商俊博

摘 要：用“探究感應電流的方向與磁場方向和磁場的變化的關系”這一教學案例闡述微課程理念在物理課堂教學中的具體運用，并展示了“問題探究三步式”教學法在微課程的設計與應用上的獨特優(yōu)勢。

關鍵詞：課堂教學；微課程；案例；反思

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2015）4-0031-5

微課程（Microlecture），應該是微型課程的簡稱。微課程又稱為短期課程、課程組件，是一個簡化了的、細分的教學過程。微課程可以是以知識點為主題組織起來的相對獨立與完整的單元課程，也可以是一個有控制的實踐系統(tǒng)，它使學生和教師有可能集中解決某一特定的教學行為，或在有控制的條件下進行學習；微課程還可以是教者與學習者圍繞某一問題或某一情景而形成的目標明確、內容短小精悍的教學活動。

課程有廣義與狹義之分，教師的每一節(jié)課都可以理解為一個課程，每一個知識點的學習亦是一個微課程。無論是每節(jié)課還是每個知識點的學習，都應該有完整的教學計劃與設計，這樣才能使知識具備完整性與邏輯性，達成培養(yǎng)目標，滿足學生個性發(fā)展的需要。

1 微課程理念的背景

在國外，較早出現(xiàn)“微課程”這個概念，它最早是由美國新墨西哥州圣胡安學院的高級教學設計師戴維·彭羅斯于2008年秋首創(chuàng)的。他運用建構主義方法以在線學習或移動學習為目的，設計了大約只有60秒長度的視頻以展示實際的教學內容。后來，戴維·彭羅斯被人們戲稱為“一分鐘教授”（the One Minute Professor）。

在我國，清華大學世紀教育研究院專家團隊提出了“提分微課程”概念，即是集合了國內重點學校百名一線教師推出的“短時高效”的精品課程。該課程采用“題型精講—方法傳授—考點歸納”三位一體的教學模式：即以重點?？碱}型為出發(fā)點，精講解題方法及過程，并進行重要考點歸納。這是一套符合現(xiàn)代學生學習特點的高清視頻系列課程，每個視頻課程的播放時間在10分鐘左右。

2 物理課堂教學中的微課程

在中學物理課堂教學過程中，可以將課堂教學的重點內容分解為4～5個結構單元，每個結構單元稱之為微課程。每個微課程都有其明確的教學目標，都有其構思精妙的教學程序，都有能體現(xiàn)培養(yǎng)學生三維目標的方法與技巧。

微課程所用時間約為八分鐘到十分鐘為宜。之所以將每個微課程的學習時間定為八分鐘到十分鐘，有其充分的教育心理學依據(jù)。教育心理學研究表明：學生對某知識的學習興趣與注意強度歷經“激發(fā)初態(tài)—增至最大—逐漸衰退”幾個過程，整個歷程約為10 min左右。因而，運用微課程理念進行教學，能最大程度地利用學生的心理發(fā)展特點。

學生在微課程教學設計環(huán)節(jié)的引領下進行自主學習，然后互教互學、質疑釋疑、共同建構、遷移應用等，有針對性地進行學習，且能夠系統(tǒng)掌握所學知識。整個課堂教學緊緊圍繞學生的學習活動展開，學生在活動中體驗，在探究中生成，在互動交流中共享，在教師點撥中明晰疑惑與建構知識體系，在遷移應用中鞏固知識和發(fā)展能力，在選擇性學習中發(fā)展個性特長，真正實現(xiàn)學生全面發(fā)展和個性成長的教學培養(yǎng)目標。

3 微課程理念促進了教學方法的改革

幾年來，在教育學、心理學相關理論的支撐下，我們積極參加課程改革和實驗創(chuàng)新與改進，積極開展教育教學研究工作。在微課程理念的引領下，成功構建了高效課堂教學模式——“問題探究三步式”教學法，并在市、縣范圍內普遍應用。它是一種基于“問題式”學習基礎上的建構式教學方式。它將學生置身于一系列映射真實情境的問題之中，以積極的問題解決者的身份解決問題，使學生掌握課程要求的基礎知識和基本技能，同時也培養(yǎng)學生的批判性思維和問題解決能力。

