巧用微課培育學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)

陳大年　林欽

摘? ?要：微課應(yīng)用于教育教學(xué)是現(xiàn)代教育技術(shù)與學(xué)科教學(xué)深度融合形式之一，本文闡述了在物理課堂新課和習(xí)題教學(xué)中如何結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和知識(shí)特點(diǎn)適時(shí)利用微課，促進(jìn)學(xué)生物理觀念的形成、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、提升學(xué)生的科學(xué)探究能力、培育學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感等學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)多種方式全面育人。

關(guān)鍵詞：微課;培育;物理;核心素養(yǎng)

微課是利用簡(jiǎn)短視頻闡述學(xué)科性知識(shí)或記錄學(xué)科現(xiàn)象，它將知識(shí)以形象化、生動(dòng)化、具體化、立體化的方式呈現(xiàn)。微課短視頻一般不超過5分鐘，它利用音效、動(dòng)面、視頻等多媒體技術(shù)手段，使形象知識(shí)更具有生動(dòng)性、抽象知識(shí)更富有立體性，它可以讓人們更加直觀生動(dòng)地感受學(xué)科知識(shí)，促進(jìn)人們對(duì)知識(shí)的深入理解與領(lǐng)悟。在當(dāng)下大力推行育人方式改革背景下，如何讓信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)深度融合實(shí)現(xiàn)全面育人，微課運(yùn)用于課堂教學(xué)可以提高課堂的生成性、形象性、生動(dòng)性、生態(tài)性，極大地優(yōu)化課堂教學(xué)內(nèi)容;在物理課堂新課和習(xí)題教學(xué)中可以根據(jù)學(xué)科和知識(shí)特點(diǎn)，巧妙地運(yùn)用微課促進(jìn)學(xué)生的物理觀念的形成、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、提升學(xué)生的科學(xué)探究能力、樹立學(xué)生的科學(xué)的態(tài)度和強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任意識(shí)[ 1 ]。

1? 巧用微課促進(jìn)學(xué)生物理觀念的形成

物理的概念和規(guī)律是物理學(xué)知識(shí)的重要內(nèi)容[ 1 ];是物理觀念重要的源泉;在物理教學(xué)中可以結(jié)合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，借助微課將物理學(xué)的概念和規(guī)律提煉與升華成物理的觀念。例如在高中“彈力”的教學(xué)中，可以用蹦床運(yùn)動(dòng)員在蹦床的彈性床面上下運(yùn)動(dòng)的微視頻課開展教學(xué)活動(dòng)（圖1）。在視頻慢放過程中引導(dǎo)學(xué)生觀察蹦床床面的變化、運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)過程中速度、上下運(yùn)動(dòng)高度等變化情況，觀后通過對(duì)視頻中床面、運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)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(shì)能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)化等物理核心概念和規(guī)律的教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生通過對(duì)實(shí)際物理現(xiàn)象和問題的分析與解決，逐步從物理學(xué)視角形成運(yùn)動(dòng)與相互作用、能量等最基本的物理觀念，不僅如此，還可以結(jié)合視頻內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注體育盛事，普及蹦床比賽知識(shí)，熱愛體育運(yùn)動(dòng)，感受運(yùn)動(dòng)之美，運(yùn)動(dòng)員奮力拼搏奪冠的精神也可以讓學(xué)生在獲得民族自豪感的同時(shí)增強(qiáng)自信，提升學(xué)生為祖國(guó)發(fā)展拼搏的社會(huì)責(zé)任感。因此在教學(xué)中可以根據(jù)學(xué)生認(rèn)知和知識(shí)內(nèi)容的特點(diǎn)，選取恰當(dāng)?shù)奈⒄n可以更有效地促進(jìn)學(xué)生物理觀念的形成。

2? 巧用微課課外延伸，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，物理教學(xué)活動(dòng)通常將教材作為教學(xué)的主體，實(shí)施和開展是一種封閉式的課堂教學(xué)，這樣不僅不利于學(xué)生學(xué)習(xí)廣度和深度的拓展，還會(huì)限制和束縛學(xué)生的物理思維發(fā)展，抑制學(xué)生能力得提升。為了改變這種現(xiàn)狀，教師可以借助微課為學(xué)生們呈現(xiàn)和展示課外的物理知識(shí)和內(nèi)容，拓展課堂教學(xué)的容量，將學(xué)生的學(xué)習(xí)視野由物理教材轉(zhuǎn)向社會(huì)和生活，從而有效拓展學(xué)生的知識(shí)視野和學(xué)習(xí)深廣度，讓學(xué)生的思維能力得到有效的發(fā)展和提升。例如在學(xué)習(xí)“動(dòng)能和動(dòng)能定理”這部分知識(shí)時(shí)，為了培養(yǎng)學(xué)生們的科學(xué)思維能力，可以借助微課視頻，將本節(jié)課程的內(nèi)容與其他單元的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合，將動(dòng)能定理與牛頓第二定律之間的關(guān)系整合到微課中，讓學(xué)生們了解動(dòng)能定理更多方面的知識(shí)，從而發(fā)散學(xué)生們的思維。這樣一來，通過微課將動(dòng)能和動(dòng)能定理知識(shí)巧妙地延伸到課外，有效培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維能力，提高了學(xué)生的理解能力。

