微课在大学物理教学中的应用研究

孙婷婷　裴世鑫　陈志彤　张英

【摘要】微课作为一种新的教学方法和教学模式，具有短小有趣、主题突出、使用方便等特点，已经引起了教育者的广泛关注。如果能将微课教学的思想和理论延伸至高等教育教学，具体至大学物理课程的实践教学中去，想必会推动大学物理课程的实践教学改革。本文结合大学物理课程和微课的特点，通过分析传统大学物理教学中存在的各种问题，围绕微课在大学物理教学中的应用若干问题进行了探讨。

【关键词】微课 大学物理 教学设计

【Abstract】As a new teaching method and teaching mode， micro lessons have attracted more attentions from educators because of many advantages such as short and interesting video， outstanding subject， easy to use. If the thought and theory are extended to the higher education teaching of university physics， it maybe promotes the teaching reform of physics course. In this paper， combining with the characteristics of college physics course and various problems existing in the traditional university physics teaching， the application of micro lessons to college physics teaching are discussed.

【Key words】Micro lesson； College physics； Teaching design

【基金项目】南京信息工程大学校级教改项目（2015JY041）、物理与光电工程学院教改项目。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）01-0172-02

大学物理是理工类专业的一门基础课程。通过课程的学习，使学生熟悉自然界物质的结构、性质、相互作用及其运动的基本规律，为后继专业基础与专业课程的学习奠定必要的物理基础；使学生逐步掌握物理学研究问题的思路和方法，在获取知识的同时，使学生拥有建立物理模型、定性分析、估算与定量计算的能力；使学生掌握科学的学习方法和形成良好的学习习惯，形成辩证唯物主义的世界观和方法论。因此，大学物理课程在培养和提高学生科学素质、科学思维方法等方面，具有其他课程不可替代的作用。

随着2001年教育部颁发的《基础教育课程改革纲要（试行）》，课程改革正逐步深入推进，我国的基础教育越来越重视自主学习能力的培养。在教育部全面提高高等教育质量的战略部署的背景下，如何促进信息技术与学科教学的融合、应对信息化环境下学习的变革是高等教育工作者面临的一个重要课题。随着我国进入信息化社会，“微时代”已悄悄改变了我们的生活，而“微学习”也在慢慢进入我们的学习生活。微课作为一种新的教学方法和教学模式，具有短小有趣、主题突出、使用方便等特点，已经引起了教育者的广泛关注。如果能将微课教学的思想和理论延伸至高等教育教学，具体至大学物理的实践教学中去，想必会推动大学物理课程的实践教学改革。

1.微课的起源和概念

在国外，“微课程”的概念是由美国新墨西哥州圣胡安学院的David Penrose于2008年首次提出的[1，2]。微课程这个术语并不是指为微型教学而开发的微内容，而是运用建构主义方法化成的、以在线学习或移动学习为目的的实际教学内容。国内第一个对微课进行研究和探索的是胡铁生，他将微课定位为传统课堂学习的一种补充与拓展资源，能更好地满足学生对不同学科知识点的个性化学习和按需学习的需求[3]。2011年起，国内逐步开始对这一教学方式进行实践层面的研究和探索。

微课是指按照教学大纲及教学实践要求，以教学视频为主要载体，反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源有机组合。微课的核心内容是课堂教学视频，同时还包含与该教学主题相关的教学设计、素材课件、教学反思、练习测试及学生反馈、教师点评等教学支持资源。它既有别于传统单一的教学课例、教学课件、教学设计、教学反思等资源类型，又是在其基础上继承和发展起来的一种新型教学资源。

相对于传统教学课堂，微课具有主题突出、内容具体，资源构成“情景化”，教学时间较短、内容较少，成果简化、多样传播，反馈及时、针对性强等特点。微课选取的教学内容一般要求主题突出、指向明确、相对完整，它以短小的教学视频为主线，将教学设计、多媒体素材和课件、教师课后的教学反思、学生的反馈意见及学科专家的文字点评等教学资源，构成主题鲜明、类型多样、结构紧凑的主题资源包。

2.大学物理教学中“微课”的需求

一直以来高校的大学物理教学延续着夸美纽斯的传统课堂形式，教学活动以班级集体教学为主，教学过程以教师为中心进行[4]。传统大学物理教学中存在的问题主要有：课堂教学时间有限，教师和学生缺少交流互动；统一的教学进度和学生的个体差异存在矛盾；课后复习和答疑没有统一规划安排；教学内容受限，教师只能讲授较为重点的知识点，学生无法了解与课程相关的更多信息和资源；部分概念和规律 （如电磁学、静电场和量子物理等）比较抽象，在教学过程中很难能够通过宏观的现象去解释，对学生理解造成困难；对学生分析和解决问题的能力培养有限，少有学生能更进一步地思考课程中涉及的物理思想和方法。

围绕上述问题，如果将微课引入大学物理教学中，那么大学物理的教学将会从教学方式、教学内容、教学资源等方面得到极大的提高和改善。

（一） 满足学生个性化学习的需求

微课的设计一般都是围绕着某个知识点进行的，教学目标相对单一，指向性明确。“微课”视频时长通常都在十分钟左右，比较符合学生的视频驻留规律和学习认知特点，能让学生高效完成学习任务而不会感到疲劳和注意力分散。学生可以将其下载到智能手机、平板电脑等设备上，利用零碎时间随时随地进行学习。并且，学生可以根据不同的接受程度选择适合自己的学习内容，实现真正意义上的自助式学习。

（二）克服教学内容较为复杂和抽象的困难的需求

大学物理部分内容具有知识点繁多、概念规律高度抽象性的特点，学生不易理解和掌握。通过将教学内容微课化，使整体内容适度地分解成为一个个微小的学习过程，令学习目标更加清晰明确。同时，借助丰富的媒体表现形式，使抽象的教学内容更加直观化，易于理解。

