创新物理课堂教学模式 落实课堂教学的实效性

商俊博

摘 要：用“探究感应电流的方向与磁场方向和磁场的变化的关系”这一教学案例阐述微课程理念在物理课堂教学中的具体运用，并展示了“问题探究三步式”教学法在微课程的设计与应用上的独特优势。

关键词：课堂教学；微课程；案例；反思

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）4-0031-5

微课程（Microlecture），应该是微型课程的简称。微课程又称为短期课程、课程组件，是一个简化了的、细分的教学过程。微课程可以是以知识点为主题组织起来的相对独立与完整的单元课程，也可以是一个有控制的实践系统，它使学生和教师有可能集中解决某一特定的教学行为，或在有控制的条件下进行学习；微课程还可以是教者与学习者围绕某一问题或某一情景而形成的目标明确、内容短小精悍的教学活动。

课程有广义与狭义之分，教师的每一节课都可以理解为一个课程，每一个知识点的学习亦是一个微课程。无论是每节课还是每个知识点的学习，都应该有完整的教学计划与设计，这样才能使知识具备完整性与逻辑性，达成培养目标，满足学生个性发展的需要。

1 微课程理念的背景

在国外，较早出现“微课程”这个概念，它最早是由美国新墨西哥州圣胡安学院的高级教学设计师戴维·彭罗斯于2008年秋首创的。他运用建构主义方法以在线学习或移动学习为目的，设计了大约只有60秒长度的视频以展示实际的教学内容。后来，戴维·彭罗斯被人们戏称为“一分钟教授”（the One Minute Professor）。

在我国，清华大学世纪教育研究院专家团队提出了“提分微课程”概念，即是集合了国内重点学校百名一线教师推出的“短时高效”的精品课程。该课程采用“题型精讲—方法传授—考点归纳”三位一体的教学模式：即以重点常考题型为出发点，精讲解题方法及过程，并进行重要考点归纳。这是一套符合现代学生学习特点的高清视频系列课程，每个视频课程的播放时间在10分钟左右。

2 物理课堂教学中的微课程

在中学物理课堂教学过程中，可以将课堂教学的重点内容分解为4～5个结构单元，每个结构单元称之为微课程。每个微课程都有其明确的教学目标，都有其构思精妙的教学程序，都有能体现培养学生三维目标的方法与技巧。

微课程所用时间约为八分钟到十分钟为宜。之所以将每个微课程的学习时间定为八分钟到十分钟，有其充分的教育心理学依据。教育心理学研究表明：学生对某知识的学习兴趣与注意强度历经“激发初态—增至最大—逐渐衰退”几个过程，整个历程约为10 min左右。因而，运用微课程理念进行教学，能最大程度地利用学生的心理发展特点。

学生在微课程教学设计环节的引领下进行自主学习，然后互教互学、质疑释疑、共同建构、迁移应用等，有针对性地进行学习，且能够系统掌握所学知识。整个课堂教学紧紧围绕学生的学习活动展开，学生在活动中体验，在探究中生成，在互动交流中共享，在教师点拨中明晰疑惑与建构知识体系，在迁移应用中巩固知识和发展能力，在选择性学习中发展个性特长，真正实现学生全面发展和个性成长的教学培养目标。

3 微课程理念促进了教学方法的改革

几年来，在教育学、心理学相关理论的支撑下，我们积极参加课程改革和实验创新与改进，积极开展教育教学研究工作。在微课程理念的引领下，成功构建了高效课堂教学模式——“问题探究三步式”教学法，并在市、县范围内普遍应用。它是一种基于“问题式”学习基础上的建构式教学方式。它将学生置身于一系列映射真实情境的问题之中，以积极的问题解决者的身份解决问题，使学生掌握课程要求的基础知识和基本技能，同时也培养学生的批判性思维和问题解决能力。

