基于五星教学原理的《大学物理》微课程课堂教学实践

刘 艳，刘成刚

(1.吉林化工学院 理学院，吉林 吉林 132022；2.中石油吉林石化公司研究院，吉林 吉林 132022)

随着信息化时代的迅速发展，以共享、同步为理念的教育开放资源蓬勃发展。人们获取知识的方式正发生着改变，进入了以“微博”、“微信”、“微商”、“微电影”的“微时代”。同时在教育领域，人们传统的教育理念也正受到“微时代”的影响而发生着重大改变。“微课”作为一种新的教育模式在这种背景下应运而生并逐渐走进我们的教学活动。它是指依照教学大纲及教学目标要求，以教学视频为载体，基于某一个知识点或教学环节进行教学设计而形成的教学活动。它是传统课堂教学的重要补充。能满足学生不受空间、时间限制的学习要求，通过微课视频多次播放，使学生有针对性的自行掌控学习节奏。帮助学生查缺补漏、巩固知识、提高学习效率[1-2]。

微课的制作通常包含有5大环节。知识点的选取、教学内容的设计、课件的制作、视频的拍摄和录制、后期的编辑优化。其中教学内容的设计是整个微课制作的灵魂。好的教学创意设计直接影响着教学效果。很多教师在制作微课过程中遇到主要问题和困难时没有掌握好微课的教学设计方法。在教学设计中往往忽略了采用恰当的教学原理作指导教学设计，过分追求内容呈现形式以及过多的采用媒体制作技术来寻求华丽的包装。从而容易导致微课设计“华而不实”，难以达到预期的教学应用效果[3-4]。美国教育学家戴维·梅里尔于2002年率先提出一种新的教学理论——五星教学原理是近年来教育领域应用非常广泛的教学设计理论[5-6]。用以改进在线教学、多媒体教学中只重视信息呈现、忽略有效教学本质特征的弊端。它以提高学生学习学习主动性、提高学习效率、实现学以致用为教学宗旨，是一种有效教学的个性化表征。

一、五星教学设计的基本原理与微课

如何进行微课教学设计，使一堂微课教学能在有限的时间内达到高效的教学质量，采用五星教学原理模式给予微课教学设计明确的启示。五星教学设计强调以“聚焦解决问题”为宗旨，贯穿“激活旧知→示证新知→尝试应用→总结归纳→融汇贯通”五个教学过程循环圈，其实质是具体的教学任务应置于循序渐进的实际问题解决情境中来完成[7-9]。通过聚焦问题激发学生的学习兴趣，针对问题布置具体任务展开教学。学生通过自身已掌握的经验和知识对问题进行分析判断，教师将新旧知识之间建立联系和关联性。在知识的展示、论证过程中让学生对新知识接受、理解和掌握。再展示如何将学到的具体知识融汇贯通，运用到解决问题或完成整体任务中。依据五星教学原理进行微课设计，真正体现以“学生为主体”的思想，使微课真正成为具有教学功能的有效教学产品[10]。

二、基于五星教学模式的大学物理微课设计案例

五星教学原理围绕目标的提出，注重课程的教学设计和学习者的互动参与。下面结合《大学物理学》中机械振动这一章节中的共振这个小知识点，在五星教学模式的设计思路指导下设计制作一节15分钟的微课。

(一) 聚焦解决问题

以聚焦问题为核心是微课设计的宗旨。微课设计首先应针对要讲授的知识点提炼出其在现实生活中的实际问题。当给学习者提出要解决的实际问题时才能激发学习者的学习兴趣；进而引起他们探究答案的欲望。在讲解共振这一知识点时首先展示给学生一个发生在美国的真实案例。1840年当时号称美国第三大铁索桥的塔克母大桥在建成通车仅4个月时由于一阵海风吹过在人们惊恐的注视坠入海峡。通过视频短片再现历史情形，引导学生思考为什么时速40英里(64 km/h)的海风能摧毁一座跨海大桥。从而激发学生进一步的学习兴趣，引起他们自主探索知识的愿望。

(二) 激活旧知

激活原有知识并作为新知识的基础。使学生通过已掌握的知识对新知识进行有效转化。从而变成自己所掌握的知识。通过回顾阻尼振动的运动特点引发学生思考要使存在阻尼的振动系统维持等幅振动可采用什么方式。通过例举荡秋千的例子，使学生得到答案，要想维持稳定的周期性运动需要施加一个周期性的策动力。通过复习旧知识向当前学习新内容过渡。吸引学生对知识的进一步探究。

(三) 示证新知

五星教学模式认为，只有在教学中逐层论证(而不是直接告知)所要学的知识点才能有效促进学习。通过新知识的展示、论证让学生接受、理解和掌握。在本次微课设计中通过对振动系统的受力分析得出受迫振动的动力学方程。对方程进一步求解得到受迫振动的运动特征。由受迫振动的运动特征得出产生共振的条件。这样依据已有旧知识体系逐步推导出新知识内容。有助于学习者循序渐进的掌握新知识。

(四) 尝试应用

把新知识应用到聚焦提出的实际问题，既强化学生对所学知识，又能够更好的进行知识迁移。把理论上推导得出的产生共振的条件和开篇叙述的塔克姆大桥坍塌事件联系起来。指出造成这次工程设计错误的原因。理论联系实际加深对新知识点更正确和透彻的理解。同时配一道关于火车车厢与铁轨共振的习题，判断学生对新知识点的理解和掌握程度。便于学生及时纠正自己的错误认识。通过把形象化的知识抽象归纳总结转化为学生现有知识结构的一部分。

(五) 融会贯通

学生能够运用已掌握的关于共振的知识，解释日常生活中常见的关于共振的事例。这里列举了微波炉、小提琴、收音机生活中常见的共振应用的例子。把日常生活中遇到的问题通过新知识得以解决。提高学生解决实际问题的能力。使所学新知识得到进一步的掌握和熟练应用。

三、结 语

根据大物物理课程的特点，以梅瑞尔的五星教学原理为指导制作了一堂大学物理课程的微课。采用五星教学原理为核心来指导微课的教学设计，以聚焦解决实际问题为宗旨，这是连接教学理论与教学实践的桥梁。围绕中心任务，通过“激活旧知”“示证新知”“尝试应用”“总结归纳”“融会贯通”5个教学环节组织教学设计。从教学效果来看，提高学生的学习大学物理兴趣及学习参与度，促进学生利用已学到的知识解决实际问题及创新能力的提升。提高了微课的教学成效，真正实现了教学过程中的“从扶到放、扶放有度”的原则。