淺析微課在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

馬 璨，韋 敢，唐慧敏?

(1.廣西師范大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，廣西 桂林 541004；2.祁陽縣職業(yè)中等專業(yè)學(xué)校，湖南 永州 426100)

1 引言

微課以微視頻為主要載體，根據(jù)所需解決的問題或按照某個知識點，來制作研發(fā)的一種情景化、多元化的課程資源。目前在國內(nèi)，由于人們對微課的理解方式不同，對其的界定也有所差別，所以在這篇文章中，我們可以把它定義為一種數(shù)字化的微型教學(xué)資源。它的每節(jié)課用時通常都在都控制在10min 以內(nèi)，它的內(nèi)容授課內(nèi)容比較精簡它的主題一般是根據(jù)教學(xué)中的重難點或引導(dǎo)學(xué)生解決某個問題的教學(xué)需求而確定的，授課目的明確，主題突出，課程內(nèi)容簡單明了，所以也就意味著它本身的容量計較小，這樣就能很方便的進行傳輸和保存。利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還能將其上傳到網(wǎng)絡(luò)上，可由學(xué)生自由的下載學(xué)習(xí)而不會受限于學(xué)校和課堂之內(nèi)。創(chuàng)作者獲得的反饋也更加直接，改善自己的教學(xué)方式方法，促進教師自身的專業(yè)發(fā)展。

2 高中物理教學(xué)現(xiàn)況

高中的物理課程由十二模塊構(gòu)成，其中包含了全體高中生都要學(xué)習(xí)的兩個必修內(nèi)容和三個選修部分，選修和必修部分又分為若干個子模塊，這些內(nèi)容結(jié)構(gòu)體現(xiàn)高中物理課程的基礎(chǔ)性、多元性和時代性，也包含了對他們自身終身發(fā)展所必備的重要知識和基礎(chǔ)技能，形成良好的物理思維和科學(xué)的研究方法，使得學(xué)生更加了解物理、生活、科技之間密不可分的關(guān)系，體現(xiàn)了高中物理課程的時代性與實用性。而我國的高中物理課程的教育的主要目標(biāo)是：通過高中物理課程的學(xué)習(xí)，提高全體高中學(xué)子的科學(xué)素養(yǎng)和人文精神，促進他們身心的全面發(fā)展，因此教育目標(biāo)劃分為了三個層面：“知識與技能”、“過程與方法”以及“情感態(tài)度與價值觀”，以此完成對學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)。

3 傳統(tǒng)物理教學(xué)中存在的不足

首先，高中生的心智還是沒有真正的發(fā)展成熟，注意力依舊很容易受到外界的影響，部分學(xué)習(xí)的積極性不高。加上高中的課程涉及科目較多、作業(yè)量大，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)加重，學(xué)生容易產(chǎn)生消極的心態(tài)，使其慢慢對物理學(xué)習(xí)失去興趣，以至于上課聽課的態(tài)度漸漸不端正，物理學(xué)習(xí)效果越來越差。其次，一些教師比較傾向于應(yīng)試教育，他們只關(guān)心學(xué)生的物理成績，卻沒有關(guān)注學(xué)生的身心發(fā)展和他們個體的之間差異性，目前我國有些學(xué)校，班級人數(shù)數(shù)量較多甚至超額，并且教師授課的班級多，難以關(guān)注全部學(xué)生。此外，部分教師在進行授課時，從頭到尾用的都是同一種授課方式，在課堂上基本都是照本宣科的陳述課本里的內(nèi)容，不進行知識的拓展和課外的延伸，導(dǎo)致學(xué)生的思維也僅僅停留在課堂，作業(yè)，考試，不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力，也會學(xué)生的思維的開拓，使學(xué)生的綜合素質(zhì)的發(fā)展受到限制。最后，高中物理教材的知識理論和概念相對比較抽象，對數(shù)學(xué)知識的運用也有更高的要求，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不易理解所學(xué)知識的內(nèi)在含義。而且初高中的物理知識難點跨度較大，初高中物理知識的銜接存在一定的難度，同時，高中物理課堂課程容量大、公式較多，相對于初中的物理課程而言，高中物理課程對學(xué)生的思維能力要求變高，所以一些學(xué)生在學(xué)習(xí)一些抽象性知識時，難免會感到非常困難，進而影響物理學(xué)習(xí)的效果。

