張多

【摘 要】本文闡述了大學(xué)物理教學(xué)的現(xiàn)狀及引入微課資源的意義，介紹了微課的內(nèi)涵及特點，以提高大學(xué)物理教學(xué)效果為出發(fā)點，討論了微課在大學(xué)物理課程教學(xué)中的應(yīng)用。這種教學(xué)模式的探索與實踐必將對培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

【關(guān)鍵詞】微課；大學(xué)物理；翻轉(zhuǎn)課堂

中圖分類號： G434；O4-4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）03-0047-002

On the Application of Microcoloring in College Physics Teaching

ZHANG Duo

（School of Electrical and Electronic Engineering， Wuhan University of Light Industry， Wuhan 430023， China）

【Abstract】This article expounds the status quo of university physics teaching and the significance of introducing micro-class resources. It introduces the connotation and characteristics of micro-class， and starts from improving the teaching effect of university physics. The application of micro-class in college physics teaching is discussed. The exploration and practice of this teaching mode will have a profound impact on cultivating high-quality creative talents.

【Key words】Micro-class； College physics； Flip class

0 引言

物理學(xué)是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、相互作用和物質(zhì)最基本的最普遍的運(yùn)動形式及其相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的學(xué)科，它的基本原理和方法滲透到了自然科學(xué)的一切領(lǐng)域，應(yīng)用于生產(chǎn)技術(shù)的各個部門，是自然科學(xué)的許多領(lǐng)域和工程技術(shù)的基礎(chǔ)。其內(nèi)容和思想對后繼課程的學(xué)習(xí)和科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)都具有深遠(yuǎn)而持久的影響。但是，由于物理學(xué)的知識跨度大，涉及領(lǐng)域和范圍廣，既需要學(xué)生具有高中階段的物理知識，又要求學(xué)生有高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)，因而長期以來，理工科院校的學(xué)生普遍感到大學(xué)物理難學(xué)；另外，在大學(xué)物理教學(xué)模式上，基本上以傳統(tǒng)的板書和多媒體授課相結(jié)合為主，教師作為傳播知識的主體，而學(xué)生總是處于被動接受的狀態(tài)。因此，學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理的積極性不高，興趣不濃；而且，近年來一些理工科院校在教育教學(xué)改革過程中不斷壓縮大學(xué)物理的課時，大學(xué)物理教學(xué)日益被邊緣化，在一定程度上也影響了大學(xué)物理的教學(xué)效果。因此，如何對大學(xué)物理的教學(xué)方法和教學(xué)模式進(jìn)行改革，使學(xué)生作為教學(xué)的主體主動參與到教學(xué)活動中，在有限的教學(xué)學(xué)時中提高大學(xué)物理的教學(xué)效果是我們需要迫切解決的問題。針對這些問題，我們可以把最近流行的“微課”引入到大學(xué)物理的教學(xué)實踐活動中，使得同學(xué)們能夠進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，真正地和老師一起走進(jìn)課堂，參與到教學(xué)活動中。

