基于叙事的物理实验微课设计与实践

汪枫 熊永红 许明耀

摘   要：新冠疫情为实验教学带来了挑战和机遇，同时也暴露出实验教学在数字化学习资源储备上的短板。在后疫情时代和思政教育全覆盖的背景下，如何推进和深化微课建设将是物理实验教学需要重点关注的话题之一。叙事作为建构意义的普遍思维模式，是回归自然的鲜活教学情境、促进科学与人文同行并进的教育理念。文章基于叙事思维探索实验教学微课研发的新路径，并以光电效应实验为案例进行具体实践。

关键词：叙事;物理实验;微课;设计

中图分类号：G642.0 文献标志码：A    文章编号：1673-8454（2021）16-0083-04

一、引言

“微”文化是移动互联技术飞速发展趋势下的时代特征，也是现代化生活快节奏背景下的必然现象。各类主题鲜明且内容精炼的微媒体资源在各大应用平台开枝散叶，茁壮成长，诸如“微信”“微博”“微电影”等传播媒介已“无微不至”地渗入到社会生活的方方面面，对于教育教学领域也同样产生了巨大冲击。微课是教学内容的数字化呈现和凝练创新，其“短小精悍、指向明确、使用便利”等特点，不仅更易在有限专注力下维持学习动机，而且更符合学习者的学习习惯和认知负荷阈限，目前已成为泛在学习、移动学习等信息化教学手段的重要载体。国内曾掀起一股“微”热潮，课赛、培训等各类推进工作都大面积展开，一定程度上也推进了数字化教学资源的建设，但普及范围和教师的重视程度依然不足，具有自主开发能力的教师比例也是量小力微[1]。2020年疫情期间，“停课不停学”给微课发展带来了新的生机和活力，并再次引起广大师生的关注，微课数量更是井喷式增长。如今国内疫情已得到良好控制，人们将再度审视数字化学习资源的战略意义，对微课的品质要求也会“水涨船高”。

大学物理实验教学以实验室为依托，将综合素养、科学作风、知识应用的养成，扎根于现代化测量技术设备的理解与应用中，充分培养学生的思维方式和创新意识，在高等教育教學阶段占有举足轻重的作用。然而新冠疫情将教学与实验室彻底剥离，全国范围的大规模长周期应急性线上教学活动也给实验教学带来了空前压力和巨大挑战。在危难关头，一线教师们展现出化危为机、识时通变的生命力和创造力，居家实验和虚拟仿真等方式纷纷上阵，并在线上教学过程中也不忘传递科学精神与爱国情怀[2][3]。如今，国内已形成较好的疫情防控机制，教学活动均有望逐步恢复，但教育信息化改革的必然趋势不可逆转，特别是在此次疫情的艰难险阻下，教育信息化的步伐将进一步加速。虽然在广大实验教师的共同努力下，疫情期间的实验教学压力得到了很大缓解，但同时也暴露出数字化学习资源储备的短板，微课的建设比其他课程相对滞后。随着教育部印发《高等学校课程思政建设指导意见》[4]，如何将思政教育有机融入到微课教学当中，成为实验教学需要重点关注的话题。本文从叙事思维出发，将物理学的人文背景作为知识停靠点，旨在将科学与人文有效融合，塑造教学内容的鲜活性，激发学生的学习兴趣，提高微课的设计品味和质量。

二、叙事意义与教育价值

1.叙事意义

叙事关注的是研究对象如何将背景、人物、事件和视角等元素进行有效组织和联通。叙事在文学、影视、美术等研究领域都已得到广泛应用[5-7]。在教育学中，叙事的研究也由来已久。美国著名心理学家和教育学家杰罗姆·布鲁纳曾指出，单纯的计算主义或科学主义在教育上是行不通的，因为教学中的师生交互更应该被归为一种社会或文化形态，并将叙事作为在文化脉络中去理解现实和构建意义的有效途径[8]。目前，叙事的实践价值正在被不断发掘和发展。叙事不仅被认为是开展有效教学的有利途径[9]，而且还可用于教育经验的剖析和解读，如分享师生故事、反思课堂行为等[10]。在如今的数字化时代，电影叙事甚至是创新教学模式、激发学生兴趣的有效手段[11]。不仅如此，叙事也常应用于各类德育课程，例如：叙事式教学使《马克思主义基本原理概论》在理性和情感上更能获得认同感[12];在思想政治理论课中可以通过叙事让理论融于生活且赋予深层意义[13];叙事还能对教师教育思想史进行有效整合，明确研究对象的定位与意义[14]。由此可见，叙事在优化教学模式、挖掘教育内涵、提升教师专业发展能力等方面具有重要意义。

