中學物理微課設計初探

【摘 要】闡述中學物理微課的設計方法與過程，并以“摩擦力”這個物理概念作為微課案例說明微課設計的方法，同時提出微課設計要注意的幾個問題。

【關鍵詞】中學物理 微課設計 教學設計 方法

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2016）05B-0088-03

中學物理教育主要是讓孩子們能用物理知識正確解釋物理現象，但生活的經驗讓孩子們在學習物理之前對一些物理現象已經在頭腦中有了自己的感性理解和解釋，這些解釋有些是對的，有些則完全是錯的，但在他們的頭腦中又是根深蒂固的，不是憑老師三言兩語的講授就能讓孩子們否定自己原有錯誤的解釋。可見，物理教育重點就是讓孩子們在原有的感性認識的基礎上，把感性認識上升為理性認識。隨著信息的飛速發展，互聯網進入課堂。研究表明，微課能更高效地轉變老師的教學方式并有效提高學生的學習效率。一線教師作為微課教學的主要執行者，學會微課設計成為必然，那么如何進行中學物理微課的設計呢？本文希望通過對微課教學設計進行探討與實踐，為一線教師進行微課設計帶來一些啟示，期待能起到拋磚引玉的作用。

一、概念界定

微課界定為：以微型視頻為載體，針對某個知識點或教學環節而設計開發的，支持各種學習方式的在線視頻課程資源，讓孩子們通過微型移動互聯網設備隨時隨地進行自主學習，讓教師充分利用其進行課堂輔助教學，以轉變教學方式，提高課堂效率。

物理微課設計主要是指物理教學方面的微課設計，比較側重引導孩子們進行探究學習，體現探究教學理念。重點是為突破教學難點，讓孩子們更好地理解物理概念、規律、定理而進行的設計。

二、設計過程與方法

微課設計是一項復雜的系統工程，主要包括教學設計/語言設計，技術設計。微課教學設計由應用類型確定、教學內容分析、學習對象分析、教學目標設計、資料收集、教學過程設計、時間設計和教學評價這八個要素組成，設計過程也是緊扣這八要素進行探討的過程，在學生分析和教材分析的基礎上選取設計方法。可見一節好的微課是在深刻理解微課設計要素的基礎上產生的。

1.微課類型

微課的應用類型：（1）課前自主學習；（2）課堂輔助教學；（3）課后習題點評。為了讓學生更好地理解物理概念、規律，微課設計可引導學生在課前做相關的小實驗或查閱相關資料，這時的微課可用于課前自主學習。物理概念中，有些概念是學生比較熟悉的，但學生對這些概念又較多存在錯誤認識，比如沸騰，學生在日常生活中見過，但潛意識地認為沸騰過程只要火力夠大，溫度就會一直升高。這時設計微課引導學生自己在家做實驗，驗證他們的原有認知，這個微課可以用于學生課前自主學習。教學過程中為了突破某個難點，可以設計實驗或引入魔術、電影、視頻等輔助教學，這時的微課用于課堂輔助教學，并可結合導學案一起使用。教師在進行微課設計時就要明確應用類型，有針對性地設計。

2.學生分析

不管是微課設計還是傳統教學設計，對學生的分析都是至關重要的，了解學生已有知識水平，才能做到教學有的放矢；了解學生頭腦中的前概念，才能有效實現從感性認識上升到理性認識。例如在學習密度概念之前，學生已有比較質量和比較體積的能力，他們能根據已有的數學知識用質量除以體積，或者用體積除以質量來對不同的物質進行比較，因此在密度概念設計時，可設計一個任務：讓學生辨別黑瓶子里裝的是什么物質，學生根據已有知識能完成一半任務，但要知道是什么物質就得繼續學習新的知識了，這樣能充分利用學生的最近發展區。

3.內容分析

教學內容分析不僅要分析教材內容，還要分析課程標準對該部分內容的教學建議及教學要求，只有充分分析了教學內容才能確定微課設計時要突出和突破的要點。當然，微課的內容題材是廣泛的、多樣的。物理微課內容可以是對物理概念的講解；可以是一個物理情景的再現、一個過渡問題的引入；可以是一次答疑過程的展示、經典例題的剖析、知識內容的總結；可以是物理方法的介紹、物理思想的培養、物理學史的展示；還可以展示生活中的物理現象和問題、學生自己發現的問題等。例如，設計“磁場”概念微課時，可以先展示生活中的銀行卡、門鎖卡、飯卡等應用“磁”的實例，然后引入科學史：中國的四大發明之一司南的應用和產生歷史，讓孩子們能深刻體會到物理知識在日常生活中的重要應用，設計體現“從生活走進物理，從物理走向社會”的教學理念。

