基于学科教室的初中物理微课资源应用研究

■郑智伟 王涵俊

教育部2019 年11 月20 日发布的《关于加强和改进中小学实验教学的意见》中指出，将科技前沿知识和最新技术成果融入实验教学，注重实效，强化学生实践操作、情景体验、亲身感悟等。可见当前中小学的实验教学亟待加强和改进。加之微课是教育信息化应用到教育教学的有效载体，故在初中物理这样一门注重实验的自然科学基础课程中，可借助微课资源提升初中物理教学实效。但如何确保微课在初中物理教学中发挥其应有作用，切实提高教学质量，是当务之急。

一、初中物理微课面临的困境

“微课”的概念自提出至今已有十几年，引起了教育工作者的广泛关注，并且随着研究的不断深入，教师普遍达成了微课对提高学生学习效果有积极影响的共识。但随着微课“热度”逐渐消退，初中物理微课的发展面临着资源内容碎片化、交互性不足、质量参差不齐等困境。

1.初中物理微课资源内容呈碎片化。

初中物理微课具有针对性强、内容短小等特点，主要针对某一物理概念、规律或实验进行讲解，以便学生能够快速了解这一物理概念、规律或实验要点。不可否认，这是微课出现的原因之一，更是其相对传统教学的优势所在，即让学生通过几分钟时间在精神上高度集中，掌握这一关键知识点，以便提高课堂效率。但在强调深度学习的今天，各微课资源之间相对独立，呈现出碎片化的特点，难以体现出知识的内在联结和结构的系统性，导致学生不易将这些知识建立起内在的联系，对内容的理解与把握仍然停留在较浅的层次，在灵活运用物理知识解决实际问题上会存在困难，不利于学生物理观念的建立与科学思维的形成。

2.初中物理微课资源的交互性不足。

随着初中物理教学改革的不断深入，物理教学中，师生课堂互动的重要性日益凸显。通过课堂中的有效互动，教师可以及时了解学生对知识的理解程度以及思维习惯的养成情况，以便针对其薄弱环节进行高效指导。尽管在初中物理课堂教学中，微课通过动画的形式针对某一问题进行生动形象的讲解，将知识以初中生更易接受的方式呈现，并且学生可以根据自身的理解情况随时暂停、回放，有助于提升学习效率，提高物理课堂教学质量，但目前初中物理微课资源更多的是应用于课前预习或课后辅导中，这种形式的微课主要是教师单方面的信息输出，其互动性较弱，造成学生对于微课中不理解之处产生的困惑、疑问不能及时与教师进行信息交流，不利于激发和引导学生深入思考。

3.初中物理微课资源质量参差不齐。

自微课的概念被提出后，涉及我国各级各类学校的微课比赛接踵而至，吸引了大批教师热情参与。由于微课比赛的参与门槛低，加上大部分教师的现代教育技术水平不高，并没有进行过系统的专业训练，导致微课的质量参差不齐。并且，教师开发微课的目的更多的是参加微课比赛，在职称晋升中为自己添加“筹码”，而非运用到实际的课堂教学中。即使是比赛的获奖者，也很少在实际教学中应用自己制作的微课，造成开发大于应用的局面。由于初中物理微课的开发主要呈现出教师各自为政的状态，导致大量微课停留在浅层次的知识呈现上，并且内容上的重复性较严重，造成微课资源质量上的参差不齐，进而制约了微课的推广与发展。

二、学科教室在初中物理微课教学中的优势

（一）初中物理学科教室的功能定位

初中物理学科教室与传统教室或实验室相比，是一种新型的、具有物理学科特色、旨在培养学生物理学科素养的教学场所。教室内的布置以48名学生为例，中间为自由组合桌凳，两侧分别摆放两列配有计算机的实验台，每列有6张可供2 名学生一起使用的实验台，共计24 张（如图1所示）。每张实验台上放置两个摄像头，记录学生的实验操作情况，以便于课上投屏、课后回看等。为充分利用学科教室空间及营造学科氛围，可在实验台下方及教室后部放置系列实验箱，在墙壁上放置立面挂壁式物理展品，在窗帘上绘制物理学科知识以及设置初中物理资源角等。教室顶部设置了集成系统，可集成多样化的媒介，如电源、通风、照明、网络等，并且集成媒介易于改装或更换，以便灵活适应新的布局及需求。