4 應(yīng)用策略及建議

首先，利用微課創(chuàng)新教學(xué)形式，提高學(xué)生對高中物理知識的學(xué)習(xí)興趣。物理學(xué)與生活緊密相連，可以適當(dāng)?shù)膶⑸钪械睦优c物理理論知識相結(jié)合，融入微課微課教學(xué)之中，既能培養(yǎng)學(xué)生對生活的的熱情與向往，又可以讓他們體會到物理學(xué)習(xí)中蘊含的樂趣，讓學(xué)生由消極、被動的接受老師講解的知識，轉(zhuǎn)化為他們自己積極主動的探究物理問題。此外，在講解一些抽象的物理知識，學(xué)生可能無法輕松的就能理解，教師一時間又無法單靠言語就能表述清楚，這時，便可以把將要學(xué)習(xí)的物理知識，融入生動形象的微課動畫中，利用動畫視頻可視化的優(yōu)勢，就能使抽象的知識變得更加直觀、明了，降低他們理解的難度，從而使學(xué)生更容易理解與接受。其次，學(xué)生對物理知識的理解能力與接受程度因人而異，教師在授課時需要做到因材施教，學(xué)生中當(dāng)然會有學(xué)習(xí)能力較強和較差的。教師可以結(jié)合教學(xué)目標(biāo)把教學(xué)中的重要知識點，根據(jù)學(xué)生情況分別制作兩類微課的視頻文件，然后可以利網(wǎng)絡(luò)上傳文件。學(xué)生便可以根據(jù)自身的需求來進行自由選擇自己需要的微課視頻，可以隨時隨地的進行物理學(xué)習(xí)。對物理感興趣的學(xué)生，有了更多的時間用于物理知識的探究與學(xué)習(xí)，也能使不同層次的學(xué)生，都可以有機會更加深入的理解物理知識，而基礎(chǔ)比較薄弱的學(xué)生，也能借此復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)的東西。最后，利用微課來拓展高中物理教材里面的內(nèi)容和學(xué)生學(xué)習(xí)的知識面，促進學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。教材是知識的一種載體，而教材里面的內(nèi)容有限，微課作為一種新穎的教學(xué)資源，可以用來拓展高中的物理教學(xué)內(nèi)容。

5 應(yīng)用實例分析：

下面進行具體的應(yīng)用分析：以“速度變化快慢的描述——加速度”導(dǎo)入部分為例，探究微課在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中作，為新課導(dǎo)入環(huán)節(jié)所發(fā)揮的作用。

教材分析：本節(jié)加速度的內(nèi)容出自高中物理必修一，作為學(xué)生開始學(xué)習(xí)高中物理中第一個比較抽象的物理概念，是第一章運動的描述中一個重要的物理量，它處于第五節(jié)部分。掌握加速度的概念對必修一第二章與變速直線運動的研究，和第四章牛頓運動定律的學(xué)習(xí)有著舉足輕重的作用。此外，在今后的物理學(xué)習(xí)中，如能量守恒、動量定理和機械振動等內(nèi)容都有涉及到加速度的概念。

學(xué)情分析：學(xué)生在其自身的生活經(jīng)驗中，可能對加速度有關(guān)的現(xiàn)象關(guān)注較少，同時也因為加速度的概念又相對抽象，這就為學(xué)生們對加速度的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了阻礙。此外，加速度這個概念比較的抽象，所以對高一年級的學(xué)生來說，或許是個難點，但是經(jīng)過第一章前四節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了質(zhì)點，速度等基礎(chǔ)的物理知識，為本節(jié)課加速度的學(xué)習(xí)做好了知識貯備。前面在學(xué)到第三節(jié)有關(guān)速度概念的時候就用到了比值定義法，由此可知，他們對這個方法已經(jīng)有了一定的認識和了解，而加速度也算是一個用比值來定義的物理量，所以可以用類比的方式引導(dǎo)學(xué)生們利用比值定義法來學(xué)習(xí)加速度這個知識點。

根據(jù)以上情況分析，我們開始設(shè)計用于導(dǎo)入加速度概念的微課——“加速度的導(dǎo)入”。

微課名稱：加速度的導(dǎo)入。

微課教學(xué)目標(biāo)：完成加速度的概念的導(dǎo)入。

微課的內(nèi)容分析：從生活中的實際問題啟發(fā)學(xué)生意識到速度存在發(fā)生變化的情況，然后利用類比得出速度的定義的方法構(gòu)建加速的概念從而理解加速度的概念。本節(jié)課的主要目的是引入加速度的概念，所以比傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計節(jié)省了很多環(huán)節(jié)與內(nèi)容使得主題更加突出明了、簡單明了。

