基于五星教學(xué)原理的《大學(xué)物理》微課程課堂教學(xué)實(shí)踐

劉 艷，劉成剛

(1.吉林化工學(xué)院 理學(xué)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(shí)代的迅速發(fā)展，以共享、同步為理念的教育開(kāi)放資源蓬勃發(fā)展。人們獲取知識(shí)的方式正發(fā)生著改變，進(jìn)入了以“微博”、“微信”、“微商”、“微電影”的“微時(shí)代”。同時(shí)在教育領(lǐng)域，人們傳統(tǒng)的教育理念也正受到“微時(shí)代”的影響而發(fā)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(yīng)運(yùn)而生并逐漸走進(jìn)我們的教學(xué)活動(dòng)。它是指依照教學(xué)大綱及教學(xué)目標(biāo)要求，以教學(xué)視頻為載體，基于某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)而形成的教學(xué)活動(dòng)。它是傳統(tǒng)課堂教學(xué)的重要補(bǔ)充。能滿足學(xué)生不受空間、時(shí)間限制的學(xué)習(xí)要求，通過(guò)微課視頻多次播放，使學(xué)生有針對(duì)性的自行掌控學(xué)習(xí)節(jié)奏。幫助學(xué)生查缺補(bǔ)漏、鞏固知識(shí)、提高學(xué)習(xí)效率[1-2]。

微課的制作通常包含有5大環(huán)節(jié)。知識(shí)點(diǎn)的選取、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)、課件的制作、視頻的拍攝和錄制、后期的編輯優(yōu)化。其中教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)是整個(gè)微課制作的靈魂。好的教學(xué)創(chuàng)意設(shè)計(jì)直接影響著教學(xué)效果。很多教師在制作微課過(guò)程中遇到主要問(wèn)題和困難時(shí)沒(méi)有掌握好微課的教學(xué)設(shè)計(jì)方法。在教學(xué)設(shè)計(jì)中往往忽略了采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)原理作指導(dǎo)教學(xué)設(shè)計(jì)，過(guò)分追求內(nèi)容呈現(xiàn)形式以及過(guò)多的采用媒體制作技術(shù)來(lái)尋求華麗的包裝。從而容易導(dǎo)致微課設(shè)計(jì)“華而不實(shí)”，難以達(dá)到預(yù)期的教學(xué)應(yīng)用效果[3-4]。美國(guó)教育學(xué)家戴維·梅里爾于2002年率先提出一種新的教學(xué)理論——五星教學(xué)原理是近年來(lái)教育領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛的教學(xué)設(shè)計(jì)理論[5-6]。用以改進(jìn)在線教學(xué)、多媒體教學(xué)中只重視信息呈現(xiàn)、忽略有效教學(xué)本質(zhì)特征的弊端。它以提高學(xué)生學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)主動(dòng)性、提高學(xué)習(xí)效率、實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用為教學(xué)宗旨，是一種有效教學(xué)的個(gè)性化表征。

一、五星教學(xué)設(shè)計(jì)的基本原理與微課

如何進(jìn)行微課教學(xué)設(shè)計(jì)，使一堂微課教學(xué)能在有限的時(shí)間內(nèi)達(dá)到高效的教學(xué)質(zhì)量，采用五星教學(xué)原理模式給予微課教學(xué)設(shè)計(jì)明確的啟示。五星教學(xué)設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)以“聚焦解決問(wèn)題”為宗旨，貫穿“激活舊知→示證新知→嘗試應(yīng)用→總結(jié)歸納→融匯貫通”五個(gè)教學(xué)過(guò)程循環(huán)圈，其實(shí)質(zhì)是具體的教學(xué)任務(wù)應(yīng)置于循序漸進(jìn)的實(shí)際問(wèn)題解決情境中來(lái)完成[7-9]。通過(guò)聚焦問(wèn)題激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，針對(duì)問(wèn)題布置具體任務(wù)展開(kāi)教學(xué)。學(xué)生通過(guò)自身已掌握的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析判斷，教師將新舊知識(shí)之間建立聯(lián)系和關(guān)聯(lián)性。在知識(shí)的展示、論證過(guò)程中讓學(xué)生對(duì)新知識(shí)接受、理解和掌握。再展示如何將學(xué)到的具體知識(shí)融匯貫通，運(yùn)用到解決問(wèn)題或完成整體任務(wù)中。依據(jù)五星教學(xué)原理進(jìn)行微課設(shè)計(jì)，真正體現(xiàn)以“學(xué)生為主體”的思想，使微課真正成為具有教學(xué)功能的有效教學(xué)產(chǎn)品[10]。

二、基于五星教學(xué)模式的大學(xué)物理微課設(shè)計(jì)案例

五星教學(xué)原理圍繞目標(biāo)的提出，注重課程的教學(xué)設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)者的互動(dòng)參與。下面結(jié)合《大學(xué)物理學(xué)》中機(jī)械振動(dòng)這一章節(jié)中的共振這個(gè)小知識(shí)點(diǎn)，在五星教學(xué)模式的設(shè)計(jì)思路指導(dǎo)下設(shè)計(jì)制作一節(jié)15分鐘的微課。