“問題探究三步式”教學法包含問題導入、探究深化、總結反思三個步驟。每個步驟都精心設計針對所學新知識的一系列問題，學生通過自學、交流、互動、質疑等學習活動來解決問題?！皢栴}探究三步式”教學法的精髓是“知識問題化、問題層次化”。因為是問題導學，所以激發(fā)了學生的學習興趣；因為問題具有思考性，所以引發(fā)了思維的探究；因為是問題的不斷深化與反復應用，所以知識的學習得到了熟練與鞏固。所有的教學目標是通過學生間相互討論，師生間相互討論，營造一個充分民主的課堂教學氛圍而達成的。既能培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、勇于探索的良好品質，也能為學生的人生發(fā)展奠定基礎。

在物理課堂教學過程中運用“問題探究三步式”教學法將物理知識分為若干個相對獨立的單元，即微課程，對每個微課程進行合理的教學設計，明確微課程的教學任務與目標，構建微課程的教學程序，設計微課程中層次分明的系列問題，并用問題引領學習與研究，教學效果比較顯著。

4 物理課堂教學中的微課程設計案例與解析

以普通高中課程標準實驗教科書物理選修“3-2”所屬“楞次定律”這一教學案例的設計為例。在教學過程中“探究感應電流的方向與磁場方向和磁通量變化的關系”是本階段教學的重、難點，考慮到學生在自主探究過程中容易出現(xiàn)以下幾方面的問題：①線圈的纏繞方式學生不會看；②學生不會根據(jù)靈敏電流計的偏轉判斷電路中電流的方向；③感應電流的方向、磁場方向、磁通量變化三者之間的關系復雜，學生很難在紛繁的數(shù)據(jù)中總結出規(guī)律；④應記錄線圈中電流的方向，而學生更容易想到的是記錄靈敏電流計中電流的方向；⑤感應電流產生磁場的方向、原磁場方向、原磁場的變化三者之間的關系獲得后，要總結出楞次定律也比較困難。特將本階段教學內容設計為“相信你會識別”“相信你會設計”“相信你會變通”“相信你會總結”這四個微課程單元。

4.1 微課程單元“相信你會識別”——介紹器材的使用

【問題1】認真觀察實驗，試分析感應電流方向與指針偏轉的關系。

【探究】結合實驗器材，你會識別線圈的纏繞方式嗎？

【再探究】教師可采用事先給線圈的兩個接線柱標記上A、B，直接告知學生俯視時從A到B線圈是如何纏繞的，并讓學生在圖1（a）中畫出線圈的纏繞情況。

注：①該問題是難點但不是重點，處理到不干擾學生進一步的探究即可，不要處理的太多。

②教師事先標記接線柱的符號不是隨意的，要做到所有線圈的統(tǒng)一。

③如果實驗中所用線圈是圖1（b）所示情況，該問題對學生不存在難度。

【探究】觀察實驗，你能發(fā)現(xiàn)感應電流方向與指針偏轉的關系嗎？

【再探究】感應電流的方向沒法確定，是因為電流表的指針偏轉與電流方向的關系不明確。能否設計一個實驗判斷出感應電流方向和電流表指針偏轉的關系？

教師演示實驗，得出結論：靈敏電流的指針向哪個方向偏轉，電流就從哪個方向流入電流表。

注：該部分也不是實驗的重點，教師演示即可。

【總結反思】該微課程的教學目標是讓學生明確“感應電流方向與指針偏轉的關系”。教學程序設計為：通過識別線圈上導線的纏繞方式，讓學生知道導線中電流的流向；通過教師演示，明確感應電流方向與指針偏轉的關系，即：靈敏電流的指針向哪個方向偏轉，電流就從哪個方向流入電流表。

4.2 微課程單元“相信你會設計”——引導學生設計實驗表格

【問題2】感應電流的方向和磁通量的變化以及磁場方向有什么關系？

【探究】感應電流的方向、磁場方向、磁通量的變化三者之間的關系復雜，學生在數(shù)據(jù)記錄時往往不夠直觀。為了更方便地歸納出它們之間的關系，我們采用設計表格的方法記錄分析數(shù)據(jù)。

【再探究】為了更方便地歸納出它們之間的關系，我們可以采用表格1來記錄數(shù)據(jù)。

【總結反思】該微課程的教學目標是讓學生初步探尋“感應電流的方向和磁通量的變化以及磁場方向關系”方法。教學程序設計為：通過提出問題并發(fā)現(xiàn)在解決問題過程中可能遇到的困難，引導學生采取設計表格的方式來分析問題；通過鼓勵學生探究問題的新解決方式并對其不斷加以完善，培養(yǎng)學生積極解決問題并自主探究解決問題最優(yōu)方案的能力。