基于以上布局，初中物理学科教室主要具备以下功能：首先是常规教室功能，师生可利用教室中部自由组合桌凳开展常规教学活动；其次是实验室功能，师生可借助两侧实验台进行实验教学；再次是图书馆功能，学生可根据兴趣、需求借阅物理资源角的图书、期刊等；最后是微机室功能，学生可通过计算机上网查阅资料、查看教师下发的学习资源等，有针对性地开展自主学习。

（二）初中物理学科教室的优势所在

1.浓厚的物理学科探究氛围。

初中物理学科教室相比于常规教室，在空间布局上通过中部区域自由组合桌凳，方便学生进行集中的理论学习与小组讨论。在完成理论学习后，可直接借助两侧的实验台进行实验探究，让理论知识与实验探究能够同步进行，打破两者之间的时空阻隔，更好地帮助学生内化理论知识。通过学科教室内富含物理学科元素的墙壁、窗帘、橱柜等布置，营造物理学习情境，丰富学生的体验环境，以帮助学生调动学习的积极性、主动性和创造性。

2.现代教育技术的有效辅助。

初中物理学科教室中硬件资源的信息化程度较高，有利于教师将更为先进的教育教学手段融入课堂教学中。对于演示实验，教师可在讲台上操作，通过直播的形式同步到学生实验台的计算机上，或下发相关微课资源，让学生直接观看，以解决两侧及后排学生难以观察到实验现象的问题，更好地关注每一名学生。对于不易操作、成功率低、实验过程过长、危害性较大的演示实验，可借助虚拟仿真实验、快录、慢录等形式，将其制成微课资源，下发到学生的计算机上。这样既有助于提高课堂效率，又有利于吸引学生的注意力。通过信息技术手段，学生可以个性化地使用暂停、回放等功能，弥补理解能力的差异性，提高整体学习效果。在传统实验室中，当学生进行分组实验时，教师主要采取“巡逻”的方式帮助有困难的小组，或引导学生发现实验中的问题。这种情况下，一些动态生成的问题难以重现，更多的是实验结束后采取口述的方式引发全班学生思考，不利于学生构建实验情境。而初中物理学科教室中，由于实验台上配备了两个摄像头，可以实时录制学生的实验操作，因而教师可在公屏上针对问题进行回放，实现实验情境的重现，将生成的问题更加直观化，不仅易于学生理解，更有助于提高学生的参与度。

3.触手可及的物理实验器材。

相比于传统教室和实验室，初中物理学科教室同时具备了两者的功能，让学生随时动手实验成为可能。在日常教学中，只有当教材中要求进行学生分组实验时，教师才会带学生前往实验室，或者将实验器材带到教室。这导致有时会出现器材数量不够或突然损坏的情况，需要重新准备，势必浪费宝贵的课堂时间。除此之外，由于学生的不同，课堂上动态生成的内容往往也会不一样，教师在针对此内容进行讲解时，也往往会发现要是学生手边有这样一个实验器材的话，就可以更好地帮助学生理解。但由于课前难以将所有情况都做好预设，导致无法实现让学生动手操作。不过在学科教室中，由于实验器材都在学生触手可及的地方，因而教师可以根据需要随时让学生动手进行小实验，有利于培养学生的动手能力和物理思维。

三、基于学科教室的初中物理微课资源应用策略

结合当前物理微课面临的资源内容碎片化、交互性不足、质量参差不齐等困境，教师要最大化地利用信息化教学资源，注重让学生经历实验探究过程。鉴于此，教师可将微课应用于初中物理学科教室（基于初中物理学科教室的微课教学模式如图2 所示），确保微课在初中物理教学中发挥其应有作用，切实提高教学质量。根据教学环节，主要引入预习型、实验型、习题型以及复习型四类物理微视频。在该教学模式下，通过搜集、制作微视频，搭建微课资源平台，以实现初中物理教学资源的合理共享。在教学过程中，精准掌握学生学情，提高师生互动质量，并借助多样化的评价方式，最终促进学生物理学科素养的形成。

