本文發(fā)表于《中小學信息技術教育》2017年5月號

作者：王玨

  摘要

微課作為“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的重要學習資源，已經(jīng)開始對教與學產(chǎn)生了深層次的影響。然而，微課應用水平在不斷提高，但微課質(zhì)量的提高卻比較有限。這其中的重要原因是：教育技術工作者對“微課如何能夠提高知識傳遞效果”的作用機理的研究還不夠深入。

我們經(jīng)常能夠看到一些對微課錄制方法的介紹，但是只關注技術層面，并不能幫教師們提高微課設計的質(zhì)量，需要在微課設計理論層面有所突破。本文根據(jù)筆者4年的微課研究實踐，提出了微課的“四化”設計模型，試圖破解這一難題。

引子

要想設計出優(yōu)質(zhì)微課，我們首先需要思考這樣一個問題：同樣是知識傳遞手段，微課與面授在知識表達的特點上有何不同？

在此，我們借鑒TPCK理論模型來說明。TPCK理論將教師的能力分為學科知識、教學法知識、技術知識三大類。其中，學科知識和教學法知識是教師教學能力的基石，熟練掌握并加以靈活運用，就可以成為一名優(yōu)秀教師。

（王玨老師注：上圖并未包含在雜志文章中）

然而，在錄制微課時，情況就發(fā)生了變化。因為微課作為一種“短小精悍”的在線教學視頻，其典型應用場景是師生分離的狀況。此時，一方面教師在面授教學中常用的調(diào)動注意力、營造情境、制造互動的方法完全失效，只剩下單一的知識講授過程，效果通常難如人意；另一方面，學習者在獨立自主的情況下學習，真正成為了學習的“主人”，其學習心理也會產(chǎn)生微妙的變化。

因此，在錄制微課時，TPACK模型中的“技術知識”就不可或缺了。當然，在微課中“技術知識”特指為：在媒體環(huán)境下如何更加高效地表達知識。

那么，對于完全相同的教學內(nèi)容來說，是否存在著某種表達方法比另一種更加有效的情況呢？我們先來體驗一下，看看以下兩個在教學目標、知識內(nèi)容、甚至師資水平幾乎完全一樣的微課，學習者會更喜歡學習哪一個。

《組合數(shù)學-幻方（入門）》微課1

《組合數(shù)學-幻方（入門）》微課2

（王玨老師說明：微信可能會將以上兩個二維碼識別為一個。請您先點擊二維碼圖片，即可放大至全屏顯示，然后再點擊右上角的三個點，選擇“識別圖中的二維碼”即可正確識別。）

很顯然，絕大多數(shù)學習者會喜歡后者。為什么幾乎同樣的知識內(nèi)容，用不同的方式表達出來，效果差別如此巨大？認知心理學的“認知負荷理論”可以解釋這一點。

認知負荷理論認為：外在認知負荷是由信息的組織方式和呈現(xiàn)方式帶來的，不恰當?shù)慕M織方式和呈現(xiàn)方式會增加學習者大腦的負荷。其中，“組織方式”就是教師們經(jīng)常研究的某個知識的教學流程、先后順序等；而“呈現(xiàn)方式”是指信息本身以何種方式、何種媒介進行呈現(xiàn)，也就是“知識如何進行表達”。

【王玨老師推薦延伸閱讀】（本段并未包含在雜志原文中）

• （微課）教學設計重磅理論：'認知負荷理論'圖解（1）

顯然，在上面的兩個微課中，知識的組織方式大體相同，而呈現(xiàn)方式則有巨大差異，這就造成了兩個微課對學習者大腦帶來的外在認知負荷產(chǎn)生差異，知識傳遞效果當然也就不同。

因此，想要做出受學習者歡迎的優(yōu)質(zhì)微課，教師需要在原有的教學設計（組織方式）的基礎上，進一步掌握媒體環(huán)境下的知識表達方法（呈現(xiàn)方式）。為此，筆者將微課設計原則總結(jié)提煉為“四化”模型（如下圖），并逐一給出相應的心理學依據(jù)。

