淺談“微課”在大學物理教學中的應用

霍颯

摘 要：大學物理是全國高等院校理工科的必修課，“微課”是一種新興且發展迅速的一種學習模式。本文分析了大學物理教學中存在的諸多問題，和“微課”模式的特點。從而進一步提出幾種將“微課”引入大學物理教學的類型和模式。

關鍵詞：大學物理；微課；結合

中圖分類號： G64 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）29-144-2

0 引言

隨著社會學習、生活節奏的加快，“微”已應用于各領域，如微電影、微小說、微系統、微信、微話等.在教育教學領域，學習方式、學習資源亦受到 “微時代 ”的影響，相應出現了微學習、微內容、微課程、微視頻等[1]。其中“微課”以其“主題突出，指向明確；資源多樣，情景真實；短小精悍，使用方便；半結構化，易于擴充”[2]的特點發展最為迅速。

大學物理作為是一門重要的基礎學科，是自然科學的基礎。也是所有理、工、醫學生的必修課。其覆蓋面廣，知識信息量大，對學生的思維、方法等方面的訓練都有著舉足輕重的作用。針對大學物理在傳統教學中存在的問題和難題，分析“微課”的自身特點，結合各學校開設課程的情況，將“微課”模式和傳統大學物理的教學更好地結合起來，從而解決大學物理教學中現存的問題，是一項必要且意義巨大的工作。

1 “微課”的特點

“微課”（Microlecture）這個概念最早是由美國新墨西哥州圣胡安學院的戴維？彭羅斯（David Penrose）于2008年秋提出，他把微課程稱為“知識脈沖”（Knowledge Burst）。

在我國最早引用這個概念的是胡鐵生，他將微課定位為傳統課堂學習的一種補充與拓展資源。2011年后，國內在微課實踐上展開了廣泛的嘗試和研究。[3]微課的教學要以教學大綱為基礎，考慮教學的實際情況，將教學內容設計、制作成相關教學視頻。教師可以針對教學中的某個知識點或者教學的環節來設計教學過程、開展教學活動。在微課中，教師可以將各種資源整合在一起，甚至可以增加教學互動和反思，以及學生練習的環節，使教學變得更加有效、豐富。微課這種教學方式不同于傳統教學，有著自己獨特的優勢。微課首先主題非常突出，有針對性。其次，微課教學情景化強，有利于學生的理解和接受。再次，微課傳播途徑比較廣，既可以使用于課堂，也可以用于網上自主學習，學習時間靈活。最后，微課教學有利于教學反饋，包括學生的學習效果，同行專家的相互交流以及教師的自我反思。

2 大學物理教學存在的問題

2.1 信息量大和學時有限的矛盾

大學物理作為一門重要的基礎學科，其教學內容涉及廣泛，其中還涉及豐富的思想、方法和手段，良好掌握大學物理課程是理工科學生后續專業知識學習的基礎。但是就現狀而言，許多學校都在一定程度上減少了大學物理課程的學時分配。例如目前我校的大學物理分為兩類，其中學時最多的為96學時，最少的為48學時。而在僅有的48學時中，教學內容涉及了物理學中的力學、電磁學、光學、量子物理、相對論等多方面內容。在有限的學時內把所有知識的體系講清楚，講明白，并與此同時進行物理思想和物理方法的教學，這對于高校物理教師來說無疑是“巧婦難為無米之炊”，面對這樣的狀況，在教學中許多教

2.2 高中物理模塊化選擇與大學物理統一授課之間的矛盾

2004年我國在幾個省份開始試行《普通高中物理課程標準》實驗版，拉開了高中教學改革的序幕。之后該課程標準推廣到全國，并且新課程教材也隨之問世。高中物理新課程教材在要求學生掌握科學知識的同時，更加強調培養學生的科學相素養和科學態度。這次的教學改革，高中物理新課程教材對于物理的知識體系改動較大，在原有的課程體系中，物理學的結構是相對完整的，對于大學物理中設計的電磁學、力學、熱學、光學、原子物理等知識都有所涉獵。但是，新課程標準中物理學知識被分為必修和選修兩部分，其中力學和電磁學為必修課程，而其他內容改為選修模塊，各學?？梢砸罁陨硖攸c選修相應版塊。

由于不同學校選修的模塊不同，造成了不同學生對于不同模塊的掌握程度不同，也就是基礎不同。學生原有知識體系的不平衡給大學物理的教學帶來了困難。由于高校教師對于高中物理了解匱乏，加之前面闡述的課時的限制，大部分的物理教師沒有足夠的課堂時間去照顧高中沒有選修某部分模塊的學生基礎薄弱的狀況，仍然會按照原有的教學設計和進度進行教學。這對于許多高中階段沒有選擇該內容模塊的學生來說，學習跨度太大，從而造成了學習的困難和學習效果欠佳。學生在高中階段適應了教師帶著、幫著學習的方式，離開教師的拐杖之后自我的學習能力較差。當他們面對學習困難的時候容易產生畏難情緒，又無法尋求相應引導和幫助，便容易放棄學習。相反，如果教師在課堂上為基礎薄弱同學補充太多知識點，對于高中選修過該模塊的學生來說，相當于二次學習，容易造成學生沒有興趣，產生懈怠情緒。