微課具體內(nèi)容：

場景一：2018 年土耳其航天科技節(jié)摩托車、汽車和飛機同時從同一起跑線進400 米競速比賽短視頻。（以上為視頻截圖）

1.賽車在同一起跑線

在這部分視頻中配上旁白：若他們同時啟動，大家可以猜測出誰會跑得最快呢，我們一起來揭曉答案吧。

分析：活躍課堂氛圍，吸引學(xué)生注意，將這場特別的比賽與物理聯(lián)系起來，激發(fā)學(xué)生對這節(jié)物理課的興趣，培養(yǎng)學(xué)生善于觀察和思考的能力與熱愛生活的情操。

2.摩托車川崎H2R 拿下第一名

在微課視頻這部分配上旁白：一個兩個輪子的摩托車領(lǐng)先了所有競爭者，輕松的拿下第一名，這陸地上跑得這么快的賽車比不上就算了，怎么連有翅膀的戰(zhàn)斗機也如此不給力呢？大家是否很驚訝呢？大家來觀察一下他們速度的變化情況，思考一下到底是為什么呢？

分析：激發(fā)學(xué)生的求知欲和好奇心并且引導(dǎo)他們發(fā)現(xiàn)視頻中的汽車摩托車飛機速度變化不一樣，意識到生活中存在物體速度變化這一現(xiàn)象。

圖1 準(zhǔn)備階段

圖2 摩托車川崎H2R 拿下第一名

場景二：播放swf 動畫，展示位置、速度和加速度關(guān)系圖

旁白：在現(xiàn)實生活中大多數(shù)情況下，如果用飛機汽車摩托車的速度進行比較的話，當(dāng)然是飛機最快，其次是汽車，最后才是摩托車。但是在這個視頻中，我們經(jīng)過觀察可以發(fā)現(xiàn)，摩托車的速度變化最快，在很短的時間內(nèi)就提速到很高的時速了，而飛機和汽車提速較慢，還沒達到正常時速就被摩托車超過了。那我們怎么描述不同的物體速度的變化呢，通過前面第三節(jié)關(guān)于速度這個物理量學(xué)習(xí)的時候，我們知道描述物體運動的快慢可以用速度來比較，那么速度變化的快慢由什么來比較呢？下面我們帶著這個問題繼續(xù)來看一個動畫。

3.播放摩托車和汽車的啟動的動畫視頻，視頻播放過程自動記錄的數(shù)據(jù)。

圖3 開始啟動

圖4 數(shù)秒后

旁白（問題設(shè)置）：請仔細觀察動畫中摩托車與汽車在啟動階段，摩托車和汽車的運動情況有什么不同？我們應(yīng)該如何動畫中摩托車和汽車速度變化的快慢呢？請分別計算出摩托車和汽車的速度變化率？計算出的這個速度變化速率是否可以用于比較速度變化的快慢？

學(xué)生獨立思考或小組討論得出答案：同樣是從靜止開始運動到速度為24m/s，摩托車只用了四秒，而汽車用了六秒；故摩托車在0 到4 秒內(nèi)的變化率為，汽車在0～6s 內(nèi)的變化率為；這個變化率表明了它變化的快慢，所這以速度變化率可以用來比較速度變化的快慢。

圖5 位置、速度和加速度關(guān)系圖

旁白:這個速度的變化率就是這節(jié)課我們要學(xué)的加速度了,在學(xué)習(xí)第四節(jié)時，為了描述位置變化的快慢，我們用比值定義法得出了一個新的物理量：速度。由這個關(guān)系圖，我們不難看出位置、速度和加速的關(guān)系，既然位置用x表示，它的變化用Δx表示，而速度用v來表示，所以它的不就是可以用Δυ來表示嗎？以此類推，速度可以用表示，那么加速度是不是就可以用來定義嗎？由此可得它的定義式為可知它的單位是:米每二次方秒。

分析：在前四節(jié)的內(nèi)容中學(xué)過速度的概念，而速度又是一個用位移和所用時間的比值定義的一個物理量，同時也能幫助學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固一下比值定義法，所以可以通過類比的方式利用比值定義法來介紹加速度的定義和單位，使學(xué)生更容易接受加速度的概念。

