【微课技术在中学物理概念教学中的应用探究：以S市某中学为例（论文）9400字】

微课技术在中学物理概念教学中的应用研究—以S市某中学为例TOC\o"1-3"\h\u8269摘要 摘要随着现代信息技术的迅速进步，许多的教育技术手段被应用于教学当中。“微课技术”因其重点突出、用时短、传播便捷的特点受到教育者的青睐与喜爱。物理概念的讲授是物理课堂必不可少的一项环节，将微课技术应用于中学物理概念教学具有重要意义。本研究以S市第四十五中学的教师与学生为研究对象，通过问卷调查法，分析了微课技术在中学物理概念教学的应用现状。以相关理论作为依据，总结提出了微课技术在中学物理概念教学问题的解决方案。关键词：微课技术；中学；物理概念；概念教学绪论研究的背景微课技术的迅速发展互联网的不断发展给社会带来了翻天覆地的变化，它在教学领域中改变了教师的教学手段。微课技术便在这个信息化迅猛发展的大背景下脱颖而出，传统的视频教学方式只是将教师课堂教学过程录制下来，播放时间较长，学生难以长时间集中注意力观看视频学习，并且内容繁多，无法体现教学的重点与难点。2010年第一次提出了“微课”这种新的教学模式的概念，这种微课被教师们广泛地使用，教师可以将微课运用到课堂教学中来，提高学生课堂学习的效率REF_Ref14414\r\h[1]。随着微课技术在教学领域的应用越来越多REF_Ref17251\r\h[2]，参加到微课在教学方面研究的教育工作者也越来越多。微课教学的优点由于互联网通信技术的发展与进步，电脑已经逐渐进入了大众家庭中,使得学生主动学习知识变得可能。教师们也可以通过录制自己的微课,将所要讲授和教学的各种重难点都录入到微课的视频中,然后把自己的微课上传到网络上,学生只要在家就能够找到所要学习的微课视频进行观看和学习,这种教学方式以下几点优点。一、学生可以按照自己的需要进行学习。时间和地点都可以选择REF_Ref15230\r\h[3],有很多独立的空间,学生只要想学习,随时都可以学习。二、适合不同学习类型的学生,微课视频的播放速度可以根据学生学习状况进行调节,因此更有助于提高学生学习效率REF_Ref25835\r\h[4]。三、减少学生学习的个体差异性对教学效果的影响,学生可以调节微课视频的播放进度,如在某一知识点学习中学生感到困惑难以理解,便可以将微课进度往前调,再学一遍没有理解的知识点。微课在教师教学能力的提升与教学研究中的作用,一、微观教学是微观研究的过程。教师在对微课进行实际教学中,老师会把遇到问题的三个过程(分别是为了发现、分析、解决),将其演化形成一个微课,使教学的过程更加高效。这种对于采用微课技术的一种反思过程,对于教师的专业课堂教学能力的提高,有着很大的帮助。二、微课堂通过互联网及移动设备普及,促进了师生之间的教学体验及其方法交流。三、微课堂更加有利于教师的知识掌握,有效地促进了教师的专业性发展,提高了教学效果。四、微课形式简单新颖。它使我们可以在课堂上积累、共享和沟通资源,有效地培养和增强教师的创造性、自信心和成就感,提高我们教师将所学的本科课程教学和现代化的信息技术相互融合的能力。1.2微课技术的研究现状1.2.1国外研究现状在国外的科学研究中,与"微课"密切相关的术语有微课程、微视频、微集合等,这些与“微课”相关的术语在研究方向上有所差别。爱荷华大学的LeRoyA.M-cGrew教授在1960年第一次提出了一种微型化的教学课程REF_Ref17359\r\h[5],这种微型化的教学课程也可称为课程组成单元;新加坡教育部在1998年实行了许多有关微课技术的研究项目,其中包括了多个学科的课程。主要用途就是培养从事微型化教育的老师。培养课程一般在30分钟到60分钟之间。这种微型化教学方式的教学目标简便,重点突出。它不仅注重通过电视创设丰富的体育学习活动情境、资源和实践活动,为广大高校学生和人民群众提供有效的科学教育和文化学习资源支持,同时也给电视教师们提供许多的体育学习策略,帮助他们制定设计出一套可行的体育教学策略;2008年秋,圣胡安学院的戴维彭罗斯教授制作了只有一分钟的微课视频REF_Ref18022\r\h[6]，从这个一分钟的微课教学中，我们能够看出重要的教学思想,就是要想制作一个优秀的微课视频，就必须将教学内容与教学目的完美连接。从而才能够有效使在校学生们能够形成"更专注的学习体验"。可见,国外的留学人们越来越多地开始关注"微课程"和"微视频"的两种综合性课程教育教学科研,但其中最为重要和也最核心的就是信息电子技术教学资源并不完全形成统一,有的则被普遍认为是课程教案型,有的则被完全认为是纯微视频型。1.2.2国内研究现状我国许多的教育工作者其中包括专家、学者、教师都在教学方面对“微课程”进行了研究和应用REF_Ref18290\r\h[7]。