基于微課的大學物理探究性實驗教學研究

陳賽艷 楊達莉

摘要：微課以“微視頻”為核心，包含與教學相配套的“微教案”、“微練習”、“微課件”、“微反思”及“微點評”等支持性和擴展性資源，從而形成一個半結構化、網頁化、開放性、情境化的資源動態生成與交互教學應用環境[1]。微課能夠較好地讓學生學習的時間和空間得到延伸和擴展，也能夠讓有限的實驗資源得到有效的利用，從而促進探究性實驗的有效教學。

關鍵詞：微課；大學物理；探究性實驗

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）19-0271-02

一、引言

隨著課程改革的深入開展，我國的基礎教育越來越注重學生自主學習和創新能力的培養。探究性實驗作為大學物理實驗中必不可少的組成部分，對于培養學生的自主學習和創新能力有著重要的作用。大學物理實驗是高等理工科院校對學生進行通識教育的必修基礎課程，是本科生接受系統實驗方法和實驗技能訓練的開端。大學物理實驗課程的覆蓋面廣，具有豐富的物理思想、方法、手段，同時又能提供綜合性很強的實驗訓練，是培養學生科學分析能力、提高科學素質的重要基礎。然而，當前的教育模式卻制約著探究性實驗教學的開展，教師往往只關注實驗的結果而忽視了探究的過程，如何在大學物理實驗課程中培養學生的各種能力仍然是一個重要課題。微課又名微型課程，是基于學科知識點而構建的新型網絡課程資源。微課以“微視頻”為核心，包含與教學相配套的“微教案”、“微練習”、“微課件”、“微反思”及“微點評”等支持性和擴展性資源，從而形成一個半結構化、網頁化、開放性、情境化的資源動態生成與交互教學應用環境[1]。微課能夠較好地讓學生學習的時間和空間得到延伸和擴展，也能夠讓有限的實驗資源得到有效的利用，從而促進探究性實驗的有效教學。

二、大學物理實驗教學現狀分析

目前，在高等理工科院校，大學物理實驗的教學往往還是傳統的以教師講授為主的教學模式。探究式教學是近年來出現的教學模式，是指學生在學習概念和原理時，教師只給他們一些事例和問題，讓學生自己通過閱讀、觀察、實驗、思考、討論、聽講等途徑去獨立探究，自行發現并掌握相應的原理和結論的一種方法。雖然，目前許多院校的教師在大學物理實驗課程中采用了探究式教學，但由于各方面條件的限制，仍未有明顯的效果。分析其原因，主要有以下幾個方面。第一，現在的大學物理實驗課上，學生只是形式地去做實驗，在實驗之前，大多數學生就已經知道了實驗結果。因此，學生們做的實驗只是根據老師的做法機械性完成就可以了，這就失去了實驗課本身的意義，很難激發學生的創新意識和獨立思考的能力。第二，大學物理實驗仍然傳承了傳統的教學模式，老師在上面講，學生在底下聽。并且在講的過程中，大多數老師都會把實驗過程親自演示一遍，這樣學生就知道了實驗結果，對實際操作也就失去了興趣，更別說創新了。第三，實驗后，老師一般都是根據學生的實驗報告單來給學生成績的，有些學生為了得到好的成績甚至會去竊取別人的實驗數據，使得實驗失去了它真正的意義，并且這樣的評分標準也根本無法反映學生的實際操作能力和創新探索能力。第四，在實驗過程中，有的學生做不出實驗結果不是因為實驗步驟或原理錯誤而是因為實驗儀器損壞。我國大多數院校的大學物理實驗室的儀器過于陳舊，加上個別學生的人為損壞使得儀器的精度下降，而學校又沒有足夠的經費來更換新的儀器，因此學生只能在有限的儀器下進行簡單的實驗，嚴重影響了學生創新探索能力的培養。第五，教學課時嚴重阻礙探究式教學的實施。近年來，各院校為了追求各專業的考研率和就業率，大學物理實驗等非考研課程的課時遭到嚴重擠壓。

三、探究性實驗

探究性實驗是把探究的科學性和實踐性相結合的一種實踐形式，探究性實驗區別于傳統的演示實驗，它更加重視規律的探究和實驗技能的培養，在實驗的過程中強調學生的主體作用，要求學生親自動手，在學習和研究的過程中獲得感性體會的一種實驗形式。在探究性實驗的過程中，教師只是一個實驗的組織者、咨詢師和促進者，學生以探究者的身份親自動手，這一過程就類似于科學家的科學研究實驗，更加強調了實驗的獨立性和合作性，這種實驗更能引起學生的學習興趣，激發他們的創新意識。

探究性實驗在教學中主要應用于物理和化學實驗，傳統的物理實驗，是通過教師的演示讓學生以觀察者的身份認識物理實驗所揭示的物理現象，可是傳統的演示實驗只是通過表演讓學生從感官的認識上升到理性的認知，這一過程忽視了認知的階段性和科學性，探究性的物理實驗則是讓學生從做中學、從學中感知、從感知中探究實踐認知，從認知中升華，把感性認知巧妙轉化為學生的理性認知，既不給學生造成認知的被動也不會給學生帶來學習的壓力。探究性物理實驗采用的師生互動的實驗方式，能有效拓展學生的思維空間，把本來枯燥、深奧的物理實驗變得快樂有趣，這也是寓教于樂的實驗形式，學生完全擺脫課本和演示實驗的束縛，可以盡情想象自由發揮，在綜合分析實驗結果的基礎上激發了學生的探究熱情，培養了學生的學習興趣，達到了實驗教學的目的。