2.3 學生拓展視野的需求與教學內容陳舊之間的矛盾

相對于高中物理的教學改革，大學物理缺乏改革和創新，教學內容陳舊。在大學物理中，力、熱、電、光、近代等幾部分內容相對獨立，教材中各部分缺少關聯和交叉，使知識應用性交叉，不能適應現在知識大融合、學科交叉的現狀。并且大學物理理論性較強，大量的數學推導使學生感到枯燥乏味，而對于知識在生活、科技前沿中的應用這些學生感興趣的內容卻由于學時問題無法過多涉及。因此改革教學內容，改革大學物理教材，改革教學模式，增加現代物理學知識，增加各知識模塊的交叉，使學生對物理產生興趣，對物理應用有所了解都是大學物理需要解決的問題。

3 “微課”與大學物理相結合的幾種類型

結合以上分析，筆者認真研究了微課與大學物理教學相結合方法，在發揮微課特點的同時，提高大學物理的教學質量和效果。根據微課在大學物理教學中發揮的作用不同，筆者將微課分為以下幾種類型。

3.1 引入類

我們都知道物理學是一種螺旋式學習結構，也就是說學生在高中和大學階段所學的物理只在一定程度上會有重復。但是雖然知識具有重復性，但是從本質上來說大學物理的難度要遠遠高于高中物理，學生需要從具體的、簡單的、連續的物理思維轉換到抽象的、復雜的、微積分的思維。也就是說學生需要面對思維和學習方法的改變。在這個過程中，學生需要經歷一個困難，甚至有些痛苦的過程。這時候需要學生有足夠的興趣和動力，才能跨越這個階段，盡快使用大學物理的學習。因此調動學生的學習興趣，是獲得良好教學效果的關鍵。

例如，在“角動量守恒”的教學中，可以設計一個微課引入短片，將神舟飛船上“太空陀螺”實驗的展示和“常平架回轉儀”、“茹科夫斯基轉椅”等相關視頻，通過精巧的設計制作成微課短片，可以起到引起學生學習興趣的作用。

3.2 知識補充類

筆者對一些大學一年級學習大學物理的學生進行了訪談。主要問題涉及高中的模塊化學習是否對大學物理的學習產生一些影響。大部分學生表示會有一些障礙，比如有些別人已經學習過的知識，可是自己完全沒有學過，在學習中對心理的影響非常大，容易急躁。例如力學中的動量，熱學中的分子運動理論在大學物理中都是非常重要的知識，可有些學生在高中完全沒有接觸過該模塊。教師為了照顧大部分學生的基礎和教學進度，不可能對該部分內容進行過多的介紹。面對這些情況，學生們希望有一定的資源可以提供給他們進行預習和知識補充。因此針對每一章的內容和知識基礎，制作成相關微課視頻放到學習網站上，可以給學生提供良好的補充知識的平臺和工具。

3.3 知識擴展類

前面提到，由于學時的限制，大學物理課堂上已經刪減了許多知識節點。因此更沒有過多的課上時間介紹物理學史之類的相關內容以及相關知識點在現代科技中的應用。但是單調的知識點教學已經遠遠不能滿足學生的學習需求，對于培養學生良好的物理思想和現代視野也不利。

例如，在光學這一章中有一段非常重要的物理學史的內容，那就是“波動說”和“微粒說”兩種觀點的辯論。這是一個漫長、波折的過程，這個過程對于學生體會科學的艱辛非常有意義。首先，牛頓領銜的“微粒說”占據著絕對的主導地位，但是由于后來人們發現的衍射現象，是“波動說”占據了優勢。可是，當光電效應現象被發現，人們又陷入了深深的困惑。直到普朗克和愛因斯坦的量子說和光子說問世，解釋了光的波粒二象性，這個爭論才算結束。這一過程不僅僅體現了光的本質，同時也體現了科學前進的艱難以及物理學家挑戰傳統的勇氣和追求真理的堅持。所以將該部分內容制作成相關微課視頻，上傳至大學物理學習網站以方便學生的知識拓展是非常有必要的。

再比如，在相對論一章中有利用邁克爾遜干涉儀證明“以太”并不存在的實驗介紹。這部分內容與2016年初發現“引力波”的激光干涉引力波天文臺的原理非常相像。因此在介紹邁克爾遜干涉儀的基礎上，適當的介紹引力波的發現原理能夠極大的激發學生的學習興趣，擴展學生的知識面。制作相關的微課視頻，為學生的后續自主學習提供素材就顯得尤為重要。

3.4 重點類

針對大學物理中的重點、難點進行微課視頻的設計、制作，利用視頻的優勢簡練、清晰、生動的講解知識點。該類微課既可以在課堂上結合傳統教學使用，也可以上傳至相關網站以便學生復習鞏固。例如“角動量守恒定律”是大學物理教學中的一個非常重要的知識點，由于高中物理并沒有涉及轉動的內容，學生只學習過動量守恒。因此這是一個重點也是一個難點。在講解過程中由于“角動量守恒”在“動量守恒”之后進行學習，因此可以通過類比的方法推導其內容和形式。這個知識點非常適合制作成微課視頻，一方面因為其推導簡單，另一方面該知識點應用非常廣泛，例如子彈飛行、直升機雙螺旋槳設計、常平架回轉儀等等。這些都可以通過大量的動畫、視頻體現，以方便學生的理解和掌握。

4 結束語

微課可以很好地輔助大學物理教學。但是如何選擇微課題材、如何設計制作出優良品質的微課、如何把握傳統教學和微課的關系等內容都是需要我們進一步研究的內容。發揚微課的優勢，發現微課教學中容易存在的問題，是一個漫長又需要付出足夠耐心的工作，還需要物理工作者進行不懈的研究和努力。

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.區域性優質微課資源的開發與思考[J].中小學信息技術，2013（4）：19-22.

[3] 孔永紅.大學物理微課教學模式的研究[J].教師，2015（30）：17-24.