浅谈“微课”在大学物理教学中的应用

霍飒

摘 要：大学物理是全国高等院校理工科的必修课，“微课”是一种新兴且发展迅速的一种学习模式。本文分析了大学物理教学中存在的诸多问题，和“微课”模式的特点。从而进一步提出几种将“微课”引入大学物理教学的类型和模式。

关键词：大学物理；微课；结合

中图分类号： G64 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）29-144-2

0 引言

随着社会学习、生活节奏的加快，“微”已应用于各领域，如微电影、微小说、微系统、微信、微话等.在教育教学领域，学习方式、学习资源亦受到 “微时代 ”的影响，相应出现了微学习、微内容、微课程、微视频等[1]。其中“微课”以其“主题突出，指向明确；资源多样，情景真实；短小精悍，使用方便；半结构化，易于扩充”[2]的特点发展最为迅速。

大学物理作为是一门重要的基础学科，是自然科学的基础。也是所有理、工、医学生的必修课。其覆盖面广，知识信息量大，对学生的思维、方法等方面的训练都有着举足轻重的作用。针对大学物理在传统教学中存在的问题和难题，分析“微课”的自身特点，结合各学校开设课程的情况，将“微课”模式和传统大学物理的教学更好地结合起来，从而解决大学物理教学中现存的问题，是一项必要且意义巨大的工作。

1 “微课”的特点

“微课”（Microlecture）这个概念最早是由美国新墨西哥州圣胡安学院的戴维？彭罗斯（David Penrose）于2008年秋提出，他把微课程称为“知识脉冲”（Knowledge Burst）。

在我国最早引用这个概念的是胡铁生，他将微课定位为传统课堂学习的一种补充与拓展资源。2011年后，国内在微课实践上展开了广泛的尝试和研究。[3]微课的教学要以教学大纲为基础，考虑教学的实际情况，将教学内容设计、制作成相关教学视频。教师可以针对教学中的某个知识点或者教学的环节来设计教学过程、开展教学活动。在微课中，教师可以将各种资源整合在一起，甚至可以增加教学互动和反思，以及学生练习的环节，使教学变得更加有效、丰富。微课这种教学方式不同于传统教学，有着自己独特的优势。微课首先主题非常突出，有针对性。其次，微课教学情景化强，有利于学生的理解和接受。再次，微课传播途径比较广，既可以使用于课堂，也可以用于网上自主学习，学习时间灵活。最后，微课教学有利于教学反馈，包括学生的学习效果，同行专家的相互交流以及教师的自我反思。

2 大学物理教学存在的问题

2.1 信息量大和学时有限的矛盾

大学物理作为一门重要的基础学科，其教学内容涉及广泛，其中还涉及丰富的思想、方法和手段，良好掌握大学物理课程是理工科学生后续专业知识学习的基础。但是就现状而言，许多学校都在一定程度上减少了大学物理课程的学时分配。例如目前我校的大学物理分为两类，其中学时最多的为96学时，最少的为48学时。而在仅有的48学时中，教学内容涉及了物理学中的力学、电磁学、光学、量子物理、相对论等多方面内容。在有限的学时内把所有知识的体系讲清楚，讲明白，并与此同时进行物理思想和物理方法的教学，这对于高校物理教师来说无疑是“巧妇难为无米之炊”，面对这样的状况，在教学中许多教

2.2 高中物理模块化选择与大学物理统一授课之间的矛盾

2004年我国在几个省份开始试行《普通高中物理课程标准》实验版，拉开了高中教学改革的序幕。之后该课程标准推广到全国，并且新课程教材也随之问世。高中物理新课程教材在要求学生掌握科学知识的同时，更加强调培养学生的科学相素养和科学态度。这次的教学改革，高中物理新课程教材对于物理的知识体系改动较大，在原有的课程体系中，物理学的结构是相对完整的，对于大学物理中设计的电磁学、力学、热学、光学、原子物理等知识都有所涉猎。但是，新课程标准中物理学知识被分为必修和选修两部分，其中力学和电磁学为必修课程，而其他内容改为选修模块，各学校可以依据自身特点选修相应版块。

由于不同学校选修的模块不同，造成了不同学生对于不同模块的掌握程度不同，也就是基础不同。学生原有知识体系的不平衡给大学物理的教学带来了困难。由于高校教师对于高中物理了解匮乏，加之前面阐述的课时的限制，大部分的物理教师没有足够的课堂时间去照顾高中没有选修某部分模块的学生基础薄弱的状况，仍然会按照原有的教学设计和进度进行教学。这对于许多高中阶段没有选择该内容模块的学生来说，学习跨度太大，从而造成了学习的困难和学习效果欠佳。学生在高中阶段适应了教师带着、帮着学习的方式，离开教师的拐杖之后自我的学习能力较差。当他们面对学习困难的时候容易产生畏难情绪，又无法寻求相应引导和帮助，便容易放弃学习。相反，如果教师在课堂上为基础薄弱同学补充太多知识点，对于高中选修过该模块的学生来说，相当于二次学习，容易造成学生没有兴趣，产生懈怠情绪。

2.3 学生拓展视野的需求与教学内容陈旧之间的矛盾

相对于高中物理的教学改革，大学物理缺乏改革和创新，教学内容陈旧。在大学物理中，力、热、电、光、近代等几部分内容相对独立，教材中各部分缺少关联和交叉，使知识应用性交叉，不能适应现在知识大融合、学科交叉的现状。并且大学物理理论性较强，大量的数学推导使学生感到枯燥乏味，而对于知识在生活、科技前沿中的应用这些学生感兴趣的内容却由于学时问题无法过多涉及。因此改革教学内容，改革大学物理教材，改革教学模式，增加现代物理学知识，增加各知识模块的交叉，使学生对物理产生兴趣，对物理应用有所了解都是大学物理需要解决的问题。