4.目標設計

與傳統課堂教學目標不同，物理微課教學目標設計不貪求多、全，不需要從三個維度來制定。根據微課短、小、精的特點，目標不能定得太高，且應單一、具體、明確。課前自主學習型的微課目標應該易于達到，因為內容是學生剛接觸且缺乏訓練的新知識。課堂輔助型微課其目標多從知識與技能維度來制定，例如，電阻概念的微課教學目標設定：知道導體對電流有阻礙作用。目標明確“阻礙作用”，后面的設計就應該想辦法讓學生理解如何“阻礙”，只要學生通過該節微課理解電阻對電流的阻礙作用，就算達到目標了。

5.資料收集

“活到老，學到老”，老師平時就要注意不斷地充電學習，注重教學資料的積累，把生活中發生的與物理相關的事件、現象、新聞、魔術、影視、圖片等資料收集起來以備用。因為物理微課是以視頻的形式展現教學內容，因此對合適的圖片資料、題材新穎且格式清晰的視頻資料需求很大。其實物理微課就是在優秀的教學設計這一骨架下，以圖片、視頻等資源為內容構建起來的，教師要想設計出畫面清晰、受學生歡迎的物理微課作品，平時一定要注重對資料的收集。教師在平常瀏覽網頁時，不僅要注重收集可以用于物理微課設計的圖片、視頻資源，而且更要注重對可以用于為微課教學設計“增色”的新鮮事物、新穎觀點和現象的收集，例如，電視上看到的魔術“手指點火”就可以用于平面鏡成像的微課教學。

6.過程設計

與傳統課堂教學過程設計不同，微課過程設計不要求全，只要求精、短。所以微課要開門見山，直奔主題。比如輔助型微課，教學內容完全服務于教師上課需求，這時微課內容可以是單獨的情景再現，也可以是整個實驗探究的其中一個環節。例如，進行”比熱容概念”微課教學設計時，設計探究實驗，比較同質量的水與食用油在吸收相同熱量時溫度的變化情況就可以了。

7.時間設計

微課特點時間短，因此微課視頻的教學時間較傳統授課時間就顯得很短，因此對物理微課進行合理的時間規劃是很有必要的。時間規劃設計就是對內容設計中的每個環節進行時間預設，以一個 5 分鐘的微課視頻為例，片頭信息一般控制在 15 秒以內，做到開門見山、單刀直入；知識主體講解部分圍繞核心問題占據整個視頻90%左右的時間即大于4分鐘，力求做到環環相扣、層次分明；總結與作業布置部分控制在 15 秒以內，總結、歸納時要扼中要害。在制定模版的時候就要做到確定每一個步驟用時多少秒，這樣就可以做到精煉，使視頻更優化。

8.設計評價

微課的教學評價主要是通過教師之間的探討與交流來使微課的教學設計達到最優化，教師在完成物理微課教學設計后應與有經驗的教師進行仔細探討并不斷反思，修改教學設計中不理想的部分，來實現整個微課教學設計的最優化。所以制作好微課后要與同事交流探討，進行不斷地修改和優化。

三、設計案例——摩擦力概念的微課設計

〖微課名稱〗摩擦力概念教學

〖應用類型〗課堂輔助教學

〖錄制類型〗視頻錄像與視頻處理軟件相結合

〖學生分析〗根據調查與訪談發現：學生在學習摩擦力這個概念之前，就已經有了不少與摩擦力有關的經驗。比如，光滑表面摩擦力小，車輪打滑是因為摩擦力小，我們抓魚難抓是魚光滑摩擦小，鞋底花紋越多跟地面摩擦就會越大等。學生對摩擦力的感性認識部分是正確的，但也有部分是錯誤的，比如，學生認為車上坡時摩擦力是阻礙車前進的，所以車上坡時放慢速度就難上了，當車下坡時，摩擦力是幫助車前進的，所以車下坡時就快就順了；人走路時摩擦力是阻礙我們前進的。關于為什么會有摩擦力，學生則認為只要有摩擦就有摩擦力，表面花紋越多能摩擦越厲害摩擦力就會越大。對學生的分析發現，學生知道物體表面光滑程度會影響摩擦力的大小，但不知道壓力也會影響摩擦力大小；學生不知道摩擦力的方向，是憑感覺認為物體運動快是摩擦力方向與運動方向相同，物體運動慢則摩擦力方向與物體運動方向相反。根據對學生的分析，確定摩擦力概念教學的難點是摩擦力產生的原因及摩擦力方向。

