微课在中学程序设计课程中的应用

孙逸佳 姚肖豪

一、微课特点与教学设计

微课的概念来源于美国圣胡安学院的David Penrose提出“知识脉冲”。微课是针对某个知识点或某个教学环节的教学视频，是一种小而精的教学资源。

微课具有以下特点：一是时间短，微课视频一般为5-8分钟，宜在10分钟以内，符合学生注意力集中的有效时间。二是内容精，微课的内容一般为一个知识点，主题突出，内容聚焦。三是以视频为载体，集合各种多媒体素材，充分表达教学情景。四是容量小，学习方式灵活便捷，10分钟以内的视频经过压缩处理一般只有几十兆，学生可以通过手机、平板电脑等随时随地观看学习。

微课是一种教学资源，一种教学手段，其目的是更好地实现教学目标，提高教学效率。因此，微课应该放在整体的课程体系中系列化、专题化地设计，而不是零散的、个体的，更不是为了比赛而孤立开发、脱离实际应用的。微课在课程中的教学设计是指微课与其他教学手段的配合、运用的时间节点、微课的内容、教学评价等相关的整体设计，出发点和最终评价标准都只有一个，就是教学的实效。

二、中学程序设计课程的特点

中学程序设计课程的教学目的并不是要教学生制作软件，而是要培养学生的计算思维。程序设计课程的练习是给出一个数学或生活趣味问题，让学生建模，编程求解。学生的解答程序是否正确，首先要能通过编译器的编译检查，然后要能正确输出各组测试数据的答案。

中学程序设计课程涉及算法和数学，着重于思维逻辑的培养，教学模式和数学也有些类似。有些学校因电脑室不够等原因，采取了一节在普通教室上理论课，一节在电脑室上机练习的模式。很明显，这种模式的教学效果不佳，目前大多数中学每周只有一节信息技术课，就算有两节连堂，缺少了课堂上机练习这个环节，听一节40分钟的纯理论课，学生知识点容易遗忘，而且也会降低学习的兴趣。

引入微课的程序设计课程教学仍然是知识讲解和课堂练习穿插进行，这也决定了微课在教学中的应用和教学模式。目前，微课在中学程序设计课程中主要有两种教学模式，一种是以微课为主的翻转课堂模式，一种是以微课为辅助的传统课堂模式。

三、以微课为主的翻转课堂模式

翻转课堂（flipped classroom）是将传统教学模式翻转过来，变学生被动学习为主动学习的新型教学模式。它让学生在课前利用老师提供的教学资源进行自主学习，课上通过讨论、实验、练习、答疑等教学活动达到知识内化，课后巩固拓展，形成“课前自主学习+课上知识内化+课后巩固”的教学模式。

程序设计课程的翻转课堂教学模式，也是分成课前、课中、课后三段。

1.在课前自主学习的阶段，微课是最重要的教学资源。教师提前在资源平台发布微课视频和其他教学资源，并列出学习任务单和学习顺序指引，引导学生如何利用这些资源进行自学。前节已述，程序设计课程的教学往往是知识点讲解和练习交替递进进行，所以这里的微课资源不仅是知识点的讲解，还应包括练习的讲评。这样可以更好地适应各个层次的学生，例如有的学生正确完成某道练习，并觉得很轻松，可以跳过这个练习的讲评。反之，可以观看这段微课，然后自己再独立做一次练习，如果觉得还是不够透彻，可以再看一次。这种模式下，微课学习的作用就充分体现，在提高学生学习自主性的同时，学习的节奏由学生掌握，可以实现个性化教学。知识难点可以停下来慢慢思考，反复观看，练习题也可以慢慢独立思考、独立完成，避免传统课堂经常出现的，少量学生练习还没完成，这时候教师为了照顾大部分的学生而开始进行练习讲评的情况。在这种情况下，这些还没完成练习的同学，提前听题目解答讲评，其实他的学习过程是不完整的，而且一步慢步步慢，程序设计的学习又是环环相扣，后面的學习都可能因此而跟不上。

