基于微课的大学物理探究性实验教学研究

陈赛艳 杨达莉

摘要：微课以“微视频”为核心，包含与教学相配套的“微教案”、“微练习”、“微课件”、“微反思”及“微点评”等支持性和扩展性资源，从而形成一个半结构化、网页化、开放性、情境化的资源动态生成与交互教学应用环境[1]。微课能够较好地让学生学习的时间和空间得到延伸和扩展，也能够让有限的实验资源得到有效的利用，从而促进探究性实验的有效教学。

关键词：微课；大学物理；探究性实验

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）19-0271-02

一、引言

随着课程改革的深入开展，我国的基础教育越来越注重学生自主学习和创新能力的培养。探究性实验作为大学物理实验中必不可少的组成部分，对于培养学生的自主学习和创新能力有着重要的作用。大学物理实验是高等理工科院校对学生进行通识教育的必修基础课程，是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。大学物理实验课程的覆盖面广，具有丰富的物理思想、方法、手段，同时又能提供综合性很强的实验训练，是培养学生科学分析能力、提高科学素质的重要基础。然而，当前的教育模式却制约着探究性实验教学的开展，教师往往只关注实验的結果而忽视了探究的过程，如何在大学物理实验课程中培养学生的各种能力仍然是一个重要课题。微课又名微型课程，是基于学科知识点而构建的新型网络课程资源。微课以“微视频”为核心，包含与教学相配套的“微教案”、“微练习”、“微课件”、“微反思”及“微点评”等支持性和扩展性资源，从而形成一个半结构化、网页化、开放性、情境化的资源动态生成与交互教学应用环境[1]。微课能够较好地让学生学习的时间和空间得到延伸和扩展，也能够让有限的实验资源得到有效的利用，从而促进探究性实验的有效教学。

二、大学物理实验教学现状分析

目前，在高等理工科院校，大学物理实验的教学往往还是传统的以教师讲授为主的教学模式。探究式教学是近年来出现的教学模式，是指学生在学习概念和原理时，教师只给他们一些事例和问题，让学生自己通过阅读、观察、实验、思考、讨论、听讲等途径去独立探究，自行发现并掌握相应的原理和结论的一种方法。虽然，目前许多院校的教师在大学物理实验课程中采用了探究式教学，但由于各方面条件的限制，仍未有明显的效果。分析其原因，主要有以下几个方面。第一，现在的大学物理实验课上，学生只是形式地去做实验，在实验之前，大多数学生就已经知道了实验结果。因此，学生们做的实验只是根据老师的做法机械性完成就可以了，这就失去了实验课本身的意义，很难激发学生的创新意识和独立思考的能力。第二，大学物理实验仍然传承了传统的教学模式，老师在上面讲，学生在底下听。并且在讲的过程中，大多数老师都会把实验过程亲自演示一遍，这样学生就知道了实验结果，对实际操作也就失去了兴趣，更别说创新了。第三，实验后，老师一般都是根据学生的实验报告单来给学生成绩的，有些学生为了得到好的成绩甚至会去窃取别人的实验数据，使得实验失去了它真正的意义，并且这样的评分标准也根本无法反映学生的实际操作能力和创新探索能力。第四，在实验过程中，有的学生做不出实验结果不是因为实验步骤或原理错误而是因为实验仪器损坏。我国大多数院校的大学物理实验室的仪器过于陈旧，加上个别学生的人为损坏使得仪器的精度下降，而学校又没有足够的经费来更换新的仪器，因此学生只能在有限的仪器下进行简单的实验，严重影响了学生创新探索能力的培养。第五，教学课时严重阻碍探究式教学的实施。近年来，各院校为了追求各专业的考研率和就业率，大学物理实验等非考研课程的课时遭到严重挤压。

三、探究性实验

探究性实验是把探究的科学性和实践性相结合的一种实践形式，探究性实验区别于传统的演示实验，它更加重视规律的探究和实验技能的培养，在实验的过程中强调学生的主体作用，要求学生亲自动手，在学习和研究的过程中获得感性体会的一种实验形式。在探究性实验的过程中，教师只是一个实验的组织者、咨询师和促进者，学生以探究者的身份亲自动手，这一过程就类似于科学家的科学研究实验，更加强调了实验的独立性和合作性，这种实验更能引起学生的学习兴趣，激发他们的创新意识。

探究性实验在教学中主要应用于物理和化学实验，传统的物理实验，是通过教师的演示让学生以观察者的身份认识物理实验所揭示的物理现象，可是传统的演示实验只是通过表演让学生从感官的认识上升到理性的认知，这一过程忽视了认知的阶段性和科学性，探究性的物理实验则是让学生从做中学、从学中感知、从感知中探究实践认知，从认知中升华，把感性认知巧妙转化为学生的理性认知，既不给学生造成认知的被动也不会给学生带来学习的压力。探究性物理实验采用的师生互动的实验方式，能有效拓展学生的思维空间，把本来枯燥、深奥的物理实验变得快乐有趣，这也是寓教于乐的实验形式，学生完全摆脱课本和演示实验的束缚，可以尽情想象自由发挥，在综合分析实验结果的基础上激发了学生的探究热情，培养了学生的学习兴趣，达到了实验教学的目的。