（三）提高课堂教学的效率的需求

微课化后的大学物理课程作为辅助性学习资源，既可以用于学生课前自学预习，也可以用于教师课堂教学，还可以用于课后辅导、复习。学生可以在课前通过反复观看微课视频进行课前预习，课堂则重在开展师生交流、小组讨论。这样不仅使学生自主学习能力得到培养，同时可以提高课堂教学的效率。

（四）补充和拓展知识的需求

教师可以将拓展的知识点和内容制作成微课视频，供学生进行自主学习，从而拓宽学生的科学思维和知识面，以弥补大学物理课堂学时有限而不能将丰富的物理方法和前沿知识传播给学生的遗憾。

3.大学物理教学中微课的设计原则

结合微课的资源构成、特点等因素，同时考虑到大学物理课程教学的内容和特点，下面对大学物理教学中微课设计应遵循的原则进行了探讨和总结。

（一）以学习者为中心的原则

在设计微课之前，我们首先要明确的一点是要以学习者为中心。在大学物理教学活动中，微课的受众对象是学生，因此学生的学习体验、学习成果是评价微课效果的最直接的指标。在微课设计前期，要明确学生的现实基础；在课程内容组织方面，应充分考虑学生的学习需求；在学习活动的设计过程中，要充分体现学生的主体地位，调动其学习主动性，从而激发学习兴趣。

（二）体现趣味性的原则

大学物理微课作为一种辅助性学习资源，在实际的应用中，主要还是依靠学生独自完成学习。大学物理学习的过程难免枯燥，很容易造成学生注意力不集中的情况。并且，不像传统课堂那样有教师的管理和监督，容易出现学生学不进去就索性关闭课程，造成了学习的中断。因此，在大学物理“微课”的设计过程中，要充分融入趣味性的原则，即在课程内容的选择上要体现趣味性、在学习活动的安排上要体现趣味性、在言语的表达上要体现趣味性、在素材内容的呈现方式上要体现趣味性。比如，对于光的本性的教学，我们都知道波动说和微粒说两种观点进行了长期的辩论。先是微粒说占主导地位，后来因为光的衍射等现象的发现，波动说被人们广泛接受。1877年，赫兹在进行电磁波的发射和接受实验过程中偶然发现了光电效应现象，关于光的本性的认识又陷入了困境。直到普朗克提出了量子假说后，爱因斯坦发展了量子理论并提出了光子说，指出光具有波粒二象性，才科学完整的揭示了光的本性。在这里，可以充分利用动画等媒体展现方式，通过提出“波粒二象性中的波是不是指经典的波”、“波粒二象性中的粒子是不是指经典的粒子”等问题引起学生的兴趣，使这一抽象、复杂的物理问题变得生动有趣。

（三）教学内容适度分解的原则

大学物理微课是针对教学内容中的某个知识点或者教学环节而设计的学习资源，微课的“微”并不等同于学习内容上的绝对微小，因此不能将知识点随意划分力求微小。这样会导致大学物理教学内容的支离破碎，造成知识连续性和整体性的缺失。在大学物理教学内容的分解过程中，要充分考虑学生的学习准备情况、现有认知能力、学习特点，还要对所要讲授的知识点进行分析，包括：该知识点的性质及在整个知识结构中的作用、与其他知识点的逻辑关系、教学难易程度及教学要求等。此外，还应考虑授课时间、教学策略、教学目标等因素。

（四） 开放、交互的原则

在大学物理微课设计的具体表现形式上，要体现开放性原则和交互性原则。在微课教学视频中，由于学生与教师在物理意义上有时空的分隔，使得学生不能和教师进行同步交流，因此可能会存在学生对教师的存在感慢慢削弱的情况。这就提醒我们在进行课程设计时更要注重交互性原则，恰当地设计交互活动，以提高教学效果。对于课程的开放性，主要体现在学习者参与的开放性、课程内容的开放性、传播渠道的开放性等几个方面，使学生在任何地方、任何时间都能自由地获取课程，自主选择内容进行学习。

4.结束语

本文结合大学物理课程和微课的特点，通过分析传统大学物理教学中存在的各种问题，对微课在大学物理教学中的应用若干问题进行了探讨。大学物理微课借助计算机强大的计算和演示功能，可以很大程度上弥补大学生在感性认识方面存在的不足，有利于学生仔细观察，深入理解物理过程的细节，加深学生对物理现象质的理解。此外，与受时间、空间限制的传统课堂不同，基于网络媒介的微课资源绝大多数具有开放性、共享性的特点，因此学生可以随时随地地调看自己所需要的信息并且能相互交流学习经验，实现超越时空的资源共享。同时，我们也应该认识到，微课是对传统教学的有益补充，并不能够完全代替课堂教学，因此大学物理微课程并不是传统课堂教学的片段或者压缩，也不是所有的知识点和内容都适合设计成微课。微课作为一种新兴的教学资源模式，还不够成熟与完善，需要对其进行积极的探索与研究，使其在教学中充分发挥积极作用，提高教学效果。

参考文献：

[1]Shieh D. These lectures are gone in 60 seconds[J]. The Chronicle of Higher Education， 2009， 55（26）： A1-A13.

[2]关中客.微课程[J]. 中国信息技术教育， 2011， 17： 14.

[3]胡铁生.“微课”： 区域教育信息资源发展的新趋势[J]. 电化教育研究，2011，10： 61-65.

[4]李伟军，郭萍.微课资源在大学物理教学中的应用研究[J].学周刊理论与实践，2015， 7： 8.