沈正杰

微課教學(xué)是“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的主要教育模式，也是教育信息化的重要途徑之一。教師開展高中物理微課教學(xué)，應(yīng)根據(jù)物理學(xué)科特點(diǎn)，從資源積累、微課開發(fā)、微課推廣等方面開展研究和實(shí)踐工作，以確定微課開發(fā)方向，提升素養(yǎng)，構(gòu)建并維護(hù)教學(xué)資源庫，促進(jìn)課程資源建設(shè)與課程改革協(xié)同發(fā)展。

一、高中物理微課開發(fā)應(yīng)用與教學(xué)需求尚有差距

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》指出：“積極開發(fā)與利用數(shù)字媒體課程資源?！鲃?dòng)開發(fā)適合教學(xué)、提高教學(xué)質(zhì)量的信息產(chǎn)品，拓寬學(xué)習(xí)的途徑，促進(jìn)物理教學(xué)方式改革?！剿骰诰W(wǎng)絡(luò)的教與學(xué)的方式，利用具有網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)功能的平臺(tái)為課堂教學(xué)與學(xué)生課后學(xué)習(xí)服務(wù)?！?sup>[1]

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式的推進(jìn)和發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)在一定程度上促進(jìn)了教學(xué)方式的變革，應(yīng)運(yùn)而生的微課也得以發(fā)展和推廣。當(dāng)前教育教學(xué)設(shè)備較為先進(jìn)完備，以往教師教學(xué)靠“黑板+粉筆”，現(xiàn)在大多已經(jīng)用上了投影儀、交互式電子白板和一體式電視機(jī)及智慧教室等數(shù)字化教學(xué)設(shè)備^[2]。信息技術(shù)與教學(xué)深度融合已經(jīng)具備基本條件，這為教師建設(shè)數(shù)字化教學(xué)資源庫提供了必要的保障。

然而，目前高中物理微課呼聲雖高，但開發(fā)和應(yīng)用情況與教學(xué)需求尚有較大差距。筆者調(diào)研某省微課網(wǎng)發(fā)現(xiàn)，高中物理微課上線數(shù)量及其在近兩年時(shí)間內(nèi)的點(diǎn)擊量并不樂觀，一定程度上影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)。不足之處在于：微課內(nèi)容比較陳舊、單一，且課程和知識(shí)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)，難以幫助學(xué)生突破重難點(diǎn)，難以滿足學(xué)生對(duì)課程選擇性學(xué)習(xí)的需求，造成學(xué)生發(fā)展受限。

二、高中物理微課建設(shè)途徑與策略

高中物理微課建設(shè)和應(yīng)用之所以不理想，癥結(jié)在于資源的可用性不強(qiáng)，且資源的獲取途徑和應(yīng)用條件受到限制。比如，物理課堂教學(xué)條件受限以致情境無法展示，學(xué)生對(duì)于知識(shí)的認(rèn)知程度不同，學(xué)生在線學(xué)習(xí)時(shí)設(shè)備與時(shí)間沖突等。為解決這些問題，筆者與團(tuán)隊(duì)成員從以下幾方面開展物理微課建設(shè)工作。

（一）鎖定教學(xué)難點(diǎn)積累資源

由于缺乏必要的、合宜的素材，一些物理概念或規(guī)律的教學(xué)往往成為難點(diǎn)。教師自主開發(fā)教學(xué)器材，設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)方案，并制作相關(guān)視頻，可以突破教學(xué)難點(diǎn)。為突破教學(xué)難點(diǎn)，團(tuán)隊(duì)在以下兩方面有意識(shí)地積累資源。

1.微實(shí)驗(yàn)資源

團(tuán)隊(duì)對(duì)物理教學(xué)方案的優(yōu)化，有很大一部分是通過改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并進(jìn)行數(shù)字化演示實(shí)現(xiàn)的。團(tuán)隊(duì)對(duì)教材實(shí)驗(yàn)，比如“借助位移傳感器測(cè)速度實(shí)驗(yàn)”（如圖1），進(jìn)行優(yōu)化并制作微課，以提升學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)。

2.微認(rèn)知資源

學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)，分析問題，需要一定的操作與技能、方法與策略。然而，學(xué)生的認(rèn)知水平不同，在很多細(xì)節(jié)上暴露的問題也不盡相同。筆者暫且將學(xué)生的細(xì)微差異定義為微認(rèn)知。例如，在高一物理“受力分析”的教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生在認(rèn)知上存在一系列細(xì)小差別（見表1）。這樣的細(xì)化為教師正確認(rèn)識(shí)學(xué)生積累了豐富的資源。

（二）針對(duì)實(shí)際需求多元化開發(fā)微課

教師開發(fā)微課，不能僅簡(jiǎn)單錄制教學(xué)視頻，還應(yīng)該根據(jù)課程特點(diǎn)并遵循學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，創(chuàng)建或組織可供學(xué)生自主選擇的微課資源。團(tuán)隊(duì)在積累資源的基礎(chǔ)上，針對(duì)實(shí)際需求多元化開發(fā)微課。

