典型实验教学视频案例制作的教学设计

【摘要】典型实验教学视频案例为提高高校实验教学效果,促进实验教学改革起到重要推动作用。针对实验教学视频案例的制作,文章从教学设计的视角,以个案研究的方法,对典型实验教学视频案例的概念特点以及如何应用教学设计做了详细介绍。

【关键词】典型实验教学;视频案例;教学设计

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009—8097(2009)07—0053—03

高等学校本科教学质量与教学改革工程中提出“建设实验教学示范中心”,“大力加强实践教学”,“推进实验内容和实验模式改革和创新”[1],典型实验教学视频案例必将是一个重要突破口。如,它能供学生网上自学,可辅助实验课堂导学等。但总结先前制作的一些视频案例,要么是对整个实验课堂的写实性的笼统记录,缺少选择性;要么是注重表演式的小品,教学性不强,多数都是制作时对教学设计环节把握的不够。如何从教学设计角度规范与优化一般典型实验教学视频案例的制作,将具有重要的现实意义。

一 相关概念的界定

1 典型实验教学视频案例概念的界定

信息化教学案例,一种通过高效利用各种媒体技术,尤其是多媒体和网络技术,信息化方式的呈现,含有丰富信息资源的教学案例。而应用最广泛的是通过视、听觉共同刺激,帮助学习者更好地理解所学内容的视频案例。它可以提供较书面叙述型案例更多的背景信息和资料来源,具有强烈的真实感和可信度。通过整合图文声像等素材的视频案例,可把大量的、多样性的数据采用非线性方式编辑组合,拓展了传统文本案例在教育中的功能[2]。典型实验教学视频案例作为信息化教学案例的一种,其源于教学实验实践但又不是简单的实验活动实录。一个好的典型实验教学视频案例除了把试图要反映的事件发生的背景交代清楚,还要使得教学案例的描述深入浅出、引人入胜,真实、直观地再现具有复杂性、不确定性和问题性的实验教学过程,为学习者接受先进理念、掌握实践技能提供真实学习情境[3]。今天教育最为深刻的危机之一,就是培养和塑造“知识人”成为根深蒂固的理念。基本技能的培养是必要的,但为思维而教则应得到更多的关注[4]。一般教学专题片侧重让学生掌握已有的程序性知识,而典型实验教学视频案例是课程中具有典型示范作用的内容,更强调让学生探究思考丰富的策略性知识。

2 实验教学视频案例制作中的教学设计

任何一种教学都必须进行教学设计,虽然有时教学设计不需要写成文字,但在实际操作中都在无形使用。笔者已有不少信息化教学案例的制作经历,通常给视频制作过程带来最大影响的不是现场拍摄,不是后期编辑,而是对于整个教学案例的系统设计。案例教学作为一种教学模式,它是把教学设计理论运用到教学实践过程中的一种方式,所以在案例教学的制作过程中必须遵循教学设计的基本原则。典型实验教学视频案例的教学设计,不仅仅是实验教学设计与视频制作设计的简单相加,而是将二者有机的结合完成的系统设计。目前影响范围最广的系统化设计模式有循序操作、层层落实的迪克¬-凯里模式和统揽全局、着眼整体的肯普模式两种。对于具体的设计模式要从实际问题出发来确立[5]。结合视频案例要按照录制的顺序播放的总体的特点,本研究主要参考迪克-凯里模式。为阐述典型实验教学视频案例的教学设计过程,我们以《有机化学》的典型实验教学视频“乙酰水杨酸的制备”为例(http://210.45.16.10/vod/4452599.wmv)。

二 实验视频案例的前端分析

1 视频呈现内容分析

无论哪一门学科,都存在一些典型的事例。究竟哪些具体的教学内容适合研制成典型实验教学视频案例,是进行案例研制的首要任务。典型实验教学视频案例包括教师的讲解的陈述性知识;实验教学基本操作的程序性知识;表现探究活动的过程的策略性知识。有时视频效果的美感、教学过程人物对待实验的态度等情感方面的内容,都能通过视频表现,也须引起重视。作为视频案例还要注意做到客观真实,当然根据高斯曼和史地佛二人的观点,案例可不必将真实的事件做完全的描述[6]。换言之,为了教学目的或是当事人的隐私,除主要的操作过程、数据必须真实外,可进行必要的修改和润饰。另外案例要具有复杂、冲突的元素,产生有待解决的议题,驱动学习者的讨论。至于视频案例具有针对性、适度性以及启发性等也都是需要注意的原则。“乙酰水杨酸的制备”实验的主要内容:实验装置的搭置,乙酰水杨酸的合成,生成物的提纯,产品的检验,以及整个操作过程的演示与改进合成方案的探究等。

