微课与初中物理教学有效融合的非实证研究.doc

微课与初中物理教学有效融合的非实证研究摘要：随着慕课、翻转课堂、电子书包、远程教育、空中课堂、博学乐园等教学改革项目的推进，微课这一教育改革的必然产物深度影响着上述教学模式的变革并使其成为可能，同时也必将成为一种新型的教学模式和学习方式。本文首先介绍了微课的概念及其特点，然后笔者根据自己的实践经验结合具体实例，详细阐述了微课与初中物理教学的有效融合、微课的制作方法及自主学习任务单的设计，最后对自己的微课教学研究与实践进行了一些反思和展望。关键词：微课；初中物理教学；有效融合；研究二十一世纪的ICT即信息通迅技术发展迅猛，互联网已真正进入Web2.0时代，随之而来的各种“微”概念诸如微信、微博、微软、微电影、微讲座、微媒体等正在潜移默化地改变着人们的生活方式、工作方式和学习方式，而且这个潮流不可逆转。2010至2013年，佛山市教育局连续举办了三届中小学教师微课大赛，引起当今教育界的广泛关注。2010年秋季至2012年春季，天津市习字与书法网络微课程成功录制，发布应用。2012年9月，教育部启动第一届中国微课大赛。笔者接触微课概念是在2013年，为了准备“天津市第八届中小学双优课”评选活动的决赛环节，制作了“微课水的反常膨胀”来突破所抽课题教学难点的，时至今日都使笔者深深地感受到这一弄潮儿微课将会对我国尤其是农村地区的教育改革起到不可估量的作用。一、微课概述微课是当前我国教育信息化建设的新事物，最早是由佛山市教育局信息中心的胡铁生主任在分析现有的教育信息资源利用率低的现状之下，率先提出了以“微视频”为核心的新型教学资源“微课”，可以说其起源于佛山，但历史不长，却发展迅猛。“微课”是指按照新课程标准及教学实践要求，以视频为主要载体和呈现方式记录教师围绕某个知识点或教学环节开展教与学活动的简短、完整的、不受时空限制的、支持多种运行和学习方式的各种教学资源的有机结合体（如图1所示）。微点评微反思微练习微学案微教案微课件自主学习任务单微视频图1 微课图解从图1可以看出，微课是以微视频片段为核心组成内容，同时还包含与该教学主题相关的诸多教学支持资源，方便学习终端随时进行学习。其特点主要体现如下：（一）微课很“微”微课的“微”首先体现在教学时间短，时长一般为5至10分钟，可以说其学习是零散的，能够抓住学生的有意注意；其次体现在知识点小，只为解决一个核心问题围绕一个小的知识点进行讲解，并将其录制成教学视频短片，没有过多的铺垫和渲染，使得重点突出、短小精悍，非常有利于泛在学习；再次体现在资源容量小，其视频及配套辅助资源的总容量一般在十几兆到几十兆不等，更支持多种播放格式诸如迅雷影音、暴风影音等，且便于下载、传输和携带。（二）微课是“课”微课是以教学视频为主要载体，但不是只包含课程讲解的视频，而是一个完整的课程学习资源环境。如图1所示，在微课的教学资源中，不但要包含教学视频和教学设计，还应提供教学演示课件、教学案例素材以及课后微练习等教与学的资源。这样，既可以提供给学习者进行泛在学习，也可以提供给教师进行共享和研究。（三）资源多样，情景真实且半结构化从图1的结构框架可以看出，微课以课例片段为核心，并融合了课堂教学设计（包括教案或学案）、教学素材和课件、教学反思、学生反馈评价及互动点评等多种资源，它们共同构成了一个主题鲜明、类型多样、结构紧凑的“主题单元资源包”，营造了一个与具体教学活动紧密结合、真实情景化的微教学资源“生态环境”。二、微课与初中物理教学的有效融合（一）微课是利用率最高的教与学资源1.微课可作为课堂演示资源，清晰再现教学细节（1）物理现象可直接演示物理现象是物理教学的关键，也是学生最应该关心的问题。以前只有在上物理实验课的时候才能观察到的实验现象，现在在电脑、平板甚至手机当中就可以直接演示。（2）操作过程可直接演示物理教学最主要的环节是实验操作过程。微课教学可以使教师无需再“口头讲解”操作技能，学生只需直接观看视频就能明白物理实验的整个操作过程，同时使技能的提高成为可能。（3）教学内容可反复演示微课是课堂教学视频，是可以反复观看、反复研究学习的。对于物理知识教学、物理实验教学、物理规律探究和物理复习归纳等过程是可以反复演示的。（4）推理过程可动态演示物理学是一门与数学密切相关的自然科学，有时需要利用公式进行推演、利用函数图线说明过程的发展趋势、利用图像说明各部分间的联系等。微课是可以利用录屏技术方便地实现过程的展开，学生看到的是字母一个一个地写上去的，函数图线是一个点、一个点地描上去的，同时配以教师条理明晰的解说，有效克服了传统课件或教参因为只有内容而没有过程的缺憾。