微課在大學物理實驗教學中的應用探索

邱榮 楊振萍

【摘 要】為增強大學物理實驗的實效性，我校對大學物理實驗教學方法與手段進行了改革與探索，促進了實驗教學質量穩步提升。本文就大學物理實驗教學改革的思路、舉措進行歸納與總結，旨在與同仁交流，推進微課這種新的教學模式在大學物理實驗教學中的廣泛應用，不斷提高大學物理實驗教學的質量。

【關鍵詞】微課 大學物理實驗教學 應用

微課這種新的教學模式已經或正在教學過程中廣泛應用。微課是指按照課程標準及教學實踐要求，以視頻為載體呈現教學內容，圍繞具體知識點、教學環節進行設計而展開的教學活動[1]。微課有別于經典課堂教學，主要體現在主題鮮明、指向確定、資源豐富、情景真切、短小精悍、使用靈活[2]，利于學生個性化學習，同時可協助學生查漏補缺，鞏固強化已學知識，方便學生利用碎片化時間進行學習。微課是傳統課堂教學形式的一種有效補充延伸[3]。由于傳統教學觀念和實驗教學手段、實驗教學條件等多因素影響，通過大學物理實驗培養學生的實踐動手能力，提高學生的科學素養始終存在不盡如人意的問題。而微課這種新的教學模式較好地彌補了大學物理實驗教學中存在的短板。因此，嘗試將微課教學模式引入大學物理實驗教學之中，必將提升實驗教學質量，促進學生個性化發展。

一、大學物理實驗教學現狀

大學物理實驗教學的常規程序就是學生上課前對實驗目的、原理及儀器操作方法等進行預習，學生動手操作實驗前有了明確的心理準備與實驗方案，對實驗的注意事項、實驗操作關鍵步驟、實驗過程需要掌握的技術等問題有了基本的了解，在實驗過程中才能做到心中有數，使學生的主觀能動性得到有效發揮，提高實驗課的教學效率與效果。但實際情況與教學設計的預期往往存在差異，如學生實驗前的預習距離獨自嫻熟完成實驗要求達到實驗目的尚存差距。究其原因主要有二：一是學生對實驗預習的重視程度不夠，部分學生僅將實驗教材（講義）的相關內容照抄到預習報告冊上，以完成任務為目的應付教師的檢查；二是條件限制，部分學生雖然對實驗的興趣較濃，但是卻只能觀察實驗儀器圖片，按照教材的實驗步驟設想實驗過程的各種現象，時常出現邊翻看講義邊進行實驗儀器操作，由此必然導致學生在實驗過程中很難準確、快速地進行實驗，一定程度上影響了實驗效果。

大學物理實驗教學主要是以學生動手操作為主，完成實驗任務為目的，教師講解的時間十分有限。以我校的大學物理實驗為例，一堂實驗課總共是135分鐘，教師講授一般控制在30分鐘以內，在有限的時間內，讓學生明確實驗目的，理解實驗原理，掌握實驗相關儀器操作及注意事項，清楚實驗過程前后步驟的關聯度及相互影響、制約的因素，顯然時間非常緊張，甚至無法在教師講解時段完成。教師在實驗操作前的講授環節，為了使學生清楚實驗原理，儀器操作嫻熟準確，需要講授的內容較多，為確保學生有足夠的自主實驗操作訓練時間，講授環節無法面面俱到。對于中學接受過系統物理實驗培訓，實驗基本功較好的學生來說，他們駕馭實驗能力較強，教師在儀器操作訓練方面的講解相對可以精練；但來自基層偏僻鄉村中學的學生，由于當地中學教學條件落后，儀器設備等硬件條件匱乏，以及應試教育重理論輕實踐的基礎教育模式的影響，思維上就輕視甚至忽視實驗能力的培養與實驗素養的提升，客觀上缺失實驗技能系統培訓，這部分學生進入大學，面對正規的實驗教學、規范化的實驗操作訓練，顯得不知所措，對于基本的操作規范知之甚少，勢必一定程度上導致對儀器操作存在畏懼感，實驗過程無從下手，面對復雜的儀器設備一片茫然。實驗課中的實驗原理部分基本在前期相關理論課上已闡述過，但是學生對基礎理論課知識的掌握程度也不盡相同。實驗操作前講授環節如講授過細、過繁，不僅擠占學生實驗操作的訓練時間，而且理論基礎扎實的學生會覺得索然無味，產生厭煩情緒；講授太過簡略，理論知識基礎不扎實的學生又無法理解實驗原理，難以把握實驗要領，只會按照教材規定的實驗步驟機械地完成任務。學生的基礎知識、實驗基本技能掌握存在差異，對教師講授內容的取舍也提出了更高的要求。教師在有限的時間內集中講授的重點內容很難符合不同個性化學生的需求。探索微課這種新的教學模式在大學物理實驗教學過程中的應用，必將充分發揮微課在大學物理實驗教學中的獨特作用，彌補常規實驗教學講授時間短與學生個性化差異大的矛盾，促進大學物理實驗教學質量的提高。