2 学习者的分析

教学对象是进行实验视频案例教学的主体,视频教学案例能否被学习者接受与理解,是研制实验教学案例必须考虑的问题。对于即将参与拍摄“乙酰水杨酸的制备”实验的学生来说,他们是已学完本章节理论课的药学专业学生,具备相关的理论知识。但为了顺利完成该实验的摄制,需要这些学生对实验过程中大部分仪器的使用达到熟练程度。而制作完成的典型实验教学视频案例将适用于高校所有要求学习实验化学的学生,但不强调普通学生也要达到参与实验拍摄过程学生的熟练水平。

3 其他相关准备

首先是相关人员的准备,如教师的教学准备、学生实验前的交代、视频制作人员对案例的熟悉等等。教师不光做好平时实验课的教学备课,更要考虑到教学录像过程中可能遇到的各种问题,以免现场摄像时出现怯场或者不连贯等问题。拍摄导演或摄像编辑要对实验课程有整体的把握,各方面人员要提前做好交流沟通。再者是物质方面的准备,如实验场所的选定、实验设备仪器的准备、教室拍摄环境的布置等等。“乙酰水杨酸的制备”实验安排在学校实验教学大楼的有机化学实验室,由具有丰富教学经验的教授主讲。

三 实验视频案例目标的阐明

根据典型实验教学视频案例的特点,“乙酰水杨酸的制备”实验视频案例其教学性目标可表示为:通过学习乙酰水杨酸的制备,初步了解有机合成中乙酰化反应原理及方法;进一步熟悉减压过滤、重结晶操作技术。通过该案例学习,可增加学生的感性认识,便于其将理论知识运用于实践情境;可提高学生学习的迁移能力,运用典型事例的分析来掌握解决复杂问题的方法,并在以后遇到了相同或者类似情况的时候加以采纳。实验案例需完成的任务要求只围绕一个重点问题展开,但是难点可能会很多,有些需要在教学过程中解决,有些需要学生自己领悟和掌握。该案例的技术性目标要求:制作完成的视频案例是一个完整的教学过程,能实现基本的教学功能;它可以在学校基础化学实验室的多媒体系统中播放使用,还可以放在学校的网路学习平台上,供学生自学。通过本视频案例的学习,即使学生不听教师的实验讲解,也能通过案例对所学内容达到基本掌握,甚至可以在实验过程中反复观看范例,辅导其完成实验。因此,视频中有关实验的操作性内容必须丰富,对实验常见的问题和需要注意的地方要有充分的说明和演示。

四 实验视频案例的过程设计

典型实验教学视频案例可短于一个标准教学课时长,一般在15分钟左右。根据前面已经确定好的教学内容和目标,现在以系统教学设计的原理来不断完善教学的实施。“乙酰水杨酸的制备”实验教学视频案例大体分为内容导言、演示操作、学生实验(可结合探究性学习同步展开)、实验总结。详细设计如下:

1教学安排:教师介绍实验目标、实验内容、实验器材以及实验的主要原理。本实验的原理是将水杨酸与乙酐作用,通过乙酰化反应,使水杨酸分子中酚羟基上的氢原子被乙酰基取代生成乙酰水杨酸。加入少量浓硫酸作催化剂,其作用是破坏水杨酸分子中羧基与酚羟基间形成的氢键,从而使酰化反应容易完成。

技术方案:拍摄内容包括实验室的环境、写好的板书内容、教师的实验内容讲授(图1的①)等,实际拍摄的影像时间比后期编辑所得的影像时间要稍长(后面操作类似)。预完成的视频的时长3分钟左右。

2教学安排:介绍实验要用到的主要仪器和试剂,仪器有大试管、水浴锅、温度计、烧杯、布氏漏斗、吸滤瓶、水泵、量筒、安全瓶、表面皿等;试剂有水杨酸、乙酐、浓硫酸、95%乙醇、0.06mol/L三氯化铁。

技术方案:拍摄时,要将实验中的重要仪器(图1的②)和试剂特写列出。预完成的视频的时长不超过1分钟。

3 教学安排:此阶段是实验的重点部分(图2),包括介绍实验装置的搭置和实验的进行过程。实验具体过程首先是对乙酰水杨酸的合成,包括对混合溶液水浴加热,搅拌器搅拌,冷却结晶,几次抽滤,直到烘干得到白色的乙酰水杨酸粗品;然后对粗产品进行重结晶,包括溶解、冷却结晶,抽滤及烘干获得纯乙酰水杨酸;最后对合成产品进行定性检验,主要是利用FeCl3对少许的乙酰水杨酸溶液反应的颜色变化来判断产品的质量。

