中学物理微课设计初探

【摘 要】阐述中学物理微课的设计方法与过程，并以“摩擦力”这个物理概念作为微课案例说明微课设计的方法，同时提出微课设计要注意的几个问题。

【关键词】中学物理 微课设计 教学设计 方法

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2016）05B-0088-03

中学物理教育主要是让孩子们能用物理知识正确解释物理现象，但生活的经验让孩子们在学习物理之前对一些物理现象已经在头脑中有了自己的感性理解和解释，这些解释有些是对的，有些则完全是错的，但在他们的头脑中又是根深蒂固的，不是凭老师三言两语的讲授就能让孩子们否定自己原有错误的解释。可见，物理教育重点就是让孩子们在原有的感性认识的基础上，把感性认识上升为理性认识。随着信息的飞速发展，互联网进入课堂。研究表明，微课能更高效地转变老师的教学方式并有效提高学生的学习效率。一线教师作为微课教学的主要执行者，学会微课设计成为必然，那么如何进行中学物理微课的设计呢？本文希望通过对微课教学设计进行探讨与实践，为一线教师进行微课设计带来一些启示，期待能起到抛砖引玉的作用。

一、概念界定

微课界定为：以微型视频为载体，针对某个知识点或教学环节而设计开发的，支持各种学习方式的在线视频课程资源，让孩子们通过微型移动互联网设备随时随地进行自主学习，让教师充分利用其进行课堂辅助教学，以转变教学方式，提高课堂效率。

物理微课设计主要是指物理教学方面的微课设计，比较侧重引导孩子们进行探究学习，体现探究教学理念。重点是为突破教学难点，让孩子们更好地理解物理概念、规律、定理而进行的设计。

二、设计过程与方法

微课设计是一项复杂的系统工程，主要包括教学设计/语言设计，技术设计。微课教学设计由应用类型确定、教学内容分析、学习对象分析、教学目标设计、资料收集、教学过程设计、时间设计和教学评价这八个要素组成，设计过程也是紧扣这八要素进行探讨的过程，在学生分析和教材分析的基础上选取设计方法。可见一节好的微课是在深刻理解微课设计要素的基础上产生的。

1.微课类型

微课的应用类型：（1）课前自主学习；（2）课堂辅助教学；（3）课后习题点评。为了让学生更好地理解物理概念、规律，微课设计可引导学生在课前做相关的小实验或查阅相关资料，这时的微课可用于课前自主学习。物理概念中，有些概念是学生比较熟悉的，但学生对这些概念又较多存在错误认识，比如沸腾，学生在日常生活中见过，但潜意识地认为沸腾过程只要火力够大，温度就会一直升高。这时设计微课引导学生自己在家做实验，验证他们的原有认知，这个微课可以用于学生课前自主学习。教学过程中为了突破某个难点，可以设计实验或引入魔术、电影、视频等辅助教学，这时的微课用于课堂辅助教学，并可结合导学案一起使用。教师在进行微课设计时就要明确应用类型，有针对性地设计。

2.学生分析

不管是微课设计还是传统教学设计，对学生的分析都是至关重要的，了解学生已有知识水平，才能做到教学有的放矢；了解学生头脑中的前概念，才能有效实现从感性认识上升到理性认识。例如在学习密度概念之前，学生已有比较质量和比较体积的能力，他们能根据已有的数学知识用质量除以体积，或者用体积除以质量来对不同的物质进行比较，因此在密度概念设计时，可设计一个任务：让学生辨别黑瓶子里装的是什么物质，学生根据已有知识能完成一半任务，但要知道是什么物质就得继续学习新的知识了，这样能充分利用学生的最近发展区。

3.内容分析

教学内容分析不仅要分析教材内容，还要分析课程标准对该部分内容的教学建议及教学要求，只有充分分析了教学内容才能确定微课设计时要突出和突破的要点。当然，微课的内容题材是广泛的、多样的。物理微课内容可以是对物理概念的讲解；可以是一个物理情景的再现、一个过渡问题的引入；可以是一次答疑过程的展示、经典例题的剖析、知识内容的总结；可以是物理方法的介绍、物理思想的培养、物理学史的展示；还可以展示生活中的物理现象和问题、学生自己发现的问题等。例如，设计“磁场”概念微课时，可以先展示生活中的银行卡、门锁卡、饭卡等应用“磁”的实例，然后引入科学史：中国的四大发明之一司南的应用和产生历史，让孩子们能深刻体会到物理知识在日常生活中的重要应用，设计体现“从生活走进物理，从物理走向社会”的教学理念。