“问题探究三步式”教学法包含问题导入、探究深化、总结反思三个步骤。每个步骤都精心设计针对所学新知识的一系列问题，学生通过自学、交流、互动、质疑等学习活动来解决问题。“问题探究三步式”教学法的精髓是“知识问题化、问题层次化”。因为是问题导学，所以激发了学生的学习兴趣；因为问题具有思考性，所以引发了思维的探究；因为是问题的不断深化与反复应用，所以知识的学习得到了熟练与巩固。所有的教学目标是通过学生间相互讨论，师生间相互讨论，营造一个充分民主的课堂教学氛围而达成的。既能培养学生发现问题、勇于探索的良好品质，也能为学生的人生发展奠定基础。

在物理课堂教学过程中运用“问题探究三步式”教学法将物理知识分为若干个相对独立的单元，即微课程，对每个微课程进行合理的教学设计，明确微课程的教学任务与目标，构建微课程的教学程序，设计微课程中层次分明的系列问题，并用问题引领学习与研究，教学效果比较显著。

4 物理课堂教学中的微课程设计案例与解析

以普通高中课程标准实验教科书物理选修“3-2”所属“楞次定律”这一教学案例的设计为例。在教学过程中“探究感应电流的方向与磁场方向和磁通量变化的关系”是本阶段教学的重、难点，考虑到学生在自主探究过程中容易出现以下几方面的问题：①线圈的缠绕方式学生不会看；②学生不会根据灵敏电流计的偏转判断电路中电流的方向；③感应电流的方向、磁场方向、磁通量变化三者之间的关系复杂，学生很难在纷繁的数据中总结出规律；④应记录线圈中电流的方向，而学生更容易想到的是记录灵敏电流计中电流的方向；⑤感应电流产生磁场的方向、原磁场方向、原磁场的变化三者之间的关系获得后，要总结出楞次定律也比较困难。特将本阶段教学内容设计为“相信你会识别”“相信你会设计”“相信你会变通”“相信你会总结”这四个微课程单元。

4.1 微课程单元“相信你会识别”——介绍器材的使用

【问题1】认真观察实验，试分析感应电流方向与指针偏转的关系。

【探究】结合实验器材，你会识别线圈的缠绕方式吗？

【再探究】教师可采用事先给线圈的两个接线柱标记上A、B，直接告知学生俯视时从A到B线圈是如何缠绕的，并让学生在图1（a）中画出线圈的缠绕情况。

注：①该问题是难点但不是重点，处理到不干扰学生进一步的探究即可，不要处理的太多。

②教师事先标记接线柱的符号不是随意的，要做到所有线圈的统一。

③如果实验中所用线圈是图1（b）所示情况，该问题对学生不存在难度。

【探究】观察实验，你能发现感应电流方向与指针偏转的关系吗？

【再探究】感应电流的方向没法确定，是因为电流表的指针偏转与电流方向的关系不明确。能否设计一个实验判断出感应电流方向和电流表指针偏转的关系？

教师演示实验，得出结论：灵敏电流的指针向哪个方向偏转，电流就从哪个方向流入电流表。

注：该部分也不是实验的重点，教师演示即可。

【总结反思】该微课程的教学目标是让学生明确“感应电流方向与指针偏转的关系”。教学程序设计为：通过识别线圈上导线的缠绕方式，让学生知道导线中电流的流向；通过教师演示，明确感应电流方向与指针偏转的关系，即：灵敏电流的指针向哪个方向偏转，电流就从哪个方向流入电流表。

4.2 微课程单元“相信你会设计”——引导学生设计实验表格

【问题2】感应电流的方向和磁通量的变化以及磁场方向有什么关系？

【探究】感应电流的方向、磁场方向、磁通量的变化三者之间的关系复杂，学生在数据记录时往往不够直观。为了更方便地归纳出它们之间的关系，我们采用设计表格的方法记录分析数据。

【再探究】为了更方便地归纳出它们之间的关系，我们可以采用表格1来记录数据。

【总结反思】该微课程的教学目标是让学生初步探寻“感应电流的方向和磁通量的变化以及磁场方向关系”方法。教学程序设计为：通过提出问题并发现在解决问题过程中可能遇到的困难，引导学生采取设计表格的方式来分析问题；通过鼓励学生探究问题的新解决方式并对其不断加以完善，培养学生积极解决问题并自主探究解决问题最优方案的能力。