技术方案:整个实验要保证记录一个完整实验需要经过的各步操作。主线是教师的实验操作(图1的③),重点对学生实验操作进行记录(图1的④),平均每个步骤有两三个不同学生操作的画面,拍摄过程中要充分捕捉拍摄主体,尤其注意重要环节的特写,有的部分还要实验后适当的补拍。实验的制取环节,要以最佳的角度对操作过程全程记录,宁可多拍也不能缺少重要场景的画面(图1的⑤)。实验等待时段,如水浴加热预计要20分钟,期间可穿插介绍实验环节中要注意的事项。实验的注意事项要选择具有代表性的问题记录,如抽滤时候应该先开真空泵,再倒滤液,可适当捕获个别学生在此环节中出现的错误操作;滤纸的剪裁、放置到布氏漏斗过程的特写,能感性直白地解释这是需要注意的环节,等等。实验提纯阶段,除了重点记录实验的过程外,也穿插讲解实验的注意事项。实验检验部分对试管溶液的拍摄最好用特写表现,因为该过程是通过比较颜色的变化来判定实验产品质量的(图1的⑥)。整个实验过程最后编辑好后的视频时长预计在8分钟左右。

4 教学安排:在大多数学生实验操作完成后,适时要求停止实验。教师针对实验过程中遇到的典型问题进行点评,如重结晶的原理是什么;前后两次用三氯化铁溶液检查,其结果说明了什么?然后,提出一些值得探究思考的问题,如催化剂能否用碳酸钠代替了浓硫酸或磷酸,甚至是路易斯酸改进产品的合成方法[7],等等。

技术方案:扫描学生实验的各个过程,列举学生实验中遇到的常见问题,重放实验过程的重难点操作。影像画面采用对不同学生操作中出现的典型问题与正确解决的视频为主。有些如涉及到原理的知识,可结合图示、动画的演示给予解答。预计完成视频时长3分钟左右。

5 教学安排:小结实验,拆卸装置,整理实验台,实验结束。

技术方案:完成拍摄,整理素材,以备后期编辑。

五 实验视频案例的评价与反思

作为视频教学案例也有一些不足之处,它缺乏实时性,因此要求成品能经得起反复的观看和研究。在正式生成作品前要有相当严格的评价阶段,坚决杜绝技术性的偏差和缺点。如老师演示实验的过程要严格按照规定操作,不能出现一些平时的不良习惯,更不可是错误操作。拍摄人员的技术也相当重要,减少和杜绝各种拍摄缺憾。编辑过程中,由学科专家与编辑人员统一合作,仔细审片,保证质量。对于因非技术原因导致的不足,能补拍的尽可能弥补,及时汲取经验教训。生成影片后,可将视频文件以完整的形式,如利用索尼DSR-1800AP编辑机、DPS Velocity全实时非线性编辑系统,输出到磁带上或者以质量最佳的视频格式输出(如mpeg格式)刻录保存,以便于今后再次修改利用。

典型实验教学视频案例只有经过认真细致地教学设计,才能为后面的分镜头脚本的编写,直到成品的完成提供可能。有时候这种教学设计拍摄的成本会相应较高,但为实现教育改革和质量工程的建设却意义重大。对于本次制作的“乙酰水杨酸的制备”实验视频案例,虽然完成了预期的计划,但仍有需要改进之处。如,有些实验教师的教学有些拘谨,且对教学录像认识有限,导致实验过程中对一些需要连贯操作的环节出现间断,今后可以对那些没有拍摄经历的教师开展微格培训;实验室的通风橱过于紧凑,使得摄像机在拍摄过程中经常被一些障碍物遮挡,画面显得有些凌乱;最后对于声音的录制欠仔细,有时因与拍摄主体距离太远声音捕捉不够,或周围的杂音过大导致部分片段声音嘈杂不清等。总之,典型实验教学视频案例的制作,是综合教学内容的实验设计和外在载体的视频制作设计,形成二者有机结合的整体性教学设计。

参考文献

[1] 周济.实施“质量工程”贯彻“2号文件”全面提高高等教育质量[DB/OL].

[2] 牟书,曾美英.大学生心理健康教育课中视频案例的设计[J].中国电化教育,2008,(7):67-69.

[3] 高素敏.试论教学案例电视教材的设计与制作[J].中国电化教育,2006,(5):83-85.

[4] 郅庭瑾.为思维而教[J].教育研究,2007,(10):44-48.

[5] (美)R.M.加涅等著,王小明等译.教学设计原理(第五版)[M].上海:华东师范大学出版社,2007,2.

[6] 张民杰.案例教学法——理论与实务[M].第一版.北京:九州出版社,2006:66.

[7] 乔永锋等.乙酰水杨酸合成方法改进[J].云南民族大学学报(自然科学版),2008,(3):244-245.

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