面向智慧教育的初中物理微課設計研究
——以《磁現象》為例

☆楊月蘋　張學軍　索彥霞　鞏璐雲（西北師范大學，甘肅蘭州　730070）

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面向智慧教育的初中物理微課設計研究
——以《磁現象》為例

☆楊月蘋張學軍索彥霞鞏璐雲
（西北師范大學，甘肅蘭州730070）

摘要：面向智慧教育的初中物理微課設計，是信息技術與教學的深度融合。通過對智慧教育與微課的內涵及設計分析，將微課上升到智慧教育層面的設計，從彈幕式交互、優質課程資源、智慧學習情境、智慧教學法和智慧管理評價體系五個方面展開論述。面向智慧教育的初中物理微課交互性強、開放性好、可視化強等符合初中物理實驗性和情境化的學習特點，在物理課堂教學應用中有很大前景。

關鍵詞：智慧教育；初中物理；微課設計

2014年以來，我國教育出現了兩股熱潮，一是“智慧教育”熱，二是“微課程”熱。在教育信息化的背景下，知識教育的異化要求教育“轉識成智”，面對有差異有個性的學生，物理教學如何適應并促進學習者的全面發展，如何培養學生融合創新、高階思維能力、復雜問題解決能力始終是教學改革面臨的難題，而智慧教育的理念同微課程短小精悍的內容方法相結合，為解決這一難題提供了契機。

一、智慧教育與微課的內涵

（一）智慧教育的內涵

華東師范大學祝智庭教授提出“智慧教育”這一概念，主張借助信息技術的力量，創建具有一定智慧的（如感知、推理、輔助決策）的學習時空環境，旨在促進學習者的智慧全面、協調和可持續發展。[1]

筆者認為,智慧教育的核心是培養和發展學生的創造性思維和綜合問題解決的能力。關鍵在于存在值得學生思考和研究的問題，通過擴充和細化教學目標，發現已有知識無法解決而新學知識能夠解決的問題。學習者能夠想出應當具備什么樣的知識和能力才能夠解決這些問題的能力。

（二）微課的內涵

我國最早提出“微課程”概念的胡鐵生老師將“微課程”界定為：以微型教學視頻為主要載體，針對某個學科知識點（如重點、難點、疑點、考點等）或教學環節（如學習活動、主題、實驗、任務等）而設計開發的一種情景化、支持多種學習方式的新型在線網絡視頻課程。[2]

面向智慧教育的微課的本質特征在于提供給學習者建構自己知識和能力大廈的材料，利用其短小精悍、易掌握、高效率、利于建構的特點，給學生自主選擇學習內容更多更大的空間，讓學生獨立自主地完成意義建構，目標是在學習體驗中理解基本科學知識，修煉學習技能。

二、面向智慧教育的初中物理微課設計分析

《磁現象》是人教版八年級下冊的內容，微課作為一種學習資源，是為學生服務的，因此在設計微課時，根據學習內容的深度和廣度調節與學習者特征之間的適配性。

（一）課程特點

大體來說，初中物理側重于物理現象，初中階段的物理課程是讓學習者學習基本的物理知識與技能，經歷初步的科學探究過程。《磁現象》屬于觀察現象，學習者通過觀察磁現象，將主觀經驗上升至理論推理，為后續學習電與磁的規律打下基礎。

（二）教學任務分析

教學任務分析，即確立教學設計總體框架，指明后續教學活動的方向，重點在于弄清學習者內部的學習結果。本節課的教學任務是讓學習者知道磁現象的相關概念、規律及學習方法。

（1）自己發現用不同形狀磁體（條形、蹄形、環形、圓形磁鐵）、銅幣、鋁幣、鎳幣和塑料片、鐵片相互作用時磁的反應和強弱。

（2）利用小磁針（帶座）、條形磁鐵、細繩和小車探究磁體靠近磁極的現象。

（3）根據各種形狀磁體、無磁性鐵釘和鐵片的相互作用，讓學生思考如何使原來沒有磁性的鐵釘具有磁性。

（4）學生思考并操作，需要用幾個裝置、每個裝置應是什么樣的，才能夠驗證磁現象的相關理論知識。

（三）學習內容分析

根據新課程標準和要求，通過對《磁現象》內容的分析，我們可以預先判斷，學習者在學完微課程之后，知道有關磁性、磁體、磁極和磁化的相關概念；掌握同性磁極相互排斥，異性磁極相互吸引的磁極間相互作用的規律；知道磁化是使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程，其中，如果被磁化的物體是鐵棒，那它獲得的磁性會馬上消失，而如果被磁化的物體是鋼棒的話，磁性會保持較長的時間；能夠根據磁的相關知識獨立制作一個指南針。

