基于五星教學原理的《大學物理》微課程課堂教學實踐

劉 艷，劉成剛

(1.吉林化工學院 理學院，吉林 吉林 132022；2.中石油吉林石化公司研究院，吉林 吉林 132022)

隨著信息化時代的迅速發展，以共享、同步為理念的教育開放資源蓬勃發展。人們獲取知識的方式正發生著改變，進入了以“微博”、“微信”、“微商”、“微電影”的“微時代”。同時在教育領域，人們傳統的教育理念也正受到“微時代”的影響而發生著重大改變?！拔⒄n”作為一種新的教育模式在這種背景下應運而生并逐漸走進我們的教學活動。它是指依照教學大綱及教學目標要求，以教學視頻為載體，基于某一個知識點或教學環節進行教學設計而形成的教學活動。它是傳統課堂教學的重要補充。能滿足學生不受空間、時間限制的學習要求，通過微課視頻多次播放，使學生有針對性的自行掌控學習節奏。幫助學生查缺補漏、鞏固知識、提高學習效率[1-2]。

微課的制作通常包含有5大環節。知識點的選取、教學內容的設計、課件的制作、視頻的拍攝和錄制、后期的編輯優化。其中教學內容的設計是整個微課制作的靈魂。好的教學創意設計直接影響著教學效果。很多教師在制作微課過程中遇到主要問題和困難時沒有掌握好微課的教學設計方法。在教學設計中往往忽略了采用恰當的教學原理作指導教學設計，過分追求內容呈現形式以及過多的采用媒體制作技術來尋求華麗的包裝。從而容易導致微課設計“華而不實”，難以達到預期的教學應用效果[3-4]。美國教育學家戴維·梅里爾于2002年率先提出一種新的教學理論——五星教學原理是近年來教育領域應用非常廣泛的教學設計理論[5-6]。用以改進在線教學、多媒體教學中只重視信息呈現、忽略有效教學本質特征的弊端。它以提高學生學習學習主動性、提高學習效率、實現學以致用為教學宗旨，是一種有效教學的個性化表征。

一、五星教學設計的基本原理與微課

如何進行微課教學設計，使一堂微課教學能在有限的時間內達到高效的教學質量，采用五星教學原理模式給予微課教學設計明確的啟示。五星教學設計強調以“聚焦解決問題”為宗旨，貫穿“激活舊知→示證新知→嘗試應用→總結歸納→融匯貫通”五個教學過程循環圈，其實質是具體的教學任務應置于循序漸進的實際問題解決情境中來完成[7-9]。通過聚焦問題激發學生的學習興趣，針對問題布置具體任務展開教學。學生通過自身已掌握的經驗和知識對問題進行分析判斷，教師將新舊知識之間建立聯系和關聯性。在知識的展示、論證過程中讓學生對新知識接受、理解和掌握。再展示如何將學到的具體知識融匯貫通，運用到解決問題或完成整體任務中。依據五星教學原理進行微課設計，真正體現以“學生為主體”的思想，使微課真正成為具有教學功能的有效教學產品[10]。

二、基于五星教學模式的大學物理微課設計案例

五星教學原理圍繞目標的提出，注重課程的教學設計和學習者的互動參與。下面結合《大學物理學》中機械振動這一章節中的共振這個小知識點，在五星教學模式的設計思路指導下設計制作一節15分鐘的微課。

(一) 聚焦解決問題

以聚焦問題為核心是微課設計的宗旨。微課設計首先應針對要講授的知識點提煉出其在現實生活中的實際問題。當給學習者提出要解決的實際問題時才能激發學習者的學習興趣；進而引起他們探究答案的欲望。在講解共振這一知識點時首先展示給學生一個發生在美國的真實案例。1840年當時號稱美國第三大鐵索橋的塔克母大橋在建成通車僅4個月時由于一陣海風吹過在人們驚恐的注視墜入海峽。通過視頻短片再現歷史情形，引導學生思考為什么時速40英里(64 km/h)的海風能摧毀一座跨海大橋。從而激發學生進一步的學習興趣，引起他們自主探索知識的愿望。

(二) 激活舊知

激活原有知識并作為新知識的基礎。使學生通過已掌握的知識對新知識進行有效轉化。從而變成自己所掌握的知識。通過回顧阻尼振動的運動特點引發學生思考要使存在阻尼的振動系統維持等幅振動可采用什么方式。通過例舉蕩秋千的例子，使學生得到答案，要想維持穩定的周期性運動需要施加一個周期性的策動力。通過復習舊知識向當前學習新內容過渡。吸引學生對知識的進一步探究。

(三) 示證新知

五星教學模式認為，只有在教學中逐層論證(而不是直接告知)所要學的知識點才能有效促進學習。通過新知識的展示、論證讓學生接受、理解和掌握。在本次微課設計中通過對振動系統的受力分析得出受迫振動的動力學方程。對方程進一步求解得到受迫振動的運動特征。由受迫振動的運動特征得出產生共振的條件。這樣依據已有舊知識體系逐步推導出新知識內容。有助于學習者循序漸進的掌握新知識。

(四) 嘗試應用

把新知識應用到聚焦提出的實際問題，既強化學生對所學知識，又能夠更好的進行知識遷移。把理論上推導得出的產生共振的條件和開篇敘述的塔克姆大橋坍塌事件聯系起來。指出造成這次工程設計錯誤的原因。理論聯系實際加深對新知識點更正確和透徹的理解。同時配一道關于火車車廂與鐵軌共振的習題，判斷學生對新知識點的理解和掌握程度。便于學生及時糾正自己的錯誤認識。通過把形象化的知識抽象歸納總結轉化為學生現有知識結構的一部分。

(五) 融會貫通

學生能夠運用已掌握的關于共振的知識，解釋日常生活中常見的關于共振的事例。這里列舉了微波爐、小提琴、收音機生活中常見的共振應用的例子。把日常生活中遇到的問題通過新知識得以解決。提高學生解決實際問題的能力。使所學新知識得到進一步的掌握和熟練應用。

三、結 語

根據大物物理課程的特點，以梅瑞爾的五星教學原理為指導制作了一堂大學物理課程的微課。采用五星教學原理為核心來指導微課的教學設計，以聚焦解決實際問題為宗旨，這是連接教學理論與教學實踐的橋梁。圍繞中心任務，通過“激活舊知”“示證新知”“嘗試應用”“總結歸納”“融會貫通”5個教學環節組織教學設計。從教學效果來看，提高學生的學習大學物理興趣及學習參與度，促進學生利用已學到的知識解決實際問題及創新能力的提升。提高了微課的教學成效，真正實現了教學過程中的“從扶到放、扶放有度”的原則。