短视频技术结合在线课程在大学物理课程教学中的运用

张金磊 赵 润 李 阳

（苏州科技大学物理科学与技术学院，江苏 苏州 215009）

0 引言

大学物理是物理学的基础学科，需要学生建立逻辑化的物理思维。物理思维的建立不仅需要打破中学时代长期形成的思维定式，还需要经过艰苦的思考，促进新思维的确立。而大学物理课程学习中，由于其所涉及的物理知识相对较为晦涩和抽象，学生在学习过程中常常会出现消极情绪进而浅尝辄止，丧失学习的兴趣和动力，并最终只求在期末考试拿到分数而不求甚解。究其基本的原因主要包括：物理公式抽象难懂，物理研究的对象复杂但又充满内在联系。针对这类课堂教学难题，作者结合自身的教学经验，通过全新的短视频技术，将各类物理公式的讲解分解成十分钟左右的阶段性视频，并利用最新的软件技术形象化物理模型，让学生在课堂之外利用日常生活中碎片化的时间，进行阶段性学习和理解物理公式的含义、推导和解题过程[1]。

将短视频技术引入大学物理的教学中将促使课堂不仅发生在特定的时间，特定的教室，而是在日常生活中的任意时间和任意场景。这一教学理念有助于在快节奏、碎片化的信息时代，改变大学物理的教授模式和学习方式。通过短视频教育和在线课堂相结合，可以实现教师在对应的实验室或者对应的场景，给出具体的物理图像，调动学生的想象力和注意力进行学生。由此可以改善传统大学物理教学中学生想象力不足、注意力容易分散、理解程度不足等问题[2]。本文以本人在大学物理教学中的相关示例为依据，描述短视频技术和在线课堂相结合的教学实践情况和效果。

1 短视频技术结合在线课程的教学实践活动

随着软件技术的进步，利用软件将物理定理和规律进行图像化已经成为可能，也不断地被广大的师生接受。在线课堂可以打破空间的限制，可以在专业的实验室对相应的物理定理进行实物模型演示，并辅以理论讲解，从多个角度促进学生的学习。而对于无法通过实验室演示的物理定律和知识，利用图形软件将物理定理和知识进行图形化、模型化，促进学生的理解和学习。并通过短视频的形式，将各个阶段的知识点分解成多个独立的模块，让学生可以随时利用业余的碎片化时间进行学习。下面将对教学实践中的具体过程进行分析和讨论。

1.1 课前准备

将短视频技术和在线课堂结合在一起的教学实践中，课前准备是非常重要的一环。课堂和实验室是大学物理教学的主要阵地。任课教师不仅需要精心将物理定律进行分解，并寻找相应的对照实验和日常生活中的现象。随后在实验中或者是在现象发生进行时开始讲解，并进行延伸，提出问题和解决稳定。最后将录制的视频、演讲稿、相关问题统一制备好课件。具体过程如下：首先，将大学物理教学分为如下9个部分：“运动学”“牛顿力学”“动量守恒”“能量守恒”“角动量守恒”“简谐振动”“机械波”“理想气体动力学”“热力学”“电磁学”；其次，将每一个部分的知识点进行细分，并寻找每一个知识点对应的物理实验或者日常生活中的现象，两相对比进行讲解，每一段讲解时间控制在六分钟之内；最后将讲解录制成短视频，并通过图形化软件进行抽象化处理，制作成课件，从而可以和在线课程结合完成教学方案的和课件的制定[3]。

1.2 课堂上讨论式学习

通过专业实验室和图形软件制作出的短视频，教师可以形象而具有逻辑地讲授相应的知识点。不但能够弥补教师解析物理公式时抽象有余而形象不足的缺点，同时可以保证学生的注意力集中和学习兴趣。物理公式是立足于其背后深刻的物理图像，教师能够完整地揭示和逐步地解释这些物理图像，会使物理公式变多更加多元化，便于学生的理解和学习。

将制作的短视频与学生分享并讨论。利用短视频可以提升学生的兴趣，教师应当抓住兴趣这一点，与学生充分地讨论这些表面的现象与物理规律本身的内在联系，并举一反三，推导出各种不同限制条件下的物理现象。好的教学不仅是需要教师教得好，还需要学生学得好。在讨论中不断了解学生的学习情况，并及时更改教学方法和修订教学课件。

将学生分成数个讨论小组，从学生自身的视角看待短视频和课堂所表达的物理知识，在推动学生主动学习的同时，也充分提升教师的教学水平。每个讨论组分别负责讨论一段短视频，在学习物理知识的同时，需要进一步地对短视频进行修改。借此，教师可以了解学生的学习状态，从而可以最后根据学生的反映情况，及时调整教学方案，并进行针对性教学。

1.3 物理实验和日常生活中物理现象

以日常生活中的物理现象为课堂教学的引子，引导学生的学习兴趣。以物理实验为第二课堂的巩固课程教育的效果。以相关讨论组的学生为基础，带领这些学生完成相关的实验，并拍摄出短视频，最后再用相关的图形软件，进行抽象和推理得到最终的结论。以学习曲线运动为例，带领和拍摄学生在学校半圆式涵洞以骑行方式通过，感受向心力的存在，并尝试计算其大小。随后带领两组学生在平直的道路上和弯曲的涵洞上进行骑行，尝试感受在相同条件下，通过涵洞到达对面时间比通过平直路面到达对面的用时更少。大量对比实验确认这个事实后，利用图形软件进行抽象和模拟。通过大家的切身体会学习圆周运动一章，且进一步拓展了解最速降线。通过所学的物理知识了解世界、解释世界，从而树立正确的世界观和人生观。

从课堂氛围和实际的学习效果反馈，学生态度积极、热情洋溢，都很喜欢这样的上课模式。有很多学生不但完成了课程需要传授的知识点，还尝试自己制作短视频录取身边的物理现象，并尝试解释这些现象。还有很多学生自发地进行知识拓展，试着解决更多复杂的物理问题，并自主查找相应的答案，学会自主学习。接着，将各位同学遇到的问题汇总，并让各个小组在课堂上进行共同讨论。最后将学生遇到的问题用课堂知识最终解释。这一教学方案中，以解释实验现象为主，并引出物理知识，最后解决物理问题，在引导学生的物理学习兴趣的同时，重点突出以研究为主的物理教学。

1.4 课后复习和测评

在课后，将短视频分发给每一个小组，让每一位学生在课后进行复习。让学生在课后利用碎片化的时间进行学习和修改。这种利用碎片化时间的学习方式将有助于改善学生的学习状态、减少枯燥性、提升学生的兴趣。通过网络紧跟学生课后的学习反馈，敦促学生学习和及时解决学生遇到的问题。作者根据短视频制定的教学方案和传统的授课方案在两个班级的教学中进行对比。在课后练习和期末考试后，对比两个班级的学习成绩。发现采用短视频结合在线课程的班级学生学习的积极性较高，学生对知识点的掌握更加全面、思维也更加灵活，对问题的认识更加全面，期末考试成绩也相对较高。显然，采取短视频技术结合在线课程教育在大学物理的教学中可以明显地提升学习氛围和提高学生成绩。

2 结语

结合技术的进步，不断地创新教育方式方法。短视频和图像技术结合在线课程教育的方式不但能够提升学生学习大学物理的积极性，还能促使学生与教师之间的讨论，促进教学相长。在实际教学中，学生成绩有了明显的提高，老师的教学水平也更加先进。这些说明创新的教学理念、恰当可行的实验方案对大学物理的教学有着极大益处。