1、 1 北京市朝阳区教育科学 研究 “十二五”规划 立项课题 高中生物课学生学习活动系列微课的开发实践研究 开题报告 北京市和平街第一中学 潘 勇 一、本课题研究问题的提出 （一）本课题研究问题提出的背景 1 我国基础 教育 课程改革 的 不断 深化 我国基础 教育 改革的一个重要目标就是改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的状况，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手 ， 培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决为题的能力以及交流与合作的能力。学习方式的改善是以教师教学行为的变化为前提的 ，因而教师教 学行为的变化和学生学习方式的改善被视为课程改革成功与否的主要标志
2、。 随着改革的不断深化， 新课程 所 倡导 理念也逐步落实在具体的教学过程之中。比如教师努力 通过改变学习内容的呈现方式，确立学生的主体地位，促进学生积极主动地 学习；努力使学生的 学习过程转变为不断提出问题、解决问题的探索 过程，并让学生 针对不同的学习内容，选择接受、探索、模仿、体验等丰富多样的适合个人特点的学习方式。 在这样的大背景下，高中生物教学 也越来越 重视 学生学习活动 的开发， 力争 能够让 学生在丰富多彩的 学习 活动中 ，得到全面的发展 。 2 信息技术 的 飞速发展 和 微课的迅速兴起 随着移动通讯技术 、 社交媒体，以及以开放 、 共享为理念的开放教育资源运动的蓬勃发展
3、，微教学模式逐渐在全球范围内兴起 。 在国外，以可汗学院与 TEDEd 为代表的微型网络教学视频的出现进一步 引发 了教育研究者对微视频等运用于课堂教学的探索 。 例如，在翻转课堂等教学模式中使用微视频作为教学资源供学生自主学习使用 。在我国，自 2011 年起，以“佛山市中小学优秀微课作品展播平台”与“微课网”为代表，以及为配合上海地区电子书包项目而启动的上海市闵行区中小学微课程设计评比，国内开始了微课程实践层面上的尝试。同时，教育信息化十年发展规划 (2011 2020 年 ) 指出，教育信息化的发展要以教育理念创新为先导，以优质教育资源和信息化学习环境建设为基础，以学习方式和教育模式创新
4、为核心。在种种合力的推动下，这种以微视频为核心的新型教学模式引起了教育研究者以及一线教师的广泛关注 。高中生物教学领域自然 不会置若罔闻，相关的尝试也随即迅速展开 。 （二）本课题研究问题提出的依据 1政策依据 （ 1）教育部关于深化基础教育课程改革进一步推进素质教育的意见 （教基二【 2010】2 3 号） “ 大力推进教学改革，把教学改革作为深化课程改革的核心环节， 使新课程的理念和要求落实到课堂教学中。要以各学科课程标准为依据组织教学。要遵循学生认知规律和教学规律，根据学生的个性差异因材施教。创设有利于学生积极参与的教学环境，保护学生的好奇心和求知欲，鼓励学生独立思考、主动学习。 ” （
5、 2） 国家中长期教育改革和发展规划纲要（ 2010-2020 年） “要以学生为主体，以教师为主导，充分发挥学生的主动性” ， “注重因材施教 ”，“ 关注学生不同特点和个性差异，发展 每 一个学生的优势潜能。推进分层教学” （ 3） 北京市中长期教育改革和发展规划纲要 提高课堂教学质量。突出学生 的主体地位，探索适应学生身心特征和课程要求的有效教学模式，改进教法、学法，引导学生主动思考、乐于探索、勤于动手，培养学生的学习兴趣、创新思维和实践能力。 2理论依据 微 课 的理论基础主要是基于问题的教学和情景认知理论，这些理论着重探讨了学生高层次思维能力的发展，而非侧重于学生对于知识的机械掌握。
6、 微课的设计开发主要包括四种不同的教学模式：基于问题的教学模式 、 基于案例的教学模式 、 基于情景学习的教学模式 、 基于协作学习的教学模式 。 二、本课题国内外研究现状 本课题是将高中生物课学生学习活动研究与微课的开发研究相结 合的一项实践研究。因此，涉及到以下两个方面的研究现状。 （一）高中生物课学生学习活动研究方面 高中生物课是高中科学课程的重要组成部分，对高中生物课中学生学习活动的研究在国内、外都可谓由来已久。但是，在我国，比较集中的研究出现在 2003 年以后。 2003 年 3 月，我国教育部印发了普通高中课程方案（实验）和 15 个学科课程标准（实验），高中生物课程标准（实验）