（四）學習者學習特征分析

初中階段，學習者的邏輯抽象思維能力得到發展，能夠超越直接感知的事物提出假設并進行論證推理。學習者通過觀看微課視頻和物理實驗，在教師的指導幫助下，能夠根據磁現象的相關知識自己動手制作簡易的體現磁現象的裝置。

三、將初中物理微課上升到智慧教育層面的設計

（一）彈幕式教學交互及其實現效果

《磁現象》微課視頻展示中，學習者能夠通過登錄自己的帳號實現做筆記、評論和提問的功能。針對課程中存在的問題或不太理解的地方進行評論，彈幕評論的針對性、多元化、碎片化和評論排序等特點使得學習者不僅能夠及時發表自己的觀點，還能快速挖掘和梳理其他學習者的觀點，從而加深學習者對磁極間的相互作用和磁化現象的深層認識。

在觀看微視頻學習中，不時彈出問題讓學生回答，在彈出什么樣的問題和什么時候彈出問題的把握上應多加注意。在《磁現象》一課中，通過一系列的問題——磁體能夠吸引哪些東西？被磁鐵吸引上的物體有什么共同點？磁體上每部分的磁性強弱是一樣的嗎？怎樣才能讓原來沒有磁性的物體具有磁性呢？磁體之間只可以發生相互吸引嗎？還有什么作用規律？結合彈幕式交互中提問的及時性、評價的即時性、評價過程的臨場性、評價內容的情境性等，使得學習者具有較強的歸屬感、認同感，避免在微視頻學習過程中不能針對視頻內容進行及時評價和枯燥討論的問題。讓學習者在觀看學習內容的同時，又理解記憶所學內容，有利于促進學習者深層次學習習慣的養成和深度思維能力的發展。

（二）優質課程內容設計

1.優質高效、資源推送

設計微課的智慧應利于學習者知，利于其選，利于其用[3]。積極響應“一師一優課，一課一名師”的號召，設計高質量的視頻資源，《磁現象》上傳過程中將與之相對應的關于微課名稱、微課類型、微課內容、適用年級、教學結構、方式方法及重難點等做簡明介紹，并將同一類型微課歸類，便于學習者查讀，建立優質高效的教學資源。

創建物理學習訂閱號，教師將上課所用到的PPT課件、教學設計、習題、相關視頻、Flash課件等教學資源都放到訂閱號中，學習者可以利用網絡隨時瀏覽并下載學習資源，根據學習者的瀏覽記錄分析其在哪一環節的學習上有困難，為其推薦磁現象及磁場、電與磁、磁感應強度等相關的資源鏈接，彌補課堂中所遺漏的知識點，有效鞏固其物理知識結構。

2.立體多元、融合創新

針對學習者層次確定內容復雜程度，根據學習者特征設計能夠適應學生多元能力培養的微課。以磁現象微課學習為起點，設計開發配套的電子教材、物理虛擬實驗軟件和相應的網絡課程等相結合的立體學習資源。

微課的表現形式可根據物理學科和不同教學情境的需要，通過物理虛擬實驗、交互式三維仿真動畫、虛擬場景等軟件，增強知識的可視化設計，讓學生在真實情境中體驗玄妙有趣的磁現象，在資源融合過程中實現創新創造能力的發展。

3.個性開放、協作共享

每一個學習者都是相對獨立的個體，不同學習者之間在學習風格、先前知識和學習能力上存在很大差別，根據學習者的個性化特征，給學習者提供具有學習者自身學習特色的學習診斷結果、學習建議和學習服務，利用思維導圖軟件制作知識導學圖，讓學習者成為學習的主人。Explain Everything作為學生知識建構的工具，學生在進行小組匯報的時候，不僅可以展示拍攝錄制的視頻，還可以進一步豐富匯報形式，同步展示與主題相關的文字、圖片、視音頻、網頁等多種媒體，使成果匯報變得生動起來。教師在課前下發教學任務單，讓學習者在課前知識傳遞中通過觀看視頻，自主學習。教師監控學生學習進度，學習者完成課前任務單，發現問題，提出問題并設計方案。課中通過與同伴、教師分析交流、小組協作，取長補短，從而達到知識的內化；課后通過作品制作和分享，促進學習者綜合能力和創新創造能力的發展。

