基于五星教学原理的微课教学设计研究

　　当前微课教学实践逐步走向深入，但存在只注重内容的呈现形式、忽视教学原理指导下的教学设计等问题，严重影响了微课资源使用的教学效能。另外，虽然多数高校教师都认为微课教学设计的方法和策略具有重要价值，但又难以找到可供参考和借鉴的教学设计模式，因此有必要从当代教学原理的根基中探寻微课的教学设计模式。当代著名的教学设计理论家梅瑞尔教授提出的“五星教学原理”，以聚焦解决问题为宗旨，强调将知识技能的掌握置于解决不同问题的情境中，在教学过程中突出激活旧知、示证新知、尝试应用和融会贯通的环节，旨在实现有效率的优质教学。这一教学原理为微课教学设计提供了理论和教学法指导。基于五星教学原理的微课教学设计模式应围绕具有任务特征的中心问题展开，通过激活旧知、示证新知、尝试应用、总结归纳、融会贯通5个阶段来组织微课教学。以《数据结构》中“队列的应用”为案例的实践证明：这种微课教学模式具有较好的教学性、效用性和通用性，可以为微课建设者提供设计开发的规范参考。

　　一、引言

　　随着全国首届高校微课比赛号角的响起，微课已成为当前高校教师热议的话题，微课教学实践也不断走向深入，高水平、高质量的微课教学资源不断涌现。但在众多的微课教学资源中却突显出两方面的不足：一是在微课资源的制作中只注重内容的呈现形式，却忽视了教学原理指导下的教学设计，严重影响了微课资源使用的教学效能;二是不同微课的教学设计理念差异较大，对于微课建设者来说很难参考借鉴。

　　当代国际著名的教育技术和教学设计理论家M·戴维·梅瑞尔于2002年提出一种新的教学理论——五星教学原理(也称“首要教学原理”或“五星教学模式”)，用以改进在线教学、多媒体教学或E-Learning学习中只重视信息呈现、忽略有效教学特征的弊端。五星教学原理反映了国际教学设计研究界在网络与多媒体教学情境下对优质教学本质的追求，它以实现学生学习效果好、效率高和主动性强为宗旨，是一种有效教学的个性化表征。，浙江大学的盛群力教授最早引入五星教学原理并对其内涵进行了非常透切的分析和研究，而且率先在浙江省舟山市普陀区和宁波市江东区等学校进行了本土化改造试验，受到了教师的欢迎并取得了较好的实际成效。此后五星教学模式越来越多地被应用到其他学科领域，而且体现出较好的教学效果。

　　本文以梅瑞尔的五星教学原理为指导，首先提出了以聚焦问题或知识点的微课教学设计原则，其次构建了基于五星教学原理的微课教学设计模式及其应用模板，最后以“数据结构”课程为例进行了实践探索，以期为国内同行提高微课教学设计的教学性和效用性提供有价值的参考。

　　二、微课教学设计的现状

　　“微课”又名“微课程”，是近年来随着“翻转课堂”、“可汗学院”、“视频公开课”、“混合学习”、“BYOD”(让每一个学生自带信息设备来上课)等教育创新项目的发展而迅速成为全球教育界热捧的议题。目前对微课的研究大多集中在对微课概念的梳理、应用前景展望、开发流程与设计模式等方面，而对微课教学设计及其理论指导的研究较少。2014年，胡铁生依托全国首届高校微课教学比赛平台，面向来自全国的参赛教师实施了一项在线问卷调查，结果表明：微课制作过程中有84.63%的教师认为“教学设计”是最重要的环节，这一比例远高于选择“微课教学主题”(65.19%)、“教师教学活动实施”(53.1%)、“制作微教学课件”(44.97%)、“视频拍摄或录制”(33.97%)及“后期编辑优化”(32.83%)等。同时，调查也表明：有34%的教师认为在制作微课过程中遇到的主要问题或困难是“没有掌握微课的设计方法”，还有28.27%的教师认为微课的教学设计创意不够。由此可见，微课教学设计是一项既重要又困难的工作，传统的基于单元或课时的教学设计方法和策略已经不适合于微课教学设计。