2.在课上知识内化阶段，首先是由老师引领的小组协作探究、答疑讨论，培养学生探究问题和协作交流能力，同时教师解答学生前段自学过程中的疑问。这个过程，老师要设计好讨论的问题，先设疑，然后引发学生讨论，再引导学生探究，最后解决问题，其中问题情景展示等环节就可以利用微课资源。对于程序设计课程，在课堂阶段还应该有现场的小测试，利用在线自动评测系统，对学生前段的学习进行评价。最后是总结点评和布置课后作业。

3.在课后巩固阶段，教师需要对课堂上学生的疑问，以及课堂评测和课后作业中出现的问题进行整理总结，对各个难点疑点做成一个个的微课资源。学生根据教师提供的资源学习，巩固提高。

四、以微课为辅助的传统课堂模式

在传统课堂上，微课是作为辅助的。中学程序设计课程的传统课堂，常用的教学模式有如下两种：

一是例题引入——新知讲解——例题讲评——课堂练习——练习讲评——总结;

二是例题引入——新知讲解——例题讲评——课堂练习——练习讲评——知识扩展——例题讲评——课堂练习——练习讲评——总结。

至于用哪一种，由课程具体内容和教学设计而定。这两种模式中，对微课的应用是相同的。在例题引入和新知讲解阶段，利用微课视频可以更生动地创设情境或辅助讲解重难点。课堂练习的设置要满足分层教学的需要，设置基础的题目给全体学生，再设置拓展加深的题目给学有余力的学生。在课堂练习讲评环节，只讲评基础题目的解法，这样既可以照顾大部分还没完成拓展题目的学生，又解决尖子层学生“喂不饱”的情况。那课堂练习的拓展题目就不用讲评了？不是，做成微课，让学生课后学习，而且要求，看之前必须自己独立做题，不要求全对，但要做过。而且不仅是拓展题目的讲解，知识讲解中的重难点、例题讲解、基础练习的讲解，都做成微课资源，让学生课后可以复习，课上没能完全听懂的同学也可以反复观看。

下面以“for循环语句”为例，讲述在传统课堂模式下微课的应用。

1.问题引入：“握手问题”微课视频，其中包含数学建模和公式推导，把问题简化为：输入正整数n，求1+2+3+…+n的累加和。向学生提出：我们要用for语句来解决这个问题。

2.新知讲解：①for语句格式、流程图和用法讲解;②以求n的累加和为例，对比while和for两种语句;③利用微课视频，演示for语句的执行过程，着重展示各个变量在每次循环的变化。

3.例题讲解：①求n到m之间的所有奇数，本例题主要讲解循环控制变量的初值和增量。②将26个字母倒序输出，本例题说明循环控制变量的类型也可以是字符型。

4.课堂练习：共5道题目，前3道为基础题，后2道为扩展题。利用在线程序自动评测系统，可以实时查看学生完成的进度，再配合课堂的巡视，及时发现学生卡壳的地方，进行个性化指导。

5.课堂练习讲评：讲解3道基础题的解法，着重讲解较多学生卡壳的或易错的地方。

6.总结和布置课后作业：课后提供“for语句格式、流程图和用法讲解”“for语句中循环控制变量的使用”、例题讲解（2个）、课堂练习讲解（5个）、课后作业讲评等共微课资源供学生课后复习。

前述的两种微课的教学模式没有绝对的优劣之分，关键看教师的组织和应用，以学生是否完成教学目标为评价标准。微课也不是完整的教学，只是一种教学资源，一种教学手段，需要从学生的认知规律出发，精心设计整个课程的每个教学环节，才能达到更好的教学效果。目前，中学信息技术学科的程序设计课程刚刚兴起，应用了微课的程序设计课程的教学模式还需要我们进一步探索。