1   知識可視化

在日常教學中，教師們向?qū)W生傳遞信息、甚至強調(diào)重點，慣常性地會采用口頭的方法。這是因為使用口頭語言既方便、即時性強、又沒有什么成本——雖然，教師們也會感覺到：口頭方法往往效果并不好。

在微課中，如果仍然主要以“聲音”方式來表達的話，由于失去了現(xiàn)場情境感，更加不能引起學習者的注意，也不利于學生對信息的處理和理解。那么，我們應該用什么方式來表達呢？

心理學揭示了這樣一個規(guī)律：在人腦感知到的所有信息中，視覺通道獲取的信息量最大，達到83%左右，是最優(yōu)勢的感覺通道——相比之下，排第二位的聽覺通道所獲得的信息量僅占11%左右。

（王玨老師注：上圖并未包含在雜志文章中）

正是由于視覺信息更容易吸引人的注意，傳遞的信息量也更大、更容易記憶，因此如果我們將其應用于知識表達，就能提高信息傳遞效果。

以單詞記憶為例，將一個英文單詞和一個中文意思建立聯(lián)系，對于大腦來說是一件極不擅長、很痛苦的事情。有沒有什么辦法能提高單詞記憶效率呢？一款叫“百詞斬”的App使用了“視覺化”的方法實現(xiàn)了這一目標（如下圖）。

在這款App中，并不要求學習者記住英文單詞（如“bounce”）的中文意思，而是將每個英文單詞都用一幅形象化的場景圖片來表示（如上圖），并寄希望于學習者能記住單詞所對應的圖片。這樣，大腦的任務就由記住兩個沒有任何關聯(lián)的“詞義”之間的關聯(lián)，變成記住一個抽象的單詞和一個形象的視覺化場景的關聯(lián)。由于視覺對圖片的敏感度和記憶效率比文字高很多倍，因而能大幅提升單詞記憶效率。

視覺不僅能提高大腦的記憶能力，甚至能幫助大腦“思考”。比如，對于下面這道小學六年級的數(shù)學題，如果不用方程的話，可能很多成年人都會感到束手無策。

其實，只要能畫出相應的“線段圖”，問題就可以迎刃而解了！

線段圖為何能幫助大腦思考呢？認知負荷理論告訴我們：一般人的工作記憶容量為7±2。但當要求大腦處理信息時，工作記憶一次就只能處理2～3條信息，因為大腦需要處理這些信息之間可能存在的交互關系，這也需要占用工作記憶空間，這就減少了能同時處理的信息數(shù)量。

（王玨老師注：上圖并未包含在雜志文章中）

而當我們畫出線段圖后，“關系”就被顯示在圖像之中，在視覺的幫助下，就容易找到這幾個數(shù)字之間的關系了。此時，“處理信息之間關系”這個操作對大腦工作記憶的占用大幅減少，負荷大幅減輕，思維效率大幅提高。

除了減少對大腦工作記憶的占用外，線段圖還能夠增加“相關認知負荷”。相關認知負荷也是認知負荷的一種類型，指能夠促進學習者大腦圖式構(gòu)建和圖式自動化過程的負荷。由于它可以揭示知識之間的關系、并促進學習者將零散的信息“打包”為組塊，因而可以有效地促進大腦的思維活動。

【王玨老師推薦，延伸閱讀】（本段不在雜志文章之內(nèi)）

• 認知負荷理論圖解（2）——“信息打包”

事實上，無論是線段圖、各種關系圖表、甚至是簡單的線段和箭頭的運用（如下二維碼所示微課），都能有效減少對工作記憶容量的占用，并同時增加相關認知負荷，是知識高效表達的利器。

