巧用微課培育學生的物理學科核心素養

陳大年　林欽

摘? ?要：微課應用于教育教學是現代教育技術與學科教學深度融合形式之一，本文闡述了在物理課堂新課和習題教學中如何結合教學內容和知識特點適時利用微課，促進學生物理觀念的形成、培養學生的科學思維、提升學生的科學探究能力、培育學生科學態度與責任感等學生物理學科核心素養，實現多種方式全面育人。

關鍵詞：微課;培育;物理;核心素養

微課是利用簡短視頻闡述學科性知識或記錄學科現象，它將知識以形象化、生動化、具體化、立體化的方式呈現。微課短視頻一般不超過5分鐘，它利用音效、動面、視頻等多媒體技術手段，使形象知識更具有生動性、抽象知識更富有立體性，它可以讓人們更加直觀生動地感受學科知識，促進人們對知識的深入理解與領悟。在當下大力推行育人方式改革背景下，如何讓信息技術與學科教學深度融合實現全面育人，微課運用于課堂教學可以提高課堂的生成性、形象性、生動性、生態性，極大地優化課堂教學內容;在物理課堂新課和習題教學中可以根據學科和知識特點，巧妙地運用微課促進學生的物理觀念的形成、培養學生的科學思維、提升學生的科學探究能力、樹立學生的科學的態度和強烈的社會責任意識[ 1 ]。

1? 巧用微課促進學生物理觀念的形成

物理的概念和規律是物理學知識的重要內容[ 1 ];是物理觀念重要的源泉;在物理教學中可以結合學生認知特點，借助微課將物理學的概念和規律提煉與升華成物理的觀念。例如在高中“彈力”的教學中，可以用蹦床運動員在蹦床的彈性床面上下運動的微視頻課開展教學活動（圖1）。在視頻慢放過程中引導學生觀察蹦床床面的變化、運動員運動過程中速度、上下運動高度等變化情況，觀后通過對視頻中床面、運動速度、運動高度變化情況的分析，分別開展形變、彈力、作用力與反作用力、彈力大小、方向、勢能與動能的轉化等物理核心概念和規律的教學活動，學生通過對實際物理現象和問題的分析與解決，逐步從物理學視角形成運動與相互作用、能量等最基本的物理觀念，不僅如此，還可以結合視頻內容引導學生關注體育盛事，普及蹦床比賽知識，熱愛體育運動，感受運動之美，運動員奮力拼搏奪冠的精神也可以讓學生在獲得民族自豪感的同時增強自信，提升學生為祖國發展拼搏的社會責任感。因此在教學中可以根據學生認知和知識內容的特點，選取恰當的微課可以更有效地促進學生物理觀念的形成。

2? 巧用微課課外延伸，培養學生的科學思維

在傳統的教學模式下，物理教學活動通常將教材作為教學的主體，實施和開展是一種封閉式的課堂教學，這樣不僅不利于學生學習廣度和深度的拓展，還會限制和束縛學生的物理思維發展，抑制學生能力得提升。為了改變這種現狀，教師可以借助微課為學生們呈現和展示課外的物理知識和內容，拓展課堂教學的容量，將學生的學習視野由物理教材轉向社會和生活，從而有效拓展學生的知識視野和學習深廣度，讓學生的思維能力得到有效的發展和提升。例如在學習“動能和動能定理”這部分知識時，為了培養學生們的科學思維能力，可以借助微課視頻，將本節課程的內容與其他單元的知識點進行結合，將動能定理與牛頓第二定律之間的關系整合到微課中，讓學生們了解動能定理更多方面的知識，從而發散學生們的思維。這樣一來，通過微課將動能和動能定理知識巧妙地延伸到課外，有效培養了學生的科學思維能力，提高了學生的理解能力。

在習題教學中針對一些基于原生態的情境問題設置的習題，學生在這類習題的研學過程中原生態的情境難以在頭腦中再現，更是無法將情境建構成物理模型，嚴重制約了學生科學思維的發展，為此可以借助微課視頻將題目中的情境還原或再現出來，然后再引導學生用物理學的視角對其呈現的情境或現象，從事物的本質、內在聯系以及所涉及的規律和相互的關系加以分析、構建合理的物理模型，最后借助模型應用物理規律進行科學推理、論證求解。微課在習題教學過程中的應用使得習題的育人價值得以充分挖掘，也極大地發揮習題的育人功效。下面以一道動量定理應用的習題為例：

用豆粒模擬氣體分子，可以模擬氣體壓強產生的原理。從距秤盤80 cm高度把1000粒豆粒連續均勻地倒在秤盤上，持續作用時間為3 s，豆粒彈起時豎直方向的速度變為碰前的一半。若每個豆粒只與秤盤碰撞一次，且碰撞時間極短（在豆粒與秤盤碰撞的極短時間內，碰撞力遠大于豆粒受到的重力），已知1000粒的豆粒的總質量為100 g。則在碰撞過程中秤盤受到的壓力大小約為[ 2 ] （）