1.實(shí)驗(yàn)改進(jìn)型微課

物理實(shí)驗(yàn)是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。但是，教材所提供的實(shí)驗(yàn)方案在一定程度上受到條件限制，增大了教學(xué)難度。例如，筆者講授《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書 物理 必修1》“微小形變”的放大思想和策略時(shí)，發(fā)現(xiàn)教材內(nèi)容雖然嚴(yán)謹(jǐn)（如圖2），但是離學(xué)生生活體驗(yàn)較遠(yuǎn)，于是對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行改進(jìn)，并錄制了相關(guān)微課。教學(xué)中，筆者引導(dǎo)學(xué)生利用熟悉的智能手機(jī)觀察微小形變（如圖3），現(xiàn)象明顯。

2.情境彌補(bǔ)型微課

結(jié)合實(shí)際情境構(gòu)建物理模型，研究物體特征，往往是教師教學(xué)的重點(diǎn)，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。例如，浙江省某年高考試卷中就出現(xiàn)了與《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書 物理 選修3—1》中的小球運(yùn)動(dòng)相關(guān)的情境考題（如圖4）。由于平時(shí)缺少對(duì)相關(guān)情境的感受和思考，學(xué)生對(duì)考題中描述的球的運(yùn)動(dòng)特征難以分析。為講解上述問題，筆者制作微視頻為學(xué)生提供可視化情境（如圖5，絕緣小球包裹了鋁箔）。同時(shí)，筆者還在考題基礎(chǔ)上改變情境條件，做進(jìn)一步拓展（如圖6，絕緣小球去除鋁箔），通過比較實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提升學(xué)生對(duì)情境的感性認(rèn)識(shí)，拓寬學(xué)生視野，提升學(xué)生科學(xué)思維能力。

3.條件突破型微課

時(shí)間、空間受限，往往是物理教學(xué)效果難以提升的主要因素。比如，“自由落體運(yùn)動(dòng)”的演示就受到教學(xué)場(chǎng)地的空間因素影響。對(duì)此，筆者借助攝像機(jī)拍攝運(yùn)動(dòng)過程，用視頻處理軟件制作相關(guān)視頻，通過慢鏡頭播放（如圖7）實(shí)現(xiàn)短暫過程的長(zhǎng)時(shí)呈現(xiàn)，讓學(xué)生切實(shí)感受“自由落體運(yùn)動(dòng)”。

4.難點(diǎn)分解型微課

物理習(xí)題多有情境豐富、綜合性強(qiáng)等特點(diǎn)，使得部分學(xué)生“望而生畏”。筆者制作物理微課，利用其分步呈現(xiàn)、梯度設(shè)置的特點(diǎn)，幫助學(xué)生克服畏難心理，發(fā)現(xiàn)認(rèn)知缺陷。

例：質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為l的導(dǎo)體棒MN靜止于水平導(dǎo)軌上。通過MN的電流為I，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其方向與導(dǎo)軌平面呈θ角斜向上（如圖8）。求MN受到的支持力和摩擦力。

此題涉及空間變換、受力分析、規(guī)律應(yīng)用等多方面知識(shí)的考查。從部分學(xué)生畫的受力分析圖（如圖9、圖10、圖11）來看，不論是解題的規(guī)范性，還是對(duì)基本知識(shí)的掌握程度，他們的認(rèn)知發(fā)展水平和思維能力的差異很大。教師如以傳統(tǒng)方式或形式處理相關(guān)教學(xué)問題，難以兼顧全體學(xué)生的均衡發(fā)展需求。

對(duì)此，筆者將解題過程進(jìn)行分解，按照確定安培力方向—分析導(dǎo)體棒受力—分解受力—列力的平衡方程—求解檢驗(yàn)這樣的程序分步操作，并在此基礎(chǔ)上完善微課架構(gòu)。

（三）借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)使用與推廣微課程

微課如何使用與推廣，是一個(gè)重要命題。為促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，也為其他教師提供更多的資源，筆者嘗試通過以下途徑將開發(fā)的微課資源進(jìn)行推廣。

1.利用微課網(wǎng)門戶網(wǎng)站推廣

?。ㄊ校┪⒄n網(wǎng)是信息全面、資源豐富的教學(xué)平臺(tái)。團(tuán)隊(duì)借助教學(xué)平臺(tái)上傳部分微課進(jìn)行推廣，實(shí)現(xiàn)資源共享和互動(dòng)交流。

2.利用微信公眾號(hào)推廣

微信作為信息傳遞和交流的大眾媒體，受到人們青睞。團(tuán)隊(duì)通過微信公眾號(hào)、微信朋友圈將課程資源進(jìn)行推廣，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)和選擇性學(xué)習(xí)提供資源保障。

