淺談微課在大學物理教學中的應用

張 多

（武漢輕工大學 電氣與電子工程學院，湖北 武漢 430023）

0　引言

物理學是研究物質的基本結構、相互作用和物質最基本的最普遍的運動形式及其相互轉化規律的學科，它的基本原理和方法滲透到了自然科學的一切領域，應用于生產技術的各個部門，是自然科學的許多領域和工程技術的基礎。其內容和思想對后繼課程的學習和科學素質的培養都具有深遠而持久的影響。但是，由于物理學的知識跨度大，涉及領域和范圍廣，既需要學生具有高中階段的物理知識，又要求學生有高等數學的基礎，因而長期以來，理工科院校的學生普遍感到大學物理難學；另外，在大學物理教學模式上，基本上以傳統的板書和多媒體授課相結合為主，教師作為傳播知識的主體，而學生總是處于被動接受的狀態。因此，學生學習大學物理的積極性不高，興趣不濃；而且，近年來一些理工科院校在教育教學改革過程中不斷壓縮大學物理的課時，大學物理教學日益被邊緣化，在一定程度上也影響了大學物理的教學效果。因此，如何對大學物理的教學方法和教學模式進行改革，使學生作為教學的主體主動參與到教學活動中，在有限的教學學時中提高大學物理的教學效果是我們需要迫切解決的問題。針對這些問題，我們可以把最近流行的 “微課”引入到大學物理的教學實踐活動中，使得同學們能夠進行自主學習，真正地和老師一起走進課堂，參與到教學活動中。

1　微課的內涵及特點

微課是微課程（Microlecture）的簡稱，最早由美國新墨西哥州圣胡安學院的高級教學設計師戴維·彭羅斯（David Penrose）于 2008年秋提出[1]。 這一概念引入到國內之后，國內的一些專家學者將這一概念進行了改造與完善，它是指以視頻為主要載體，教師在課堂內外教育教學過程中圍繞某個知識點(重點、難點、疑點、考點)或教學環節而設計開發的一種情景化、支持多種學習方式的視頻課程[2]。微課的核心組成內容是課堂教學視頻，同時還包含與該教學主題相關的教學設計、素材課件、練習測試及教師點評等輔助性教學資源，它們以一定的組織關系和呈現方式共同組成了一個半結構化[3]、主題式的資源單元應用有機整體。因此，微課既有別于傳統單一資源類型的教學課例、教學課件、教學設計、教學反思等教學資源，又是在其基礎上繼承和發展起來的一種新型教學資源。微課以教學時間短、教學內容精煉、針對性強、便于攜帶、學習和觀摩而受到教育工作者和學生的肯定和熱捧。有研究表明，學生專心學習一個知識，真正專心的只有5～10分鐘思想最集中。而微課的時長就限制在這個范圍之內，使得學生可以集中最大的注意力來學習微課中的內容，提高學習效率。并且微課的教學內容明確，一般為一個知識點或課程中的一個難點等，這就降低了學生在知識接受能力上的要求，符合微課平等學習的思想。不論基礎好壞，學生都可以根據自己的情況有針對性的學習，比如可以把課題上沒有聽懂的部分在微課視頻中回放，進行鞏固和消化，也可以在課堂學習的基礎上提前觀看微課視頻進行預習。這樣有的放矢的學習便于學生抓住重點、理解難點。另一方面，隨著通信技術的飛速發展、手持移動數碼產品的普及，以及教育資源的開放和共享理念的普及，人們的閱讀和學習方式也隨之改變。傳統的精品課程視頻或者是其他類型的教學視頻，由于時間長，視頻容量大，下載和在線播放不是十分方便和流暢，除了上課教學以外，很少會有學生課后會去瀏覽觀看這些視頻進行學習和課后復習，其利用率并不是很高。而微課，具備明確的主題、簡短的時長，方便的鏈接、豐富的資源等特征，可以通過網絡渠道在電腦、手機、平板電腦等智能終端上進行自主學習，且時間地點不受限制。方便學生利用碎片化時間來學習，能夠實現隨時隨地學習，對網上、課前、課后學習都有幫助。為人們改善教育方式，提升教育質量和教學效率提供了新的思路。