二、微課在大學物理實驗教學中的應用

面對常規大學物理實驗教學中存在的普遍問題，結合微課的特點，我們探索把微課這一新的教學模式引入到大學本科物理實驗教學中，以此補充常規大學物理實驗教學中存在的短板，延伸物理實驗教學的外沿，拓展學生實驗技能學習平臺，滿足學生不同個性化的需求，提高大學物理實驗教學的效率和質量。

（一）創建理想的教學環境

微課通常以視頻為載體，教師講授，再配以PPT輔助來呈現，教師講解可對照實物直觀演示。微課展示形式具體、直觀、生動，避免了抽象、枯燥的描述性敘述，能較好地吸引學生的注意力，引發思考[4]。這一特點與大學物理實驗教學具有良好的契合度。實驗課教學一個重要的環節是熟悉實驗儀器及操作規程與步驟，一般實驗教材（講義）上只有對實驗原理的介紹，對儀器只說明實驗需要使用儀器的名稱，但是這些儀器如何操作，注意事項是什么，影響實驗結果的關鍵步驟有哪些，學生依然不甚了解，這樣的預習針對性、實效性欠佳。但利用微課直觀的表現形式可輕易解決該問題。通過對各種儀器操作步驟進行演示來直觀展示操作過程及出現的具體現象，通過微課形式詳細講解實驗過程的注意事項，學生觀看的過程猶如身臨其境。學生根據自己掌握實驗所需相關知識的實際情況，選擇觀看實驗原理及實驗儀器操作等內容的微課視頻，解決實驗前教師提出的問題。觀看微課視頻的過程也是發現、解決自己在實驗預習時的疑惑產生的過程，在實驗進行時有針對性地解決。通過觀看微課視頻，學生的預習效率大幅提高，事半功倍，也體現了差異化學習教學的思想。課堂上學生在實驗操作正確率、實驗結果準確度高的前提下進行實驗的速度加快，充分體現了學生對實驗基本操作技能的嫻熟掌握和對影響實驗成敗關鍵步驟的把控能力掌握。

（二）提高學生的學習效率

微課設計通常圍繞某個知識點進行，教學目標單一，指向明確。大學物理實驗教學的講授部分分為原理、儀器講解、實驗內容要求和注意事項四部分。將四部分內容分別制作成微課視頻，傳至網上，學生在實驗預習時就可以根據自己的實際需要進行選擇性學習[5]。如理論知識欠缺，就將主要精力重點投入原理部分微課視頻的觀看學習，一遍沒有解決問題，可以查資料再重復觀看學習，直到弄懂為止；同樣，對于實驗儀器或儀器操作比較陌生的學生就把主要精力投入到儀器部分微課視頻的學習上。又如實驗項目中涉及了前期實驗項目中的某種儀器，此時學生又已淡忘了對該儀器的操作，則可通過原來的那一節微課視頻進行溫習。例如《調節分光計和測定三棱鏡折射率》實驗，將如何調節分光計制作成一次微課視頻，這樣在后期的實驗項目《光的偏振》中涉及分光計調節的時候，對分光計調節掌握不熟練的學生，就可以通過分光計調節這次微課視頻進行溫習，提高本次實驗的效率與成功率。通過微課視頻形式可以滿足學生差異化、個性化的學習需求，提高課堂教學效率、效益。

三、結語

目前，微課作為一種新的教學資源模式，尚需不斷完善，使其趨于成熟，教育界有識之士都在積極地探尋與實踐。實踐表明：微課教學模式已經在大學物理實驗教學中較好地展示了它的實效性，應該堅信，隨著微課應用實踐不斷推進，微課在促進大學物理實驗教學改革、培養創新型人才的實踐過程中將會發揮越來越大的作用。

【參考文獻】

[1]胡鐵生.“微課”：區域教育信息資源發展的新趨勢[J].電化教育研究，2011（10）：61-65.

[2]李紀元.MOOC 背后的理念[J].中國教育網絡，2013（04）：39-41.

[3]李玉平.微課程——走向簡單的學習[J].中國信息技術教育，2012（11）：15-19.

[4]姚橙.提高大學物理實驗課教學效率的研究與探討[J].實驗室科學，2010，13（03）：31-33.

[5]金陵.從聯系中看 MOOC 微課和微課程[J].中國信息技術教育，2013（06）：33.