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摘要：得益于信息技术的不断创新，更多的科学教师开始涉足微课领域，进行富有成效的探索与尝试。微课同其他素材课件、练习测试等相关教学资源以一定的组织关系和呈现方式，共同融入教学目标的达成，营造了一个半结构化、主题式的资源应用“小环境”，也同时打开了一个科学课堂新的“大格局”。
关键词：微课 基础性 个性化 拓展性 翻转课堂
一、微课之兴：发于信息技术前沿，肩负教育创新之任
微课在教学领域内的诞生，有着它难以分割的时代意义。
以2009年国内兴起的微博作为发轫之始，微信、微行、微公益、微旅游等大行其道，可以说当代无疑进入了一个“微”时代。而“微”字之所以备受推崇，其背后的逻辑则是一个选择性思维，是一种在飞速发展下越来越不可或缺的富有判断力的取舍，即在信息技术高度发达的今天，从庞大的几何级的备选信息中提取少量而精华的适用信息。
如今的科学课堂，教学资源“不患寡，患不精”。得益于信息技术的不断创新，更多的科学教师开始涉足微课领域，进行富有成效的探索与尝试。
二、微课之实：专注“短、平、快、准”，服务翻转课堂
微课，一反过去筹备教学资源刻意追求“高、大、上、全”的路子，“短、平、快、准”是它的鲜明特征。它以视频为主要载体，按照新课程标准及教学实践要求，聚焦于课堂内外教育教学过程中的某一个重点、难点或疑点等知识点，以及导入、演示、总结、反馈等教学环节，开展极具针对性的辅助性教与学活动。实际操作中，微课同其他素材课件、练习测试等相关教学资源以一定的组织关系和呈现方式，共同融入教学目标的达成，营造一个半结构化、主题式的资源应用“小环境”。
其一，它具有“位微不卑”的特点。相对于以往的课程资源，微课之小剔除了冗长的拖沓水分，一般时长约5分钟，最长不超过10分钟，寸劲之力，却效果明显。
其二，它具有“课微不小”的特点。相比常规概念的课堂而言，微课虽短但依然包含了完整的知识内涵和教学目标，对症施治，一个微课有时候比几十节常规课更达要害。
其三，它具有“步微不慢”的特点。看似点滴跬步，但利用信息技术创新带来的呈现方式有利于每个知识点扎实稳健地掌握，尤其是科学课的方法引导，步步为营，可至千里。
其四，它具有“效微不薄”的特点。微课的现实意义不止于知识的传授和方法的引导，还在于思维的培养和判断力的养成，这些综合素养都可以让学生在微课相助的课内外教学之中日积月累地形成。
两千多年前，孔子提出“举一反三”、“不愤不启，不悱不发”的教育理论，开启了启发式教育的先河，新兴的微课在教育思想上与启发式教育一脉相承，从“授人以鱼”到“授人以渔”，再到“授人以欲”，微课同时作为翻转课堂的一部分，正在发生着近乎颠覆的课堂效果。
三、微课之用：因课制宜，夯实基础，因材施教，拓展个性
（一）基础性应用
在小学阶段的科学学习中，学生基础知识薄弱，科学涉猎面小，尤其广大农村地区的学生，科学课程内出现的较多实验和较广覆盖常常让学生摸不清南北，教师也容易泥牛入海，不知所措，因此采用微课这一形式可以进行有益的探索学习。
1.知识背景的铺陈
“昼夜交替现象”是小学《科学》（教科版）5年级下册“地球的运动”单元的第1课。这一课试图让学生对生活中看到的昼夜交替现象作出自己的合理解释。5年级学生，通过电视或书籍，大多已经知道“地球在自转并且围绕太阳公转”这一科学事实，但解释昼夜交替现象所需的知识和信息是很多的，他们还没有足够的知识积淀和空间想象能力，因此让学生独立经历这个解释过程是有一定难度的。