7、也自此出台。高中生物新“课标”明确提出要倡导探究性学习，力图促进学生学习方式的变革，因此，如何在高中生物课中设计、组织好学生的学习活动，就成为了我国高中 生物教学研究的一个热点问题。经过 10 多年的研究，广大高中生物教师和研究人员在这个领域已经取得了很多成果，涌现了许多优秀的教学设计、课例和论文。这些成果一部分发表在生物学通报、生物学教学等期刊中，更多的则出现在各地区组织的相关竞赛中或者是互联网上。 然而，通过对已有研究成果的归类分析可以看出一个突出的问题：从所涉及的教学内容来看，研究案例的分布是非常不均衡的，大多数案例都集中在某几个“热点”内容上，而其他许多内容都没有对应的案例。这表明对高
8、中生物课学生学习活动的案例研究还没有系列化，仍有待完善。 3 （ 二）微课研究方面 首先需要说明的是，在教育领域的应用中，微课（或微课程）的界定还不够明晰，在e-Learning 业界、基础教育领域、高等教育研究领域的定义和理解都各有不同。本课题中所说的微课，可按照胡铁生提出的微课概念来理解，即微课是根据新课程标准和课堂教学实践，以教学视频为主要呈现方式，反映教师在针对某个知识点或环节的教学活动中所运用和生成的各种教学资源有机结合体。 在国外的研究中，与上述微课概念接近的是 2008年由美国新墨西哥州圣胡安学院的 David Penrose 提出的“微课程”（ Microlecture）。其核
9、心理念是要求教师把教学内容与教学目标紧密地联系起来，以产生一种“更加聚焦的学习体验”。 Penrose 认为微型的知识脉冲（ Knowledge Burst）在相应的作业与讨论的支持下，能够与传统的长时间授课取得相同的效果。他还认为微课程将提供一个知识挖掘的平台，并告诉学生如何根据学习所需搜索相应的资源；允许学生对自己的学习有更多的主动权，有针对性地开展学习；并且这种主题集中的微课程能够有效地节约学习时间。这种在短时间内提炼出核心概念的形式，引发了教师、学习者、研究者与利益相关者开始用 一种新的思维方式开展教学。随着移动通讯技术、社交媒体、以及开放教育资源运动的发展，微教学模式逐渐在全球范围内
10、兴起。以可汗学院与 TEDEd 为代表的微型网络教学视频的出现进一步触发了教育研究者对微视频等运用于课堂教学的可行性探索，“翻转课堂” 教学模式便是其中之一。 在我国，自 2011 年起，以“佛山市中小学优秀微课作品展播平台”与“微课网”为代表，开始了微课实践层面上的尝试。在种种合力的推动下，这种以微视频为核心的新型教学模式引起了我国教育研究者以及一线教师的广泛关注。但是目前，关于微课程的研究大多还 是在阐释其理念与应用前景，对微课程模式的实践，尤其是微课的设计与实施，仍需进行深入的审视与总结，提出具体的设计模式。 微课在高中生物课中的应用研究与在其他学段及学科的情况基本同步，相关的研究成果散
11、见于期刊及网络中。 无论是国内还是国外，微课中的微视频基本上都是记录教师的讲解与演示，很少有记录学生活动的微视频。也就是说，将学生活动微视频作为一种学习资源的问题尚未得到充分关注。 三、本课题研究的目的意义 （一） 本课题研究的目的 本课题研究主要有两个的目的：一是要对 高中生物课学生活动进行系列化设计 ；二是要开发 一套 以学生活动 微视频 为主要内容的 系列 微课 并初步探讨其 应用效果 。 （二） 本课题研究的意义 1课题研究的理论意义 本课题对于 完善和发展 微课的设计理论， 具有积极的意义 。目前的微课大都是将教师讲解、演示的视频及其他相关资源提供给学生学习，而 本课题 则提出将 学
12、生学习活动 的视频及 其他相4 关资源组织成微课 ， 供学生学习 。若实践证明此方法可行，则可以实现对 微课的设计理论的发展。 2课题研究的实践意义 新课程改革的一个突出特点就是要致力于转变学生的学习方式。改变原有单一的、被动地学习方式，建立和形成旨在充分调动、发 挥学生主体性的多样化的学习方式，促进学生在教师的指导下主动地、富有个性地学习，是教学改革的的核心任务。本课题研究正是围绕这一核心任务展开的。要真正全面实现学生学习方式的转变，就必须对一门课程的学生学习活动进行系列化设计，使教师在课程开始之前，就已经对整个课程中的学生学习活动了然于胸。而且，由于有许多学生活动必须提前进行物质上和组织上