（三）智慧學習情境設計

初中物理教學中，物理實驗是重要的組成部分，面向智慧教育的微課，通過設計智慧學習情境，讓學習者置身于真實情境中。在磁現象的內容傳授中，通過播放春節聯歡晚會中劉謙硬幣穿杯子魔術的微視頻，引起學生的好奇心，繼而提問劉謙的這個小魔術是運用了什么科學原理呢？

學習者通過觀看視頻和小組協作，動手操作并觀察相關實驗現象，鞏固加深對知識的理解。基于解決實際問題的學習情境，可以幫助學習者更加深刻地理解所學內容，在相似的情境中實現技能的正遷移。

（四）智慧教學法

智慧教學法是對學生思維能力進行開發的一種獨特的教學方法。[4]在磁現象的教授中，可采用微課導學、小組合作、頭腦風暴、自主建構。合理誘導的智慧教學方法，運用整合技術的教學法建構師生互動系統，例如：在微博上互動，根據回帖數和回帖質量來了解學習者的先前經驗，便于學習者在學習期間提問討論、獲取反饋；通過多媒體手段設置教學情境，展示條形磁鐵吸引鐵屑場景，觀察磁鐵的不同部位所吸鐵屑的多少判斷磁性強弱和形形色色的磁體的圖片資料展示磁現象，深化知識內容之間的聯系。當學習者出現錯誤時，教師需要利用學生的錯誤作為資源，引導學生走向正確的軌道。

（五）智慧評價體系設計

通過對學習者的微課學習進程、學習行為和學習效果的記錄，積累學生的大數據信息，做到以科學的學習分析技術為基礎的發展性評價（作品、實驗報告、討論觀點）與增量評價（測驗）的統一。可以從以下幾個方面進行教學管理與評價。

一方面，根據學習者對彈出問題的解答程度，如果學習者對問題回答的速度，深度和準確度都比較高，例如，學習者如果知道磁鐵能吸引鐵質物質；磁鐵兩極部分磁性最強；磁鐵有“同極相斥，異極相吸”的特性；磁鐵隔物能夠吸引鐵質物質，磁體被分割成兩段或幾段后，每一段磁體上仍然有N極S極。通過接觸或者靠近磁體，或用磁體的一端沿同一方向多次摩擦來實現磁化，初步斷定學習者已基本掌握相應的知識點內容。

另一方面，對于對某一方面學習內容比較熟悉的學習者來說，其可以申請免視，即不用觀看教師提供的視頻內容，但需要進行測驗，以檢驗其對此知識點內容的掌握程度。例如：對磁規律的掌握，通過設計習題和學生上交的作品進行判定。通過對學習管理與評價，以智慧評價體系設計促進整個教學設計的優化和完善。

四、總結

在智慧教育情境下，教師在課堂教學中的角色發生了重大變化：教師不再是課堂教學的設計者、組織者，而是學生學習資源的開發者和發布者、教學過程的指導者與組織者、意義建構的促進者和幫助者。教師不再是一步步引導學生學習，而是在對學生學習結果評價過程中對學的反思，是在學習的過程中對學的深化和提高。

充分尊重和肯定學生的思維發現，讓他們自主尋找問題的根源，實現智慧教育的最終目的即發展學生的創新創造能力、在學習過程中完成知識的意義建構和有效內化。

參考文獻：

[1]祝智庭,賀斌.智慧教育：教育信息化的新境界[J].電化教育研究, 2012,(12):5-13.

[2]胡鐵生,黃明燕,李民.我國微課發展的三個階段及其啟示[J].遠程教育雜志,2013,(4):36-37.

[3]陳琳,王運武.面向智慧教育的微課設計研究[J].教育研究, 2015,(3):128-129 .

[4]張洪萍.淺談智慧教學法在中職語文課堂上的運用[J].新課程學習·中旬,2013,(10).

[編輯：莊豐源；實習編輯：阮士桂]

中圖分類號：G434

文獻標識碼：A

文章編號：1671-7503（2016）09-0021-03