为了能让学生打开思路，寻找到产生昼夜现象的多种可能，一位教师课前准备了一个微课。首先通过动画解释昼夜交替的概念。其次展示4种假说的具体模型建设：①地球不动，太阳围着地球转；②太阳不动，地球围着太阳转；③太阳不动，地球自转但不围着太阳转；④太阳不动，地球自转并且围着太阳转。然后请同学们自己通过已有的实验器材模拟并检验哪种假说是对的。
学生们在经历了简短的微课学习后，直观地观察到4种假说的具体模型建设，为之后的模拟实验提供了知识背景和实验操作基础，激发了学生的探知欲。所以微课的展示能构建知识大环境，学生在此环境下探索得更加轻松，知识掌握从而更加牢固。
2.实验操作的示范
小学科学实验不仅类型多，实验室实验、自然态实验、探索性实验、验证性实验、模拟性实验等；而且数量多，几乎每上一课必有一个实验。在锻炼学生动手能力的同时也考验着他们的安全意识与达成意识。通过口述法讲述实验操作步骤往往会引起学生倦乏，收效甚微，而将相应的实验操作制作成微课，则能事半功倍。
例如5年级下册第2单元第7课“热是怎样传递的”一课中，学生首次接触酒精灯，其安全性十分重要。由此一位教师制作了“如何正確使用酒精灯”微课。此微课采用教师演示并辅以实验步骤的文字及图片说明，同时强调了容易忽视的地方。如第1步须检查酒精灯中的酒精量；第2步点燃时火柴应从侧面接触灯芯，点燃后应用外焰加热；第3步熄灭酒精灯时左手扶酒精灯，右手拿灯帽从侧面盖住。最后还要提醒学生万一酒精洒在桌面上起火时，要用湿布扑盖。
短短2分多钟的讲解，可谓面面俱到。学生看得相当认真，个别学生还能在操作前重看一遍，在之后的实验中酒精灯的使用几乎没有错误出现。
（二）层次性应用
1.个性探究的引导
传统的科学探究活动类似“齐步走”，学生在知识、能力及需求等方面的个性化差异往往会带来诸多矛盾。最显而易见的是能力差异：一部分学生接受速度快，实验能力强；而另一部分学生甚至对实验的材料与分工等的认识都需要较长过程。随着科学探究活动的深入，这种差异会越发明显，会出现许多简单、重复的求助需求，教师往往事倍功半，疲于应付。微课则又恰好成为满足个性化探究的有效助手。 例如在学习4年级上册“热水变凉”一课时，教师运用微课事先将研究内容进行分解并划分层次。第1层次制作ppt微课，用简单的文字、图片介绍实验要点；第2层次用实物操作演示“研究热水重量的变化”、“研究热水温度的变化”，拍摄成片，指导详细，难度较低；第3层次是操作难度较大的“综合研究热水重量和温度的变化”实验微视频。学生可以根据本小组的实际和研究意愿，自主选择相应的学习内容。如能力强的小组浏览图片文字后可直接领取实验器材，开展实验活动；愿意挑战的小组可以选择难度较大的第3层次内容；水平一般的小组可以选择较容易的内容。
不同难度层次和不同内容的模块形成了菜单式的学习选项，提高了自由度，减少无意义的消耗时间，增强学生的学习效果。同时，教师也不必重复劳动，就有更多的时间深入学生的实验探究过程，进行个性化指导。
2.综合展示的载体
微课同样适用于成果汇报，能将较长的观察探究周期压缩至较小的时空内完成汇报。
3年级下册第2单元“动物的生命周期”中，以学生相对常见的蚕为例让学生进行观察。这是一项长时间的探究活动，也能成为学生们终生难忘的体验。因此，教师要求学生们将每天观察到的蚕的变化写成日记，并将特殊的情况拍摄下来。直到蚕破茧而出变成飞蛾时，教师适时进行了一次“养蚕经验交流会”微课展示，而此微课正是利用学生的观察日记和拍摄的图片、视频加上教师的解说制作而成。其中有学生观察到“我看到金黄的卵中爬出了一只只‘小黑蚁’……‘小黑蚁’一天天长大变成了‘毛毛虫…；有的学生写到…小黑蚁’变成了白色的，一段时间后开始脱皮了，它居然脱了4次皮”；也有学生发现“我发现蚕宝宝们需要一个凉爽、干净的环境，否则它们就不吃不喝，好像在绝食抗议环境太差了”；还有学生直接总结“蚕要经历卵、虫、蛹、蛾4个阶段，是完全变态发育……”