1 微課的內(nèi)涵及特點

微課是微課程（Microlecture）的簡稱，最早由美國新墨西哥州圣胡安學(xué)院的高級教學(xué)設(shè)計師戴維·彭羅斯（David Penrose）于2008年秋提出[1]。這一概念引入到國內(nèi)之后，國內(nèi)的一些專家學(xué)者將這一概念進(jìn)行了改造與完善，它是指以視頻為主要載體，教師在課堂內(nèi)外教育教學(xué)過程中圍繞某個知識點（重點、難點、疑點、考點）或教學(xué)環(huán)節(jié)而設(shè)計開發(fā)的一種情景化、支持多種學(xué)習(xí)方式的視頻課程[2]。微課的核心組成內(nèi)容是課堂教學(xué)視頻，同時還包含與該教學(xué)主題相關(guān)的教學(xué)設(shè)計、素材課件、練習(xí)測試及教師點評等輔助性教學(xué)資源，它們以一定的組織關(guān)系和呈現(xiàn)方式共同組成了一個半結(jié)構(gòu)化[3]、主題式的資源單元應(yīng)用有機(jī)整體。因此，微課既有別于傳統(tǒng)單一資源類型的教學(xué)課例、教學(xué)課件、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)反思等教學(xué)資源，又是在其基礎(chǔ)上繼承和發(fā)展起來的一種新型教學(xué)資源。微課以教學(xué)時間短、教學(xué)內(nèi)容精煉、針對性強(qiáng)、便于攜帶、學(xué)習(xí)和觀摩而受到教育工作者和學(xué)生的肯定和熱捧。有研究表明，學(xué)生專心學(xué)習(xí)一個知識，真正專心的只有5～10分鐘思想最集中。而微課的時長就限制在這個范圍之內(nèi)，使得學(xué)生可以集中最大的注意力來學(xué)習(xí)微課中的內(nèi)容，提高學(xué)習(xí)效率。并且微課的教學(xué)內(nèi)容明確，一般為一個知識點或課程中的一個難點等，這就降低了學(xué)生在知識接受能力上的要求，符合微課平等學(xué)習(xí)的思想。不論基礎(chǔ)好壞，學(xué)生都可以根據(jù)自己的情況有針對性的學(xué)習(xí)，比如可以把課題上沒有聽懂的部分在微課視頻中回放，進(jìn)行鞏固和消化，也可以在課堂學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上提前觀看微課視頻進(jìn)行預(yù)習(xí)。這樣有的放矢的學(xué)習(xí)便于學(xué)生抓住重點、理解難點。另一方面，隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展、手持移動數(shù)碼產(chǎn)品的普及，以及教育資源的開放和共享理念的普及，人們的閱讀和學(xué)習(xí)方式也隨之改變。傳統(tǒng)的精品課程視頻或者是其他類型的教學(xué)視頻，由于時間長，視頻容量大，下載和在線播放不是十分方便和流暢，除了上課教學(xué)以外，很少會有學(xué)生課后會去瀏覽觀看這些視頻進(jìn)行學(xué)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，其利用率并不是很高。而微課，具備明確的主題、簡短的時長，方便的鏈接、豐富的資源等特征，可以通過網(wǎng)絡(luò)渠道在電腦、手機(jī)、平板電腦等智能終端上進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，且時間地點不受限制。方便學(xué)生利用碎片化時間來學(xué)習(xí)，能夠?qū)崿F(xiàn)隨時隨地學(xué)習(xí)，對網(wǎng)上、課前、課后學(xué)習(xí)都有幫助。為人們改善教育方式，提升教育質(zhì)量和教學(xué)效率提供了新的思路。

2 微課在大學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 進(jìn)行難點講解和知識拓展

大學(xué)物理課程的教材內(nèi)容豐富涉及知識點范圍較廣、邏輯性較強(qiáng)，其中包含了豐富的科學(xué)思想和物理方法。而課堂教學(xué)學(xué)時有限，教師只能參考學(xué)生平均水平選取教材中較重要的章節(jié)和知識點進(jìn)行課堂教學(xué)，這樣可能會出現(xiàn)有些同學(xué)對重點難點理解和掌握不透徹，很難跟進(jìn)老師課堂教學(xué)的步伐，進(jìn)而失去學(xué)習(xí)興趣。針對這種情況，教師可以針對大學(xué)物理的教學(xué)知識點，特別是重點難點制作簡單、 高效，使用方便靈活的微課視頻。每個微課視頻可以從一個知識板塊或知識點出發(fā)，將其中物理現(xiàn)象、原理進(jìn)行詳細(xì)闡述引導(dǎo)學(xué)生探究物理規(guī)律。在這些微課視頻的輔助下，學(xué)生可以通過反復(fù)觀看視頻進(jìn)行課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，加深對物理原理或物理規(guī)律的理解，這樣不僅培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，同時也大大提高課堂教學(xué)的效率。另一方面，大學(xué)物理課程教學(xué)除了要傳授經(jīng)典物理理論，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力外，還肩負(fù)著拓展學(xué)生的科學(xué)視野、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的責(zé)任。但是在實際課堂教學(xué)中，教師完成教學(xué)大綱規(guī)定的授課后很難有多余的時間講授考點以外的內(nèi)容，而微課視頻可以有效的彌補(bǔ)這一缺憾。比如，講超重失重時，可以微課視頻介紹太空中失重現(xiàn)象，或者剪輯播放航天員在太空中授課視頻，這樣能夠激發(fā)學(xué)生探究浩瀚宇宙的好奇心，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣；講剛體角動量守恒定律時，可以播放花樣滑冰或者跳水運(yùn)動員跳水的視頻，讓學(xué)生對物理現(xiàn)象有直觀了解；講光的偏振，可以播放一段3D或4D 電影；講近代物理部分，可以介紹諾貝爾物理學(xué)獎以及物理學(xué)史。這樣既能調(diào)動課堂授課氣氛，吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生求知欲，又能拓展學(xué)生知識面和科學(xué)思維，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。