4.目标设计

与传统课堂教学目标不同，物理微课教学目标设计不贪求多、全，不需要从三个维度来制定。根据微课短、小、精的特点，目标不能定得太高，且应单一、具体、明确。课前自主学习型的微课目标应该易于达到，因为内容是学生刚接触且缺乏训练的新知识。课堂辅助型微课其目标多从知识与技能维度来制定，例如，电阻概念的微课教学目标设定：知道导体对电流有阻碍作用。目标明确“阻碍作用”，后面的设计就应该想办法让学生理解如何“阻碍”，只要学生通过该节微课理解电阻对电流的阻碍作用，就算达到目标了。

5.资料收集

“活到老，学到老”，老师平时就要注意不断地充电学习，注重教学资料的积累，把生活中发生的与物理相关的事件、现象、新闻、魔术、影视、图片等资料收集起来以备用。因为物理微课是以视频的形式展现教学内容，因此对合适的图片资料、题材新颖且格式清晰的视频资料需求很大。其实物理微课就是在优秀的教学设计这一骨架下，以图片、视频等资源为内容构建起来的，教师要想设计出画面清晰、受学生欢迎的物理微课作品，平时一定要注重对资料的收集。教师在平常浏览网页时，不仅要注重收集可以用于物理微课设计的图片、视频资源，而且更要注重对可以用于为微课教学设计“增色”的新鲜事物、新颖观点和现象的收集，例如，电视上看到的魔术“手指点火”就可以用于平面镜成像的微课教学。

6.过程设计

与传统课堂教学过程设计不同，微课过程设计不要求全，只要求精、短。所以微课要开门见山，直奔主题。比如辅助型微课，教学内容完全服务于教师上课需求，这时微课内容可以是单独的情景再现，也可以是整个实验探究的其中一个环节。例如，进行”比热容概念”微课教学设计时，设计探究实验，比较同质量的水与食用油在吸收相同热量时温度的变化情况就可以了。

7.时间设计

微课特点时间短，因此微课视频的教学时间较传统授课时间就显得很短，因此对物理微课进行合理的时间规划是很有必要的。时间规划设计就是对内容设计中的每个环节进行时间预设，以一个 5 分钟的微课视频为例，片头信息一般控制在 15 秒以内，做到开门见山、单刀直入；知识主体讲解部分围绕核心问题占据整个视频90%左右的时间即大于4分钟，力求做到环环相扣、层次分明；总结与作业布置部分控制在 15 秒以内，总结、归纳时要扼中要害。在制定模版的时候就要做到确定每一个步骤用时多少秒，这样就可以做到精炼，使视频更优化。

8.设计评价

微课的教学评价主要是通过教师之间的探讨与交流来使微课的教学设计达到最优化，教师在完成物理微课教学设计后应与有经验的教师进行仔细探讨并不断反思，修改教学设计中不理想的部分，来实现整个微课教学设计的最优化。所以制作好微课后要与同事交流探讨，进行不断地修改和优化。

三、设计案例——摩擦力概念的微课设计

〖微课名称〗摩擦力概念教学

〖应用类型〗课堂辅助教学

〖录制类型〗视频录像与视频处理软件相结合

〖学生分析〗根据调查与访谈发现：学生在学习摩擦力这个概念之前，就已经有了不少与摩擦力有关的经验。比如，光滑表面摩擦力小，车轮打滑是因为摩擦力小，我们抓鱼难抓是鱼光滑摩擦小，鞋底花纹越多跟地面摩擦就会越大等。学生对摩擦力的感性认识部分是正确的，但也有部分是错误的，比如，学生认为车上坡时摩擦力是阻碍车前进的，所以车上坡时放慢速度就难上了，当车下坡时，摩擦力是帮助车前进的，所以车下坡时就快就顺了；人走路时摩擦力是阻碍我们前进的。关于为什么会有摩擦力，学生则认为只要有摩擦就有摩擦力，表面花纹越多能摩擦越厉害摩擦力就会越大。对学生的分析发现，学生知道物体表面光滑程度会影响摩擦力的大小，但不知道压力也会影响摩擦力大小；学生不知道摩擦力的方向，是凭感觉认为物体运动快是摩擦力方向与运动方向相同，物体运动慢则摩擦力方向与物体运动方向相反。根据对学生的分析，确定摩擦力概念教学的难点是摩擦力产生的原因及摩擦力方向。

