创客教育类微课的设计与开发研究

2021-02-16张宇婷秦健

广西广播电视大学学报 2021年5期

张宇婷秦健

[摘要]微课作为一种新的教学资源，无论是在课程建设还是混合式教学中，都起着重要的作用。为了推动创客类教学资源建设，文章在查阅相关研究文献的基础上，通过实践创作、记录和分析，梳理微课设计与快速制作的方法，降低创客教育类微课的制作难度，促进微课的可持续发展与创客教育的发展，以期为创客教育类微课设计开发者提供参考。

[关键词]创客教育;教学设计;微课制作

[中图分类号]G434 [文献标识码]A [文章编号]1008-7656（2021）05-0028-06

引言

2018年4月，我国教育部颁布《教育信息化2.0行动计划》，提出了数字资源服务普及行动[1]。2019年2月，中共中央、国务院颁布《中国教育现代化2035 》，提出了建立数字教育资源共建共享机制[2]。随着在线教育的兴起以及MOOC的广泛应用，微课已成为信息时代的重要教育资源形式之一。

与此同时，在国家教育部的大力推动下，以培养创新型复合人才的创客教育正逐步在全国范围内普及推广，由当地政府牵头的创客类赛事在中小学开展得如火如荼。但实践中仍面临师资和优质课程资源不足等问题，制约了创客教育的普及[3]，因此，设计与开发优质的微课并应用于实际创客教学，对创客教育类数字化资源建设有重要的意义。

本文以设计开发“3D ONE AI—建造城市”“图形化编程—按钮灯”两个创客资源类微课为例，分析微课设计的理论基础，介绍微课设计与制作的流程，归纳、总结微课设计与制作的经验，以期为一线教师设计制作微课提供参考。

一、微课的设计

（一）理论基础

1. 首要教学原理

首要教学原理由梅瑞尔教授在2002年提出，首要教学原理认为，教学最关键应该是聚焦问题，其他四个教学阶段，包括激活旧知、示证新知、应用新知、融会贯通[4]。为了促进学习者有效学习，本系列微课教学设计也遵循此原理，在创设情境或交代背景后，提出问题引入正题，让学习者带着问题学习、思考，然后逐步展现知识点，再通过呈现实际教学案例引导学习者学以致用，最后通过思维导图等方式总结归纳知识点，使学习者融会贯通。

2. 多媒体学习理论

迈耶的多媒体学习理论包括三个假设以及五个步骤、七个多媒体学习原则[5]。为了有效地降低学习者的认知负荷并且促進有意义学习，本系列微课在设计课件时也遵循该理论。利用空间接近原则、整体性原则、一致性原则等，在画面呈现上尽量丢弃与重点内容无关的文字及图片或者令人眼花缭乱的动画效果，以免造成重点内容不突出、影响学习者视觉等问题。

（二）微课的选题

本微课的选题主要从三方面考虑：一是具有较高使用价值，教学内容对学习有促进意义;二是适宜以微型视频的形式传播分享学习;三是所选内容具有相对独立性[6]。

本系列微课的选题为“3D ONE AI—建造城市”“图形化编程—按钮灯”，属于认识创客教育载体3D ONE AI与图形化编程工具KITTEN的初级案例，对进一步掌握该载体具有促进意义，并且涉及的内容不是很广，相对独立。《3D ONE AI-建造城市》《图形化编程-按钮灯》内容上属于实操类，以视频的形式传播，便于学习者反复学习，有较高的使用价值。

（三）创客教育类微课的教学设计

1. 教学内容分析

创客教育的发展对学生创造力在内的核心素养起着促进作用，开展创客教育，优化人才结构，培养学生动手、创新能力，成为教育领域的重要命题。创客类微课《3D ONE AI—建造城市》《图形化编程—按钮灯》属于操作类微课，因此两个微课在内容安排上均采用了“展示课题—问题导入—知识讲解—案例演示—学习总结”的结构框架，层次清晰，条理分明。

