韋新平

摘要：TED-Ed是當(dāng)前國外流行的基于動(dòng)畫的微視頻課程。概述了TED-Ed微課及其特點(diǎn)，以36個(gè)化學(xué)微課為例，分析了TED-Ed微課在幫助學(xué)生建構(gòu)化學(xué)概念、理解反應(yīng)原理、提高化學(xué)素養(yǎng)三個(gè)層面的教學(xué)價(jià)值以及給中學(xué)化學(xué)教學(xué)帶來的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：TED-Ed；微課；化學(xué)教學(xué)；課程資源

文章編號：1005–6629（2017）3–0017–04 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1 問題的提出

TED-Ed是TED大會(huì)（Technology Entertainment Design）于2011年推出的在線教育課程（ed. ted.com），內(nèi)容涉及科學(xué)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、哲學(xué)、藝術(shù)、心理學(xué)等領(lǐng)域。TED-Ed以“打造有價(jià)值的課程”為理念，關(guān)注如何將TED演講的內(nèi)容應(yīng)用到中小學(xué)教學(xué)當(dāng)中[1]，故筆者搜集了一批以學(xué)科知識(shí)點(diǎn)或問題為主題的、10分鐘以內(nèi)的TED演講，許多還配上了精美的動(dòng)畫，制作成短小的視頻課程。相對于大部分的TED主題演講，TED-Ed視頻時(shí)長更短，更符合學(xué)生的視覺駐留規(guī)律；內(nèi)容更精，聚焦一個(gè)核心知識(shí)點(diǎn)或問題，故近年來許多研究者將其納入了微課的研究范疇[2]。不同于國內(nèi)課堂實(shí)錄式、課件錄屏式的微課，也不同于“可汗學(xué)院”借助電子黑板講解式的微課，TED-Ed微課的特色體現(xiàn)在它知識(shí)的講解會(huì)配以非常有意思的卡通動(dòng)畫。對于基礎(chǔ)教育階段的學(xué)生而言，這種課程形式更生動(dòng)、有趣，更容易激發(fā)學(xué)生探索知識(shí)的欲望。

當(dāng)前TED-Ed平臺(tái)的微課數(shù)量已經(jīng)超過一萬三千節(jié)，有多少關(guān)注中學(xué)化學(xué)知識(shí)教學(xué)？這些化學(xué)微課在內(nèi)容呈現(xiàn)方式上有什么特點(diǎn)？對中學(xué)化學(xué)教學(xué)有何借鑒意義？如何開展基于TED-Ed微課的教與學(xué)的實(shí)踐？上述問題的研究是比較匱乏的。為此，筆者借助TED-Ed網(wǎng)站中學(xué)科與主題導(dǎo)航，篩選出了36個(gè)與中學(xué)化學(xué)相關(guān)的動(dòng)畫微課，通過分析和比較，剖析了其內(nèi)涵和教學(xué)價(jià)值，以期給化學(xué)教學(xué)帶來一些啟示。

2 TED-Ed化學(xué)微課的內(nèi)涵及其教學(xué)價(jià)值

TED-Ed化學(xué)微課講授的內(nèi)容雖然不同，但其關(guān)注的領(lǐng)域主要集中在四個(gè)模塊：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與化學(xué)概念、化學(xué)反應(yīng)原理、化學(xué)與生活以及化學(xué)史（見表1），在不同的模塊凸顯了不同的教學(xué)價(jià)值。

2.1 巧用類比，幫助學(xué)生建構(gòu)化學(xué)概念

化學(xué)概念的微觀抽象性往往容易使學(xué)生在概念建構(gòu)過程中產(chǎn)生障礙，形成迷思概念。對此，TED-Ed微課采用了大量“圖像類比”的方法突破一些核心概念的教學(xué)難點(diǎn)（見表2）。所謂“圖像類比”，即通過日常事物或生活情景圖像類比科學(xué)概念的有效學(xué)習(xí)工具[3]。

例如，學(xué)生難以理解極性鍵所表達(dá)的電子不平均分配的涵義，微課“極性是怎樣讓水變得與眾不同？”把氫氧鍵的極性類比成拔河：一邊是又高又壯的美式足球球員（氧），另一邊是蹣跚學(xué)步的小孩（氫），氧原子中的質(zhì)子比氫原子多，“力氣”更大，能吸引更多帶負(fù)電的電子，就像拔河中的強(qiáng)者可以輕松把弱者拉過來。又如為了幫助學(xué)生理解物質(zhì)的量的概念，形象地描述1摩爾的大小，微課“一摩爾有多大？”進(jìn)行了類比：1摩爾籃球可以制造和地球一樣大的星球；一出生時(shí)有1摩爾的錢，每秒鐘花一百萬直到一百歲還有99.9%以上的錢在銀行里。