4.3 微课程单元“相信你会变通”——通过实验形成认知冲突，进一步整合表格

【问题3】同样的线圈，为什么在磁场方向相同、磁通量变化相同的情况下，得到了相反的结论？

【探究】学生通过实验完成表格，展示数据。发现：不同组别得到的电流方向不同。

组别1：记录的实验数据如表3所示。

【再探究】结合实验中出现的不同现象，教师引导学生带着问题进行组间交流讨论。

学生们通过分析会发现，如图2所示的两组电路连接情况不同，电流表中的电流方向不同，但线圈中的电流方向相同。看来表格中应记录的是线圈中感应电流的方向。

【总结反思】该微课程的教学目标是让学生深入探究“感应电流的方向和磁通量的变化以及磁场方向关系”的方法。教学程序设计为：通过实验中出现的不同现象，形成认知冲突，引导学生整合不同的设计方案，使得探究方案最优化。

4.4 微课程单元“相信你会总结”——完成修改后的表格，总结规律

【问题4】请同学们进一步归纳总结出线圈中感应电流的方向与磁场方向和穿过线圈磁通量变化的关系。

【探究】教师引导学生分析：电流表中的电流方向不同，但线圈中的电流方向是相同的。因此，表格中应记录的是线圈中感应电流的方向，并继续完善表格，如表5所示。

注：学生不可能找到感应电流方向与磁场方向和穿过线圈磁通量变化的关系，教师可引导学生寻找感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系。

【再探究】磁场的方向与线圈中电流方向所在的平面垂直，因此很难找到它们之间的关系。而线圈中电流产生磁场的方向与原磁场方向在同一直线上，就容易找到它们的关系了，如表6所示。

学生初步总结：磁通量增大时，感应电流磁场方向与原磁场方向相反；磁通量减小时，感应电流磁场方向与原磁场方向相同。

注：感应电流产生磁场的方向、原磁场方向、原磁场的变化三者之间的关系获得后，要总结出楞次定律也比较困难。教师可引导学生总结感应电流磁场对原磁场起什么作用。

学生进一步总结：磁通量增大时，感应电流磁场对原磁场磁通量起阻碍作用；磁通量减小时，感应电流磁场对原磁场磁通量起加强作用。

【总结反思】该微课程的教学目标是让学生通过实验归纳总结“感应电流的方向和磁通量的变化以及磁场方向的关系”。教学程序设计为：在形成最优探究方案的基础上进行实验验证，结合实验现象认真填写表格，先让学生初步总结规律，教师引导学生进一步提炼语言，得出楞次定律。

在“探究感应电流的方向与磁场方向和磁场的变化的关系” 微课程设计中，教师通过对重要知识点的提炼，用由浅入深的问题构建起一个个微课程单元，极大地激发了学生的学习兴趣，有效地集中了学生的注意力，将学生逐步引入知识的殿堂。四个微课程单元目标鲜明又相辅相成，“相信你会识别”解决的是学生探寻研究方案的问题；“相信你会设计”解决的是学生应用能力的问题；“相信你会变通”解决的是学生灵活应变的问题；“相信你会总结”解决的是学生自我认知的问题。从表现形式看，微课程内容直接指向具体问题，关注“小现象、小故事、小策略”，主题突出，一课一事，层层剖析，有深度，能启发，有思考，形式新颖，便于传播。

以上所述，是笔者运用微课程的理念对物理课堂教学进行优化设计，并取得显著教学效果的管见，愿接受物理界同行的批评与指教。从某种角度讲微课程不只是课程，其意义更在于它产生的过程，作为一种草根的教研方式，微课程是教育教学思考与教育信息化的结合体，是教师专业成长的重要载体和途径。伴随课程改革与创新的不断深化，愿每一位教师都积极置身于课程改革、教学方法创新的大潮之中，用我们的实际行动共同谱写教育教学改革的壮丽篇章。

参考文献：

[1]章志光.心理学[M].北京：人民教育出版社，1985.

[2]沈建民.物理课程与教学论[M].北京：科学出版社，2011.

[3]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2004.

[4]张卓玉.现代教育思想[M].北京：北京师范大学出版社，1998.

（栏目编辑 李富强）