1.搭建微课资源平台，实现资源合理共享。

如何在初中物理教学过程中将微课资源的优势发挥出来，达到超越传统课堂的教学效果，肯定离不开对各类微课资源的搜集、加工、整合、制作，是以搭建微课资源平台尤为重要。平台为教师的正常教学、学生学习方式的变革提供了有力的保障。但平台只是平台，如何用好平台所提供的大量资源则是关键，这就需要对初中物理教学特点进行深入剖析。

初中物理几乎所有的教学活动都围绕物理实验展开，但很多实验所涉及的物理原理比较抽象，并且许多实验涉及的物品结构复杂，效果不明显，也很难推广为学生实验。学校的实验资源有限，即使进行演示实验，也难以达到预期的教学效果。但可借助信息化资源帮助教师解决这些问题，即将预习型、实验型、习题型、复习型微课应用于学科教学。其中预习型微课主要用于课前阶段，教师在前一天进行微课的推送，学生也可在课前自行前往学科教室预约观看。该类型微课旨在帮助学生在预习的过程中生成有效的问题，带着问题进入课堂，以提高学习效率。实验型微视频主要用于课堂，教师带领学生学习实验原理，根据实验的难易程度搜集或录制一些简化实验装置的微课，也可选择一些凸显实验现象的微课。学生在进行实验操作的过程中，根据实验进展情况可自行选择不同类型的微课，通过实验台的计算机进行观看，保障个性化学习需求，以便操作实验、记录实验数据。习题型和复习型微课主要用于课后阶段，学生作业未达标或不理想时，可以自主选择不同类型的微课进行巩固学习，以完成学习，解决课前问题。

通过学科教室的信息化平台，教师不仅能及时得到每名学生的学习反馈，借助教育大数据分析学生的学习情况，实现与家长的“资源共享”，也能解决当前初中物理微课资源存在的碎片化、质量参差不齐等问题，并且基于微课资源平台，与众多物理教师实现教学资源的合理共享。

2.精准掌握学生学情，提高师生互动质量。

在课堂教学中，仍然存在学生只是知识接受者的现象，尤其在物理实验教学环节中，很多教师将学生实验简化为演示实验，造成学生只能被动地接受设定好的实验过程、实验现象以及实验结论。这既不利于学生体验科学探究的乐趣，也使他们无法在实验探究过程中动态生成相关问题，针对问题展开的有效互动也就无从谈起，限制了主体性发展。

为此，教师应基于初中物理学科教室信息化平台，借助信息化教学手段，通过对“课前”环节，即预习型微视频观看情况的实时监测，即时了解未观看视频学生的情况并督促其按时进行学习。在“课中”环节，教师可以了解每名学生在学习原理后实验的进展情况。为避免初中物理在线教学的“一刀切”现象，充分考虑学生的差异，教师可设置简化实验装置微课、凸显实验现象微课、优化实验过程微课以及创新实验过程微课等不同类型的微课，以满足学生的个性化需求，并根据学生在实验学习后所选的微课类型及所用时长和回看之处，大致了解学生对于实验的掌握程度，及其所认为的知识难点是什么。例如：若学生选择了简化实验装置微课或凸显实验现象微课，则可能表明其对基础内容的掌握尚不牢固，在与其互动的过程中可偏向于基础知识的相关内容。除此之外，在“课后”环节中，教师可以获取到每名学生的作业完成时长及正确率，并且能够掌握每一题的正确率和易错选项，这相对于线下作业的统计十分便捷、高效。教师根据作业数据情况，可在后续微视频中针对性地进行讲解、交流，提高师生互动的有效性。

3.有效发挥学生评价作用，促进学生差异发展。

有效发挥学生评价作用不仅能促进学生物理核心素养的提高，也能促进教师专业发展及物理教学的改进。在基于初中物理学科教室的教学模式中，课中及课后涉及的三大类型的微课，以及其中实验型微课所包含的四类微课在很大程度上满足了不同学生的多样化需求。但是，由于微课平台中资源众多，微课面向的对象较为广泛，加上不同教师的教学风格不一，关于同一知识点的不同微课侧重点不同，导致该微课必然只会更适用于一部分学生，学生在观看后可以对微课进行评价，以便其他学生能够更精准地找到适合自己学习的微课。录制该视频的教师亦可根据学生的评价进行改进，进一步促进学生差异发展。