设施实现互动式教学、启发式教学、线上与线下教学相结合等多种教学途径。教学评价的实施要求教学者能够利用评价量表或测评系统对教学系统、教学过程和学习效果进行评价，并最终获得形成性评价和总结性评价。遗憾的是，微视频制作训练模块受人员、课时等因素的限制，并没有开展到教学实施和教学评价阶段。

3 实验微视频制作模块的实施效果

在生命科学学院分子生物学实验课程上实施了实验微视频制作模块。参与实验微视频制作的各组同学微视频主题随机分配。微视频制作不限形式、不限内容，仅以主题来划定范围，整个视频时间控制在5 ～10 min。内容可深可浅，可注重原理，也可注重操作技术，由学生通过分析自行把握。

3.1 实验微视频制作模块的有效性

经调查，73%的学生在此次实验微视频制作之前并没有制作过实验方面的教学视频。93%的学生认为自己在制作实验微视频的过程中对相关的实验技术有了更进一步的了解。80%的学生用学到的教育技术理论知识指导了整个视频的制作。在制作微视频的过程中，86%的学生新掌握了至少1 种信息软件的使用方法。86%的学生认为自己一定会或可能会在未来的教学中使用到自己制作的实验微视频。

以上结果说明实验微视频制作训练模块的实施对提高师范生的各方面能力具有显著效果。① 学生在制作视频的过程中巩固了实验课内容，能够有效提高师范生的实验技能。②师范生应用教育技术理论知识指导了视频的制作，真正做到了教育理论与教学实践的有效结合。③在制作视频的过程中，大部分学生新掌握了信息软件的使用方法，有效提高了师范生的信息技术应用能力，对未来的教学实践和教学改革具有重要意义。④此模块的设置为师范生提供了充分利用现有条件积累教学资源的机会，有利于师范生未来的职业发展。

3.2 实验微视频制作模块的局限性

从微视频的展现形式来看，几乎所有小组均选择了课件播放和旁白配音的方式来制作微视频。微视频形式的单一性一方面说明学生思维比较局限，对微课微视频的形式不够了解。另一方面可能是由于受学时、场地等因素的影响，学生选择了最容易实现的方式进行了微视频制作，说明学生在微视频制作方面缺乏主动性和积极性。在对师范生的教育技术培养中应当进一步强调信息化教学技能的应用，同时为实验教学训练提供更多的学时和条件。

从微视频的教学设计来看，各组均从目标、原理、材料、实验过程和应用等方面进行了传统的讲授和演示，只是侧重点各有不同。有的侧重原理，有的侧重实验操作过程，有的侧重拓展应用。这可能是师范生对于中学课标的解读和对学生特点的分析不同所致。少数学生在课件播放过程中插入了视频资源，用来展现抽象的实验原理和实验操作细节。说明部分学生有了搜寻并应用教学辅助材料的主动性。总体来说，学生没有充分应用教学设计理论课程中学到的知识来指导教学实践，搜寻和存储多媒体教学资源的意识还不够。在师范生的培养中应加强这方面的实践与训练。

从微视频的应用性来看，由于本实验课并没有设置更多的课时用于学生进行教学实践活动，因此学生无法进行微视频的教学实施和效果评价。单从可行性和应用性来看，实验微视频可用来展示和扩展实验技能知识，加深中学生对抽象概念的理解和对实验操作技能的了解。但是从互动性来看，这些微视频的教学策略过于单一，没有融入互动元素，缺乏参与度。由此可见，教育教学理论与实践存在一定差距，应进一步加强师范生的教学实践训练，尤其是实验教学训练。

4 结 语

实验微视频制作的实施可从教学设计、信息技术应用和实验教学实践等方面提高师范生的教学素养，促进师范生未来职业发展的全面性。从我校生物科学专业师范生实验微视频制作训练模块的实施效果可以看出，对师范生实验教学能力的提高具有一定作用，但教学实践培训和实验教学训练的课时和条件还不够，应进一步加强，这样实验微视频制作训练模块才能起到更好的教学效果。