大学物理优质微课程教学研究

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一、微课程资源建设的目标

大学物理课程作为工科学生的必修课，肩负着为各非物理专业学生打好必要自然科学基础的重任，它用物理特有的科学和人文情怀，培养学生的科学思维、运用物理规律解决实际问题的能力和关心人类科学发展的精神文化。[2]但受课时所限，一般高校的教学仅能完成知识传授，同时对于基础课使用的大班教学体系，往往会出现“优等生吃不饱，差生却从一开始就跟不上，中等生则两边晃荡”的学习状态，作为不受时间空间所限的微课教学就能完美地进行这些缺陷的弥补。开发优质的微课程资源将作为课堂教学的有效补充，能起到“扶弱拔优普众”的功效：微课资源中的“基础内容重点讲”可以起到“扶弱”效果——满足基础薄弱的学生强化难点知识的理解，“拓展内容形象讲”可以起到“拔强”效果——有效促进优生拓展知识视野的同时特别注重创新思维能力的培养，使学生具备“理论扎实+技术应用+工程创新”的综合素质，基于“课前学，课中做、思、研”理念开发的物理讨论课可实现教学中的翻转课堂，[3]从而起到“普众”效果。例如相对论的建立过程富含系统的科学研究方法，但受课时所限不能课堂介绍，通过微课形式让学生原汁原味地感受实验探索，理论研究的科学过程，打开他们的创新思维。例如偏振原理的应用这一视频资料中分析了大量的日常生活中的实例，配合实验、图片展示和活化知识，来加深学生对理论知识的理解和应用,让学生知道物理知识来源于生活,并能服务生活，应用于科技，而这些在课堂教学中受课时所限无法展示，学生现在就可以利用手机或电脑直接观看，拓展视野，活化理论知识。微课程资源建设既有利于学生的个性化学习，更促动了教师的专业化成长。对教师而言，短片式的微课教学将革新传统的教学，使主讲教师不受限于教学大纲和培养目标的规格化要求，电子备课、课堂教学和课后反思的资源应用将更具有自主性、针对性和实效性，并通过平台的推广和应用，让年轻教师进行模仿、迁移和提升，从而迅速提升教师的课堂教学水平。

二、微课程教学设计的重要性

仅从字面上理解，微课的最大特点就是短小精悍，实际上其设计理念与传统教学就截然不同，[4]传统的课堂教学以时间为单元设计一节课，确保教学的计划性和灵活性，而微课则以教学内容（一个知识点）为单元设计一节课，在学习时间上不受限制，更为灵活。相对于较宽泛的传统课堂，“微课”的知识点聚集，主题突出，强调解决某个问题。所以它既可以整合常规课程教学，也可以供学生自主学习与教师发展所用，既适用于正式学习、非正式学习，也可兼而有之。针对上述建设目标的需求，作为无人监督的自由学习的课堂，如果只是单一知识的介绍，很难吸引学生的目光，失去自主学习的动力。所以课堂设计和讲课质量成为微课的生命线，以学生为中心，风趣幽默的教学风格，引导思考，启迪智慧的教学设计，以知识体系和知识网络为框架设计和开发的组合微课资源最受学生欢迎。开发适合和支持学生个性化学习的微课，创设优质教学资源才能最终促进学习方式和教学模式的创新。