观看微课时，有的学生面带自豪，有的学生眼含感动。于生于师，这样的10分钟远比40分钟的讲述课来得有意义。
（三）拓展性应用
不光是在课堂上，科学课堂外的广阔空间同样也是微课的探究天地。
1.因地制宜的农业科技知识点播
在教学4年级下册第2单元“种子是怎样萌发的”一课时，就在快要结束的时候，一个学生提问道：“老师，我家的葡萄没用葡萄籽，我爸剪了一根葡萄藤，插在地里就长出了新的葡萄藤，而且还结果了。这是怎么回事啊？”这个问题一出，其他孩子都用怀疑的眼光看着教师。教师微微一笑：“下节课为同学们详细解答。”课后，教师制作了微课“不用种子也能繁殖”，利用身边常见的植物详细介绍了营养繁殖这一植物特色的繁殖方式，包括土豆、蓮藕等的块根繁殖，桂花、石榴等的压条繁殖，葡萄、桑树等的扦插繁殖，并着重介绍了随科技发展采用的组织培养的方式繁殖植物新体这一方法。之后的一节科学课上，同学们一看这个微课，顿时恍然大悟。
2.参与互动体验式微课开发
如果微课还能通过自己的努力创建，那么学生的关注度就更高了。因为这会极大限度解放孩子的动手能力和想象力，可以使之服务于科学课的深度探究。因此，让学生自主参与微课资源的建设，既发挥了学生对信息技术的求知欲望，又迎合了学生的自我探究需求。
如4年级上册“观察蚂蚁”一课，学生观看过蚂蚁的图片和有关蚂蚁的动画片，但让他们说一说蚂蚁的身体结构，学生依旧莫衷一是、错误百出，有认为蚂蚁有8条腿的，有认为蚂蚁的腿长在屁股上的，有认为蚂蚁头上长有腿的，等等。究其原因，还是图片、视频中“精美的蚂蚁”形象不是学生亲近的蚂蚁，二者之间存在割裂感。而让学生在草坪、花圃等大自然中观察真实的蚂蚁，他们虽然对观察蚂蚁活动本身很感兴趣，也积极参与，但由于蚂蚁体形太小又运动太快，很难观察清楚。
于是，教师通过引导学生运用数字技术创建微课。课前或课上引导学生利用智能手机、数码相机等设备给蚂蚁拍照、录像，然后把这些身边的蚂蚁以图片或视频的方式呈现在集体面前，让学生根据自己观察与交流的需要，通过放大、慢放、回放等功能，更方便、更仔细、更全面地观察蚂蚁。交流的时候，学生完全沉浸在观察蚂蚁的活动中，数字技术为孩子的学习提供了快捷、新颖的方式，体验式的学习更自然而然地激发了学生的自主探究欲望。
各种微课的应用方式又反过来丰富了翻转课堂的实践意义，课后学生自觉收看微课的兴趣也及其高涨。但受制于绝大部分教师对微课尚停留在只知其名，不知其为何物；极少教师有浏览微课的习惯；学校对微课的定位与普及存在偏差；现有设备乏善可陈；善于制作微课的教师少之又少等原因，微课之路还只是一个开头。但我们相信以微课近年来的发展势头，以及一些学校已开始着手微课应用于校本科学课程的开发，这些都会对小学科学运用现代信息技术重造课堂格局带来十分有益的影响。
点评
在实施青少年科学教育的过程中，当代科学教师或科技辅导员应该也必须具有应用先进信息技术，与时俱进，不断推进科学教育创新的智慧和能力。本文作者正是如此开展科学教育实践，尝试运用以微视频为主要载体的微课，让小学青少年体验到新的学习科学的模式。其在论文中所总结的“微课之兴，发于信息技术前沿，肩负教育创新之任”“微课之实，专注短、平、快、准，服务翻转课堂”“微课之用，因课制宜，夯实基础，因材施教，拓展个性”，对广大科学教师或科技辅导员具有一定的参考价值。
如果作者在所论述的上述实践中，能够联系相关科学教育理论作为依据，并以此对实践案例进行诠释、探索和升华，则会使本文的科学性和学术性更强。
