中学化学教学设计-化学微课制作

信息技术的迅猛发展、智能移动终端的出现等，使教育传递人类知识的功能越来越多地为信息系统所替代。微课就是在这样的时代背景中应运而生的。

一、什么是微课

互联网上看到关于微课概念的界定众说纷纭。例如，百度百科认为：微课是指以视频为主要载体，记录教师在课堂内外教育教学过程中围绕某个知识点（重点、难点、疑点）或教学环节而开展的精彩的教与学活动的全过程。佛山市教育信息中心胡铁生先生认为：微课是根据新课程标准和课堂教学实际，以教学视频为主要载体，记录教师在课堂教学中针对某个知识点或教学环节而开展的精彩的教与学活动中所需各种教学资源的有机结合体。南京师范大学教育技术学院张一春教授认为：微课是指使学生自主学习获得最佳效果，经过精心的信息化教学设计，以流媒体形式展示的围绕某个知识点或教学环节开展的简短、完整的教学活动。华东师范大学邓志伟博士在《个性化教学论》中强调：“课程是一种生命，始终处于变化发展过程中，能够保持这种灵活性的课程类型，当推微型课程。其针对某一概念或主题设计的课程框架，既能满足学生的兴趣需求，又能及时吸收最新的文化知识，反映时代的问题和精神。”^[14]

首届中小学微课大赛文件中写道：微课全称微型视频课程，它是以教学视频为主要呈现方式，围绕学科知识点、例题习题、疑难问题、实验操作等进行的教学过程及相关资源之有机结合体。高校微课大赛文件中写道：微课是指以视频为主要载体记录教师围绕某个知识点或教学环节而开展的简短、完整的教学活动。

尽管至今尚未看到大家一致公认的微课概念的文字表述，但是上述一些说法足以让我们知道，微课是微型视频课程的简称，它的基点是课程标准以及学生学习的需要；它的出发点是为学生的自主学习服务，帮助学生获得对学习内容最佳的学习效果；它的内容是某个知识点或教学环节；它的主要呈现形式是流媒体；它的制作过程需要经过精心的信息化教学设计；时间虽然简短，本质上却是一个完整的教学活动。

精心设计制作的微视频是微课的主体和核心资源，微视频与辅助性教与学的资料（诸如学生活动单、练习、微课件等）一起构成微课。

二、微课的特点

微课首先是教学内容少。一个微课集中解决一个学科核心知识点（或技能点），它们一般是学生学习的重点、难点或学习过程中的疑点、易错点，或介绍某种典型的学科思想、学科方法。

微课的教学时间短。一般以5～10分钟为宜，这正是绝大多数学生能够做到学习注意力比较集中的时段。当然最短的可以1～2分钟，最长的不宜超过20分钟。

微课有精致的教学设计。为了帮助学生顺利突破学习的重点和难点，微课必然主题突出、内容具体，但又必须十分精练。为了吸引学生个体积极观看视频，主动投入学习，微课需要生动的、多样化的信息技术辅佐，并且资源容量不宜过大，适合基于移动设备的学习，因此微课离不开精致的信息化教学设计。

微课呈现经典示范案例。为了达成课程标准规定的学习要求，微课中的案例一定是经典的、示范性的。要注意呈现真实的、具体的、案例化的教与学的情景，增加学生的体验和感悟。

张一春教授概括总结微课的特点是四个“微”：（1）位微不卑。微课虽然比不上一般课程宏大丰富，但是它意义非凡，效果明显，是一个非常重要的教学资源。（2）课微不小。每一个微课虽然短小，但它的知识内涵和教学意义非常大，有时一个短小的微课比几节课都有用。（3）步微不慢。微课制作遵循的是“小步子”原则，一个微课讲解一两个知识点，看似很慢，但稳步推进，实际效果并不慢。（4）效微不薄。微课有积少成多、聚沙成塔的作用。通过不断的微学习、微知识，达成大道理、大智慧。

三、微课的教学意义

从当前中学化学课堂教学中出现的微课来看，按照教学内容不同，可将微课分为概念理论型、实验型、解决问题型、答疑型等几种类型：（1）概念理论型微课：以化学核心概念、理论的讲授为主，当然授课的形式应多样。（2）实验型微课：展示教学实验的仪器、操作、实验现象，尤其是放大关键实验现象，演示实验操作；进行实验的过程性设计。（3）解决问题型微课：分析并讲解典型例题、习题、问题的推理和演算，展示解决问题思路与过程，提炼解决问题的方法与规律。（4）答疑型微课：针对学生化学学习中的疑难问题进行分析、解答、归纳、小结。按照使用时段不同，又可将微课分为课前复习、新课导入、知识理解、练习巩固、小结拓展等类型。化学教学中使用微课的主要意义如下：