(一) 聚焦解決問(wèn)題

以聚焦問(wèn)題為核心是微課設(shè)計(jì)的宗旨。微課設(shè)計(jì)首先應(yīng)針對(duì)要講授的知識(shí)點(diǎn)提煉出其在現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際問(wèn)題。當(dāng)給學(xué)習(xí)者提出要解決的實(shí)際問(wèn)題時(shí)才能激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣；進(jìn)而引起他們探究答案的欲望。在講解共振這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)首先展示給學(xué)生一個(gè)發(fā)生在美國(guó)的真實(shí)案例。1840年當(dāng)時(shí)號(hào)稱美國(guó)第三大鐵索橋的塔克母大橋在建成通車(chē)僅4個(gè)月時(shí)由于一陣海風(fēng)吹過(guò)在人們驚恐的注視墜入海峽。通過(guò)視頻短片再現(xiàn)歷史情形，引導(dǎo)學(xué)生思考為什么時(shí)速40英里(64 km/h)的海風(fēng)能摧毀一座跨海大橋。從而激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步的學(xué)習(xí)興趣，引起他們自主探索知識(shí)的愿望。

(二) 激活舊知

激活原有知識(shí)并作為新知識(shí)的基礎(chǔ)。使學(xué)生通過(guò)已掌握的知識(shí)對(duì)新知識(shí)進(jìn)行有效轉(zhuǎn)化。從而變成自己所掌握的知識(shí)。通過(guò)回顧阻尼振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)引發(fā)學(xué)生思考要使存在阻尼的振動(dòng)系統(tǒng)維持等幅振動(dòng)可采用什么方式。通過(guò)例舉蕩秋千的例子，使學(xué)生得到答案，要想維持穩(wěn)定的周期性運(yùn)動(dòng)需要施加一個(gè)周期性的策動(dòng)力。通過(guò)復(fù)習(xí)舊知識(shí)向當(dāng)前學(xué)習(xí)新內(nèi)容過(guò)渡。吸引學(xué)生對(duì)知識(shí)的進(jìn)一步探究。

(三) 示證新知

五星教學(xué)模式認(rèn)為，只有在教學(xué)中逐層論證(而不是直接告知)所要學(xué)的知識(shí)點(diǎn)才能有效促進(jìn)學(xué)習(xí)。通過(guò)新知識(shí)的展示、論證讓學(xué)生接受、理解和掌握。在本次微課設(shè)計(jì)中通過(guò)對(duì)振動(dòng)系統(tǒng)的受力分析得出受迫振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程。對(duì)方程進(jìn)一步求解得到受迫振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特征。由受迫振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特征得出產(chǎn)生共振的條件。這樣依據(jù)已有舊知識(shí)體系逐步推導(dǎo)出新知識(shí)內(nèi)容。有助于學(xué)習(xí)者循序漸進(jìn)的掌握新知識(shí)。

(四) 嘗試應(yīng)用

把新知識(shí)應(yīng)用到聚焦提出的實(shí)際問(wèn)題，既強(qiáng)化學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)，又能夠更好的進(jìn)行知識(shí)遷移。把理論上推導(dǎo)得出的產(chǎn)生共振的條件和開(kāi)篇敘述的塔克姆大橋坍塌事件聯(lián)系起來(lái)。指出造成這次工程設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的原因。理論聯(lián)系實(shí)際加深對(duì)新知識(shí)點(diǎn)更正確和透徹的理解。同時(shí)配一道關(guān)于火車(chē)車(chē)廂與鐵軌共振的習(xí)題，判斷學(xué)生對(duì)新知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握程度。便于學(xué)生及時(shí)糾正自己的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。通過(guò)把形象化的知識(shí)抽象歸納總結(jié)轉(zhuǎn)化為學(xué)生現(xiàn)有知識(shí)結(jié)構(gòu)的一部分。

(五) 融會(huì)貫通

學(xué)生能夠運(yùn)用已掌握的關(guān)于共振的知識(shí)，解釋日常生活中常見(jiàn)的關(guān)于共振的事例。這里列舉了微波爐、小提琴、收音機(jī)生活中常見(jiàn)的共振應(yīng)用的例子。把日常生活中遇到的問(wèn)題通過(guò)新知識(shí)得以解決。提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。使所學(xué)新知識(shí)得到進(jìn)一步的掌握和熟練應(yīng)用。

三、結(jié) 語(yǔ)

根據(jù)大物物理課程的特點(diǎn)，以梅瑞爾的五星教學(xué)原理為指導(dǎo)制作了一堂大學(xué)物理課程的微課。采用五星教學(xué)原理為核心來(lái)指導(dǎo)微課的教學(xué)設(shè)計(jì)，以聚焦解決實(shí)際問(wèn)題為宗旨，這是連接教學(xué)理論與教學(xué)實(shí)踐的橋梁。圍繞中心任務(wù)，通過(guò)“激活舊知”“示證新知”“嘗試應(yīng)用”“總結(jié)歸納”“融會(huì)貫通”5個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)組織教學(xué)設(shè)計(jì)。從教學(xué)效果來(lái)看，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)大學(xué)物理興趣及學(xué)習(xí)參與度，促進(jìn)學(xué)生利用已學(xué)到的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題及創(chuàng)新能力的提升。提高了微課的教學(xué)成效，真正實(shí)現(xiàn)了教學(xué)過(guò)程中的“從扶到放、扶放有度”的原則。