3D ONE AI是面向于中小学和职业教育，以三维技术为载体，以人工智能为导向，将编程、虚拟硬件、人工智能技术三者以三维动画的形式展现的仿真软件，对学生了解人工智能的基本知识以及培养其动手实践、创造力具有促进作用。在《3D ONE AI—建造城市》微课中，首先提问：“如果你来做城市的规划，你将如何建造城市呢”，以此引出建造城市的主题。然后具体讲解了使用3D ONE AI进行创作的三大基本步骤，包括场景导入、场景搭建以及物理属性配置。接着通过以建造城市为实例，在介绍建造城市需要的功能以及最后呈现效果后，将建造城市的过程进行演示，并在演示中将所使用的的功能以及易错点作为重难点讲解，最后以思维导图的形式帮助学习者总结所学内容。

研究表明，图形化编程工具对于中小学生计算思维的培养具有促进作用，是创客教育中使用的较为广泛的载体。在《图形化编程-按钮灯》微课中，首先提问“最简单的家用电器是什么”，“灯”这一形式引起学习者的关注，让学习者带着问题进行深入的学习。然后进入正题讲解如何使用图形化编程工具来制作按钮灯。接着进一步将场景设定为大学宿舍，提问“如何改进灯让其变得更加智能”，促进学习者对图形化编程的理解，使学习者逻辑更加清晰。最后帮助学习者总结所学内容。

2. 教学目标分析

教学目标是教学系统设计活动的出发点和最终归宿[7]，每个教学活动都应具有明确具体的教学目标，它是教师教学和学生学习情况好坏的评判依据之一。按照布鲁姆的教学目标分类理论，可将微课的教学目标分为知识目标、能力目标以及素养目标。

3. 教学策略分析

单一的微课教学过程并不具有较强的交互性，为了激发学习兴趣和保持学习者注意力，在教学策略选择上可重点考虑先行组织者策略、问题化、故事化、情景化、案例化的策略[6]。

《3D ONE AI—建造城市》的微课采取问题化、案例化的教学策略。首先以提问的方式引出建造城市的主题。然后演示教学案例，并在演示中将所使用的的工具以及易错点作为重难点讲解，层层递进引起学习者的思考。

《图形化编程—按钮灯》的微课里采取问题化、情景化的教学策略。微课开头通过提问的方式引发学习者的思考。然后将情境分别设置在家里和宿舍，为学习者展示图形化编程按钮灯在不同场景中的具体应用，帮助学习者进一步理解以及迁移运用。

二、创客教育类微课的开发制作

微课制作方式大体上可分为课堂实录式、演播室录制式、混合式以及录屏式等四大类[8]，这四种制作方式各有特点。

创客教育的载体可分为软件类和实物类，软件类包括图形化编程工具、三维建模软件等，实物类包括教育机器人、开源硬件、PVC等。因此，结合微课快速开发理念，推荐使用PPT录屏法。录屏式微课制作简捷、成本低，可让制作者在很短的时间内做出成品，对于实物类的载体，除了PPT录屏法，还可结合手机拍摄法来制作演示过程，教师可腾出更多的时间和精力放到教学设计上。

微课的快速制作过程主要包括解说稿的撰写、微课素材的收集和处理、课件的制作、声音的制作以及视频的合成等过程。

（一）解说稿的撰写

解说词的撰写是微课设计与制作的关键步骤。首先，根据教学目标、教学内容搭建知识点框架，以结构化、通俗化、口语化为原则逐步丰富稿本内容。解说词的文字语言表达要简练，内容逻辑和结构要清晰。经过不断提炼、修改，确定解说词的最终版本。

（二）素材的收集和处理

良好的微课作品离不开内容可视化，一张恰当的图片可以很好地为文字“传情达意”，反之，一张不适当的图片会与文字“貌合神离”，使学习者对知识的理解造成干扰[9]，所以，微课素材的选取对保障微课作品的质量很重要。

通常，制作微课需要的素材有图片、视频、音频等。素材的准备可通过拍摄、截图、录制等方式，也可通过网络搜索。在收集素材的过程中，网站找到的素材图片往往存在着水印、大小不合适、像素不高等问题。因此图片收集完之后，还需要对图片进行调整。例如，可以利用PS、PPT等软件对图片进行后期处理，使图片看起来更加整洁、美观。