　　当众多的教师纷纷投入到微课的理论和实践应用研究中，并涌现出一批高质量的微课教学产品时，其研究成果丰富了微型学习的数字化资源，为变革课堂结构和学习模式提供了有利支持。但从微课的教学设计来看，由于受根深蒂固的传统教学思想的影响，在教学设计中过分追求内容的呈现形式，以及基于媒体技术的漂亮包装或界面，却没有充分重视“教学”的要素，错将传递信息当作教学，忽视了用先进的教学原理指导微课的教学设计，因而导致微课难以达到预期的教学应用效果。

　　三、五星教学原理与微课

　　五星教学原理是各种教学设计理论和模式大致都赞同的一种处方性的教学设计原理。其核心包括：(1)当学习者介入解决实际问题时，才能够促进学习;(2)当激活原有知识并将它作为新知识的基础时，才能够促进学习;(3)当向学习者示证新知时，才能够促进学习;(4)当学习者尝试应用新知时，才能够促进学习;(5)当新知识与学习者的生活世界融于一体时，才能够促进学习。(Merrill，2002)五星教学模式的结构如图1所示，图的内层反映出五星教学模式强调教学应遵循“聚焦解决问题”，再贯穿“激活旧知→示证新知→尝试应用→融会贯通”四个阶段的教学过程循环圈，而图的外层则反映出由“结构→指导→辅导→反思”构成的又一循环圈。这两个循环圈凸显出梅瑞尔的五星教学模式不仅关注教学过程，同时更关注学习过程，它强调教师的教学过程要符合学生的学习过程和心理发展的要求。五星教学原理的实质就是具体的教学任务(如教事实、概念、程序或原理等)应被置于循序渐进的实际问题解决情境中来完成，即先向学习者呈现问题，然后针对各项具体任务展开教学，接着再展示如何将学到的具体知识运用到解决问题或完成整体任务中去。只有达到了这样的要求，才是符合学习者学习过程和心理发展要求的优质高效的教学。

　　对于微课来说，余胜泉认为“微课虽小，应五脏俱全”，它应包括内容、活动、服务和评价反思等过程。(余胜泉，2013)如何设计微课，使微课能在有限的时间内达到高效的教学，五星教学模式给予了明确的启示。即应以“问题”为核心来设计开发微课，使得每一个微课中基本都包括激活旧知(引导入门)、示证新知(教会理解)、尝试应用(辅导操练)、总结归纳(知识提炼)、融会贯通(考察应用)等教学环节。微课的设计开发者首先要针对每个微课对应的知识点提炼出其在现实生活中的实际问题，这是吸引学习者投入学习的关键，也是微课设计制作的前提。而对于学习者通过微课的学习能否达到融会贯通，以及实现知识的迁移则是衡量微课优劣的标尺。要保证微课教学的有效性，就需使其中的教学设计真正符合教学规律，真正体现以“学生为主体”的思想，最终使微课成为真正具有教学功能的有效教学产品。五星教学原理是各种有效教学的处方，得到了绝大多数教学设计理念的肯定和实证研究的支持，应用五星教学模式将有助于确保教学产品的教学效能，因此本文尝试用梅瑞尔的五星教学原理来指导微课的教学设计。

　　四、基于五星教学原理的微课教学设计过程

　　教学设计是指在教学理论的指导下，基于教学对象(特定学习者)的特征，组织教学内容和教学资源，设计教学活动和学习环境，最终支持学习者有效达成学习目标的系统活动。教学设计以解决实际的教学问题为宗旨，是连接教学理论与教学实践的桥梁。微课教学过程的设计看似简单，实则不易。一方面，要保证在尽量简短的时间内，将知识点讲授得完整、清晰、易于理解;另一方面，要尽量体现现代教育理念和技术，引发学生积极深入思考;同时，还要有较强的吸引力，能将学生的注意力和兴趣点调动起来，让学生可持续地主动学习。这些都要求教师应具有较强的教学设计能力和较高的教学艺术水平。