1.有利于转变学与教的方式

从学生的学习角度分析，每个微课针对一个特定的问题，有较强的针对性；学生使用微视频独立完成一定的学习任务，可以自主确定学习的空间和时间；微视频的学习内容可以暂停、回放、反复使用，便于学生根据自己的学习基础和需要，按照自己的学习节奏和方式自如地控制学习进程，真正成为学习的主人。这些是传统课堂教学所无法企及的。

从教师的教学角度分析，可以根据学生在观看微视频过程中的表现，了解学生的学习障碍，对学生提出的学习问题，给予一对一个性化的有效辅导；针对共性问题设计解决问题的教学方案，真正做到因材施教。

2.可以改变教学结构，实现先学后教（导）

如图6-22所示，大班化课堂教学的结构一般为：

图6-22　传统的课堂教学结构示意图

如图6-23所示，使用微课后，课堂教学的结构可以变为：

图6-23　课堂教学结构的变革示意图

课堂教学结构的改变被许多人称为翻转课堂——由先教后学或边教边学转变为先学后教或先学后导。学生课前完成知识的初学习，课堂则是教师与学生、学生与学生之间互动的场所，在答疑解惑中深化对知识的理解和对知识的运用等，从而取得更好的教学效果。可见，微课是翻转课堂的必要元素，而翻转课堂是微课呈现的重要载体。

3.是传统课堂学习的一种重要补充和拓展

微课的内容可以被永久保存，既可以供学生对新的学习内容开展个性化学习，也可以供学生查缺补漏、复习巩固，按须选择学习，还可以承载学生的课外延伸拓展等内容，是对传统课堂学习的补充和拓展。

4.有利于优质教学资源在更大范围内共享

由于教师个体的教学视野、教学积累、教学风格、教学特长等方面的差异，对同一知识点的认识、剖析、呈现等各有不同；不同学校、不同班级、不同学生个体之间的差异，即使学习同一知识点，学生的学习需求以及可能达到的学习水平也不同。微课通过网络，可以让更多师生相互交流，共享优质教学资源。

四、化学微课的设计

微课可通过原创开发或加工改造两种途径制作。其中原创开发适合教师制作一个全新的微课作品。微课的制作主要包括选题、设计、录制、后期制作四大步骤，上海市普陀区化学教师在实践中逐渐形成了“五环节三优化”的制作流程（如图6-24所示）。

图6-24　化学微课的制作流程

上述流程中的设计脚本和准备素材属于微课的设计步骤，与日常课堂教学中的课时教学设计相当；但由于微课自身的特点和要求，又与课时教学设计不同。这是一种以短小精练、媒体多样为特色的详细的信息化教学设计。

设计脚本主要包括教学目标、教学内容、教学过程和教学时间分配的设计。教学目标的设计请见本书第二章第一节，然后根据目标精选具有针对性、典型性、实效性、科学严谨的教学内容；操作规范、现象明显的化学实验。尽管微课与真实的化学课堂不同，在制作全过程中没有学生，但教师在设计中仍然应该心中时时有学生。要努力将教学内容进行问题化设计（参见第二章第五节），创设引导学生进行探究学习的情境，构思新颖；根据学生的认知规律组织、编排教学内容，让学习过程主线清晰、重点突出、逻辑性强，思维过程可视化；科学分配教学时间。合理使用各种现代教育技术，如视频、动画等，设计必要的旁白，让教学内容形象生动、精彩有趣、明了易懂，具有独特的启发引导性。

准备素材包括针对微课的选题搜集相关的文字教学资料、图片、模型和媒体素材；准备演示实验；制作PPT课件；设计指导学生使用微视频的材料——必要的补充阅读材料、学生活动单（或学案）、课内外的练习等几项工作（参见案例2）。

PPT课件是绝大多数教师制作微课的基础。要做好背景与模板、图画与布局、字体、字号、字数、播放速度的设计，追求突出重点、直观清晰、简洁美观、引导思考的效果。PPT的字体要醒目，方便学生轻松看清，推荐使用黑体、方正综艺体或方正粗宋简体，并且加粗；正文字号以40±6为宜；同页的字若需要大小不同，反差宜控制在±20以内；每页字数约35个，若字数超出较多，建议使用分批动画或明暗呈现；播放速度以5～6字/秒为好。凡思考页面，一般停留3～5秒，过渡页面，停留1～2秒。