四、大學物理實驗微課資源的設計

（一）微課的制作要求

微課雖然只有10～15分鐘的時間，但對課程的內容、圖像、語言、視頻效果的要求卻是很高的，具體表現如下。

1.教學視頻要求。教學視頻要求圖像清晰穩定、構圖合理、聲音清楚，能較全面真實反映教學情境，能充分展示授課教師的教學風貌，并且在整個教學過程中要求有字幕提示。

2.教學設計要求。教學設計反映教學思想、課程設計思路和教學特色。微課強調突出重點，注重實效；教學目的明確，教學思路清晰，注重學生的全面發展。在教學內容上要求嚴謹充實，符合學生的認知規律，重點難點突出，邏輯性強，明了易懂；注重突出學生的主體性以及教與學的有機結合。教學方法與手段選擇正確，注重調動學生的學習積極性和創造性思維能力；能根據教學需求選用靈活適當的教學方法；信息技術手段運用合理，正確選擇使用各種教學媒體，教學輔助效果好。

3.教學課件要求。微課的教學課件要充分反映主要教學內容，與教學視頻合理搭配，能起到促進教學效果的作用。同時包含與實驗內容相關的輔助材料，如實驗發展過程、學科前沿、實驗儀器改進方法、重點難點實驗內容、實驗注意事項等材料[2]。

（二）微課講授的要求

課堂是教師的主陣地，講授是教學過程中必不可少的重要方法，在微課教學中，必須做到。

1.切入課題要迅速。由于微課教學時間短，切入課題必須迅速。可以通過設置一個題目或問題引入課題；或從以前的基本內容引入課題；或從生活現象、實際問題引入課題；也可以開門見山直接進入課題。

2.講授線索要清晰。在微課的講授中，始終做到只有一條主線。在這一條主線上突出重點內容，著重進行主干知識的講解與剖析，講授過程盡量做到精要講授、巧妙啟發、積極引導，力爭在有限時間內圓滿完成該課題所規定的教學任務。

3.教師語言要得體。在微課教學中，由于學生活動的省略，教師的講解顯得尤為重要。因此教師的語言必須生動、富有感染力，同時要做到描述準確、邏輯性強、簡單明了。

4.課堂板書要簡約。板書不宜太多，也不宜太少，要真正起到對內容要點提綱挈領的作用。在大學物理實驗課的講解過程中，可先將主要的實驗原理或圖示先板書在黑板上，以節省時間。

5.課后小結要快捷。在微課的結尾，一定要有小結，用一兩分鐘的時間對一節課的教學進行歸納和總結，使微課的課堂結構趨于完整。微課的小結，不在于長而在于精，在注重總結內容的同時更應注重學科方法的總結[3]。

（三）教師的角色要求

在大學物理探究型實驗教學中，教師的角色不再是主導者，教師需要進行角色的轉變，成為學生學習的引導者、答疑者。教師將自己平時需要講的內容放置在微課視頻中，由學生自主選擇觀看，實現了個性化的學習，體現了學生的主體地位。在實驗課內，教師對于學生實驗方案的內容進行審閱，判斷其可行性，如果學生的實驗方案存在問題，教師可根據學生的實驗方案，提出各種問題，幫助學生改進或完善實驗方案。在實驗過程中，教師要隨時巡查，幫助學生解決實驗過程中出現的各種問題。

五、結語

我國的基礎課程改革越來越重視提高學生的科學素養，促進學生的全面發展，探究性實驗能夠較好地培養學生的自主探究能力，但是有限的課堂教學時間和傳統的大學物理實驗教學模式使探究性實驗的教學很難得到有效的開展和實施，為了解決這一矛盾，本論文嘗試將微課和探究性實驗相結合，能夠較好地激發學生學習大學物理實驗的興趣，讓每個學生都有機會參與到實驗探究的過程中，充分發揮了微課的特點。微課不受時間和空間的限制，學生可以靈活選擇各自的學習內容和時間；主題突出、短小精悍、容量小，資源結構“情境化”、學生使用方便、學習時間短。所以學生學起來也比較輕松，增加了他們學習大學物理實驗的興趣，促進學生主動地探究和學習；資源可以共享，可以解決由于學校的實驗器材和設備缺乏而無法讓每位學生同能參與到探究性實驗過程中的實際問題。因此，微課能夠較好地讓學生學習的時間和空間得到延伸和擴展，也能夠讓有限的實驗資源得到有效利用，從而促進大學物理探究性實驗的有效教學。

參考文獻：

[1]胡鐵生.我國微課發展的三個階段及其啟示[J].遠程教育雜志，2013，（4）.

[2]楊偉杰.翻轉課堂：轉變與挑戰[J].教學與管理，2013，（30）：93-95.

[3]王長江，胡衛平.技術促進教學：發展、演進和啟示[J].現代教育技術，2013，（23）：15-19，25.