　　五星教学原理认为教学应以问题为中心，以“聚焦解决问题”为教学宗旨来开展教学。五星教学原理指导下的微课教学设计应明确以下内容：

　　1.聚焦什么样的问题

　　笔者认为，微课的使用价值体现在它的教学性上，即微课是用来解决教学问题的，没有教学问题就不要去开发制作微课。以问题为中心(或以完整的教学任务为中心)的教学才能有效促进学习者的学习，这也是五星教学原理的核心思想。让教学内容直指具体问题，在面对教学任务或开展教学活动之前，首先要告知学习者在完成这一学习任务后能够做什么或解决什么问题，才能激发学习者的学习兴趣，进而引起他们自主探索知识的欲望。微课设计者要把创设问题作为设计的重点，使问题成为推动学习者去思考和探究的纽带，成为其他教学环节顺利开展的中心和保证。面向完整任务的教学问题应至少包括三部分的内容：(1)输入——解决问题所需的已知条件;(2)目标——解决问题的预期结果或问题要求;(3)解决方法——利用所给条件达到目标的各项活动。在设计“问题”时，要注意“问题”与微课选题之间的关系，要保证“问题”解决所需的所有知识技能包含在微课的整个教学任务序列中。“问题”不宜过大，也不要过小。当“问题”过大时，解决这个“问题”不仅要依赖本微课中的知识技能，而且还要用到其他相关的知识技能。例如，在对“数据结构”课程中“队列的应用”进行微课设计时，如果将问题聚焦在“停车场管理问题”上就太大了，因为解决此问题不仅要用到“队列的知识”，而且还要用到“栈的知识”。如果“栈的知识”是放到“队列的知识”之后学习的话，那么学习者在学习这一微课内容后将无法真正解决“停车场管理问题”。这将极大地挫伤学习者的学习积极性和探索欲望。“问题”太小则意味着解决问题所用的知识技能不能覆盖微课中主要的知识点，微课中的教学内容也不能围绕解决问题的过程而展开，这也违背了五星教学原理中“聚焦解决问题”的宗旨。

　　2.明确教学内容的结构

　　教学内容是教学设计中的重要组成部分，只有明确教学内容的结构，才能确定微课中的教学组织。而一个教学主题的内容往往可以用一系列的知识对象来表征，这一系列的知识对象可称为一个“教学任务系列”。其中“知识对象”是一个包含教学所需的“信息呈现”和“细节刻画”(Information and Portrayals)的框架。微课中微视频播放的顺序虽然是线性的过程，但是教学过程却充满了不确定性，因此微课设计者要明确微课要完成哪些教学内容，实现哪些教学目标。另外，因为具体的教学过程会因学习者的变化而变化，所以微课设计者在设计微课时要分解教学问题，形成教学任务系列，确定任务系列的顺序或包含关系，然后再确定如何通过建立任务系列之间的链接来实现教学过程的任意跳转。

　　3.确定教学问题用微课实现的可行性

　　这关系到教学设计中的策略问题。微课虽小，但却是一个完整的教学活动，它既包含由浅入深、由抽象变直观、化繁为简的数字化教学内容，又包含学生应如何与教学内容互动、与师生互动以及如何得到教师的解答和支持等学习服务。这些看似教学活动所必须具备的基本环节，但实现起来却并不简单。我们通常使用的教学策略有利用多媒体(如图片、动画、视频)直观地组织和呈现教学信息，通过创设模拟情境(如游戏等)解决教学中的问题，通过链接改变教学过程的组织，等等。作为微课的设计者在编写教学设计稿本时一定要考虑这些教学策略是否适合用微课来实现，更要深思它们能否实现和如何实现的问题。这就涉及到微课制作的“技术”问题，只有将这些教学策略的实现方法确定下来之后，才能着手做教学设计方案。