设计的脚本要便于拍摄。它的呈现方式可以参见下列案例1和2。

【案例1】

“用氯酸钾为原料制取氧气”微视频脚本

设计者：上海市曹杨中学　尹宝华

（续表）

【案例2】

“结晶水合物中结晶水含量测定的原理和实验过程”微视频脚本

设计者：上海市晋元高级中学 吴巧玲

第一张PPT：

【呈现图片】石膏（CaSO4·2H2O）、胆矾（CuSO4·5H2O）、绿矾（FeSO4·7H2O）等。

【提问引发思考】石膏、胆矾、绿矾都有结晶水，为什么测定结晶水含量的实验中，选择的对象是胆矾？

【呈现图片】受热后的三种粉末。

【讲解】大家看加热后这些晶体的变化，都由规则几何形状的固体变为粉末。胆矾由蓝色变为白色，有明显的变色现象；而石膏没有；绿矾受热失去结晶水时，由于亚铁离子具有较强的还原性，还会被空气中氧气氧化，反应复杂。所以，选择在加热中只是发生失去结晶水反应、失水前后颜色变化明显且性质比较稳定的硫酸铜晶体。

第二张PPT：

【提问】如何测得胆矾中结晶水的含量，即如何确定CuSO4·x H2O中x值？

【呈现图片】硫酸铜晶体受热分解的化学方程式。

【讲解】加热硫酸铜晶体至一定温度能完全失去结晶水，生成无水硫酸铜粉末。如何确定晶体中所含结晶水的值x呢？通过称量硫酸铜晶体的质量和晶体完全失去结晶水后的质量，利用差量法求出水和无水硫酸铜的质量，即可求得x值：x=n（H2O）/n（CuSO4）（边讲边展示思考、演算过程）。

加热的温度应该多高？如何控制呢？让我们首先了解硫酸铜晶体在不同温度下的分解情况。

第三张PPT：

【讲解】随着温度的升高，硫酸铜晶体中所含结晶水逐步失去；到150℃时，完全失去结晶水。继续升高温度，无水硫酸铜会进一步分解生成黑色CuO。所以，控制温度很重要，在加热时，要防止固体局部过热（边讲解，边呈现硫酸铜晶体失去结晶水的实验过程）。

第四张PPT：

【提问】为了达到测“准”的目的，本实验中要用到哪些仪器？需要进行哪些具体的实验操作？

第五张PPT：

【呈现图片】电子天平（多方位展示）。

【讲解】这种通过测定物质变化前后的质量得到定量测定的结果，称为重量法。重要的定量仪器是电子天平，读数可以精确到0.001 g，甚至更精确。

第六张PPT：

【呈现图片】逐一呈现研磨、称量、加热过程中用到的仪器。

【讲解】将盛有硫酸铜晶体的坩锅用坩锅钳放在三脚架上面的泥三角上（仪器名称），用酒精灯缓慢加热，同时用玻璃棒搅动硫酸铜晶体，直到蓝色完全变成白色（边讲解，边呈现实验录像）。

第七张PPT：

【讲解】加热失水后的硫酸铜粉末放入干燥器中进行冷却。不在空气中冷却的原因是无水硫酸铜容易吸收空气中水分。干燥器中常使用变色硅胶作为吸水剂。变色硅胶在吸水前为蓝色，吸水到一定程度，会变成粉红色。粉红色的硅胶经过加热脱水，变成蓝色后可继续作干燥剂使用。

冷却到室温后，再用电子天平称量坩锅和无水硫酸铜质量（边讲解，边呈现相关实验录像）。

第八张PPT：

【讲解】此时的硫酸铜晶体果真完全失去结晶水了吗？肉眼观察是不可能精准的。在化学实验中我们可以借助恒重操作来判断晶体是否已经完全失去结晶水。方法是：重复加热、冷却、称量，直至连续两次的称量之差不超过0.001 g（边讲解，边呈现相关实验录像）。

