基于微课程教学法的 高中物理复习课探索

徐新兵 张志岩

摘要：本文通过微课程教学法系统设计，阐述以“任务单”引领+配套学习资源支持完成学习知识的任务，以微项目学习激发学生学习力，拓展综合能力，发展核心素养，实现高三物理复习课教学创新的思考、做法与体会。

关键词：微课程教学法;有效教学;任务单;微视频

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2022）06-0000-04

● 问题的提出

2021年7月24日，中办、国办印发《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》，明确要求减轻学生作业负担。[1]但是，作业量要减少，学习的效果还要得到保障，特别是遇到高三毕业班，解决的方法在哪里？微课程教学法给出了方案：学习知识主要在课外，内化知识、拓展能力主要在课堂。[2]也就是说，要将几分钟就能学会的基础知识放在课后，将能够体现能力的问题以及需要合作学习的难题放在课堂，这同“双减”政策极其吻合。

● 基于微课程教学法的高三物理复习课设计

高三物理复习课教学与新授课教学的规律是不一样的：新授课是学生初次接触，教学设计上更加关注“新”“奇”“特”，以唤起学生较长时间的关注度;而复习课是学生再次接触，尽管有遗忘，但总是有印象的，教学设计上更加关注“联”“比”，以此促进学生寻找知识点之间的联系，比较异同点。高三物理复习课不是浓缩版的新课教学，想要实现减负增效的手段也不相同。笔者设计人教版选修3-1《闭合电路欧姆定律》复习课的思路如下。

1.理清知识脉络，提炼达成目标

闭合电路欧姆定律是恒定电流这一章的核心内容，既是对之前所复习内容的高度总结，也是复习好电学实验、电磁感应的重要基础。其所对应的题型较多，闭合电路欧姆定律的第一次复习课，不可能面面俱到。于是，笔者基于学生的最近发展区，针对学生现有知识体系，设计了如下页图1所示的知识脉络思维导图。

据此，提炼出课前自主学习任务单所要达成的目标：①熟悉串、并联电路中总电流与各电阻电流、总电压与各电阻电压之间的关系;②通过回忆串、并联电路中总电阻的求解方法，能够从理论上分析出某个电阻变化引起的总电阻的变化规律;③理解闭合电路欧姆定律E=I（R+r）以及变式U=E-Ir;④能够应用能量守恒的观点解释纯电阻电路、非纯电阻电路中能量转化的关系。

提炼出课堂学习任务单所要达成的目标：

①通过完成自学检测，巩固自主学习成果;②通过完成进阶作业，能够熟练应用欧姆定律分析直流电路中的动态变化问题，并结合能量守恒计算非纯电阻电路中的能量问题;③通过陈述、质疑“电路动态分析”验证过程，能够有条理地表达自己的观点，在相互间陈述问题的头脑风暴中，激发思维的火花。

设计意图：闭合电路欧姆定律相关拓展非常多，而一节课的时间有限，着眼于后续的复习课，本节课挑选了隶属于闭合电路欧姆定律最核心的要素进行复习。这样处理，在紧扣课题的同时又能引导学生去关注生活中经常遇到的现象，在激发学生兴趣的同时，还可以在复习课中渗透合作学习等人文素养。

2.设计自主学习任务单

为了更好地指导学生开展自主学习，在课前使用根据学生的最近发展区搭建的脚手架——自主学习任务单。自主学习任务单由学习指南、学习任务、困惑与建议三个部分组成[3]，“学习任务”是主体部分，任务驱动、问题向导是设计原则与策略，即通过问题引导学生观看课前微视频、阅读教材指定的内容来实现自主复习，根本目的是减负增效。

在“学习任务”中，以问题的形式呈现闭合电路欧姆定律相关知识点，如让学生回答串、并联电路电流电压的关系，单个电阻变化带来各支路电流电压的变化，电路内外电压的关系，以及能量问题。通过让学生观看课前微视频，唤起他们的记忆，自主复习闭合电路连接前需要注意事项、操作步骤等，从而达到温故知新、鉴往知来。

自主学习任务单的学习任务设计如下。

任务一：串联电路。

①在串联电路中，通过各电阻的电流之间存在着什么样的数量关系？②AB之间总电压与各电阻上分电压之间存在着什么样的数量关系？③AB之间总电阻与各电阻之间存在着什么样的数量关系？④当其中一个电阻增加时，总电阻如何改变？

任务二：并联电路（如图2）。

①在并联电路中，总电流与通过各电阻的电流之间存在着什么样的数量关系？②AB之间总电压与各电阻上分电压之间存在着什么样的数量关系？③AB之间总电阻与各电阻之间存在着什么样的数量关系？④当其中一个电阻增加时，总电阻如何改变？

任务三：闭合电路欧姆定律（如图3）。

①请写出E与I、R、r之间的数量关系。②外电路电压（路端电压）等于电源电压吗？为什么？③若電流为I，请写出电源消耗功率和电源输出功率。

任务四：纯电阻和非纯电阻元件电功、电热相互关系（如下页图4）。

①在纯电阻电路中，利用能量守恒的思想阐述能量变化。②在图4所示的非纯电阻电路中（以电动机为例），利用能量守恒的思想阐述能量变化。

3.录制微视频

按照传统的复习课上课模式，为了让学生对所涉及的知识点能够全面把控，这节课的前十五分钟应该整理所涉及的知识点。而根据微课程教学法的思路，知识点的整理应该放在课前，因此，为了帮助学生更好地完成知识梳理，必须根据课前学习任务开发具有针对性的微视频。