〖內容分析〗教材上安排教學內容是先讓學生知道摩擦力產生的原因。基于學生已有的生活經驗，讓他們知道物體表面都是凹凸不平的，正因為這些凹凸不平的表面對摩擦力的產生具備了必要條件，但教材沒在明確摩擦力的產生還需要相互接觸的物體間有壓力存在，因此學生不能全面理解摩擦力產生的原因；教材是通過實驗來探究影響摩擦力大小的因素，而在學生的頭腦中影響摩擦力大小因素是有很多的，比如物體運動快慢，物體表面的花紋等，而教材中的實驗探究只是研究了物體表面粗糙程度、物體間壓力大小、物體表面積，并沒有探究物體速度。可見，只是進行教材的實驗探究還不能真正讓學生對摩擦力的認識從感性上升到理性。課程標準建議采用圖片放大物體表面讓學生知道摩擦力產生原因，據實驗探究讓學生理解摩擦力大小的影響因素，結合生活實例讓學生知道摩擦力的利與弊。理解摩擦力產生的原因，那么就能很好地理解影響摩擦力的大小和方向的因素。

〖教學目標〗將學生對摩擦力的感性認識提升到理性認識的水平，即正確理解摩擦力的產生及三要素

〖目標設計〗知道摩擦力產生原因

〖過程設計〗

1.播放一段冰壺比賽的視頻，提出問題：運動員為什么要在冰壺前進的路線上不斷地用力刷冰呢？

〖時間設計〗40秒（主要就是設置情景，提出問題，引入課題）。

2.播放經過放大的物體表面（動畫視頻），同學們可以看見，我們肉眼看是平滑的表面其實都是“凹凸”不平的，當兩物體彼此接觸并相互擠壓時，兩物體表面的“凹凸”部分就會彼此相互嵌入，當其中一物體相對另一物體要運動時，另一物體的“凹凸”表面就會阻礙這個物體運動，我們稱這種阻礙作用為“摩擦力”，科學的定義就是“兩個相互接觸并擠壓，且發生相對滑動的物體，在它們的接觸面上產生阻礙相對滑動的力，這個力叫做滑動摩擦力”。這部分是重點，特別是動畫的制作讓學生更形象地“看到”摩擦力的產生原因，從產生原因概括出摩擦力的定義。

〖時間設計〗120秒（重點是動畫的制作要形象、生動，讓學生更易于理解摩擦力產生的原因，從而幫助學生理解摩擦力的概念）。

3.老師引導：從摩擦力產生的原因可以發現，相互接觸的兩物體，只有當物體將要發生或已發生相對運動時，“凹凸”表面才會起阻礙作用，也就是說這時摩擦力才產生。同學們能否發現這時摩擦力的方向與物體相對運動方向的關系？

〖時間設計〗60秒（讓學生從觀察中發現摩擦力的方向，并引導他們組織語言來表述）。

4.引導、鼓勵學生根據摩擦力產生的原因提出猜想：影響摩擦力大小的因素有哪些？如何設計實驗進行驗證？

把教材的探究實驗變為驗證實驗，讓學生自己提出實驗方案，操作實驗，這樣能更有效提高學生的創新能力。

〖時間設計〗240秒。

總共用時：6分40秒。

四、設計注意事項

1.物理微課設計要基于學生的已有知識體系，引導學生從經驗水平提升到科學概念水平。

2.物理微課并不是“秀技術”和“秀美貌”，否則制作的微課雖然“技藝”精湛，但往往忽視“內容為主”的本質，中看不中用的微課是沒有意義的。

3.不要為了設計而設計，如果學生不用老師引導都能正確理解的概念就沒有必要再進行微課設計了。

【參考文獻】

[1]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（8）

[2]徐鶴松.物理“微課”教學的實踐探索[J].新課程（中旬），2013（9）

【作者簡介】盤美達，梧州市岑溪市第五中學物理教研組長，任教中學物理20年。

（責編 盧建龍）