4.汽車和摩托車剎車視頻，視頻播放過程自動記錄的數(shù)據(jù)。

圖6 在0 時刻開始剎車

圖7 若干秒后車子停下

問題設(shè)置：請各自求出他們的加速度并且比較大小，加速度的正負號代表什么？

分析：讓學(xué)生學(xué)會利用加速度公式計算加速度并且知道加速度的正負的物理意義，培養(yǎng)學(xué)生善于利用物理思維來研究問題的能力，同時使其進一步了解加速度的概念。

到這里就已經(jīng)完成加速度在新課中的導(dǎo)入任務(wù)了，教師便可以開展其他的授課環(huán)節(jié)了。

微課教學(xué)反思：

從這節(jié)課中，我們不難看出微課的優(yōu)勢，首先，在上課之初，學(xué)生注意力還不太集中，通過這場奇特的比賽視頻，激發(fā)學(xué)生的好奇心，可以很輕松的把他們的注意力轉(zhuǎn)移到課堂上來，讓他們對這節(jié)物理課產(chǎn)生興趣，同時也可以把本節(jié)課活躍的學(xué)習(xí)氛圍調(diào)動起來，讓學(xué)生體會探究物理知識的樂趣，以此提高學(xué)生的聽課效率。其次，在現(xiàn)實生活中，學(xué)生對有關(guān)于加速度這個知識有關(guān)的現(xiàn)象的關(guān)注比較少，也沒有速度，位移這些物理量直觀，再加上加速度這個概念本身就比較的抽象，如果按照傳統(tǒng)課堂授課方式，不借助其他輔助工具而進行單調(diào)的講解的話，會使學(xué)生在一時間無法接受，從而得浪費更多的時間去解釋，導(dǎo)致上課進度緩慢，教師上課效果不好，學(xué)生學(xué)習(xí)效率低。但是這節(jié)課中，我們利用了微課的視頻資源，通過生活中的真實例子，讓學(xué)生切實感受到了速度的變化，再借助類比的方式把加速度這個概念在學(xué)生腦海中構(gòu)建起來，使得學(xué)生對其有了初步的了解。此外，再根據(jù)swf 動畫，構(gòu)建汽車和摩托車在啟動和剎車的情境，利用記錄的數(shù)據(jù)進行計算分析，引導(dǎo)學(xué)生對加速度概念的進一步了解與鞏固。最后，這個微課資源不僅能用于課堂上，還能發(fā)送給學(xué)生，讓他們用于課前的預(yù)習(xí)和課后的鞏固，靈活多樣。教師也能根據(jù)課后學(xué)生的反饋信息、其他教師的評價或者自己在授課中發(fā)現(xiàn)的不足進行反思，不斷提高教學(xué)水平以及改善今后的教學(xué)情況。

6 總結(jié)與反思

本文初步研究了微課的一些基本內(nèi)容，包括它的概念、特點以及優(yōu)勢，了解到它是一種數(shù)字化且應(yīng)用性極強的微型教育資源，其主要特點有：內(nèi)容精簡、主題明確以及方便快捷等；其次，分別從高中物理的課程結(jié)構(gòu)好教學(xué)標(biāo)分析了高中傳統(tǒng)物理教學(xué)中的現(xiàn)況，發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)物理教學(xué)中教師、學(xué)生和教材三個方面存在不足，并以此為前提探究了它在傳統(tǒng)教學(xué)中的可行性和應(yīng)用策略，說明了它適用于當(dāng)前的高中物理課程結(jié)構(gòu)、符合教學(xué)高中物理教學(xué)的目標(biāo)要求以及能夠彌補高中物理教學(xué)中存在的不足；此外，還設(shè)計了一個以導(dǎo)入新課內(nèi)容為目的的微課設(shè)計，進一步分析它在高中物理教學(xué)中的作用，最后將其與傳統(tǒng)的高中物理教學(xué)模式進行對比分析，發(fā)掘它的積極作用與存在的不足。

微課符合新時代下教育的發(fā)展需求，其教學(xué)形式多樣化而且趣味性十足，實用性和可操作性都比較高，雖然也有自身的局限性，但總的來說，它也不失為一種改善傳統(tǒng)物理教學(xué)的有效手段，將它更多的應(yīng)用到高中的物理教學(xué)中，讓其與傳統(tǒng)的物理教學(xué)優(yōu)勢互補，以促進高中物理教學(xué)的發(fā)展。