《配對求和》微課

由此可見，好的微課除了要做好教學設計，還需要運用“知識可視化”的方法，高效地表達知識。

2   語義情境化

知識可視化對于記憶性和邏輯推演類的知識非常有效。不過，知識類型有很多種，那么對于抽象概念和原理的學習又有何規(guī)律呢？

這里我們需要引入一個新的理論框架：語義體系。語義（semantic），是客觀事物現(xiàn)象在人們頭腦中的反映的語言表現(xiàn)（比如“人”），它是一種概括性的認知，是對邏輯形式系統(tǒng)中各種符號的解釋。對于學科知識來說，“語義”指的就是學科概念或術語了。由于學科知識是成體系的，因而它必然是由一系列互相關聯(lián)的語義共同組成的一個大的語義體系（語義網(wǎng)絡）。

以此而論，學習者必須要理解每一個具體的語義信息（以及它們之間關聯(lián)），才能算作掌握學科知識。那么，如何才能有效理解抽象性、概括性很強的語義信息呢？

認知心理學中非常著名的“雙重編碼理論”指出：人腦中存在兩種功能獨立卻又相互聯(lián)系的加工系統(tǒng)：一個是以語言為基礎的加工系統(tǒng)，另一個是以意象為基礎的加工系統(tǒng)（視覺）。大腦要形成長時記憶，必須在這兩個系統(tǒng)中同時進行編碼。

“語義信息”毫無疑問是以教學性語言和文字為表征的，其最典型的特點是抽象、嚴謹和體系化；而“表象信息”，簡單說就是能夠引發(fā)大腦直覺的信息，以視覺化材料為代表，其最典型的特點是直觀和富情境性。

根據(jù)“雙重編碼理論”，就知識本身來講知識，是“單通道編碼”，不能夠幫助大腦理解語義信息；而如果能向大腦同時出示語義信息和相關聯(lián)的表象信息，促進學習者的感知和想象，就能夠幫助大腦“理解”這個語義信息。

為了幫助大家感知“雙重編碼”原理的有效性，先請閱讀一段簡短的文字：

動脈硬化是動脈的一種非炎癥性病變，可使動脈管壁增厚、變硬，失去彈性、管腔狹窄。其主要病因之一是高脂血癥。這是由于血中脂肪量過高，較易沉積在血管內(nèi)壁形成斑塊，從而造成動脈硬化狹窄。

上述文字，相信大多數(shù)人都認為能看“懂”。不過，當您看完如下微視頻后，或許會有新的認識：

《動脈硬化》微視頻

看完視頻后，相信大多數(shù)人會感到：只看文字時，我們其實并沒有“真正”理解。用“雙重編碼”理論來解釋，單純看文字只是語義系統(tǒng)的“單通道編碼”；而看視頻演示+語言解說時，就激活了我們大腦中語義系統(tǒng)和表象系統(tǒng)的雙重編碼過程。

簡言之，只有當具體情境與語義信息相對照時，我們才可能獲得對語義信息的深入理解。因此我們可以認為：概念學習，就是在語義與情境之間建立聯(lián)結(jié)的過程。這和建構(gòu)主義強調(diào)“情境”對于學習的作用不謀而合！

此條規(guī)律對于微課作用的認知至關重要！因為就“情境營造”的能力而言，教師個體在課堂教學中營造情境的能力是非常有限的，而微課是一種媒體，而且可精心設計、精工細作，因而具有極強的情境營造能力。事實上，優(yōu)質(zhì)的微課必然是情境感很強的微課。

對于概念或原理來說，我們需要讓“語義信息”能看得到——也就是視覺化、直觀化。下左圖所示的《人的性別決定》微課可以很好地說明這一點：

《人的性別決定》微課

《賣火柴的小女孩》微課

從該微課中，我們可以看到：它并沒有使用什么酷炫的技術手段，只是簡單地配合口頭語言，放上所對應形象的紙片，就讓我們產(chǎn)生較強的情境感受，促進了觀看者大腦的“雙重編碼”過程。類似地，在日常教學中，針對抽象概念和原理，我們也經(jīng)常使用原理動畫、視頻、仿真等素材將其直觀化，也是同樣的原理。

