核心素養視角下中學微課教學設計

鐘敏

【摘要】本文基于學科核心素養的視角，討論“小課堂大教學”的微課教學模式，提出微課教學設計注重學科精講，引導和發展學生的自主學習能力，培養學生科學思維和科學探究精神，促進學生終身發展。

【關鍵詞】微課;教學設計;學科核心素養;終身發展

一、微課價值的再認識

隨著5G網絡技術日臻成熟，以教學視頻為載體的翻轉課堂在當下教育教學活動中重新煥發新的活力，而微課在教學中的作用顯得更為突出。

1.微課的概念和特點

微課以教學視頻為主要載體，反映教師在課堂教學過程中，針對某個知識點或某個教學環節展開教與學活動的各種教學資源的有機組合，以錄制簡短精彩視頻形式供學生作為課前預習、課中新授課、課后復習、總結擴展等學習環節。簡短的微視頻便于網上傳播，學生可反復學習。

2.微課促教、促學的優勢

微課于教師而言，既促進專業成長，又可解決教過程中的一些問題。教師制作微課時圍繞某個知識點或教學環節進行精心的信息化教學設計，在短時間內從細微處入手，講清楚需要解決的問題，對教師的教學內容把握能力、敘述能力提出更高的要求。

微課于學生而言，當教師不在身邊時，能夠基于移動網絡設備獨立自主學習。不同層次的學生根據己有知識結構水平判斷是否需要個性化學習。微課的簡短特點易于讓學生集中注意力，更好培養學生的科學思維能力，同時推動學生的學習積極性。

二、微課教學設計的要點

微課之特點在于“微”，但卻是一種完整的教學活動，要求教師要按“小課堂大教學”的模式構造教學活動。教師在設計和制作微課時，要精心設計教學內容和教學流程，精心打磨課堂，注重學科精講，切實將物理學科核心素養的培養貫徹在教學活動中，實現課程育人功能的目標。

在微課教學中，不能只是簡單地將知識灌輸給學生，要從學生學習的角度去思考如何創設教學情境、調動學生學習積極性、提高學生的注意力，進而體現以生為本的教育理念。微課教學不能使知識淺層化，要重視培養科學思維素養。由于物理是一門實驗科學，要重視實驗片段的制作，使微課更直觀，更“物理”化。

三、微課堂教學實例分析

下面以人教版高中物理選修3-5“光電效應”微課教學片段為例，探討“光電效應方程及圖象分析”的微課教學。

1.研讀課程標準，設定核心素養目標

本課程學習的學習目標如下：具有建構模型的意識和能力，能運用科學思維方法探究物理問題，從定性和定量兩個方面對光電效應規律進行科學推理、找出規律、形成結論。

2.設計教學過程

對光電效應的定量研究，是從探究光電管的光電流開始的，如下圖。

利用控制變量的思想，分別研究同種頻率（顏色）的光，在不同光強下的光電流;以及不同頻率的單色光照射產生光電流的情況;根據實驗數據，做出科學合理的假設，形成規律的數學描述（圖像和函數）。課堂框架如圖2.

（1）實驗探究的設計

① 以不同亮度的黃光照射光電管產生的光電流，做I-U圖像，分析光電流與光電管電壓的關系，如圖3。

如果入射光的強度大，意味著單位時間內照到金屬表面的光子數目多，單位時間產生的光電子多，形成的光電流越大。當全部光電子都形成了電流，即電流達到最大值或飽和值，它不再隨電壓的增大而增大;但光越強，產生的光電子數越多，飽和電流也越大。

②接著，研究由藍光和黃光照射光電管時產生的光電流情況。

使光電流減小到0的反向電壓稱為遏止電壓，可直接引出遏止電壓的定義，說明其作用是使具有最大初動能的光電子不能達到陽極A，可以根據動能定理得eUc =Ek。

同時，從圖像可看到，遏止電壓：Uc藍>Uc黃，因藍光和黃光頻率不同（ν藍>ν黃），初步得出結論：遏止電壓與光的頻率有關，且藍光照射產生的光電子能量更大，即Ek藍>Ek黃。進一步得出結論：如果入射光的頻率大，意味著光子能量就大，產生的光電子的最大初動能就大。

（2）實驗現象的理論解釋

愛因斯坦為解決科學疑難問題，借助“能量子”概念，提出了光子假說，并根據能量守恒定律得出愛因斯坦光電效應方程hν=Ek+W0。

當Ek=0時，W0=hν0，ν0是極限頻率;只要ν稍大于ν0，即發生光電效應。光電子的最大初動能，量值上等于電子運動到A極板時電場力做的功：eUc，用eUc替換Ek，得變形式eUc=hν-W0.

（3）從圖像理解光電效應方程

根據方程式Ek=hν-W0，Ek-ν為一次函數關系，圖像上表現為一條直線，如圖5。引導學生認識圖像的物理意義：圖像的斜率k等于h，截距b等于-W0。

（4）注重變形式，分析Uc-ν圖像，領略不同

光電效應中常見的不僅是Ek-ν圖像，還有Uc-ν圖像。聯立方程式Ek=hν-W0和Ek=eUc得Uc=。建立Uc-ν圖像，斜率k等于? 和截距b等于。如圖6.

同樣設計相關應用習題加深學生的認識。

（5） 總結方法

光電效應的圖像主要有如下三種，不同圖像表現的物理意義不盡相同，但核心就是光電效應方程表示的物理量關系。

3.制作視頻，分享視頻

整個微課過程可以采用汗微·微課寶、PPT或WPS錄屏功能錄制，時長5到8分鐘即可。視頻錄制完成后，可以通過群共享視頻給學生，或者制作知識膠囊創設二維碼，學生掃碼學習視頻，最后設計試題答卷檢驗學習成效。

四、結束語

在微課教學中要堅持以學生為本的理念，以學生可接受、方便學生學習為原則，讓學生在解決物理問題過程中將知識化為智慧和力量。

同時，對光電效應的認識，從現象到實驗，從實驗到模型，從模型到本質，使科學思維不斷深入，實現“格物致知”，形成科學理論。因此，培養學生的核心素養，要通過每一次的教學活動去實現的。

參考文獻：

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