13、的准备，若没有提前进行的整体设计，往往会因来不及准备而放弃。 另外，将微课用于教学本身 就 是为学生提供可选择的学习资源，从而引导学生实现个性化的学习。 因此，本课题研究对于在高中生物课 中切实全面实现学生学习方式的转变具有非常重要的实践意义。 四、本课题核心概念的界定 （一）本课题题目范围的界定 本课题 研究 属于 高中生物教学 实践研究 。 我国 的 高中生物新课程 倡导探究性学习，力图促进学生学习方式的变革。 微课的出现，为学生自主学习高中生物课提供了一条新途径。当然，要利用微课引导学生自主学习，前提是要先行开发出一系列适合学生自主学习的微课。 本课题就属于此类研究。与其他微课开发研究不
14、同的是，本课题着眼于将外显的学生学习活动作为微视频的内容 ，并以此类 微 视频为核心资源 ， 构建出一套系列微课， 供学生课外学习使用 或作为课内 学生 研讨 的素材 。 同时 ，此类微视频 也 可 用于高中生物课学生学习活动研究的交流 。 （二）本课题 核心 概念的界定 1 微课 在教育领域的应用中，微课（或微课程）的界定还不够明晰，在 e-Learning 业界、基础教育领域、高等教育研究领域的定义和理解都各有不同。本课题中所说的微课，可按照胡铁生提出的微课概念来理解，即微课是根据新课程标准和课堂教学实践，以教学视频为主要呈现方式，反映教师在针对某个知识点或环节的教学活动中所运用和生成的各
15、种教学资源有机结合体。 2 学生学习活动 本课题中的学生学习活动是指学生学习 过程中的外显活动，如 展示、探究、讨论、辩论、实验操作、模拟操作等 。 3 高中生物课 本课题中的高中生物课是指我国现行的普通高中生物课程。 五、本课题研究的基本内容 5 （一） 本课题 研究的主要目标 1 对高中生物课中的学生学习活动进行系列化设计，优化、构建出一整套与高中生物教学内容相配合的学生学习活动案例 。 2 开发出一系列以学生 学习 活动 微视频 为主要内容的微课，作为学习资源供学生课外学习使用 ， 同时也可作为高中生物教师的教学资源或用于高中生物课学生学习活动研究的交流 。 （二） 本课题 研究的具体内
16、容 1 广泛收集相关 的教学设计 ，结合自己的理解，编 写系列活动方案 （ 1）梳理现行的人教版高中生物教材、浙科版高中生物教材中已有的活动设计； （ 2）参考美国 BSCS 教材中的活动设计； （ 3）从生物学通报、生物学教学、中学生物学、中学生物教学等杂志中梳理出与高中生物课堂学生活动有关的教学设计； （ 4）从网络能获取的研究课视频中梳理出一部分与高中生物课堂学生活动有关的教学设计； （ 5）从各位参与研究的教师以往的教学设计中梳理出与高中生物课堂学生活动有关的教学设计； （ 6）根据从上述渠道获得的相关教学设计，结合自己的理 解，以分工合作的方式编写系列活动方案。 有些课可以平行地编写
17、几个活动设计方案，以适应不同层次学生的需求。 2 实践检验，确定活动方案 当 教学进行到相应阶段时， 负责该部分的教师 及时 进行实践，记录过程、效果和感受，从之前设计的各种活动方案中确定出最佳方案。 3 录制微 视频 挑选适当数量和层次的学生，在专门的场所重演课上的活动情境，由 有教师担任导演，由专业人员 负责录制成视频。根据实际情况确定教师是否 担任 视频中 的角色 。 4 以微视频为核心资源，构建相应的微课 以微视频为核心资源，配以相应的文本材料，如针对该视频所设置 的引导学生学习、思考的问题、习题及相应的答案、解析等，构成学生可以在课外实现独立学习的资源 ，即微课 。 5 小范围试用，
18、了解应用效果，为进一步的改进和推广提供依据 将开发出的微课提供给一部分学生，通过访谈、观察等方式，从知识、技能和情感三个方面考量学生试用的效果。根据效果反馈，对微课进行改进。对于确认效果理想的微课，可以在更大范围推广。 （三） 本课题 研究的重点难点 1 课题研究的重点 （ 1） 高中生物课 系列活动方案的编写 （ 2） 系列微 视频的录制 6 （ 3） 与微课频配套的文本资源的编写 2课题研究的难点 （ 1） 高中生物课系列活动方案的编写 （ 2）与 微 视频配套的文本资源的编写 （四）本课题预计的突破方面 1理论方面 而本课题提出可以利用学生学习活动系列微课来促进学生的学习。若实践证明此方