“情境化”對于語文、德育等帶有情感目標的知識來說，除了要做到直觀化外，更加強調(diào)通過營造“藝術感受”來激發(fā)情感。如上右圖所示的《賣火柴的小女孩》微課，通過精心的設計、精美的畫面、恰當?shù)囊魳?、專業(yè)的配音，為學習者營造了強烈的情境感。這種情境感無疑極大地調(diào)動了學習者大腦的豐富感知，對于理解和掌握情感化知識來說是非常有利的。

推而廣之，對于所有知識講解類的微課來說，由于學科知識的核心必然是語義信息，因而微課的情境化水平往往是決定知識傳遞效果（雙重編碼）的關鍵因素。這也是為什么在媒體呈現(xiàn)技術上精耕細作，能夠在一定程度上提高微課質(zhì)量的原因。

3   思維結(jié)構(gòu)化

為什么我們看了那么多朋友圈的文章，在閱讀時頗受啟發(fā)，但卻難以真正起到提高作用呢？認知負荷理論的“長時記憶”形成機制可以解釋這一點。

認知負荷理論認為：大腦在短時內(nèi)可以感知到很多碎片化信息，并暫時存放到工作記憶中；但要想真正“理解”這些信息，就必須將這些信息放到長時記憶中。此時，大腦就需要在工作記憶中將這些碎片化的信息本身以及新信息與大腦中的原有信息共同“打包”形成一個知識結(jié)構(gòu)（稱為“圖式”）。不能形成結(jié)構(gòu)的碎片化信息，是不能進入長時記憶的。

由此可見，要想真正理解一個語義信息，除了需要“情境化”以促進大腦的“雙重編碼”過程外，還需要對其進行“結(jié)構(gòu)化”，將語義信息形成一個結(jié)構(gòu)，并與大腦中的原有語義信息互相關聯(lián)，形成一個更大的語義體系。

這就要求我們在設計微課和進行講授時，要重視知識的“結(jié)構(gòu)化呈現(xiàn)”，一切知識細節(jié)都要放在整體知識結(jié)構(gòu)之下開展，并不斷強化新知識與原有知識結(jié)構(gòu)的關聯(lián)。

【王玨老師推薦，延伸閱讀】（本段不在雜志文章之內(nèi)）

本公眾號中大量的研究文章都指向了“知識結(jié)構(gòu)化/圖表化”這一點，如:

• 【原創(chuàng)】知識表達為什么要圖表化？
  

• 【工具】Focusky—不同于PPT的知識表達工具

• 北師大趙國慶教授：“思維發(fā)展型課堂”大幅提升學習績效

4   認知情感化

通過前面理論與案例分析，我們已經(jīng)了解：好的微課，必然是可視化的、情境化的和結(jié)構(gòu)化的。這些方法有其內(nèi)在的心理學理論支撐，能夠高效地促進認知。

然而，學習是一個相當復雜的過程，除了大腦要投入認知資源外，情感和動機對這一過程同樣具有決定性作用。因此，理論上情感動機和內(nèi)容認知是同等重要的。

然而，在具體教學實踐中，“內(nèi)容認知”獲得了極大的關注，而對“情感動機”的關注少之又少。這一現(xiàn)狀反映到微課中，則體現(xiàn)在大多數(shù)微課只重知識講解，而忽略了學習者觀看講解時的心理狀態(tài)。由于這種微課大多比較枯燥、呆板，難以激發(fā)學習者的學習動機。