在習(xí)題教學(xué)中針對(duì)一些基于原生態(tài)的情境問題設(shè)置的習(xí)題，學(xué)生在這類習(xí)題的研學(xué)過程中原生態(tài)的情境難以在頭腦中再現(xiàn)，更是無法將情境建構(gòu)成物理模型，嚴(yán)重制約了學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展，為此可以借助微課視頻將題目中的情境還原或再現(xiàn)出來，然后再引導(dǎo)學(xué)生用物理學(xué)的視角對(duì)其呈現(xiàn)的情境或現(xiàn)象，從事物的本質(zhì)、內(nèi)在聯(lián)系以及所涉及的規(guī)律和相互的關(guān)系加以分析、構(gòu)建合理的物理模型，最后借助模型應(yīng)用物理規(guī)律進(jìn)行科學(xué)推理、論證求解。微課在習(xí)題教學(xué)過程中的應(yīng)用使得習(xí)題的育人價(jià)值得以充分挖掘，也極大地發(fā)揮習(xí)題的育人功效。下面以一道動(dòng)量定理應(yīng)用的習(xí)題為例：

用豆粒模擬氣體分子，可以模擬氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原理。從距秤盤80 cm高度把1000粒豆粒連續(xù)均勻地倒在秤盤上，持續(xù)作用時(shí)間為3 s，豆粒彈起時(shí)豎直方向的速度變?yōu)榕銮暗囊话?。若每個(gè)豆粒只與秤盤碰撞一次，且碰撞時(shí)間極短（在豆粒與秤盤碰撞的極短時(shí)間內(nèi)，碰撞力遠(yuǎn)大于豆粒受到的重力），已知1000粒的豆粒的總質(zhì)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(duì)學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知水平來說，最大的困難是基于真實(shí)的情境構(gòu)建物理模型，如果能順利建構(gòu)模型，那么選取研究對(duì)象進(jìn)行受力和狀態(tài)分析、應(yīng)用動(dòng)量定理求解就容易多了。課前教師在實(shí)驗(yàn)室依習(xí)題情境錄制了一段豆子下落后與秤盤作用的視頻（圖2），習(xí)題教學(xué)中學(xué)生觀看完視頻后很快就聯(lián)想到已學(xué)習(xí)過的高壓水槍采煤的流體模型建構(gòu)，在老師的引導(dǎo)下學(xué)生選取Δt時(shí)間內(nèi)與秤盤作用的質(zhì)量為Δm豆子為研究對(duì)象，應(yīng)用動(dòng)量定律，問題就很快得以解決了。

3? 巧用微課提升學(xué)生科學(xué)探究能力

教師教學(xué)中可以借助現(xiàn)代化技術(shù)建立微課平臺(tái)，如QQ群、百度網(wǎng)盤等來推動(dòng)資源共享，有助于學(xué)生更加方便、靈活獲取微課資源，用于自主研學(xué)活動(dòng)，從而提高學(xué)生的物理學(xué)科綜合素養(yǎng)。老師可以將自己制作或收集的優(yōu)質(zhì)微課資源上傳到平臺(tái)，學(xué)生在研學(xué)過程中可以自主從微課平臺(tái)下載自己所需的微課，學(xué)生也可以將自己的學(xué)習(xí)體驗(yàn)活動(dòng)錄成微課小視頻上傳到平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)化，借助微課平臺(tái)開展學(xué)生與學(xué)生、教師與學(xué)生之間的評(píng)價(jià)、交流、探討，同學(xué)間還可以互相解疑答惑，實(shí)現(xiàn)共同進(jìn)步，促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。

在傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師更多的是講實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)，而給學(xué)生自我實(shí)驗(yàn)和展示機(jī)會(huì)太少，學(xué)生們沒有自主思考的時(shí)間與實(shí)驗(yàn)探究機(jī)會(huì)，或是自己實(shí)驗(yàn)時(shí)不知其原理、不會(huì)操作、不懂探究，造成學(xué)習(xí)效益低下、探究能力缺失，為了改變這種現(xiàn)狀，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師可以在課前將實(shí)驗(yàn)原理和注意事項(xiàng)、演示的過程等做成微課，將更多的時(shí)間留給學(xué)生親自實(shí)驗(yàn)，讓他們真正參與到實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中。在實(shí)驗(yàn)過程中如果遇到疑惑還可以重復(fù)多次利用微課觀看實(shí)驗(yàn)操作的步驟、實(shí)驗(yàn)原理，觀摩教師實(shí)驗(yàn)操作。例如在描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器分壓接法一直是學(xué)生最棘手的問題，課前教師在實(shí)驗(yàn)室采取邊操作邊講解的方式錄制微課小視頻（圖3），通過網(wǎng)絡(luò)推送至每個(gè)學(xué)生電腦終端，學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中可以反復(fù)觀摩并實(shí)踐。直至學(xué)生完全掌握這種接線方法，并且在實(shí)驗(yàn)中可以充分的理解滑動(dòng)變阻器分壓和限流接法的原理及作用，為學(xué)生開展電學(xué)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)探究打下了堅(jiān)實(shí)的論理和實(shí)踐的基礎(chǔ)。

另外同學(xué)們也可以將自己的實(shí)驗(yàn)操作或探究過程錄成視頻，做成微課分享到平臺(tái)，同學(xué)們之間、師生之間可以開展多角度多層次的教學(xué)反饋與評(píng)價(jià)，這樣不僅可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生們積極參與科學(xué)探究活動(dòng)的積極性，還可以給學(xué)生更多的自己實(shí)踐、自我展示的機(jī)會(huì)，從而多角度、多層次地實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主探究物理學(xué)科知識(shí)與規(guī)律的科學(xué)探究能力。例如同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)力的平行四邊形定則后，教師布置學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該定則，同學(xué)們利用課余時(shí)間自由組合，以小組的形式設(shè)計(jì)了八種最具有典型的驗(yàn)證的方案，并把自己的實(shí)驗(yàn)過程制作成微視頻，分享到班級(jí)的QQ群共享文件中，老師還利用問卷星APP對(duì)這八種的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行投票選出了三個(gè)最具有創(chuàng)意的方案，并進(jìn)行了表彰，在這項(xiàng)活動(dòng)中同學(xué)們既收獲物理知識(shí)、提升了自主科學(xué)探究的能力，也激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的濃厚興趣。

4? 巧用微課培育學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感

立德樹人是教育工作的根本任務(wù)，也是教育初心，它應(yīng)該貫穿教育教學(xué)的始終。在物理教學(xué)活動(dòng)中可以結(jié)合教學(xué)的知識(shí)內(nèi)容，融合德、智、體、美、勞“五育”教育，選擇播放與教學(xué)知識(shí)內(nèi)容相關(guān)的微課視頻，既可以活躍課堂氣氛、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣，又可以實(shí)現(xiàn)物理課堂教學(xué)潤(rùn)物無聲地的全面育人效果。例如，在“交變電流的產(chǎn)生及描述”這節(jié)課的教學(xué)活動(dòng)前播放世界各國(guó)百年發(fā)電量的對(duì)比視頻（圖4），視頻中隨著時(shí)間變化中國(guó)的發(fā)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(shí)的年發(fā)電量遙遙領(lǐng)先世界各國(guó)，學(xué)生在觀看過程中對(duì)中國(guó)發(fā)電量的增速感到由衷的自豪與驕傲，強(qiáng)烈的民族和家國(guó)情懷油然而生，同時(shí)增大了學(xué)生認(rèn)識(shí)、探究、應(yīng)用交變電流相關(guān)知識(shí)的內(nèi)驅(qū)力，產(chǎn)生了強(qiáng)大的學(xué)習(xí)欲望。教學(xué)活動(dòng)中通過微課視頻的應(yīng)用培育了學(xué)生愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感的學(xué)科素養(yǎng)。

總之，微課在高中物理教學(xué)中的巧妙應(yīng)用不僅可以突出教學(xué)重點(diǎn)、有力的突破教學(xué)中難點(diǎn)問題，提高課堂教學(xué)效率，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效益，而且還可以從中獲取物理學(xué)科必備知識(shí)、訓(xùn)練學(xué)科的關(guān)鍵能力、提升學(xué)科的核心素養(yǎng)[ 1 ]、豐富學(xué)生積極向上的精神、陶冶正能量的情操等方面培育學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，從而發(fā)揮它在教育教學(xué)中全面育人獨(dú)特功效，因此教師在教學(xué)準(zhǔn)備中可以深入研究物理知識(shí)體系，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、以及學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和認(rèn)知特點(diǎn)進(jìn)行微課的制作。在教學(xué)中因事而宜，巧妙地利用微課激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望和興趣，讓學(xué)生在怡悅氛圍中享受學(xué)習(xí)的樂趣，培養(yǎng)良好的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣、探究學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新學(xué)習(xí)意識(shí)，為未來的學(xué)習(xí)和工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中華人民共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（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(xué)題目的爭(zhēng)論引發(fā)的思考[J] .教育與裝備研究，2018（11）：48-50.