——翟立原（中国青少年科技辅导员协会理论工作委员会副主任委员，第23届全国青少年科技辅导员论文征集活动评审委员会主任委员）
关键词：微课 基础性 个性化 拓展性 翻转课堂
一、微课之兴：发于信息技术前沿，肩负教育创新之任
微课在教学领域内的诞生，有着它难以分割的时代意义。
以2009年国内兴起的微博作为发轫之始，微信、微行、微公益、微旅游等大行其道，可以说当代无疑进入了一个“微”时代。而“微”字之所以备受推崇，其背后的逻辑则是一个选择性思维，是一种在飞速发展下越来越不可或缺的富有判断力的取舍，即在信息技术高度发达的今天，从庞大的几何级的备选信息中提取少量而精华的适用信息。
如今的科学课堂，教学资源“不患寡，患不精”。得益于信息技术的不断创新，更多的科学教师开始涉足微课领域，进行富有成效的探索与尝试。
二、微课之实：专注“短、平、快、准”，服务翻转课堂
微课，一反过去筹备教学资源刻意追求“高、大、上、全”的路子，“短、平、快、准”是它的鲜明特征。它以视频为主要载体，按照新课程标准及教学实践要求，聚焦于课堂内外教育教学过程中的某一个重点、难点或疑点等知识点，以及导入、演示、总结、反馈等教学环节，开展极具针对性的辅助性教与学活动。实际操作中，微课同其他素材课件、练习测试等相关教学资源以一定的组织关系和呈现方式，共同融入教学目标的达成，营造一个半结构化、主题式的资源应用“小环境”。
其一，它具有“位微不卑”的特点。相对于以往的课程资源，微课之小剔除了冗长的拖沓水分，一般时长约5分钟，最长不超过10分钟，寸劲之力，却效果明显。
其二，它具有“课微不小”的特点。相比常规概念的课堂而言，微课虽短但依然包含了完整的知识内涵和教学目标，对症施治，一个微课有时候比几十节常规课更达要害。
其三，它具有“步微不慢”的特点。看似点滴跬步，但利用信息技术创新带来的呈现方式有利于每个知识点扎实稳健地掌握，尤其是科学课的方法引导，步步为营，可至千里。
其四，它具有“效微不薄”的特点。微课的现实意义不止于知识的传授和方法的引导，还在于思维的培养和判断力的养成，这些综合素养都可以让学生在微课相助的课内外教学之中日积月累地形成。
两千多年前，孔子提出“举一反三”、“不愤不启，不悱不发”的教育理论，开启了启发式教育的先河，新兴的微课在教育思想上与启发式教育一脉相承，从“授人以鱼”到“授人以渔”，再到“授人以欲”，微课同时作为翻转课堂的一部分，正在发生着近乎颠覆的课堂效果。
三、微课之用：因课制宜，夯实基础，因材施教，拓展个性
（一）基础性应用
在小学阶段的科学学习中，学生基础知识薄弱，科学涉猎面小，尤其广大农村地区的学生，科学课程内出现的较多实验和较广覆盖常常让学生摸不清南北，教师也容易泥牛入海，不知所措，因此采用微课这一形式可以进行有益的探索学习。
1.知识背景的铺陈
“昼夜交替现象”是小学《科学》（教科版）5年级下册“地球的运动”单元的第1课。这一课试图让学生对生活中看到的昼夜交替现象作出自己的合理解释。5年级学生，通过电视或书籍，大多已经知道“地球在自转并且围绕太阳公转”这一科学事实，但解释昼夜交替现象所需的知识和信息是很多的，他们还没有足够的知识积淀和空间想象能力，因此让学生独立经历这个解释过程是有一定难度的。
为了能让学生打开思路，寻找到产生昼夜现象的多种可能，一位教师课前准备了一个微课。首先通过动画解释昼夜交替的概念。其次展示4种假说的具体模型建设：①地球不动，太阳围着地球转；②太阳不动，地球围着太阳转；③太阳不动，地球自转但不围着太阳转；④太阳不动，地球自转并且围着太阳转。然后请同学们自己通过已有的实验器材模拟并检验哪种假说是对的。
