微课在高中物理课堂教学中的应用

邵代军

【摘要】  本文对高中物理演示实验“微课”的设计原则进行了阐述，并以“卫星变轨问题”为例对微课设计的具体方法进行了分析。

【关键词】  高中物理 情景模拟 微课 演示实验

【中图分类号】  G633.7            【文献标识码】  A     【文章编号】  1992-7711（2019）04-078-01

微视频以时间短而重点突出的特点逐渐融合到各学科教学之中，在一个较短的时间内能解决一个教学问题的视频，我们称之为微课或微课程。在高中物理教学中制作和使用微视频，能很大程度上能够改善在传统高中物理教学以讲代替实验的状况，尤其是演示实验，如何让微课能够在情景教学中得到更好的应用，将演示实验真正在“微课化”，必须要遵循相关原则，进而做好微课程设计。

一、高中物理微课程设计的原则

1.主体性原则

在设计高中物理课堂教学情景演示微课之前，教师必须要明确微课设计的受众主体是学生，如何在教学中体现学生的学习主体性，可以说是一个“老生常谈”的问题了。但是在任何教学设计中都不能偏离这个原则，尤其是微课程组织方面，比如可以通过学情分析，掌握学生对知识的需求以及心理特征。这样才能保障在程序设计方面的内容能够吸引学生的注意力，进而调动他们的学习积极性，使其成为学习主体。

2.目的性原则

高中物理课堂教学情景演示的最终目标是为了提高物理教学效率与质量。在设计微课程的过程中，必须要明确次微课设计的目标，在教学过程中处于什么样的地位或者说具有什么样的作用，具体来说就是希望通过什么样类型实验，比如探究性实验还是验证性实验，还是物体运动情景的模拟再现，从而获得新的知识还是对以往知识的巩固。

3.科学性原则

所谓科学性原则主要体现在知识的科学性方面，特别是微课内容设计是否符合教育心理学原理。所谓知识的科学系主要是指微课设计的原理是否是正确的，即在具体的实施过程中所产生的一切现象能够对物理知识进行正确验证，确实能帮助学生对知识的理解，过程的认识更深入;其次，微课程设计过程中，教师必须充分考虑到相关教学内容是否符合高中学生的心理与认知规律，学生当前所具备的知识与能力，能否帮助学生掌握课堂所学内容。

二、《卫星变轨问题》微课程设计

1.分析学情

根据微课程设计原则，第一步便是做好学情分析。从本课内容的特点来看，关于天体运动实际的接触机会对于学生来说是比较少的，然而最近几年，我国航天事业发展态势非常好，高中物理教学目标要求学生能够做到与时俱进，掌握更多的航天知识。但是，高中学生的抽象思维发展并不成熟，还无法完整具体的思考卫星变轨的相关问题。基于这些客观因素，让学生成功理解卫星变轨的事实难度较大，并且难以解决相关的问題，比如无法很好的理解什么是第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度以及三者之间的关联与区别等等。即使掌握，也仅仅停留在死记硬背的阶段，无法深入理解其物理内涵。

2.分析教材

本课的重点主要是对人造卫星发射的原理进行讲述，在推动第一宇宙速度的基础上，同时，对第二宇宙速度、第三宇宙速度进行了一定程度的介绍。本次微课程设计的目标在于让学生了解人造卫星是万有引力定律在天文学方面实际应用的一个典型事例，引导学生通过卫星变轨问题，进一步学习和研究天体物理问题的理论基础知识。

3.微课程设计

经过学情与教材分析之后，掌握了学生的情况，也明确了教学目标，微课设计采用录屏软件与PPT相互结合的方式进行。充分利用动画对卫星变轨运动进行模拟演示，然后通过语言脚本设计的方式，辅助解释实现变轨运动的条件。微课设计1（60秒）：第一个程序设计需要从何卫星围绕着地球做匀速圆周运动说起，主要是要让学生明白怎么样才能转换到椭圆轨道。近圆轨道要转到椭圆轨道的条件是加速，同时教师要配合演示动画，视频出示匀速圆周运动需要满足的条件是=G，若使卫星加速能够到v1，必须满足的条件是=G.

微课设计2（30秒）：该环节主要是在轨道上取一个点，然后对速度与万有引力的夹角进行分析，得知做的是减速运动，并且到远地点速度减小到最小，视频出示运动条件=G.

微课设计3（40秒）：该环节主要是对从椭圆轨道进入更高轨道时速度需要满足的先决条件，视频出示文字：让卫星加速到v3，使=G.

微课设计4（60秒）：对从近地圆轨道加速到椭圆轨道进行全面分析，进而使其从椭圆轨道加速到更高的轨道，根据实际情况进一步说明通过点火之后可以实现加速，同时利用动画进行模拟演示，辅助教师的讲解，能够进一步明确卫星发射的实际情况。

微课设计5（60秒）：对卫星发射对应的情况进行分析与讲解——关于卫星是如何回收的，进一步说明卫星从高轨道回到低轨道必须要经过变轨，然后结合我国最近关于卫星回收的案例，可以切入分析卫星向前喷气可以实现减速，这样就能够慢慢的回归到低轨道。

本次微课设计一共涉及到5个环节，时间控制在250秒之内。同时，教师还需要给学生发布学习任务单，目的是帮助学生能够双管齐下的进行学习。

学习任务单的内容主要是解决这些问题：卫星做匀速圆周运动所需要的条件？卫星变轨到椭圆轨道所需要的条件;运动到椭圆轨道远地点之后，为什么还可以回归到近的地点？用自己的语言秒速卫星发射与回收的过程。要求学生在解决这些问题的过程中，还要进一步探寻新的问题，从而明确自身本次学习的实际情况。

三、结语

综上所述，从微课程设计的原则入手，将微课在高中物理课堂教学情景演示中进行灵活运用，能够突破实验条件、实验材料、实验环境等等因素的限制，不仅能够提高教师在演示方面的积极性，同时也能够更好的吸引学生的注意力，充分体现学生的主体性，进而全面提高高中物理教学的效率与质量。