2.2 滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)要求

物理微課的設(shè)計一般可以圍繞著一個知識點或一個問題進(jìn)行，這樣教學(xué)目標(biāo)指向性非常明確。教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容利用真人授課、錄屏軟件錄制或者直接在網(wǎng)絡(luò)上下載剪輯適合學(xué)生學(xué)習(xí)的微課視頻，并把這個微課視頻發(fā)布在師生共享的平臺上。這些短小精悍、主題鮮明微課視頻的時長控制在5-10分鐘內(nèi)，學(xué)生可以根據(jù)個人需求選擇視頻，在注意力非常集中的情況下高效地完成學(xué)習(xí)任務(wù)。而且微課視頻容量較小，這就突破了以往傳統(tǒng)的教學(xué)視頻因關(guān)注一節(jié)完整課堂而帶來的容量大、占用資源和空間大的瓶頸，可以快速地下載到智能手機(jī)、平板電腦等各種移動終端設(shè)備上，這樣可以根據(jù)自己的情況隨時隨地來自行安排學(xué)習(xí)，這樣的學(xué)習(xí)方式也充分體現(xiàn)了以學(xué)習(xí)者為核心的教學(xué)理念。這些微課視頻可以嵌入我們的課堂，將課堂化整為零，將知識的重難點進(jìn)行深度剖析，學(xué)生在課前通過反復(fù)觀看微課視頻進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，課后可以根據(jù)自己對知識點的掌握情況進(jìn)行復(fù)習(xí)揣摩。觀看的過程中，滿足學(xué)生對不同知識點的個性化學(xué)習(xí)、按需選擇學(xué)習(xí)，既可查缺補(bǔ)漏、強(qiáng)化鞏固知識，又可以培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，是傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)的一種重要補(bǔ)充和拓展資源。

2.3 以微課為支撐實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂

翻轉(zhuǎn)課堂其實是顛倒的教室[4，5]，是指教育者賦予學(xué)生更多的自由，把知識傳授的過程放在教室外，讓學(xué)生選擇適合自己的方式來接受新知識；而把知識消化吸收的過程放在教室內(nèi)，以便師生間或同學(xué)之間有更多的溝通和交流。實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂必要條件是微課視頻的支撐，教師根據(jù)對課程內(nèi)容的理解選取一定的章節(jié)或知識點，制作難易程度適中，適合學(xué)生學(xué)習(xí)的微課視頻，并把這種微課視頻利用網(wǎng)絡(luò)平臺提前發(fā)給學(xué)生。在課堂外，學(xué)生借助老師制作的微課視頻和教材自主完成知識的建構(gòu)，實現(xiàn)知識傳遞過程；在課堂上，師生一起完成作業(yè)答疑、協(xié)作研究、交流互動或者得到教師的個性化指導(dǎo)。筆者根據(jù)大學(xué)物理的內(nèi)容特點和客觀條件，選擇用超級錄屏這一錄屏軟件錄制了 “圓周運(yùn)動”、“角動量守恒定律”、“多普勒效應(yīng)”、“波粒二象性”、“狹義相對論的時空觀”等15個微課教學(xué)視頻供學(xué)生課前學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)。并根據(jù)學(xué)生事先學(xué)習(xí)的情況、個性特定和基礎(chǔ)知識水平，將學(xué)生進(jìn)行分組討論，進(jìn)行及時的指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生完成對知識的總結(jié)和提升，推動學(xué)生完成知識的消化吸收和鞏固復(fù)習(xí)。通過這樣的嘗試發(fā)現(xiàn)，在微課支撐的翻轉(zhuǎn)課堂中，學(xué)生擺脫了被動接受知識的角色，能夠積極參與課堂，成為教學(xué)過程的主體。這樣的教學(xué)模式不僅有利于提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和研究型學(xué)習(xí)的能力，而且有利于教學(xué)模式的改革和創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

3 總結(jié)

目前，微課作為一種新興的教學(xué)資源已經(jīng)在大學(xué)物理的教學(xué)中體現(xiàn)了一定的優(yōu)越性，相信經(jīng)過不停的探索與實踐，我們能更好地將微課運(yùn)用于大學(xué)物理課堂教學(xué)中。這不僅能有效地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)和探索的積極性，全面提升大學(xué)物理教學(xué)效果，而且能培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、解決問題能力和創(chuàng)新思維能力。

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