首先，作为一节高三复习课，微视频开门见山提出“串并联总电阻求解方法”，并提出其中一个电阻阻值增加或者再增加一个电阻，总电阻如何改变？其次，通过能量关系，重复了新课时E=I（R+r）以及变形公式E=U外+Ir和U外=E-Ir，并对比数学一次函数图形，解释了图线和横轴纵轴交点的意义、同坐标轴所包围面积的意义，并列举了一个求电源内阻的小问题。

4.设计课堂学习任务单

微课程教学法认为学生应该在课前完成知识学习，基本掌握原来需要教师在课堂上讲授的知识，课堂学习直接进入内化知识、拓展综合能力和发展核心素养的主题，因此，笔者将课堂学习任务单分成自学检测、进阶作业、协作学习三部分。

“自学检测”设计了两个简单问题，一方面为处理进阶作业热身，另一方面让学生体验自主学习的成就感。

进阶作业必须分层次，以满足一些学习能力强的学生的需要，因此，笔者将高考题改编为进阶作业。但是，作业梯度也不能脱离实际，进阶作业必须建立在基础知识之上，同样和课前“任务单”高度吻合，属于横向拓展，是理解基础上的应用，必要时，在课前任务清单中要有铺垫，可见课前任务单很重要，直接影响进阶作业的质量。

课堂任务单内容如下表所示。

5.設计基于DIS的协作探究

复习课也可以设置实验，如设计一个电路故障检测的实验，让学生用电压表直接检测，但由于实验室常用的电流表、电压表能记录到的数据有限，操作时间长，实验误差大，因此笔者设计了基于DIS的电路动态变化的验证性实验。在实验过程中，采用苏威尔DIS电流电压传感器测量，学生每4个人一组，只要连接好实验电路图，电流电压传感器直接连接Pad，通过20Hz自动读数功能，短时间内就可以反复改变滑动变阻器阻值来获取电流电压值，只需要几秒钟就可以获取大量的数据。之后，可以直接利用苏威尔Pad上的软件来处理数据，也可以导出到计算机，利用Excel表格来处理数据。

6.学习成效分析

实验成果的展示，产生了许多意想不到的惊喜。

A组学生展示了R-I图像，总结到：因为R-I图像是一条曲线，且随着R的增加I减小，从图形上看，与反比例函数图像极为类似，取了三对数字验证，发现RI乘积几乎接近，有理由认为，在误差允许的范围内，R与I成反比。

随即，C组有学生反驳，他首先提出一个问题：老师为什么用传感器替换了传统的电压表电流表？从数量上来说，实验室现有的电压表电流表的数量足够我们每个人分配一套器材。

A组有学生回答：我记得老师在讲实验时提到，传统的电流电压表至少有两个缺陷——一是传统表测量范围比较小，只能取中间三分之一;二是采集的数据比较少，综合而言实验误差比较大。（这个回答得到了大家的赞同）

C组学生继续表达自己的观点：你说得很对，传统表采集数据范围有限且数据少，偶然误差比较大，那刚才还取三对数字验证，岂不是也有很大的误差，甚至是致命的错误。

又一个学生小声地表达自己的观点：RI图像确实是弯的，和反比例图像很类似。

C组学生说道：类似不代表就是，在数学中，如何证明R-I成反比，有两个方法，一是从理论上谋求RI的表达式，二是验证R-1/I是否成正比，因为R与1/I成正比就意味着R-I成反比。（这个观点得到全班的认可。随后的作图事实表明，R-1/I不成正比）

在随后的成果分析中，D组有学生表达自己的观点：大家可知道为什么U-I图像是一条倾斜的直线？老师在讲解实验时，一直强调“控制变量法”，你会发现，如果描绘R-I图像，实际上关于R的U和I也在变化，就会有三个变量;但是如果仅仅研究U和I，你就会发现，其他电阻是不改变的，我们研究的是其他电阻的U-I图像。

整个成果分析过程大约7分钟，实践表明，采用U-I图像能够更加直观地验证直流电路的动态变化。

● 总结

原以为学生通过实验，直接得出R-I的关系便结束了，没想到，不仅得到R-I关系，还解释了R-I关系，顺便还复习了更深层次的知识以及相关数学知识。实践表明，学生做的比教师预想的更加出色。因为在微课程教学法实施过程中，学生真正成为开展自主学习的主体，教师作为学习活动的设计者和组织者，更多的是给学生提供帮助。在这样的复习课中，很多问题不是教师直接提出的，而是学生在学习的过程中发现并合作解决的，这也是微课程教学法和传统课堂最大的区别。当然，学生有了问题以后，有的时候也未必能够全部解决，即使讨论了，也不一定有结果。但是，教师仍应鼓励学生自己去尝试解决，因为今天不能解决，不代表明天不能解决。这就是应更加看重协作探究过程的原因。

参考文献：

[1]吴悠.关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见[N].新华社，2021-7-24.

[2]金陵.新体系：微课程教学法[M].北京：北京师范大学出版社，2020：81.

[3]金陵.翻转课堂与微课程教学法[M].北京：北京师范大学出版社，2015：94.

基金项目：江苏省教育科学“十三五”规划专项课题“核心素养背景下的高中理科HPS教育研究”（No：C-b/2018/02/45），苏州市教育科学“十三五”重点规划课题“基于学生核心素养提升的教学模式的变革与创新研究”（No：16121070）。