A.0.05N ? ? ? ?B.0.2N? ? C.0.6 N ? ? ?D.1.2N

本題對學生現有的認知水平來說，最大的困難是基于真實的情境構建物理模型，如果能順利建構模型，那么選取研究對象進行受力和狀態分析、應用動量定理求解就容易多了。課前教師在實驗室依習題情境錄制了一段豆子下落后與秤盤作用的視頻（圖2），習題教學中學生觀看完視頻后很快就聯想到已學習過的高壓水槍采煤的流體模型建構，在老師的引導下學生選取Δt時間內與秤盤作用的質量為Δm豆子為研究對象，應用動量定律，問題就很快得以解決了。

3? 巧用微課提升學生科學探究能力

教師教學中可以借助現代化技術建立微課平臺，如QQ群、百度網盤等來推動資源共享，有助于學生更加方便、靈活獲取微課資源，用于自主研學活動，從而提高學生的物理學科綜合素養。老師可以將自己制作或收集的優質微課資源上傳到平臺，學生在研學過程中可以自主從微課平臺下載自己所需的微課，學生也可以將自己的學習體驗活動錄成微課小視頻上傳到平臺，實現資源的最優化，借助微課平臺開展學生與學生、教師與學生之間的評價、交流、探討，同學間還可以互相解疑答惑，實現共同進步，促進學生物理學習能力的培養。

在傳統物理實驗教學過程中，教師更多的是講實驗和演示實驗，而給學生自我實驗和展示機會太少，學生們沒有自主思考的時間與實驗探究機會，或是自己實驗時不知其原理、不會操作、不懂探究，造成學習效益低下、探究能力缺失，為了改變這種現狀，在實驗教學中教師可以在課前將實驗原理和注意事項、演示的過程等做成微課，將更多的時間留給學生親自實驗，讓他們真正參與到實驗過程當中。在實驗過程中如果遇到疑惑還可以重復多次利用微課觀看實驗操作的步驟、實驗原理，觀摩教師實驗操作。例如在描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗中，滑動變阻器分壓接法一直是學生最棘手的問題，課前教師在實驗室采取邊操作邊講解的方式錄制微課小視頻（圖3），通過網絡推送至每個學生電腦終端，學生實驗過程中可以反復觀摩并實踐。直至學生完全掌握這種接線方法，并且在實驗中可以充分的理解滑動變阻器分壓和限流接法的原理及作用，為學生開展電學自主設計實驗進行科學探究打下了堅實的論理和實踐的基礎。

另外同學們也可以將自己的實驗操作或探究過程錄成視頻，做成微課分享到平臺，同學們之間、師生之間可以開展多角度多層次的教學反饋與評價，這樣不僅可以充分調動學生們積極參與科學探究活動的積極性，還可以給學生更多的自己實踐、自我展示的機會，從而多角度、多層次地實現學生自主學習、自主探究物理學科知識與規律的科學探究能力。例如同學們在學習力的平行四邊形定則后，教師布置學生設計實驗驗證該定則，同學們利用課余時間自由組合，以小組的形式設計了八種最具有典型的驗證的方案，并把自己的實驗過程制作成微視頻，分享到班級的QQ群共享文件中，老師還利用問卷星APP對這八種的實驗方案進行投票選出了三個最具有創意的方案，并進行了表彰，在這項活動中同學們既收獲物理知識、提升了自主科學探究的能力，也激發學生物理學習的濃厚興趣。

4? 巧用微課培育學生科學態度與責任感

立德樹人是教育工作的根本任務，也是教育初心，它應該貫穿教育教學的始終。在物理教學活動中可以結合教學的知識內容，融合德、智、體、美、勞“五育”教育，選擇播放與教學知識內容相關的微課視頻，既可以活躍課堂氣氛、激發學生學習物理知識的興趣，又可以實現物理課堂教學潤物無聲地的全面育人效果。例如，在“交變電流的產生及描述”這節課的教學活動前播放世界各國百年發電量的對比視頻（圖4），視頻中隨著時間變化中國的發電量從幾乎為零，到2011年躍居世界第一，再到2019年以75034億千瓦時的年發電量遙遙領先世界各國，學生在觀看過程中對中國發電量的增速感到由衷的自豪與驕傲，強烈的民族和家國情懷油然而生，同時增大了學生認識、探究、應用交變電流相關知識的內驅力，產生了強大的學習欲望。教學活動中通過微課視頻的應用培育了學生愛科學、學科學、用科學的科學態度與責任感的學科素養。

總之，微課在高中物理教學中的巧妙應用不僅可以突出教學重點、有力的突破教學中難點問題，提高課堂教學效率，提高學生的學習效益，而且還可以從中獲取物理學科必備知識、訓練學科的關鍵能力、提升學科的核心素養[ 1 ]、豐富學生積極向上的精神、陶冶正能量的情操等方面培育學生的物理學科核心素養，從而發揮它在教育教學中全面育人獨特功效，因此教師在教學準備中可以深入研究物理知識體系，根據學生的學習情況、以及學生的學習需求和認知特點進行微課的制作。在教學中因事而宜，巧妙地利用微課激發學生的學習欲望和興趣，讓學生在怡悅氛圍中享受學習的樂趣，培養良好的自主學習習慣、探究學習能力、創新學習意識，為未來的學習和工作奠定堅實的基礎。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017 年版）[S]北京：人民教育出版社，2018：4-6.

[2] 王偉民.由一道力學題目的爭論引發的思考[J] .教育與裝備研究，2018（11）：48-50.