2.物理实验类微课的叙事价值

科教与人文作为人类认识世界与自身的两类视域，本质上只不过是对主客体的不同考量与思考，它们彼此间应相互依靠、相互映衬，若过分标榜“硬”科学的科学中心主义，易让人们只追求知识的功用性，从而丢失意义与情感两大重要的育人要素。如今，在回归教育本征的大趋势下，人文的伦理道德理应回归到教育的方方面面。因此，叙事将唤起自然科学中的人文价值，帮助我们树立更加包容的广义科学观，重塑学科文化[15]。

物理学作为其他新兴学科的基础与源头，博大精深的思想内涵和跌宕起伏的发展历程使其在人类历史长河中形成了一道别具韵味的科学文化体系，是开展教育叙事的沃土。目前，国内微课数量虽不断增多，但品质却参差不齐，理论的引领价值也不够突出，主要原因还是实践手段不够具象。叙事能构建连贯一致的因果链，提供行之有效的开发思路。此外，叙事的故事性能有效提升学生的学习兴趣，使学习者更好地理解知识，避免填鸭式教学，并达到寓教于乐的目的。更重要的是，叙事对提升物理实验的教育内涵有着推波助澜的潜在价值。疫情期间，那些令人动容的抗疫事迹和人物故事在线上实验教学中发挥了重要的育人作用[3]。叙事能让爱国主义、民族精神和科学素养等育人元素在不经意间戳中学生内心最柔软的部分，从而唤起他们更多的社会责任感，提高理想和信念。

三、基于叙事的微课设计

1.叙事结构

叙事结构指的是对内容的组织、设计、构建。微课的叙事结构与绝大多数影视作品的创作过程一样，可采用最常见的三段式剧作结构，即“建置—对抗—结局”，与它们对应的是开头、中段与结尾，如图1所示。建置是交代整个叙事的情境，建立人物、事件、背景前提;对抗是用来制造叙事的辗转起伏，形成围绕具体事件和矛盾冲突的各类情节，营造故事氛围;结局是叙事的结果，而结尾则是作品最终的意图。整个叙事结构都围绕着脚本设计而展开，它呈现的是课程的陈述脉络。在撰写过程中需注意叙事的视角、方式和表达。叙事视角决定以谁的眼光或口吻进行阐述。叙事方式主要分为线性叙事与非线性叙事。线性叙事主要是指按照单一的时间指向对叙事对象进行顺序展开的过程;非线性叙事则是对时空序列的拆解和重构，情节上纵横交错，是现代影视作品常用的叙事结构。对于微课来说，叙事方式的选择更多取决于知识点的难易程度、相关素材的体量以及教师的讲授逻辑。最后，整个脚本还需要通过文字润色来提升感染力和戏剧张力。

2.声画表现

微课是一种声画并行的叙事艺术。在课件设计中，要善于利用图解的简约明了、直观具象、系统明晰等优点，将文字凝练成图形、图标、动画等可视化思维结构，将完整的课程设计和叙事脉络自然地融入到视频表达中去，建立清晰的课程流动体系，充分降低观影者的视觉压力，切勿将“文字注释”和“视频讲解”过分重合，避免“照本宣科”和“线上填鸭”。

视觉呈现也是提高视频质量乃至教学效果的重要因素。例如，开发者可采用宽屏模式，以提供更加充足的设计空间，同时也更符合人眼视野的黄金比例，让视域更宽广，观看更加舒适。构图时要注意空间感，不仅尺寸要恰当，而且整体布局要整齐有序。在配色方面，一般采用三色原则，即主色调不要超过三种，否则会使画面凌乱、重点模糊。需要注意的是，文字作为画面的一部分，也需要凸显画面的层次感和立体感，因此尽量不选择笔画纤细的字体。