3 “微课”与大学物理相结合的几种类型

结合以上分析，笔者认真研究了微课与大学物理教学相结合方法，在发挥微课特点的同时，提高大学物理的教学质量和效果。根据微课在大学物理教学中发挥的作用不同，笔者将微课分为以下几种类型。

3.1 引入类

我们都知道物理学是一种螺旋式学习结构，也就是说学生在高中和大学阶段所学的物理只在一定程度上会有重复。但是虽然知识具有重复性，但是从本质上来说大学物理的难度要远远高于高中物理，学生需要从具体的、简单的、连续的物理思维转换到抽象的、复杂的、微积分的思维。也就是说学生需要面对思维和学习方法的改变。在这个过程中，学生需要经历一个困难，甚至有些痛苦的过程。这时候需要学生有足够的兴趣和动力，才能跨越这个阶段，尽快使用大学物理的学习。因此调动学生的学习兴趣，是获得良好教学效果的关键。

例如，在“角动量守恒”的教学中，可以设计一个微课引入短片，将神舟飞船上“太空陀螺”实验的展示和“常平架回转仪”、“茹科夫斯基转椅”等相关视频，通过精巧的设计制作成微课短片，可以起到引起学生学习兴趣的作用。

3.2 知识补充类

笔者对一些大学一年级学习大学物理的学生进行了访谈。主要问题涉及高中的模块化学习是否对大学物理的学习产生一些影响。大部分学生表示会有一些障碍，比如有些别人已经学习过的知识，可是自己完全没有学过，在学习中对心理的影响非常大，容易急躁。例如力学中的动量，热学中的分子运动理论在大学物理中都是非常重要的知识，可有些学生在高中完全没有接触过该模块。教师为了照顾大部分学生的基础和教学进度，不可能对该部分内容进行过多的介绍。面对这些情况，学生们希望有一定的资源可以提供给他们进行预习和知识补充。因此针对每一章的内容和知识基础，制作成相关微课视频放到学习网站上，可以给学生提供良好的补充知识的平台和工具。

3.3 知识扩展类

前面提到，由于学时的限制，大学物理课堂上已经删减了许多知识节点。因此更没有过多的课上时间介绍物理学史之类的相关内容以及相关知识点在现代科技中的应用。但是单调的知识点教学已经远远不能满足学生的学习需求，对于培养学生良好的物理思想和现代视野也不利。

例如，在光学这一章中有一段非常重要的物理学史的内容，那就是“波动说”和“微粒说”两种观点的辩论。这是一个漫长、波折的过程，这个过程对于学生体会科学的艰辛非常有意义。首先，牛顿领衔的“微粒说”占据着绝对的主导地位，但是由于后来人们发现的衍射现象，是“波动说”占据了优势。可是，当光电效应现象被发现，人们又陷入了深深的困惑。直到普朗克和爱因斯坦的量子说和光子说问世，解释了光的波粒二象性，这个争论才算结束。这一过程不仅仅体现了光的本质，同时也体现了科学前进的艰难以及物理学家挑战传统的勇气和追求真理的坚持。所以将该部分内容制作成相关微课视频，上传至大学物理学习网站以方便学生的知识拓展是非常有必要的。

再比如，在相对论一章中有利用迈克尔逊干涉仪证明“以太”并不存在的实验介绍。这部分内容与2016年初发现“引力波”的激光干涉引力波天文台的原理非常相像。因此在介绍迈克尔逊干涉仪的基础上，适当的介绍引力波的发现原理能够极大的激发学生的学习兴趣，扩展学生的知识面。制作相关的微课视频，为学生的后续自主学习提供素材就显得尤为重要。

3.4 重点类

针对大学物理中的重点、难点进行微课视频的设计、制作，利用视频的优势简练、清晰、生动的讲解知识点。该类微课既可以在课堂上结合传统教学使用，也可以上传至相关网站以便学生复习巩固。例如“角动量守恒定律”是大学物理教学中的一个非常重要的知识点，由于高中物理并没有涉及转动的内容，学生只学习过动量守恒。因此这是一个重点也是一个难点。在讲解过程中由于“角动量守恒”在“动量守恒”之后进行学习，因此可以通过类比的方法推导其内容和形式。这个知识点非常适合制作成微课视频，一方面因为其推导简单，另一方面该知识点应用非常广泛，例如子弹飞行、直升机双螺旋桨设计、常平架回转仪等等。这些都可以通过大量的动画、视频体现，以方便学生的理解和掌握。

4 结束语

微课可以很好地辅助大学物理教学。但是如何选择微课题材、如何设计制作出优良品质的微课、如何把握传统教学和微课的关系等内容都是需要我们进一步研究的内容。发扬微课的优势，发现微课教学中容易存在的问题，是一个漫长又需要付出足够耐心的工作，还需要物理工作者进行不懈的研究和努力。

参 考 文 献

[1] 祝智庭，贺斌.智慧教育：教育信息化的新境界[J].电化教育研究，2012（12）：5-13.

[2] 胡铁生.区域性优质微课资源的开发与思考[J].中小学信息技术，2013（4）：19-22.

[3] 孔永红.大学物理微课教学模式的研究[J].教师，2015（30）：17-24.