2.微课可作为有效学习资源，提高学生的有意注意现代心理学认为，有意注意能使人的心理活动保持在被选择的对象上，从而使个体维持一种比较紧张的状态，进而保证活动的顺利进行。一般人的注意力集中的有效时间在10分钟左右。学习属于脑力劳动，更需要集中注意力，这样才能达到高效。课堂上一味地板书讲授，会显得乏味，失去学生的注意力，如果能在教学过程中穿插一个小小的微课，既可以丰富教学的形式和内容，转换一下学生的思维，又可以重新抓住学生的注意力，提高效率，使整节课的时间均为有效时间。3.微课可作为分层教学资源，有效减少学困生学生的个体差异不可避免，教师要尽可能地创造条件，让不同层次的学生都能获得发展。教师可以将操作难度分为初级、中级和高级。学生可以根据自身的需求，挑战不同的难度，力求让每一个学生都能体验到学习的成就感。三个不同难度的微课，适合于不同需求的学生，就像三个老师，同时指导着三种不同层次学生完成相应的学习，学生可以按照自己的步骤和节奏学习，还可以暂停、倒退、重播等，有利于根据个人情况完成学习、夯实基础，不仅有效解决了分层教学的问题，还可以预防学困生的出现。4.微课可作为自主学习资源，助力学生进行自我建构新课程改革要求打破学生被动接受的教育模式，构建以学生为主体的、探究性的、积极主动的学习模式。“先学后教”就是这一新课程理念的具体体现，它有利于提高学生的自学能力，提高课堂教学效率，发挥各类学生的长处，调动学生的学习积极性。而微课正是开展“先学后教”的重要基础，教师将众多知识点逐一录制成10分钟以内的教学视频，学生通过观看微课便可完成对教学内容的课前预习任务，课堂上能够省出更多时间让学生合作探究、小组讨论、当堂训练等。当然，微课还能很好地满足学生课后查缺补漏、强化巩固知识的需要，是传统课堂学习之外的一种重要补充资源。5.微课可作为公共共享资源，有利于实现教育公平优质的教学资源一般比较集中，利用微课可以把这些优质资源变成公共资源。一方面可以使教育资源得到充分利用提高利用率；另一方面，也可以使不同学校的学生享有接近平等的教育资源，最大限度上实现教育公平。（二）微课可以有效推进“翻转课堂”教学模式的普及目前天津市已经有很多所重点学校（如天津耀华中学）推行了翻转课堂教学模式。所谓翻转课堂，就是教师创建视频资源，学生在家中或课外观看视频中教师的讲解，回到课堂上师生互动交流和完成作业的一种教学形态。基于此也可以说微课是“云计算”背景下中小学校开展“翻转课堂”教学模式实验的必然产物。大部分微课里虽然几乎没有教师的出现，只是相关的现象、知识和过程的推演并配以同步的画外音解说，可是学习者眼前的屏幕，就犹如一位不厌其烦的导师，进行着淳淳教导。这样课前一对一的学习方式，可以使学生更多地将注意力放在对问题的思考上，为学习者打造了一种真正基于其学习需求的平台，从而可以实现“先学后教、课下学习知识课上内化能力”的翻转课堂教学模式，从另一方面还可以看出微课的学习方式是多元化的。（三）微课可以有效展示科学探究过程和要素义务教育物理课程标准（2011年版）提出“科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式”，其真正意图不在于学习的每个环节和每个知识点的学习都必须用科学探究，而是让学生体会人们对自然界探索中的质疑、求证、表达和论述的过程。再者，完整的科学探究是比较漫长和复杂的过程，很难赢得学生的兴趣。因此，我们可以化整为零，通过微课对科学探究的七个要素（提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作）逐一突破。例如教学“阿基米德原理”内容时，可以将整个探究过程重点分为：浮力测量、实验步骤讨论、分析论证等环节，分别进行录制。向学生展示如何从情境中提出物理的问题，如何对物理现象进行解释，怎样根据要探究的问题进行方案的制定，以及如何根据已有证据进行推理和判断等等，在不同的环节中，向学生进行科学探究的示范，让学生在观看视频的过程中，体会科学探究的过程，领悟知识的内涵，从而有效提升学生的科学素养。（四）微课可以潜移默化地进行情感教育任何科学、科技探索都应该是为生活、工作服务的，否则就失去了意义，我们的实验探究也不例外，也有必要去关注人的因素，关注学生的情感。但情感教育有它的特殊性，不应该是说教式的，最好是在看似不经意间，在教学中渗透一些美好的情感、积极的情绪因素。微课制作中的优美的配乐，可潜移默化培养学生欣赏美、感受美的能力；寓含教育意义的字幕，例如“失败乃成功之母！”，同样鼓励学生不要怕失败，科学研究都是从失败走向成功的。