19、法可行，则可以实现对 微课的设计理论的发展。 2实践方面 实现高中生物课学生活动案例的 系列化 和视频化。 （五） 本课题研究的 重要观点 1 高中生物课学生学习活动的系列化设计，对于在高中生物课中切实全面实现学生学习方式的转变具有非常重要的意义。学生学习活动设计的科学化、合理化、精细化，对真正提高课堂教学的效益具有至关重要的作用。 2 观摩其他学生的学习活动，一方面有助于学生提高参与学习活动的水平和积极性，另一方面也可以使学生学习到具体知识。 3 以高中生物课学生活动为主要内容的微课，有利于高中生物教师在学生活动设计方面的交流。 六、 本课题 研究的方法手段 （一）本课题研究的方法 1 文献
20、研究和比较研究。 主要通过互联网检索的手段查阅文献，搜集关于高中生物课中学生学习活动设计的论文、教学设计、教学课例（视频）、微课等，之后进行梳理、分类以及比较研究，确定出已有的成熟案例和有待开发的案例。 2 教育行动研究。 对已有的成熟案例加以实施，利用录像手 段进行记录，之后进行效果评价，发现问题，提出改进方案，再次实施和评价，如此循环，得出最佳方案或是几种平行的方案，之后形成相应的微课。对有待开发的案例先完成活动设计，之后也按上述过程形成微课。 3 个案研究。 确定一定比例的学生，为其提供高中生物课学生活动系列微课。通过访谈、观察等方法，了解学生对系列微课的关注程度、学习情况，以及这些微课
21、对其学习高中生物课的影响。 （二）本课题研究的手段 互联网检索的手段、录像手段。 （三）本课题研究的主要操作技术 摄像技术。 七、本课题研究的过程步骤 7 （一）前期准备阶段 （ 2014 年 2 月 2014 年 9 月 ） 1 完成课题论证 2 撰写文献综述 3 组织课题组成员集中学习相关理论 和技能 4 明确分工，启动研究 （二）中期实施阶段（ 2014 年 9 月 2016 年 6 月 ） 1 进行系列微课的开发 2 整理阶段性成果 （三）后期总结阶段 （ 2016 年 7 月 2016 年 12 月 ） 1 完成资料的整理 （ 1）整理课题研究资料，梳理课题研究成果。 （ 2）编辑出
22、版 高中生物课学生学习活动系列案例集 。 （ 3）编辑 “ 高中生物课学生学习活动系列微课（光盘） ” 。 2 撰写结题报告，申请结题 （ 1）撰写“ 高中生物课 学生学习活动系列微课的开发实践研究” 研究报告（结题报告）。 （ 2）汇总课题研究成果，申请课题鉴定结题 。 （ 3）制定课题成果应用研究方案，筹划后续研究。 八、 本课题 课题组人员构成及分工 （一）人员构成 课题 负责人 姓 名 潘 勇 性 别 男 出生日期 1972.06.18 行政职务 教研组长 专业职称 中学高级 最后学历 硕士研究生 工作单位 北京市和平街第一中学 电子信箱 通讯地址 北京市朝阳区北苑家园莲葩园 1 号
23、 邮政编码 100012 单位电话 84958771-838 家庭电话 61743459 手 机 15910725322 主 要 参 加 者 姓名 性别 出生年月 专业职务 研究专长 学历 工作单位 郑修海 男 1965.08 中学高级 （特级） 生物教学研究 大学本科 北京市和平街 第一中学 栾新苗 女 1979.10 中学一级 生物教学研究 大学本科 北京市和平街 第一中学 吴圣玲 女 1970.01 中学一级 实验教学研究 大学本科 北京市和平街 第一中学 肖德慧 女 1982.04 中学一级 生物教学研究 大学本科 北京市 和平街第一中学 8 王卿卿 女 1981.02 中学二级 生物
24、教学研究 硕士研究生 北京市和平街 第一中学 张 放 女 1981.09 中学二级 生物教学研究 硕士研究生 北京市和平街 第一中学 赵 楠 女 1982.09 中学二级 生物教学研究 硕士研究生 北京市和平街 第一中学 高鸿健 男 1979.05 中学二级 生物教学研究 硕士研究生 北京市和平街 第一中学 丁秀丽 女 1983.02 中学二级 生物教学研究 大学本科 北京市和平街 第一中学 高宁艳 女 1984.03 中学二级 综 合实践研究 大学本科 北京市和平街 第一中学 张炜伟 女 1983.02 中学二级 综合实践研究 大学本科 北京市和平街 第一中学 （二）人员分工 （需根据教师任