可以看出，TED-Ed微課非常注重聯(lián)系生活中熟悉的事物與原子、分子、阿伏伽德羅常數(shù)等概念進(jìn)行類比，這些形象而生動(dòng)的類比輔以詼諧、有趣的動(dòng)畫，避免了冗長的文字?jǐn)⑹?，直觀而簡明地傳遞了復(fù)雜、抽象的科學(xué)概念。同時(shí)建立了宏觀和微觀的聯(lián)系，增進(jìn)了學(xué)生對微粒以及物質(zhì)結(jié)構(gòu)更本質(zhì)的認(rèn)識(shí)（見圖1）。在概念教學(xué)、教材編制當(dāng)中，我們可以把這些類比案例合理遷移、利用，幫助學(xué)生積累足夠的感性認(rèn)識(shí)，強(qiáng)化概念的意義建構(gòu)，促進(jìn)微粒觀的形成。值得一提的是，不同于國內(nèi)微課標(biāo)題以知識(shí)點(diǎn)命名，TED-Ed微課在標(biāo)題上多采用疑問句的形式，這對學(xué)生更具吸引力，問題指向性也更強(qiáng)。

2.2 模擬情境，幫助學(xué)生理解反應(yīng)原理

復(fù)雜、枯燥而抽象的化學(xué)反應(yīng)原理往往難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，成為學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)理論極大的困擾。倘若把化學(xué)原理中的相關(guān)對象用人物角色替代，放置在一個(gè)問題情境中，能使枯燥的化學(xué)原理“活”起來，強(qiáng)化學(xué)生對化學(xué)原理的理解。例如，對于有效碰撞理論以及化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素，微課“如何加快化學(xué)反應(yīng)（得到約會(huì)）”虛擬了如表3所示情境。

類似情境模擬在TED-Ed微課中還有很多，例如微課“酸和堿的強(qiáng)弱”把“中和反應(yīng)”替換成24小時(shí)的柜員機(jī)并模擬情境：酸來存款，給出氫離子；堿來取款，獲得氫離子。它倆同時(shí)在水的賬戶消費(fèi)，收支相互抵消，水在這個(gè)過程中充當(dāng)了公平又恒久的銀行家。又如，對于學(xué)生難以理解的能量變化曲線圖，微課“是什么引發(fā)了一個(gè)化學(xué)反應(yīng)”把這一過程模擬成打高爾夫球的過程，目標(biāo)是把球（反應(yīng)物）打高，然后順著另一個(gè)陡坡滾下進(jìn)洞（反應(yīng)產(chǎn)物）。在上坡的時(shí)候需要給球輸入能量（活化能），當(dāng)球下滾時(shí)，它會(huì)向周圍釋放能量。球進(jìn)洞則反應(yīng)周期結(jié)束，得到產(chǎn)物（見圖2）。

這些微課如同微電影一樣深入淺出地剖析了一個(gè)對學(xué)生而言復(fù)雜又陌生的反應(yīng)過程，再現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)的微觀機(jī)理。給我們帶來的啟發(fā)是：對于我們的課堂教學(xué)，也可以創(chuàng)設(shè)類似問題情境，引導(dǎo)學(xué)生在課堂上分組討論，設(shè)計(jì)方案并嘗試扮演化學(xué)反應(yīng)原理中的相關(guān)角色。這對于增進(jìn)學(xué)生對化學(xué)原理的理解，提高學(xué)生的課堂主體性有著重要的意義。

2.3 化學(xué)與生活、化學(xué)史相結(jié)合，提高學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)

TED-Ed微課雖然短小，但滲透了“從生活走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走向社會(huì)”的理念。例如講解氫鍵知識(shí)前從學(xué)生熟悉的話題、感興趣的問題引入知識(shí)的教學(xué)：“為什么昆蟲能在池塘水面行走，可你嘗試這么做卻撲通一聲掉進(jìn)水里？為什么冬天湖面會(huì)結(jié)冰而底下卻不會(huì)？”在微課結(jié)尾又拋出啟發(fā)性問題：“怎樣從氫鍵的角度去看待你周圍這個(gè)小至細(xì)胞、大至海洋的物質(zhì)世界？”以此啟迪學(xué)生應(yīng)用、拓展所學(xué)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行更多的思考。

另一個(gè)顯著特點(diǎn)是非常關(guān)注化學(xué)史的教學(xué)。這體現(xiàn)在兩個(gè)方面：

首先，結(jié)合化學(xué)史以時(shí)間為線索講授概念的發(fā)展歷程，契合了學(xué)生從低階到高階的思維發(fā)展規(guī)律，有助于識(shí)記、理解化學(xué)理論的本質(zhì)。例如，微課“對原子2400年的探索”描述了從德謨克利特到海森堡探索原子結(jié)構(gòu)的歷程（見圖3）。

其次，關(guān)注化學(xué)史背后的人文、科學(xué)素養(yǎng)。例如，微課“門捷列夫與元素周期表”描述了前后幾代科學(xué)家探索元素周期表的艱辛歷程（見圖4）。