4.3 微課程單元“相信你會變通”——通過實驗形成認知沖突，進一步整合表格

【問題3】同樣的線圈，為什么在磁場方向相同、磁通量變化相同的情況下，得到了相反的結論？

【探究】學生通過實驗完成表格，展示數(shù)據(jù)。發(fā)現(xiàn)：不同組別得到的電流方向不同。

組別1：記錄的實驗數(shù)據(jù)如表3所示。

【再探究】結合實驗中出現(xiàn)的不同現(xiàn)象，教師引導學生帶著問題進行組間交流討論。

學生們通過分析會發(fā)現(xiàn)，如圖2所示的兩組電路連接情況不同，電流表中的電流方向不同，但線圈中的電流方向相同?？磥肀砀裰袘涗浀氖蔷€圈中感應電流的方向。

【總結反思】該微課程的教學目標是讓學生深入探究“感應電流的方向和磁通量的變化以及磁場方向關系”的方法。教學程序設計為：通過實驗中出現(xiàn)的不同現(xiàn)象，形成認知沖突，引導學生整合不同的設計方案，使得探究方案最優(yōu)化。

4.4 微課程單元“相信你會總結”——完成修改后的表格，總結規(guī)律

【問題4】請同學們進一步歸納總結出線圈中感應電流的方向與磁場方向和穿過線圈磁通量變化的關系。

【探究】教師引導學生分析：電流表中的電流方向不同，但線圈中的電流方向是相同的。因此，表格中應記錄的是線圈中感應電流的方向，并繼續(xù)完善表格，如表5所示。

注：學生不可能找到感應電流方向與磁場方向和穿過線圈磁通量變化的關系，教師可引導學生尋找感應電流的磁場方向與原磁場方向的關系。

【再探究】磁場的方向與線圈中電流方向所在的平面垂直，因此很難找到它們之間的關系。而線圈中電流產生磁場的方向與原磁場方向在同一直線上，就容易找到它們的關系了，如表6所示。

學生初步總結：磁通量增大時，感應電流磁場方向與原磁場方向相反；磁通量減小時，感應電流磁場方向與原磁場方向相同。

注：感應電流產生磁場的方向、原磁場方向、原磁場的變化三者之間的關系獲得后，要總結出楞次定律也比較困難。教師可引導學生總結感應電流磁場對原磁場起什么作用。

學生進一步總結：磁通量增大時，感應電流磁場對原磁場磁通量起阻礙作用；磁通量減小時，感應電流磁場對原磁場磁通量起加強作用。

【總結反思】該微課程的教學目標是讓學生通過實驗歸納總結“感應電流的方向和磁通量的變化以及磁場方向的關系”。教學程序設計為：在形成最優(yōu)探究方案的基礎上進行實驗驗證，結合實驗現(xiàn)象認真填寫表格，先讓學生初步總結規(guī)律，教師引導學生進一步提煉語言，得出楞次定律。

在“探究感應電流的方向與磁場方向和磁場的變化的關系” 微課程設計中，教師通過對重要知識點的提煉，用由淺入深的問題構建起一個個微課程單元，極大地激發(fā)了學生的學習興趣，有效地集中了學生的注意力，將學生逐步引入知識的殿堂。四個微課程單元目標鮮明又相輔相成，“相信你會識別”解決的是學生探尋研究方案的問題；“相信你會設計”解決的是學生應用能力的問題；“相信你會變通”解決的是學生靈活應變的問題；“相信你會總結”解決的是學生自我認知的問題。從表現(xiàn)形式看，微課程內容直接指向具體問題，關注“小現(xiàn)象、小故事、小策略”，主題突出，一課一事，層層剖析，有深度，能啟發(fā)，有思考，形式新穎，便于傳播。

以上所述，是筆者運用微課程的理念對物理課堂教學進行優(yōu)化設計，并取得顯著教學效果的管見，愿接受物理界同行的批評與指教。從某種角度講微課程不只是課程，其意義更在于它產生的過程，作為一種草根的教研方式，微課程是教育教學思考與教育信息化的結合體，是教師專業(yè)成長的重要載體和途徑。伴隨課程改革與創(chuàng)新的不斷深化，愿每一位教師都積極置身于課程改革、教學方法創(chuàng)新的大潮之中，用我們的實際行動共同譜寫教育教學改革的壯麗篇章。

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（欄目編輯 李富強）