与视觉艺术相比，听觉虽然抽象，但却不同于数理公式或逻辑符号，它往往可以满足画面的情感诉求，营造气氛，使情节富有生命力[16]。在微课的后期音频制作中，应依据叙事的情节需要，匹配叙事过程中观影者应当怀抱的情感体验，选择能够体现和烘托当下情绪氛围的音乐元素。此外，陈述者在配音时还需注意语调的抑扬顿挫，绘声绘色。目前，机器人配音质感愈发自然，也可以作为配音的补充或替代手段。

四、基于叙事的微课设计及应用

1.应用案例

本文选取《光电效应》作为典型应用案例进行叙事型微课设计开发。该微课在“第二十二届中央电教馆全国教育教学信息化大赛”中获得高等教育组微课“一等奖”，并荣获“第九届视友杯中国高校电视奖”教学类“一等奖”，已应用于本科生的混合式教学改革实践中。“光电效应”叙事开发路径如图2所示。课程从光电效应概念、实验规律、光量子假设和实验验证四个核心知识点中挖掘相关背景、主要科学人物和历史事件等情境素材，并进行资源整合和情节设计，时间线从1887年至1916年，由赫兹发现电磁波过渡到光电效应概念，再引出实验规律与经典电磁理论之间的矛盾，随后由爱因斯坦光量子假设成功解释，最终发展到密立根由反对到赞同的情节翻转。整个设计让学习者在收获知识的同时，又能感受到故事的沉浸感。表1给出了叙事手法与常规手法的比对。可以看到，整个陈述采用回顾性的全知视角，在语言表达方面，常使用具体名称（如人名、地名、年份等）以提高文本可信度和说服力，并注意情节过渡时的平滑性和剧情代入感，通过对情景提示文字的润色，让说理的因果关系连贯一致且具有生动性和感染力，从而将教学内容自然融入微叙事情节当中，并让观看者无形中感受到科学的魅力和求真求实的品质。

2.应用效果

叙事型微课的开发旨在通过生动形象的表达方式让学生更容易吸收和掌握知识。本研究采用5点李克特量表了解叙事型微课对学生学习的影响，参与本次问卷调查的学生人数为96人，且由同一教师授课。利用SPSS 23.0对量表进行内在信度检验，得到Cronbachs α系数为0.917（>0.9），说明本问卷具有良好的问卷结构，数据可信度非常高。

调查结果（见表2）显示：92.71%的学生对叙事型微课生动形象的讲授方式表示认可;90.63%的学生认为叙事型微课使其能更清晰地掌握知识重难点;95.84%的学生认为史话和传记等相关人文元素的引入和融合，起到了传承思想、启迪智慧的作用;93.75%的学生认为自己的知识领域得到了扩展和延伸;93.75%的学生觉得叙事型微课提升了他们的学习兴趣。因此，学生对于叙事型微课的讲授方式和教学效果整体上呈现出非常认可的态度（调查结果的平均值mean≥4.61）。

五、结语

微课归根结底是一种知识输出形式，教师的核心任务依然是处理好“讲什么、怎么讲”的问题。叙事思维是人类最普遍的思维认知模式，它以一种塑造文本情节和讲述故事发展的方式，为教师开展微课设计提供新思路的同时也丰富了教育的艺术形态，提升了课程的意趣和魅力。特别是在当今时代，伦理道德和思想教育逐渐回归的教改大背景下，布鲁纳的文化叙事观成为调和科教与人文二元对立、促进深度融合的重要出口，对于任何学科都具有重要的参考价值和实践意义。但微课设计又是一项综合性技能，从叙事方法方式，到现代教育技术，再到美学设计，都需要教师在实践中不断累积，逐渐掌握并持续精进，全面提升教师的专业能力。最终希望广大师生在科学文化的传承和熏陶下，“讲故事，讲好故事，讲好中国故事”。

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（编辑：王晓明）