〖内容分析〗教材上安排教学内容是先让学生知道摩擦力产生的原因。基于学生已有的生活经验，让他们知道物体表面都是凹凸不平的，正因为这些凹凸不平的表面对摩擦力的产生具备了必要条件，但教材没在明确摩擦力的产生还需要相互接触的物体间有压力存在，因此学生不能全面理解摩擦力产生的原因；教材是通过实验来探究影响摩擦力大小的因素，而在学生的头脑中影响摩擦力大小因素是有很多的，比如物体运动快慢，物体表面的花纹等，而教材中的实验探究只是研究了物体表面粗糙程度、物体间压力大小、物体表面积，并没有探究物体速度。可见，只是进行教材的实验探究还不能真正让学生对摩擦力的认识从感性上升到理性。课程标准建议采用图片放大物体表面让学生知道摩擦力产生原因，据实验探究让学生理解摩擦力大小的影响因素，结合生活实例让学生知道摩擦力的利与弊。理解摩擦力产生的原因，那么就能很好地理解影响摩擦力的大小和方向的因素。

〖教学目标〗将学生对摩擦力的感性认识提升到理性认识的水平，即正确理解摩擦力的产生及三要素

〖目标设计〗知道摩擦力产生原因

〖过程设计〗

1.播放一段冰壶比赛的视频，提出问题：运动员为什么要在冰壶前进的路线上不断地用力刷冰呢？

〖时间设计〗40秒（主要就是设置情景，提出问题，引入课题）。

2.播放经过放大的物体表面（动画视频），同学们可以看见，我们肉眼看是平滑的表面其实都是“凹凸”不平的，当两物体彼此接触并相互挤压时，两物体表面的“凹凸”部分就会彼此相互嵌入，当其中一物体相对另一物体要运动时，另一物体的“凹凸”表面就会阻碍这个物体运动，我们称这种阻碍作用为“摩擦力”，科学的定义就是“两个相互接触并挤压，且发生相对滑动的物体，在它们的接触面上产生阻碍相对滑动的力，这个力叫做滑动摩擦力”。这部分是重点，特别是动画的制作让学生更形象地“看到”摩擦力的产生原因，从产生原因概括出摩擦力的定义。

〖时间设计〗120秒（重点是动画的制作要形象、生动，让学生更易于理解摩擦力产生的原因，从而帮助学生理解摩擦力的概念）。

3.老师引导：从摩擦力产生的原因可以发现，相互接触的两物体，只有当物体将要发生或已发生相对运动时，“凹凸”表面才会起阻碍作用，也就是说这时摩擦力才产生。同学们能否发现这时摩擦力的方向与物体相对运动方向的关系？

〖时间设计〗60秒（让学生从观察中发现摩擦力的方向，并引导他们组织语言来表述）。

4.引导、鼓励学生根据摩擦力产生的原因提出猜想：影响摩擦力大小的因素有哪些？如何设计实验进行验证？

把教材的探究实验变为验证实验，让学生自己提出实验方案，操作实验，这样能更有效提高学生的创新能力。

〖时间设计〗240秒。

总共用时：6分40秒。

四、设计注意事项

1.物理微课设计要基于学生的已有知识体系，引导学生从经验水平提升到科学概念水平。

2.物理微课并不是“秀技术”和“秀美貌”，否则制作的微课虽然“技艺”精湛，但往往忽视“内容为主”的本质，中看不中用的微课是没有意义的。

3.不要为了设计而设计，如果学生不用老师引导都能正确理解的概念就没有必要再进行微课设计了。

【参考文献】

[1]胡铁生，黄明燕，李民.我国微课发展的三个阶段及其启示[J].远程教育杂志，2013（8）

[2]徐鹤松.物理“微课”教学的实践探索[J].新课程（中旬），2013（9）

【作者简介】盘美达，梧州市岑溪市第五中学物理教研组长，任教中学物理20年。

（责编 卢建龙）