25、课年级进行调整， 以下 为本学年 分工 情况） 依据“课标”，必修 1、 2、 3 一共有 17 个专题，我们课题组共有 12 人，今年在高二任课的有 5 人。所以，本学 度 我们先将 17 个专题分成 5 块，由 5 位教高二的老师人牵头负责（肖德慧 11 月以后接替赵楠，潘勇下学期接替张放）。 组号 内容 负责人 协作人 1 1. 1 细胞的分子组成 1. 2 细胞的结构 1. 4 细胞的增殖 栾新苗 郑修海 2 1. 3 细胞的代谢 1. 5 细胞的分化、衰老和凋亡 2. 1 遗传的细胞基础 张放、潘勇 张炜伟 3 2. 2 遗传的分子基础 2. 3 遗传的基本规律 2. 4 生物的变异
26、 2. 5 人类遗传病 丁秀丽 吴圣玲 4 3. 1 植物的激素调节 3. 2 动物生命活动的调节 3. 3 人体的内环境与稳态 赵楠、肖德慧 高宁艳 5 3. 4 种群和群落 3. 5 生态系统 3. 6 生态环境的保护 2. 6 生物的进化 王卿卿 高鸿健 九、 本课题 预期研究成果 （一 ）本课题预期阶段研究成果 序 研究阶段 阶段成果名称 成果形 承担人 9 号 （起止时间） 式 1 2014.2-2014.6 高中生物课学生学习活动系列微课的开发实践研究开题报告 报告 潘勇、郑修海 2 2014.2-2014.6 高中生物课学生学习活动系列微课的开发实践研究文献综述 综述 潘勇、郑修
27、海 3 2014.2-2015.7 高中生物课学生学习活动微课集萃（一） 光盘 各位成员 4 2014.2-2015.7 高中生物课学生学习活动教学案例集萃（一） 案例集 各位成员 5 2015.5-2015.7 高中生物课学生学习活动系列微课的开发实践研究中期研究总结 总结 潘勇、郑修海 6 2015.7-2016.12 高中生物课学生学习活动微课集萃（二） 光盘 各位成员 7 2015.7-2016.12 高中生物课学生学习活动教学案例集萃（二） 案例集 各位成员 8 2015.7-2016.12 高中生物课学生学习活动课堂教学实录集萃 光盘 各位成员 9 2014.2-2016.12 相
28、关论文 论文 各位成员 （二） 本课题 预期最终研究成果 序号 完成时间 最终成果名称 成果形式 承 担人 1 2016 12 高中生物课学生学习活动系列微课的开发实践研究结题报告 研究报告 潘勇、郑修海 2 2016 12 高中生物课学生学习活动系列微课 光盘（系列微 课） 课题组成员 3 2016 12 高中生物课学生学习活动系列案例集 专著（案例集） 课题组成员 十、完成课题的可行性分析 （一）研究条件 本课题的 负责人和主要成员 均具有较丰富的教学经验和较强的教科研能力。本课题组中有特级教师 1 人，市级骨干教师 1 人，区级优秀青年教师 2 人，硕士 5 人，课题组成员的年龄在30
29、至 49 岁之间。有 4 人现任或 曾经担任区兼职教研员或科研员； 1 人获市级基本功竞赛一等奖； 6 人获区级基本功竞赛一等奖；论文、教学设计、教学实录（课例）等获众多国家级和市、区级奖项。 潘勇 ：北京市骨干教师、朝阳区学科带头人。曾主持过三个区级课题，参与过两个国家级课题和一个市级课题、三个区级课题的研究。有多篇论文在国家级和市级评比中获一、二等奖并发表，教学设计、教学实录、教学课件等多次获国家级和市、区级评一、二等奖。 10 郑修海 ：生物特级教师，湖北省骨干教师，襄阳市优秀教师，省级教改先进个人。他善于研究、大胆改革、勇于创新，形成了自己的教学风格及 很多独到的见解；曾获襄阳市、湖北
30、省优质课一等奖；作品获奖或发表数十篇（件）等。 由于篇幅所限，其他教师情况略。 （二）保障措施 我校的信息化条件优越，拥有 100 兆到桌面的网络，且具有“中国知网”使用权限，每位教师都配备了笔记本电脑。学校拥有自动化录课教室，可以方便地进行研究课录制，留存上课的一手资料以便进行后续的研究。学校的信息技术组具备很强的实力，担任着北京市“数字学校”录课任务，有能力胜任微课的录制工作。 参考文献 1 刘恩山 汪忠生物课程标准（实验）解读 M南京：江苏教育出版社 2004： 70-74 页 2 朱慕菊 . 走进新课程 M.北京：北京师范大学出版社 ： 2004. 130-134 页 3 梁乐明 曹俏
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