【王玨老師推薦，延伸閱讀】（本段不在雜志文章之內(nèi)）

• 一張圖了解“基于學習科學的教學設計”（1）
  

• “基于學習科學的教學設計（2）”：認知與情感
  

那么，如何做才能激發(fā)學習者的情感動機呢？近年來飛速發(fā)展“學習科學”為我們提供了關鍵的線索：對于腦來說，知識是否有意義的重要性，要遠遠大于知識是否能被理解。因此，揭示知識的意義、讓知識變得對學習者有意義，就成為動機激發(fā)的有效方法。

學習科學為我們揭示了“腦在何時會感到有意義”：

• 背景和模式：當大腦感到信息對個人生活會產(chǎn)生影響和沖擊時，會覺得有意義；

• 相關性：當新信息能夠和原有信息聚合成一個更大的信息處理模式時，大腦會覺得有意義；

• 情緒：當大腦感覺到情緒變化時，會覺得有意義，并去主動搜尋導致情緒變化的來源。

我們可以用下圖來描述通過怎樣的方法來激發(fā)大腦的意義感：

在上圖中，我們可以注意到：無論是與生活建立聯(lián)系、與原有知識結(jié)構(gòu)建立聯(lián)系、還是與情感建立聯(lián)系，核心關鍵詞都是“聯(lián)系”。一言以蔽之：知識本身并不產(chǎn)生意義，產(chǎn)生意義的是知識與學習者之間的“聯(lián)系”。

因此，真正能夠吸引學習者的微課，不僅要站在老師的角度，做好教學設計和知識表達，還要站在學習者的角度，能夠建立知識與學習者之間的聯(lián)系，充分激發(fā)學習動機。

首先，將知識與學習者的生活建立緊密聯(lián)系，就能夠有效激發(fā)學習動機。優(yōu)秀的老師總是能夠把艱澀的知識，與鮮活的生活實踐建立起聯(lián)系。比如：對于艱深的染色體組的知識，巧用學生喜聞樂見的“撲克牌”作為類比，給人一種酣暢淋漓、大呼過癮的學習感受（如下左二維碼）；對于英語課文中的單詞，看著就讓人頭大，通過一則生活化的小故事將這些單詞串聯(lián)起來，就能有效激發(fā)學習者的學習興趣（如下右二維碼）。

  《巧用撲克牌理解染色體組》

《Unit 2 Word》

真正的好老師，也非常會調(diào)動學習者的情緒。情緒對于學習的作用，很早就被心理學家和教育研究者所關注。李吉林在上個世紀90年代提出“情境教學法”就闡明：“學生情感高漲和歡欣鼓舞之時，往往是知識內(nèi)化和深化之時”。

相比面授教學，在微課中調(diào)動情緒的手法更加多樣化，比如：幽默的語言風格是學生的最愛，是最容易調(diào)動學習者情緒的方法（如下左二維碼）；如果能夠呈現(xiàn)一些讓人感到震撼的情景，不僅會讓人印象深刻，而且當情感受到?jīng)_擊時，大腦也就產(chǎn)生了進一步探究的欲望（如下右二維碼）。

《過去分詞作賓語補足語》

《大林寺看桃花》

再比如，將知識和一些搞笑的場景聯(lián)系在一起，馬上就可以牢牢吸引學習者的注意力，學習者就會充滿好奇和樂趣地聽老師闡釋背后的原理（如下左二維碼）；有時，如果能把知識點編成深受學生喜愛的歌曲來唱，即使再枯燥的知識，也能牢牢記?。ㄈ缦掠叶S碼）。

《力的作用是相互的》 

《青花瓷-化學版》

綜上所述，要想制作一個真正的好微課，僅僅根據(jù)面授教學的經(jīng)驗做出教學設計還不夠，我們還需要在知識可視化、語義情境化、思維結(jié)構(gòu)化、認知情感化等方面進行更加全面的設計。為此，需要教師們在傳統(tǒng)面授技巧的基礎上進行開拓創(chuàng)新，掌握媒體環(huán)境下進行知識表達的新規(guī)律、新方法與新技術。

 （作者單位：K12教育網(wǎng)）