四、大学物理实验微课资源的设计

（一）微课的制作要求

微课虽然只有10～15分钟的时间，但对课程的内容、图像、语言、视频效果的要求却是很高的，具体表现如下。

1.教学视频要求。教学视频要求图像清晰稳定、构图合理、声音清楚，能较全面真实反映教学情境，能充分展示授课教师的教学风貌，并且在整个教学过程中要求有字幕提示。

2.教学设计要求。教学设计反映教学思想、课程设计思路和教学特色。微课强调突出重点，注重实效；教学目的明确，教学思路清晰，注重学生的全面发展。在教学内容上要求严谨充实，符合学生的认知规律，重点难点突出，逻辑性强，明了易懂；注重突出学生的主体性以及教与学的有机结合。教学方法与手段选择正确，注重调动学生的学习积极性和创造性思维能力；能根据教学需求选用灵活适当的教学方法；信息技术手段运用合理，正确选择使用各种教学媒体，教学辅助效果好。

3.教学课件要求。微课的教学课件要充分反映主要教学内容，与教学视频合理搭配，能起到促进教学效果的作用。同时包含与实验内容相关的辅助材料，如实验发展过程、学科前沿、实验仪器改进方法、重点难点实验内容、实验注意事项等材料[2]。

（二）微课讲授的要求

课堂是教师的主阵地，讲授是教学过程中必不可少的重要方法，在微课教学中，必须做到。

1.切入课题要迅速。由于微课教学时间短，切入课题必须迅速。可以通过设置一个题目或问题引入课题；或从以前的基本内容引入课题；或从生活现象、实际问题引入课题；也可以开门见山直接进入课题。

2.讲授线索要清晰。在微课的讲授中，始终做到只有一条主线。在這一条主线上突出重点内容，着重进行主干知识的讲解与剖析，讲授过程尽量做到精要讲授、巧妙启发、积极引导，力争在有限时间内圆满完成该课题所规定的教学任务。

3.教师语言要得体。在微课教学中，由于学生活动的省略，教师的讲解显得尤为重要。因此教师的语言必须生动、富有感染力，同时要做到描述准确、逻辑性强、简单明了。

4.课堂板书要简约。板书不宜太多，也不宜太少，要真正起到对内容要点提纲挈领的作用。在大学物理实验课的讲解过程中，可先将主要的实验原理或图示先板书在黑板上，以节省时间。

5.课后小结要快捷。在微课的结尾，一定要有小结，用一两分钟的时间对一节课的教学进行归纳和总结，使微课的课堂结构趋于完整。微课的小结，不在于长而在于精，在注重总结内容的同时更应注重学科方法的总结[3]。

（三）教师的角色要求

在大学物理探究型实验教学中，教师的角色不再是主导者，教师需要进行角色的转变，成为学生学习的引导者、答疑者。教师将自己平时需要讲的内容放置在微课视频中，由学生自主选择观看，实现了个性化的学习，体现了学生的主体地位。在实验课内，教师对于学生实验方案的内容进行审阅，判断其可行性，如果学生的实验方案存在问题，教师可根据学生的实验方案，提出各种问题，帮助学生改进或完善实验方案。在实验过程中，教师要随时巡查，帮助学生解决实验过程中出现的各种问题。

五、结语

我国的基础课程改革越来越重视提高学生的科学素养，促进学生的全面发展，探究性实验能够较好地培养学生的自主探究能力，但是有限的课堂教学时间和传统的大学物理实验教学模式使探究性实验的教学很难得到有效的开展和实施，为了解决这一矛盾，本论文尝试将微课和探究性实验相结合，能够较好地激发学生学习大学物理实验的兴趣，让每个学生都有机会参与到实验探究的过程中，充分发挥了微课的特点。微课不受时间和空间的限制，学生可以灵活选择各自的学习内容和时间；主题突出、短小精悍、容量小，资源结构“情境化”、学生使用方便、学习时间短。所以学生学起来也比较轻松，增加了他们学习大学物理实验的兴趣，促进学生主动地探究和学习；资源可以共享，可以解决由于学校的实验器材和设备缺乏而无法让每位学生同能参与到探究性实验过程中的实际问题。因此，微课能够较好地让学生学习的时间和空间得到延伸和扩展，也能够让有限的实验资源得到有效利用，从而促进大学物理探究性实验的有效教学。

参考文献：

[1]胡铁生.我国微课发展的三个阶段及其启示[J].远程教育杂志，2013，（4）.

[2]杨伟杰.翻转课堂：转变与挑战[J].教学与管理，2013，（30）：93-95.

[3]王长江，胡卫平.技术促进教学：发展、演进和启示[J].现代教育技术，2013，（23）：15-19，25.