　　要做好微课的设计开发，除了考虑以上三方面的主要内容外，还需考虑微课的测试评价等内容。微课设计开发的完整流程如图2所示。其中，教学设计是微课开发制作的重点内容，下文针对教学设计的有关内容做具体的分析和探讨。

　　五、基于五星教学原理的微课教学设计模式

　　学习是知识建构和意义生成的过程，要为学习者设计教学，就要依据教学任务的性质和学习者的特点来选择教学策略。五星教学原理是一种将认知主义和建构主义理论兼收并蓄、博采众长的理论，它主要探讨如何教学才能有效促进学习。本文在五星教学原理的指导下尝试提出一种如图3所示的微课教学设计模式。该模式在对教学目标、教学重难点、学习者特征分析后，在教学过程中以“聚焦解决问题”为核心，围绕“激活旧知”、“示证新知”、“尝试应用”、“总结归纳”、“融会贯通”5个教学环节展开，共同服务于“聚焦解决问题”这一核心任务，并形成一个教师示教循环圈。最后的教学评价也是微课设计的重要内容，它是对教学设计进行优化的依据。评价包括形成性评价和总结性评价。由于微课主要用于学习者的自主学习，而自主学习是学习者自我建构知识的过程，所以微课教学评价应更多从学习者的学习过程和学习行为等方面进行形成性评价。总结性评价又称“事后评价”，一般是从学生对学习任务的完成情况、学习后的测试情况等方面进行评价。形成性评价注重的是“过程”，总结性评价注重的是“结果”，微课的教学评价应主要采用形成性评价。

　　教师示教循环圈中各个环节教学设计的要点如下：

　　1.激活旧知

　　激活旧知旨在激活学习者先前的知识和经验，使新旧知识之间建立联系，从而为解决新问题奠定基础。在这一环节，教师要至少设计两方面的教学活动：一方面可以通过对旧知识的“先行设问”或“图示描绘”策略来刺激和指引学习者回忆旧知识，设问和描绘时要避免只是对知识的简单“回忆”;另一方面要提供一些经验来引导学习者将旧知识向当前学习内容过渡，这些经验充当的是新旧知识之间建立联系的“桥梁”作用，所以越直观、越具体就越有利于新知识的建构。

　　2.示证新知

　　示证新知是微课内容的主体。在这一环节，教师要至少考虑三方面的内容设计：第一方面是新知内容的组织和展示方式的设计。不同的知识类型需要设计不同的教学内容，而不同的教学内容又需要与其相匹配的呈现方式。梅瑞尔将学习内容分为概念、程序、过程和行为四种类型，并针对不同的类型，确定了各自的展示方式：(1)对于概念，应提供其正例和反例;(2)对于程序，应展示其递进逻辑;(3)对于过程，应尽量直观形象地展示其步骤;(4)对于行为，应直接展示其示范样例。(石娟等，2011)第二方面是媒体的选用设计。教师要根据微课所展示的内容类型合理选用媒体，以达到增进学习的目的。需要谨记的是，媒体的展示形式绝不是“多多益善”，因为并不是媒体的多样性决定学习者的学习热情，诚如梅瑞尔所言，决定学习者学习热情的是学习本身所带来的成就感，因此在媒体选用时要特别注意其“适用性”和“统一性”。第三方面是学习指导的设计。教师在展示学习内容的过程中要适时提供学习指导，例如，在介绍重难点时要考虑是否使用特写镜头、是否插入相关媒体素材、是否采用“暂停”给学生自我思考的时间等方式来引导学习者更好地关注相关内容信息，从而强化对重难点知识的学习。