作者不僅用精練的語言陳述了化學(xué)理論探索、發(fā)現(xiàn)的過程，更宣揚(yáng)了化學(xué)家敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新、不畏挫折、承前繼后的精神品質(zhì)：德謨克利特的勇敢、道爾頓的謙遜、拉瓦錫的嚴(yán)謹(jǐn)、門捷列夫的堅(jiān)持。這些微課可以作為素材利用、穿插到教學(xué)環(huán)節(jié)當(dāng)中，也可以作為案例提煉、遷移到教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中。這對于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)價(jià)值觀，塑造善于觀察、歸納，勇于探索、創(chuàng)新的品質(zhì)，是很有幫助的。

另外，微課“從DNA到大黃鴨：豐富的高分子世界”提到：最早的合成高分子來自幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)物，但科學(xué)家們覺得毫無用處就丟棄了。善于觀察和思考的貝克蘭德不愿放棄，他堅(jiān)持不懈地進(jìn)行研究，合成出了至今仍然廣泛使用的酚醛樹脂。滲透了一個(gè)核心思想：化學(xué)領(lǐng)域沒有廢物可言，只要你肯探索和發(fā)現(xiàn)。同時(shí)也告訴我們：化學(xué)是一把雙刃劍，例如塑料在造福人類的同時(shí)，也帶來了難以分解，使土壤和海水惡化的危害。合理利用化學(xué)物質(zhì)，趨利避害，這些微課中傳遞出的化學(xué)價(jià)值觀正是我們當(dāng)前課堂教學(xué)所匱乏的。

3 TED-Ed微課在學(xué)習(xí)應(yīng)用層面的價(jià)值與思考

TED-Ed微課的價(jià)值不僅體現(xiàn)在它豐富的內(nèi)涵，獨(dú)特而巧妙的構(gòu)思，以及幽默而精致的動(dòng)畫上，更體現(xiàn)在它衍生出了一種新的學(xué)習(xí)方式，這一點(diǎn)在TED-Ed網(wǎng)站上的內(nèi)容版塊就能看出來（見圖5）。TED-Ed微課除了幾分鐘的在線視頻外，還設(shè)置了問題思考區(qū)（Think），通過幾道選擇題和問答題實(shí)時(shí)考察對知識(shí)點(diǎn)的掌握程度；討論交流區(qū)（Discuss），讓學(xué)習(xí)者可以交流遇到的問題，開展思維碰撞；拓展材料區(qū)（Dig Deeper），提供更豐富的與視頻相關(guān)資源供學(xué)習(xí)者深入學(xué)習(xí)。這些版塊的設(shè)置為提高學(xué)習(xí)的質(zhì)量，拓展學(xué)習(xí)的深度和廣度提供了另一片天地。更關(guān)鍵的是，TED-Ed提供了一個(gè)創(chuàng)建個(gè)人專屬課程頁面的平臺(tái)，允許教師對已有微課進(jìn)行“課程訂制”（Customize This Lesson）：自主編輯視頻，截取適合自己學(xué)生學(xué)習(xí)的部分，添加合適的內(nèi)容，如導(dǎo)語、習(xí)題、拓展材料等。創(chuàng)建的課程頁面能通過電子郵件或網(wǎng)絡(luò)社交平臺(tái)發(fā)給學(xué)生自學(xué)。對學(xué)生而言，可以在家里或課堂以外的時(shí)間自主學(xué)習(xí)微課，然后回到課堂，交流學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)和存在的問題。這種先學(xué)后教，以學(xué)定教的“翻轉(zhuǎn)課堂”模式轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)課堂以講授為主的模式，給學(xué)生提供了一種新的學(xué)習(xí)方式。此外，TED-Ed像“可汗學(xué)院”一樣設(shè)置了數(shù)據(jù)跟蹤系統(tǒng)，教師和學(xué)生賬戶能夠建立關(guān)聯(lián)，方便教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、知識(shí)水平、存在的學(xué)習(xí)障礙并進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，以此評估學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，以方便教師制定相關(guān)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)和建議。

當(dāng)前，TED-Ed平臺(tái)基于現(xiàn)有微課視頻翻轉(zhuǎn)的課程數(shù)目已經(jīng)超過20萬節(jié)，越來越多的教育工作者開始關(guān)注這一領(lǐng)域。TED-Ed微課從教與學(xué)兩個(gè)兩個(gè)層面給當(dāng)前的中學(xué)化學(xué)教學(xué)注入了新鮮的血液，帶來了全新的思考，推進(jìn)TED-Ed與中學(xué)化學(xué)教學(xué)的深度融合值得我們進(jìn)一步的努力和實(shí)踐。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 麥裕華，陳徽，錢揚(yáng)義.“圖像類比”在教科書中的應(yīng)用——以人教版高中化學(xué)選修模塊教科書為例[J].化學(xué)教育，2009，（8）：22～24.