素材收集是一个耗时的过程，因此基于课程快速开发的理念，制作者应养成日常收集素材的习惯。图片的收集可以在一些设计网站、壁纸应用中收集，并进行有效归类整理。

（三）课件的制作

课件制作涉及画面布局、配色方案和动画设置等三个重要内容。

1. 画面的布局

课件的画面主要由文字、图形、图像、表格、色块等元素组成，画面布局就是组织安排画面的构成元素。如果画面布局不当，则会造成画面冗杂、视点不明确、重点信息不突出、信息负荷等系列问题，其结果不仅导致画面呈现失去的艺术美感，还直接影响教学内容呈现的有效性[10]，所以需要合理地进行布局。在本系列微课制作中，主要以多媒体学习理论为指导进行画面布局，并要遵循以下几个原则。

空间接近原则：为保证画面信息的排列科学合理、整洁大方，本系列微课主要采用的居中排版、左右排版和上下排版，如图1所示，并且依据文本和图片在空间上是临近的，帮助学习者更有效地记忆和理解教学内容。

整体性原则：在进行画面布局时应首先确定母版来保证界面的风格整体一致。例如在本系列微课中，仅选用一种颜色为背景色，并且起着导向作用的标题栏形状、位置、颜色前后保持一致，避免由于前后风格不同产生視觉跳跃感。

一致性原则：依据多媒体学习理论，无关的材料会争夺学习者工作记忆中的认知资源[5]，所以为保证视点明确，教学重难点突出，本系列微课在图文混排的时候，要减少与教学无关的信息，选用重点内容、关键性词语和能传达语意的图片。

2. 配色方案

色彩设计是微课制作中必不可少的一步。合理的使用色彩，不仅能凸显教学重难点，而且界面更具艺术美感。如果颜色搭配不合理，则会造成视觉跳跃感等不利因素，影响学习者学习。在本系列微课制作中，主要从以下三个方面考虑色彩的使用。

配色的选择：为了使课件保持整体协调统一，课件制作首先进行的就是母版设计。母版设计时应根据教学内容合理的选择配色，若用于中小学课堂可选用较为明艳的色系，将网站的配色方案应用至课件，且尽量做到一个页面原则上不超过三种颜色。

背景色的设置：根据教学内容选择合适的背景色。在本系列微课的教学内容是“3D ONE AI”和“图形化编程”，两者均是以现代信息技术作为支撑实施教学，所以微课背景色选用浅灰色，较能体现出现代感。并且是选用纯色而非渐变色，因为纯色背景一般与字体颜色对比强烈，更易突出教学内容，减少学习者的视觉负担。

字体颜色设置：设计字体颜色时要注意搭配字体的颜色和背景色相区分。为了使文字醒目、协调，减少学习者的学习疲劳感，色彩反差越大越好，例如在本系列微课中，由于背景色为浅灰色，所以字体颜色大多都选用的黑色。此外，在文字信息较多地方，利用不同的色彩进行区分，如橙黄色、红色等这类颜色突出关键字，帮助学习者厘清主次，突出教学重难点。

不同的色彩带来不同的观感，设计者应凭照教学对象和内容，充分运用色彩的特征来选择不同的颜色，使微课呈现更加美观形象。

3. 动画的设置

动画包括页面元素动画设置和切换动画设计，巧妙的使用动画能够将许多难以理解、抽象、复杂的知识点变得生动活泼、简单易懂。但是使用不当又会造成图片多余、动画进入时间过长、动画出现的次序混乱等问题，不仅淹没了主题，而且分散了学生的注意力[11]。因此，建议在使用动画时侧重考虑遵循以下原则。

科学性原则：在设计动画时，页面内容的出现以及切换动画尽量选用基本型和温和型。例如本系列微课中，标题、正文内容呈现的动画多采用淡出、擦除、浮入等，切换动画一般采用的推进和淡出，这样的呈现方式既自然可观，又不会使人眼花缭乱;而需要重点突出的内容则可使用诸如闪烁、脉冲等强调效果。

有序性原则：教学内容的出现顺序应尽量符合学习者的视觉习惯，一般是从左到右或从上到下依次呈现。但不要选择多个元素同时出现，避免造成学习者视觉负担，并且使用的动画也是具有方向性的，例如自顶部、自底部或自左侧等，一般同一页面内容从同一方向逐条依次进入，切不可从多个方向进入，否则容易造成学习者视觉混乱。