三、優(yōu)化高中物理微課的成效與意義

筆者開發(fā)和利用數(shù)字媒體課程資源，優(yōu)化高中物理微課（體系），探索基于網(wǎng)絡(luò)的高效教與學(xué)的路徑。工作成效和意義主要體現(xiàn)在以下幾方面。

（一）厘清并驗(yàn)證了微課開發(fā)的角度與路徑

1.從適應(yīng)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展需求角度開發(fā)微課

學(xué)生認(rèn)知水平有限，對(duì)部分物理現(xiàn)象不能科學(xué)地認(rèn)識(shí)，往往憑感覺判斷。對(duì)此，團(tuán)隊(duì)針對(duì)學(xué)生差異，或者同一學(xué)生在不同階段認(rèn)知的變化，開發(fā)不同層次的系列化微課，以滿足學(xué)生的發(fā)展需要，支持他們自主學(xué)習(xí)和選擇性學(xué)習(xí)。

2.從滿足物理教學(xué)課型需要角度開發(fā)微課

物理微課不應(yīng)該局限于固定的格式，教師應(yīng)結(jié)合物理課程本身的特點(diǎn)和教學(xué)需要，針對(duì)性開發(fā)。例如，就同一課題而言，團(tuán)隊(duì)針對(duì)新授課、習(xí)題課、復(fù)習(xí)課準(zhǔn)備不同的教學(xué)資源，以幫助學(xué)生完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

3.從完善高中物理課程結(jié)構(gòu)角度開發(fā)微課

高中物理教材在課程編排上有著嚴(yán)密的邏輯，這些課程是一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)體系。團(tuán)隊(duì)從教學(xué)素材、概念與規(guī)律認(rèn)知、解題程序與規(guī)范、學(xué)習(xí)思想與策略多方面優(yōu)化課題設(shè)置。

（二）提升教師學(xué)科素養(yǎng)

1.提高了教師對(duì)學(xué)生發(fā)展的關(guān)注度

在微課的建設(shè)與應(yīng)用過程中，教師深層次考慮學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)和認(rèn)知水平，采取教學(xué)優(yōu)化、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)、微課演示等措施幫助學(xué)生彌補(bǔ)認(rèn)知缺陷，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和求知欲。

2.提升了教師對(duì)課程結(jié)構(gòu)的把握度

課程在知識(shí)編排上注重邏輯性和整體性，而這與學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)和認(rèn)知水平有一定的距離。團(tuán)隊(duì)對(duì)課題進(jìn)行深入研究，進(jìn)一步細(xì)化課程知識(shí)結(jié)構(gòu)，將課程的系統(tǒng)性、完整性和邏輯性與學(xué)生認(rèn)知的局限性和發(fā)展性相聯(lián)系，通過結(jié)構(gòu)調(diào)整和拼接等形式，系統(tǒng)且完整地教學(xué)，提高效率。

3.提高了教師的教學(xué)科研能力

教師制作微視頻，對(duì)內(nèi)容規(guī)劃、器具準(zhǔn)備、錄制和后期處理等事項(xiàng)，都反復(fù)研討、論證。在這個(gè)過程中，教師進(jìn)行意見交換、思想碰撞，能力不斷提升。通過這樣的教學(xué)研討，教師合作意識(shí)不斷增強(qiáng)，氛圍越來越好。

（三）充實(shí)優(yōu)化教學(xué)素材資源庫

團(tuán)隊(duì)基于教材內(nèi)容的系統(tǒng)性，開發(fā)系列化微課，如《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理必修1》配套系列微課、興趣拓展類（如“奇特的電、磁世界”）系列微課等。

四、總結(jié)

微課具有系統(tǒng)性、漸進(jìn)性、拓展性，破除了傳統(tǒng)課堂的束縛，為學(xué)生選擇性學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)開辟了途徑，既是信息技術(shù)與課堂教學(xué)深度融合的重要形式，又是“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的有效載體與應(yīng)用模式。微課建設(shè)是數(shù)字化教學(xué)和課程改革的重要內(nèi)容。教師應(yīng)積極開發(fā)應(yīng)用數(shù)字化教學(xué)資源，促進(jìn)課程資源建設(shè)與課程改革，實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)，協(xié)同發(fā)展。

注：本文系浙江省教育科學(xué)規(guī)劃2022年度規(guī)劃課題“‘三境思維場(chǎng)：高中物理核心素養(yǎng)生長(zhǎng)路徑研究”（項(xiàng)目編號(hào)：2022SC244）的階段性研究成果。

參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn) ：2017年版[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2] 吳磊峰.課程整合：中學(xué)物理與現(xiàn)代信息技術(shù)[M].杭州：浙江文藝出版社，2014.

（作者系浙江省桐鄉(xiāng)市教育局教研科研室物理教師）

責(zé)任編輯：祝元志