学生们在经历了简短的微课学习后，直观地观察到4种假说的具体模型建设，为之后的模拟实验提供了知识背景和实验操作基础，激发了学生的探知欲。所以微课的展示能构建知识大环境，学生在此环境下探索得更加轻松，知识掌握从而更加牢固。
2.实验操作的示范
小学科学实验不仅类型多，实验室实验、自然态实验、探索性实验、验证性实验、模拟性实验等；而且数量多，几乎每上一课必有一个实验。在锻炼学生动手能力的同时也考验着他们的安全意识与达成意识。通过口述法讲述实验操作步骤往往会引起学生倦乏，收效甚微，而将相应的实验操作制作成微课，则能事半功倍。
例如5年级下册第2单元第7课“热是怎样传递的”一课中，学生首次接触酒精灯，其安全性十分重要。由此一位教师制作了“如何正確使用酒精灯”微课。此微课采用教师演示并辅以实验步骤的文字及图片说明，同时强调了容易忽视的地方。如第1步须检查酒精灯中的酒精量；第2步点燃时火柴应从侧面接触灯芯，点燃后应用外焰加热；第3步熄灭酒精灯时左手扶酒精灯，右手拿灯帽从侧面盖住。最后还要提醒学生万一酒精洒在桌面上起火时，要用湿布扑盖。
短短2分多钟的讲解，可谓面面俱到。学生看得相当认真，个别学生还能在操作前重看一遍，在之后的实验中酒精灯的使用几乎没有错误出现。
（二）层次性应用
1.个性探究的引导
传统的科学探究活动类似“齐步走”，学生在知识、能力及需求等方面的个性化差异往往会带来诸多矛盾。最显而易见的是能力差异：一部分学生接受速度快，实验能力强；而另一部分学生甚至对实验的材料与分工等的认识都需要较长过程。随着科学探究活动的深入，这种差异会越发明显，会出现许多简单、重复的求助需求，教师往往事倍功半，疲于应付。微课则又恰好成为满足个性化探究的有效助手。 例如在学习4年级上册“热水变凉”一课时，教师运用微课事先将研究内容进行分解并划分层次。第1层次制作ppt微课，用简单的文字、图片介绍实验要点；第2层次用实物操作演示“研究热水重量的变化”、“研究热水温度的变化”，拍摄成片，指导详细，难度较低；第3层次是操作难度较大的“综合研究热水重量和温度的变化”实验微视频。学生可以根据本小组的实际和研究意愿，自主选择相应的学习内容。如能力强的小组浏览图片文字后可直接领取实验器材，开展实验活动；愿意挑战的小组可以选择难度较大的第3层次内容；水平一般的小组可以选择较容易的内容。
不同难度层次和不同内容的模块形成了菜单式的学习选项，提高了自由度，减少无意义的消耗时间，增强学生的学习效果。同时，教师也不必重复劳动，就有更多的时间深入学生的实验探究过程，进行个性化指导。
2.综合展示的载体
微课同样适用于成果汇报，能将较长的观察探究周期压缩至较小的时空内完成汇报。
3年级下册第2单元“动物的生命周期”中，以学生相对常见的蚕为例让学生进行观察。这是一项长时间的探究活动，也能成为学生们终生难忘的体验。因此，教师要求学生们将每天观察到的蚕的变化写成日记，并将特殊的情况拍摄下来。直到蚕破茧而出变成飞蛾时，教师适时进行了一次“养蚕经验交流会”微课展示，而此微课正是利用学生的观察日记和拍摄的图片、视频加上教师的解说制作而成。其中有学生观察到“我看到金黄的卵中爬出了一只只‘小黑蚁’……‘小黑蚁’一天天长大变成了‘毛毛虫…；有的学生写到…小黑蚁’变成了白色的，一段时间后开始脱皮了，它居然脱了4次皮”；也有学生发现“我发现蚕宝宝们需要一个凉爽、干净的环境，否则它们就不吃不喝，好像在绝食抗议环境太差了”；还有学生直接总结“蚕要经历卵、虫、蛹、蛾4个阶段，是完全变态发育……”