动画是微课制作中必不可少且十分重要的元素，呈现对象的秩序、怎样出现、呈现后需要达到怎样的效果，都需要设计者认真去设计，耐心去修改，做到心中有数、有理有据。

（四）声音的制作

声音是微课的重要组成部分，合理运用声音，能提高信息传递的效率，促进学习者学习。声音的制作主要包括解说词的录制和背景音乐的使用。

1. 解说词的录制

依据多媒体学习理论，在“3D ONE AI—建造城市”“图形化编程—按钮灯”这两个微课作品中，都对教学内容进行了配音。配音质量是微课作品的重要影响因素之一，基于此，解说词录制时应有两个方面需要注意。

一是微课所使用的配音最好采用真人配音。配音者应尽量口齿清晰、语音标准、语速流畅、语气温和自然富有感情，容易将学习者带入学习情境。然而，新手往往容易陷入使用软件配音的误区，使用配音软件语音合成的音频会比较僵硬，易造成机械枯燥感，不利于学习者学习。

二是进行解说词录制时应选择安静环境但不空旷的环境，以免录制的音频带有杂音或回音影响音质，有条件的还可以使用录音室或录音棚进行声音的录制。录制完毕后，可使用Adobe Audition软件进行简单的降噪、剪辑、优化，输出mp3格式音频文件，如图2所示。

2. 背景音乐的选择

背景音乐是不同于解说音的另一种声音语言，用以烘托渲染画面内容;也可以用来传达文本内容的意境;或者营造出无法用语言或是文字表达的气氛[12]，所以选择合适的背景音乐很重要。在选用背景音乐时注意其节奏要与微课内容相匹配，或舒缓或轻快，但不能过分激昂或低沉，否则会造成喧宾夺主，难以使学习者进入学习情境。另外，在合成之前，应防止背景音乐的音量过大而掩盖解说词配音。

（五）视频合成

视频是微课最终的呈现形式。当课件制作工作完成后，便进入视频合成环节。在本系列微课中，首先进行的是视频的录制，在播放已后期处理的解说音的同时，使用Camtasia Studio或EV3等软件进行录屏，尽量使音画节奏保持一致。接着音画同步精细处理，由于第一步的音画同步会出现操作不当导致部分地方未能同步，所以，就需要把录制好的视频文件导入Adobe Premiere（简称Pr）软件，然后剪辑多余的片段使整个视频音画同步，如图3所示。至此，初步完成了整个微课的设计与制作。

三、小结

如何设计开发出一个好的微课，文章通过以上探讨，小结几点经验如下。

（一）应用案例化的教学策略

依据梅瑞尔首要教学原理和基于微课单向传播教学内容短视频的特殊性构建了教学设计模式，在教学策略的选择时要充分考虑激发学习兴趣和保持学习者的注意力，尽量偏向故事化、情景化、案例化的策略;在解说稿的撰写上尽量口语化、趣味化。

（二）注重教学内容的可视化设计

可视化要求运用恰当的图片、表格、图标、流程图等元素来传递文字的意思，使学习者更易理解，因此在制作微课时的图片应与文本文字内容息息相关。同时，制作微課时对于抽象的文本文字更应该借助表格、图片和图标进行解读，把抽象的化成具体的，使其通俗易懂。

（三）先声后画可提高制作效率

通常情况下，制作微课的顺序是先制作课件再配音，致使音画同步制作时会消耗过多时间。经本次系列微课制作，笔者发现，先录制好声音，再配画面，将动画时长和配音相对应，这样可以避免在后期添加配音和动画时导致事倍功半的问题，从而提高了制作微课的整体效率。

[参考文献]

[1]教育部.教育部关于印发《教育信息化2.0行动计划》的通知[Z].教技[2018]6号，2018-04-13.

[2]李冀红，万青青，陆晓静，等.面向现代化的教育信息化发展方向与建议——《中国教育现代化2035》引发的政策思考[J].中国远程教育，2021（4）：21-30.

[3]钟柏昌，张禄，王艳霞.创客教育的现在与未来[J].人民教育，2018（5）：63-66.