三、微课程教学设计的策略

1.课题引入的趣味性。如何让学生产生自发学习的愿望，显然易见，必须投其所好地让他觉得这个知识点值得学，想要学，为此微课的导入显得格外重要，以幽默让学生进入轻松的学习氛围，以情景唤起学生的共鸣，以问题抓住学生的心，从而使学生产生探究的欲望和认识的兴趣。同时对于不同的微课要经常地变换导入的方式，使导入常导常新。以大学物理课程为例：生活案例，高科技知识，时事新闻，演示实验或小魔术，历史人物故事都可以迅速激发学生学习兴趣，并带领他们进入教学情景。如生活体验的案例——《圆孔衍射》的教学引入设计为：夜间看汽车灯，远看是一个亮点，靠近了才能看清楚是两个车灯，这是什么原因呢？在太空中进行观测使用的“哈勃”望远镜长12.8米，物镜直径2.4米，一个望远镜为什么要做这么大呢？如兼顾了生活案例和高科技知识，以情景和问题自然将学生带入探究的氛围之中——《动量矩守恒》的教学引入设计为：大家喜欢欣赏体育节目吗？花样滑冰自然是不可错过的。看看世界花样滑冰锦标赛中金博洋的精彩表演吧，在学生欣赏表演的同时，适时提问，金博洋的快慢相间的转速是如何实现的呢？让我们先来学习刚体力学中的动量矩守恒定律，再来探究其中的奥秘吧，届时大家还能解释巡航导弹的神奇的精确定位。如物理学中的艺术导入——《运动的长度收缩》则以“指点的男人”“站立的女人”两张艺术图片的展示，让同学们看到延长被瑞士的雕塑家贾克梅蒂发挥到极至。这么美的艺术如何用物理理论来解释呢？2.教学流程的聚焦化。教学过程是以教学内容为客体、以教学方式方法为中介、以教师为主导的教和以学生为主体的学有机统一的动态过程。由于微课程的短小精悍，所以该教学流程必须紧密联系教学目标与教学内容，使学生拥有“更加聚焦的学习体验”。首先，要以学生为主体。将教师和学生置于教学活动中“平等的交往行动主体的地位”[5]，并将学生视为潜在的生成主体，注重教师主体的主导性与学生主体的主动性，形成多极主体际（师生、生生之间）相互理解、相互信任和共享知识的协同创新教学心理效应。[6]微课主要是提供给学习者开展自主学习并配合相应的学或教的活动形成主题学习的微型视频。教学策略选择的标准就是以学生主体为上，以教学内容为王。一般由教师简明扼要概述知识点，深挖教学重点、难点，把握细节，设置主题明确，逐层深入的微问题，促动学生的思考，再运用系统的思维方法，引导学生去逐步解决问题，循序渐进地实现难点的突破。如《圆孔衍射》的教学设计中通过适时地设问、诱导、点拨来促进学生用已有的知识（单缝衍射）分析并推出新的知识体系（圆孔衍射），再让他们通过观察演示实验，对比实验图形，分析实验数据去掌握科学的研究方法。在《循环过程》课例中也是采取类比的教学方法，热机由老师介绍原理分析和实际应用,制冷机就完全可以让学生进行类比分析,自己得出其原理和应用，这样启发学生的思考，避免灌输式教学。其次，选用多元化的教学方法。作为课外辅助资源，微课要能吸引学生的眼球，让他们在微课中体会学习的快乐，享受掌握知识的成就感，多元化的教学方法使知识的传授不再单一，如将新课内容划分为几个大问题，“循环探究，逐步深入”,从而让学生的思维和探究教学形成一个先散后聚、不断聚散的交替循环过程；将探究教学的相关内容延伸至课外，如生活体验，科技应用，使课堂活泼，便于从不同的角度抓住学生的注意力。如《圆孔衍射》的教学设计中：生活情境导入，类比教学，互动讨论，首尾呼应的教学策略，并将演示实验，仿真实验，动画，彩色图片等多种多媒体手段巧妙结合，创设现代化的物理教学课堂。如《简谐振动的合成》中例题的设置采取的就是层层递进的教学方法，从特殊到一般，从简单到难，从正思路解题到反思维思考，从而使学生掌握真正的解题分析方法和技巧。重视知识的应用和拓展环节。学习的直接目标是知识的掌握，最终目标则是能力的提高与知识的运用，“授人以渔”的目的也是要获得“鱼”，否则只是空泛的理论。该环节的设置应注意由浅入深，由定性分析到定量的解题。如《圆孔衍射》的教学设计中：以实验仪器的分析为应用，实现理论知识实例化，再通过课题导入中的设疑作为定量计算的例题，让学生知道物理知识来源于生活,并能服务生活，应用于科技，从而使学生对光的衍射现象的认识得到升华。如《运动的时间延缓》提出双生子效应，课题导入中提出：一对年华正茂的孪生兄弟，哥哥告别弟弟，登上访问牛郎织女的旅程。归来时，阿哥仍是风度翩翩一少年，而迎接他的胞弟却是白发苍苍一老翁了，真是“天上方七日，地上已千年”。怎么会出现这样的效果呢？再按照相对的观点，会不会弟弟看自己是少年，而哥哥是老翁了呢?这两个问题，其一是狭义相对论（即本堂课）就可以解决的应用问题，其二是需要广义相对论的知识，这样既可以让学生学会知识的运用，又促动他们去课外翻阅资料，对知识体系进行拓宽。3.课堂小结的精炼化。纳入一定的框架的知识体系能让学生记忆犹新，所以简练的课堂小结必不可少，可用一句话串联每节微课的知识点，同时可继续设疑引导学生的课后探究，让学生感觉本次学习意犹未尽。如《圆孔衍射》的结语：经过圆孔衍射的学习，我们知道一个点形成一个爱里斑，从而影响了光学仪器的分辨率，通过瑞利判据的学习，我们不仅能解释生活中的现象，也能为高科技仪器的改进提供理论依据。随着科学技术的发展，科学家们已经提出的超分辨率问题又是怎样的概念呢?这样可以引发学生继续探究。如《静电屏蔽》中的结束语：本讲我们看到了静电有着非常广泛的应用，但也因此产生了不少隐患，如在易燃易爆品或粉尘、油雾多的生产场所极易引起爆炸和火灾，如何防护呢？课后请大家尝试着给出相应的解决方案。根据微课内容设置难易度不一的与本讲知识相关的课题，可为学有余力的同学提供拓展探究的空间，组成课外研究小组，进而申报大学生创新实训项目等，实现课堂知识对课外创新活动的迁移。结语当然一堂优秀的微课不必面面俱到，但它必须有“闪光点”，并且值得推广的。它的成长将会是一个持续变化完善的发展过程，不仅意味着给学生对不同知识点的自主学习、按需学习创设了平台，也为一线教师提供了一个更广阔的实践中探索、反思中提高的舞台。

参考文献：

[1]胡铁生.“微课”：区域教育信息资源发展的新趋势[J].电化教育研究,2011（10）：61-65.

[2]施大宁.文化物理[M].北京：高等教育出版社，2011.

[3]佟永丽.大学物理课程融合“慕课”教学模式的探索[J].科技视界,2015（17）：107.

[4]马胜波,吴玲.浅谈微课教学设计的几条原则[J].教育教学论坛,2015(30):248-249.

[5]哈贝马斯.交往行动理论.第一卷[M].重庆：重庆出版社,1994:165—175．

[6]蔡陈聪.启发式教学方法的哲学思考[J].社会科学辑刊,2002(5):37.

作者:成鸣飞 彭菊 周玲 单位:南通大学