2　微課在大學物理教學中的應用

2.1　進行難點講解和知識拓展

大學物理課程的教材內容豐富涉及知識點范圍較廣、邏輯性較強，其中包含了豐富的科學思想和物理方法。而課堂教學學時有限，教師只能參考學生平均水平選取教材中較重要的章節和知識點進行課堂教學，這樣可能會出現有些同學對重點難點理解和掌握不透徹，很難跟進老師課堂教學的步伐，進而失去學習興趣。針對這種情況，教師可以針對大學物理的教學知識點，特別是重點難點制作簡單、高效，使用方便靈活的微課視頻。每個微課視頻可以從一個知識板塊或知識點出發，將其中物理現象、原理進行詳細闡述引導學生探究物理規律。在這些微課視頻的輔助下，學生可以通過反復觀看視頻進行課前預習和課后復習，加深對物理原理或物理規律的理解，這樣不僅培養學生自主學習能力，同時也大大提高課堂教學的效率。另一方面，大學物理課程教學除了要傳授經典物理理論，培養學生解決問題的能力外，還肩負著拓展學生的科學視野、培養學生科學素養的責任。但是在實際課堂教學中，教師完成教學大綱規定的授課后很難有多余的時間講授考點以外的內容，而微課視頻可以有效的彌補這一缺憾。比如，講超重失重時，可以微課視頻介紹太空中失重現象，或者剪輯播放航天員在太空中授課視頻，這樣能夠激發學生探究浩瀚宇宙的好奇心，培養學生學習物理的興趣；講剛體角動量守恒定律時，可以播放花樣滑冰或者跳水運動員跳水的視頻，讓學生對物理現象有直觀了解；講光的偏振，可以播放一段3D或4D電影；講近代物理部分，可以介紹諾貝爾物理學獎以及物理學史。這樣既能調動課堂授課氣氛，吸引學生注意力，激發學生求知欲，又能拓展學生知識面和科學思維，提高學生科學素養。

2.2　滿足學生個性化學習要求

物理微課的設計一般可以圍繞著一個知識點或一個問題進行，這樣教學目標指向性非常明確。教師可以根據教學內容利用真人授課、錄屏軟件錄制或者直接在網絡上下載剪輯適合學生學習的微課視頻，并把這個微課視頻發布在師生共享的平臺上。這些短小精悍、主題鮮明微課視頻的時長控制在5-10分鐘內，學生可以根據個人需求選擇視頻，在注意力非常集中的情況下高效地完成學習任務。而且微課視頻容量較小，這就突破了以往傳統的教學視頻因關注一節完整課堂而帶來的容量大、占用資源和空間大的瓶頸，可以快速地下載到智能手機、平板電腦等各種移動終端設備上，這樣可以根據自己的情況隨時隨地來自行安排學習，這樣的學習方式也充分體現了以學習者為核心的教學理念。這些微課視頻可以嵌入我們的課堂，將課堂化整為零，將知識的重難點進行深度剖析，學生在課前通過反復觀看微課視頻進行課前預習，課后可以根據自己對知識點的掌握情況進行復習揣摩。觀看的過程中，滿足學生對不同知識點的個性化學習、按需選擇學習，既可查缺補漏、強化鞏固知識，又可以培養學生的自主學習能力，是傳統課堂學習的一種重要補充和拓展資源。

2.3　以微課為支撐實現翻轉課堂

翻轉課堂其實是顛倒的教室[4,5]，是指教育者賦予學生更多的自由，把知識傳授的過程放在教室外，讓學生選擇適合自己的方式來接受新知識；而把知識消化吸收的過程放在教室內，以便師生間或同學之間有更多的溝通和交流。實現翻轉課堂必要條件是微課視頻的支撐，教師根據對課程內容的理解選取一定的章節或知識點，制作難易程度適中，適合學生學習的微課視頻，并把這種微課視頻利用網絡平臺提前發給學生。在課堂外，學生借助老師制作的微課視頻和教材自主完成知識的建構，實現知識傳遞過程；在課堂上，師生一起完成作業答疑、協作研究、交流互動或者得到教師的個性化指導。筆者根據大學物理的內容特點和客觀條件，選擇用超級錄屏這一錄屏軟件錄制了“圓周運動”、“角動量守恒定律”、“多普勒效應”、“波粒二象性”、“狹義相對論的時空觀”等15個微課教學視頻供學生課前學習、課后復習。并根據學生事先學習的情況、個性特定和基礎知識水平，將學生進行分組討論，進行及時的指導，引導學生完成對知識的總結和提升，推動學生完成知識的消化吸收和鞏固復習。通過這樣的嘗試發現，在微課支撐的翻轉課堂中，學生擺脫了被動接受知識的角色，能夠積極參與課堂，成為教學過程的主體。這樣的教學模式不僅有利于提高學生自主學習和研究型學習的能力，而且有利于教學模式的改革和創新型人才的培養。

3　總結

目前，微課作為一種新興的教學資源已經在大學物理的教學中體現了一定的優越性，相信經過不停的探索與實踐，我們能更好地將微課運用于大學物理課堂教學中。這不僅能有效地調動學生學習和探索的積極性，全面提升大學物理教學效果，而且能培養學生的自主學習能力、解決問題能力和創新思維能力。

【參考文獻】

［1］梁樂明,曹俏俏,張寶輝.微課程設計模式研究[J].開放教育研究,2013(1)：65-73.

［2］胡鐵生.中小學優質“微課”資源開發的區域實踐與啟示[J].中國教育信息化：基礎教育,2012(11)：65-69.

［3］李偉軍,彭志華.基于“微課”的創新型大學物理教學模式的初探[J].黑龍江科技信息,2015(13)：72-73.

［4］金陵.用“學習任務單”翻轉課堂教學[J].中國信息技術教育,2013,(3)：20.

［5］張茹,吳高建.基于翻轉課堂模式的工科大學物理教學改革實踐與探索[J].時代教育，2014（21）：200-201.