第九张PPT：

【呈现图片】进行数据记录和处理的表格，并讲解数据的处理方法和过程。

第十张PPT：

【归纳小结】定量实验的关键在于“准”。在结晶水含量测定实验中，为了达到“准”的要求，我们进行了哪些操作呢？

“热得准”：进行研磨操作，便于晶体受热时失水完全。加热时用小火且使用玻璃棒，防止局部过热，引起晶体溅失或无水盐进一步分解。

加热到何时结束，要“判得准”，我们进行恒重操作。

为了“称得准”，我们在称量时使用了电子天平。

“冷得准”，冷却操作时使用干燥器。

五、化学微视频的录制与后期制作

1.微视频的录制方式

录制微视频时教师可以出镜，也可以采用画外音。录制方式主要有三种：

（1）录屏软件内录。通过安装屏幕录制软件（即录屏软件）或交互白板自带摄录软件、手写板和声音输入设备（话筒、耳麦等），同步录制教师在电脑屏幕（或电子白板、一体机等）上演示、操作、讲解的授课内容和声音。这种方式比较适合化学学科中概念形成、注重逻辑推理、演算过程的教学内容，可以由教师一个人操作完成。

（2）数码设备摄录。借助专业摄像机将教师自己的教学过程、场景拍摄记录下来。这种方式特别适合化学实验内容的录制。

（3）混合录制式。综合运用以上几种方式进行拍摄、内录、制作。

录制化学微视频时常用的软件工具有：

（1）录屏软件，如Camtasia Studio V6.0.3、Screencast-O-Matic-V1.2、Cyberlink YouCam V5.0和Snagit V9.1.2.0；

（2）屏幕录像专家（共享版）V2011；

（3）白板工具SmoothDraw-3.2.1；

（4）几何画板V5.0。

2.微视频的制作方法示例

（1）录屏软件录制——录屏软件+PPT。

·录制工具：硬件，如电脑、耳麦（附带话筒）；软件，如Camtasia Studio，Snagit，Cyberlink YouCam，PPT等录屏软件。

·方法：对PPT演示进行屏幕录制，辅以录音和字幕。

·操作步骤：在电脑屏幕上同时打开录频软件和教学PPT，戴好耳麦，调整好话筒的位置和音量，并调整好PPT界面和录屏界面的位置。然后单击“录制桌面”按钮，开始录制。教师一边演示一边讲解，力求语言简洁有吸引力，配合标记工具或其他多媒体软件或素材，尽可能使教学过程生动有趣。

（2）可汗学院模式——录屏软件+手写板+画图工具。

·录制工具：硬件，如手写板、麦克风；软件，如Camtasia Studio，Snagit或Cyberlink YouCam等录屏软件，绘图工具，如Windows自带绘图工具。

·方法：通过手写板和绘图工具对教学内容进行讲解、演示，同时使用录屏软件录制。

·操作步骤：安装手写板、麦克风等工具。使用手写板和绘图工具展示教学过程。通过录屏软件录制教学过程并配音。

（3）摄像机拍摄——DV录像机+白板。

·录制工具：硬件，如便携式录像机、黑板、粉笔、实验仪器药品、模型等教学演示工具。

·方法：对教学过程摄像。

·操作步骤：利用黑板展开教学过程，使用便携式录像机将整个过程拍摄下来。此外，还可以使用数码手机和白纸进行拍摄等。

教师可以根据教学内容的特点、本人兴趣爱好等实际情况，自行选择较擅长的方式完成微视频的录制。

对录制完成后的教学视频进行后期制作。必要的编辑、处理和美化，配上合适的音乐音效素材（多以轻音乐为主），便可合成规范完整、声画和谐的微视频。

【注释】

[1]皮连生，刘杰.现代教学设计[M].北京：首都师范大学出版社，2005.

[2]皮连生，刘杰.现代教学设计[M].北京：首都师范大学出版社，2005.

[3]谢利民.教学设计应用指导[M].上海：华东师范大学出版社，2008.

[4]谢利民.教学设计应用指导[M].上海：华东师范大学出版社，2008.

[5]王克勤.化学教学论[M].北京：科学出版社，2008.

[6]王克勤.化学教学论[M].北京：科学出版社，2008.

[7]王克勤.化学教学论[M].北京：科学出版社，2008.

[8]刘知新.化学教学论[M].北京：高等教育出版社，2009.

[9]刘知新.化学教学论[M].北京：高等教育出版社，2009.

[10]刘知新.化学教学论[M].北京：高等教育出版社，2009.

[11]谢利民.教学设计应用指导[M].上海：华东师范大学出版社，2008.

[12]王祖浩，等.化学案例教学论[M].合肥：安徽教育出版社，2014.

[13]吴晓红，刘万毅.化学教学论实验[M].北京：冶金工业出版社，2013.

[14]邓志伟.个性化教学论（第2版）[M].上海：上海教育出版社，2002.