　　3.尝试应用

　　在这一阶段，教师可借助适当的指导性练习或测验，一方面及时判断学习者对新知的理解和掌握程度，另一方面也可以使学习者从尝试应用中纠正自己的错误认识，加深对新知更正确和透彻的理解。教师在设计相关练习或测验题时，一定要保证内容与新知的“关联性”，以及题干问题描述的“简洁性”，做到“一针见血”。同时，教师要把控练习题的难易程度，做到从易到难、循序渐进，并能预知学习者在练习过程中可能遇到的困难，并因此而设计一定的指导和反馈机制，使学习者能体会到教与学的过程是一个“从扶到放、扶放适度”的有效过程。常用的指导机制是设置一个链接，方便学生查看教师对此习题的正确解析过程。常用的反馈机制是，当学习者给出错误答案时可及时弹出一个“信息框”，提示学习者解题错在何处并给出相应的指点。

　　4.总结归纳

　　知识的习得过程就是一个从具体到抽象的过程。因此，教师在对新知给予不同的表征后，就要对不同表征方式进行比较、归纳，使形象化的知识通过归纳总结而转化为学习者现有知识结构的一部分。在总结归纳过程中，教师要做到对知识概括“精准”，避免仅是对前面知识的简单“重述”。

　　5.融会贯通

　　融会贯通既是强化学习者进一步熟练和灵活运用新知识的阶段，也是激发学习者持续巩固和迁移所学知识的重要环节。因微课时间短，所以持续巩固和迁移往往与课后的应用联系在一起，且在微课结束时进行。微课结束时的内容一般包括布置作业和课后思考，作业或思考的选题最好是适当变化了原情境的新问题，这些问题应有利于测试学习者综合应用新旧知识解决实际问题的能力。

　　6.微课教学设计应用模板

　　根据上述微课教学设计模式，为了能为微课设计开发者在编写脚本时提供稳定的结构框架，让其将更多的时间放在微课教学设计的思路、内容、活动及评价等的有效设计上，笔者依托浙江省首届课程改革项目的研究和全国首届高校微课教学比赛的参赛实践经验，尝试总结出如表1所示的微课教学设计应用模板，旨在为微课设计开发者提供一些借鉴，特别是为微课团队化的协作开发工作提供一些设计规范参考。

　　六、基于五星教学原理的微课教学设计实践

　　笔者选取计算机科学与技术学科的专业基础课程“数据结构”中的“队列的应用”知识点，利用上述微课制作流程和教学设计应用模板制作成一门微课。该微课作品参加了全国首届高校微课教学比赛，获浙江省赛区二等奖。该微课的教学设计内容详见表2。

　　七、结束语

　　随着微课在教育领域中应用的不断扩大，必将促进教师重新用一种新的思考方式去组织和开展有效教学。梅瑞尔的五星教学原理指出，只有要求学习者运用知识或技能解决问题时，才能促进学习，教学过程应遵循“从扶到放、扶放有度”的原则。笔者以梅瑞尔的五星教学原理为核心理念来指导微课的教学设计实践。该实践围绕具有任务特征的中心问题展开，通过激活旧知、示证新知、尝试应用、总结归纳、融会贯通5个阶段来组织微课教学。实践结果证明：该微课能充分提高学习者学习参与度，引导学习者对知识进行积极的意义建构，促进学习者的自主学习及创新能力的提高。笔者提出的基于五星教学原理的微课教学设计模式及其应用模板，既可用于讲授型微课，也可用于其他类型的微课，具有较好的教学性、效用性和通用性，可为微课建设者提供借鉴，尤其是为微课团队化的协作开发工作提供一些设计规范参考。

　　“教学有法，但教无定法。”教师要认识到，不同的教学策略适合于不同的教学任务或教学目标，教学策略本身并没有精细粗野、优劣高低之分，紧扣目标施教、紧扣目标操练和紧扣目标评估(表现)，这既是一般教学设计所倡导的理念，也是五星教学模式的精髓之一。