观看微课时，有的学生面带自豪，有的学生眼含感动。于生于师，这样的10分钟远比40分钟的讲述课来得有意义。
（三）拓展性应用
不光是在课堂上，科学课堂外的广阔空间同样也是微课的探究天地。
1.因地制宜的农业科技知识点播
在教学4年级下册第2单元“种子是怎样萌发的”一课时，就在快要结束的时候，一个学生提问道：“老师，我家的葡萄没用葡萄籽，我爸剪了一根葡萄藤，插在地里就长出了新的葡萄藤，而且还结果了。这是怎么回事啊？”这个问题一出，其他孩子都用怀疑的眼光看着教师。教师微微一笑：“下节课为同学们详细解答。”课后，教师制作了微课“不用种子也能繁殖”，利用身边常见的植物详细介绍了营养繁殖这一植物特色的繁殖方式，包括土豆、蓮藕等的块根繁殖，桂花、石榴等的压条繁殖，葡萄、桑树等的扦插繁殖，并着重介绍了随科技发展采用的组织培养的方式繁殖植物新体这一方法。之后的一节科学课上，同学们一看这个微课，顿时恍然大悟。
2.参与互动体验式微课开发
如果微课还能通过自己的努力创建，那么学生的关注度就更高了。因为这会极大限度解放孩子的动手能力和想象力，可以使之服务于科学课的深度探究。因此，让学生自主参与微课资源的建设，既发挥了学生对信息技术的求知欲望，又迎合了学生的自我探究需求。
如4年级上册“观察蚂蚁”一课，学生观看过蚂蚁的图片和有关蚂蚁的动画片，但让他们说一说蚂蚁的身体结构，学生依旧莫衷一是、错误百出，有认为蚂蚁有8条腿的，有认为蚂蚁的腿长在屁股上的，有认为蚂蚁头上长有腿的，等等。究其原因，还是图片、视频中“精美的蚂蚁”形象不是学生亲近的蚂蚁，二者之间存在割裂感。而让学生在草坪、花圃等大自然中观察真实的蚂蚁，他们虽然对观察蚂蚁活动本身很感兴趣，也积极参与，但由于蚂蚁体形太小又运动太快，很难观察清楚。
于是，教师通过引导学生运用数字技术创建微课。课前或课上引导学生利用智能手机、数码相机等设备给蚂蚁拍照、录像，然后把这些身边的蚂蚁以图片或视频的方式呈现在集体面前，让学生根据自己观察与交流的需要，通过放大、慢放、回放等功能，更方便、更仔细、更全面地观察蚂蚁。交流的时候，学生完全沉浸在观察蚂蚁的活动中，数字技术为孩子的学习提供了快捷、新颖的方式，体验式的学习更自然而然地激发了学生的自主探究欲望。
各种微课的应用方式又反过来丰富了翻转课堂的实践意义，课后学生自觉收看微课的兴趣也及其高涨。但受制于绝大部分教师对微课尚停留在只知其名，不知其为何物；极少教师有浏览微课的习惯；学校对微课的定位与普及存在偏差；现有设备乏善可陈；善于制作微课的教师少之又少等原因，微课之路还只是一个开头。但我们相信以微课近年来的发展势头，以及一些学校已开始着手微课应用于校本科学课程的开发，这些都会对小学科学运用现代信息技术重造课堂格局带来十分有益的影响。
点评
在实施青少年科学教育的过程中，当代科学教师或科技辅导员应该也必须具有应用先进信息技术，与时俱进，不断推进科学教育创新的智慧和能力。本文作者正是如此开展科学教育实践，尝试运用以微视频为主要载体的微课，让小学青少年体验到新的学习科学的模式。其在论文中所总结的“微课之兴，发于信息技术前沿，肩负教育创新之任”“微课之实，专注短、平、快、准，服务翻转课堂”“微课之用，因课制宜，夯实基础，因材施教，拓展个性”，对广大科学教师或科技辅导员具有一定的参考价值。
如果作者在所论述的上述实践中，能够联系相关科学教育理论作为依据，并以此对实践案例进行诠释、探索和升华，则会使本文的科学性和学术性更强。
——翟立原（中国青少年科技辅导员协会理论工作委员会副主任委员，第23届全国青少年科技辅导员论文征集活动评审委员会主任委员）