三、微课的制作方法基于微课的特点，我们制作时首先是要分析学情定位教学目标，明确核心知识点；其次根据教学目标进行教学设计，开发各种任务和资源；然后是根据教学内容，进行视频的制作以及后期的活动。这里我们重点探讨一下制作视频的方法和自主学习任务单的设计。（一）根据学科特点和设备条件，微视频可选以下方法制作方法一：用数码摄像机直接录制真实教学过程制作微课视频最传统的方法就是利用数码摄像机等设备，对真实教学过程进行拍摄，但需要一个安静的环境。这样录制的优点是教学情景真实，教师解说容易进入角色，使学生容易切实感受并相信教学内容的真实。笔者在天津市第五中学参加的“天津市中小学双优课评选活动”中就是采用这种方法进行制作的微课（如图2），事后天津五中老师说其效果给了听课学生们前所未有的震撼，也许是因为此实验操作难度很大不易成功而又真实的展现在眼前的缘故。 图2 “水的反常膨胀”微课截图方法二：用数码摄像机录制有信息技术融合的数字教学过程将信息技术与教学过程相融合可加快最后的分析论证环节，便于顺利得出结论，从而提高课堂教学效率。这种方式制作的微课视频具有可控性，可以反复修正，所得视频相对比较精炼紧凑。我们物理组后期制作的“力的相互作用微课”（如图3），计算机屏幕上红线和蓝线显示的是两个力之间的相互作用情况，由屏幕可以明显看出，作用力与反作用力在数值上是相等的，在方向上是相反的。图3 “力的相互作用”微课截图方法三：用录屏软件录制虚拟教学过程纵观现有的微课资源网站，大部分微课视频都属于录屏式微课。在精心设计PPT课件和讲稿后，运行事先安装好的录屏软件（如Camtasia Studio），设置好音频和摄像头、屏幕像素、灯光调节等，然后边操作边解说就可以进行微课视频的自动录制了。教师的同步讲解、操作过程、背景音乐等都自动录制为视频，视频录制后还可以对声音等部分细节在软件中编辑修改，最后输出微课视频。这种制作方式整个过程操作简单，方便易行，要求条件较低，一台微机加一个USB麦克即可实现，适合教师个人完成的微课创作。根据物理学科的教学特点，可以将录屏式物理微课分为以下几类型：（1）实验探究类型物理是一门操作性较强的学科，教学中往往配套有多个实验，学生也喜欢实验课，但由于诸多主客观因素使得教学效果并不理想。因此，可以把实验操作与知识要点录屏下来，屏幕操作时结合虚拟仿真实验或Flash实验动画，同时配上清楚的语音解释，如探究“电磁感应”实验时我们制成微课进行教学（图4所示），能让学生明确实验的操作要点、操作步骤与效果情况，大大提高实验效率。图4 “电磁感应实验”微课截图（2）知识梳理类型艾宾浩斯遗忘曲线告诉我们，每章或每个知识板块学完后，我们有必要进行梳理总结。在PPT幻灯片上展示几个关键词并结合知识概念图或组织结构图，通过幻灯片动态的显示，便可在电脑屏幕上高效、清晰地呈现知识结构，拓展知识内容，这样的知识梳理也符合初中学生的认知规律。如我们对于杠杆应用知识的梳理微课（图5所示），学生能反复观看，查找自己的不足，最终达到复习巩固提高的效果。图5 “生活中的杠杆”微课截图（3）习题讲解类型很多学生家长反映自己的孩子物理解题能力较弱、解题格式也不规范，尤其是物理综合题目。究其原因主要是课堂上教师的习题讲解很难重复，学生听完一遍理解不透，课间的时间又很短无法充分满足学生对老师的咨询。对此，我们可制作解题录屏视频，通过分析、解说，可以数形结合、图文并茂的清晰呈现老师解题思维与知识要点，相比在黑板上演算题目可以克服呈现相关知识的不便，大大提高学生的学习效率。（二）采取任务驱动法，设计微课自主学习任务单建构主义学习理论强调，学生的学习活动必须与任务相结合，以任务来引导和维持学习者的学习兴趣和动机，使学生拥有学习的主动权。我们在进行微课教学时可以采取任务驱动法，以任务作为学习的桥梁，以驱动法来完成任务，从而达到学习目的。为此，我们有必要给学生进行微课学习时出示一份自主学习任务单，为学生提供“学什么、如何学、学会了什么、没学会什么”的学习导航（如表1所示），从而让学生在完成任务和解决问题过程中达成学习目标。表1 微课自主学习任务单项目内容学习目标学习方法学习任务学习资源学习步骤学习困惑四、结束语不可否认：微课的成败，很大程度上还是取决于教材内容的处理。微课主题内容应选取教材的某一重点或学生学习的某一难点，针对重点或难点来设计微教案、微学案、微练习、微课件、微反思等配套资源。当然，由于笔者对微课教学认识、研究与实践的水平和开展时间有限，制作的微课资源数量也不多，很多内容还停留在研究层面，甚至还处于起步阶段，同时由于学校条件的制约和学生家庭环境的影响，目前主要是在课堂上应用微课