广州大学教育学院的田秋华副教授对“微课”的内涵与其实施的理论性与实践性进行了深刻地探究与分析REF_Ref18518\r\h[8]，将其总体确认为基于提高学校专业人力资源、教师专业教学能力和激发学生学习兴趣的相对独立、完整的小型大规模微媒体课程,它由各种教学主题和各个模块共同组合构成,因此这种微课程适用于不同时期不同类型学科的教学。2010年佛山市教育局的胡铁生先生提出“微课堂”的基本概念REF_Ref18708\r\h[9]，“微课堂”的教学应用是基于新课程标准与课堂教学理论，通过传统的视频教学方式来将“微课堂”运用于教学中。在胡铁生先生看来，微课一词便是由“微型教学的视频课REF_Ref18858\r\h[10]”的缩写而来，它以微教学视频课程为教学核心,是由微教学计划、微课件、微实践、微反思等内容构建而来的资源化应用生态环境。其中强调了资源的有机构成性、可延伸性、开拓度、生产率及开发效果。1.3研究的目的与意义高中的物理概念知识不仅繁多且抽象，多数学生对相关物理概念学习时感到晦涩难懂。由于物理概念不易理解，学生学习由物理概念延伸的物理定律和公式的效果也会大打折扣，微课堂凭借其突出的优点受到了教师和学生们的喜爱。由于教师对微课技术的概念于应用不够了解，无法将微课与物理概念的教学理论有机结合，从而导致中学物理的微课教学效果不太理想。笔者想调查教师在微课技术应用于物理概念教学中存在的问题与学生对于微课学习的看法与效果，提出相应的改善措施，进而提高微课技术在物理概念教学的效果。1.4研究内容与方法1.4.1研究内容本文以S市第四十五中学教师与学生为研究对象,从教师对微课技术的认知了解、学生学习物理概念的现状及微课技术在教学中应用所面临的问题等方面进行调查。通过S市第四十五中学调研获得问卷数据,分析了我国高等中学物理课堂中微课实际运用的基本情况、具体效果和存在的问题。从学生学习物理概念知识现状及使用微课进行概念学习情况进行调查,总结学生学习物理概念知识时所面临的问题。从课堂上的教师和同学两个方面来分析微型课堂在我国中学物理课堂教学中应用现状,并且针对其存在的疑难点和问题给予了相应的对策。本文总结了本研究的成果、结论和不足,并进一步展望了中学物理微课技术的研究开发和实际应用。1.4.2研究方法本文采用的研究方法主要有文献研究法、问卷调查法、数据分析法。文献研究法:以知网、万方、维普等文献数据库为主要分析源,总结了微课技术的研究背景和研究现状。对近年来微课领域的相关研究文献进行了客观、详细的分析,并且对微课技术及应用的相关理论进行概述。问卷调查方式:通过问卷调查的形式,对S市第四十五中学微课堂教学的实际使用情况展开了调查,分析了当前微课技术应用于中学物理概念教学中存在的问题,并针对物理概念教学存在的问题提出解决方案。第2章相关概念的界定与理论基础2.1微课技术的概述微课技术是以微课为基本教学形式,科学整合教学资源的现代技术。微课有着示范、教学、探究、实践等类型。由于我们的微课堂核心就是资源共享,学生在课堂上学习物理概念知识时，教师可以在课堂上使用微视频进行教学，微视频的制作、内容与使用都是紧扣物理概念知识要点的教学目标。师生可以突破时空的限制,借助网络加强资源的互动,充分实现教学资源的共享。在2020年新型冠状病毒肺炎爆发期间,学校停课,没有停学。充分体现了微课教学的优势。2.2微课技术应用的理论基础2.2.1认知负荷理论认知负荷理论被认为是继建构主义之后又一重要的社会心理学理论,在教学中发挥着重要的作用。人类认知系统心理学家约翰斯威格(johnsweller)首次成功引入人类认知系统负载平衡理论REF_Ref19018\r\h[11]。根据生理认知系统负荷结构理论,人类的生理认知负荷结构由一种短期工作式的活动记忆和一种长期间时期的活动记忆两个大部分共同组成。其中,工作记忆(或称为感官感觉记忆)的主要存储数据容量有限。所以教学工作着在进行知识教学时，要保证所教授的知识信息量不超过学生学习的认知负荷量。因此,认知学习负荷能力理论的一个非常核心重要问题就是如何能够确保不超出实际认知学习负荷能力范围,从而能够促使有效的认知学习心理活动能够正常且顺利进行。当代中国大学生移动式基础学习主要重点集中于一些空闲基础学习课程上,利用这些分散、空闲的基础学习空余时间,需要他们怎样能在有限的学习时间里快速吸收并得到更多的学习资源。因此,课程设计必须明确要求每个学生自身具有一种相对个性化、多元化、形象式的课堂学习活动方法,才能尽可能地有效降低学生认知的心理负荷,提升课堂学习的实际效果。2.2.2建构主义学习理论在上个世纪九十年代,西方的教学领域中对建构主义进行深入研究,瑞士的教育心理学家皮亚杰便是其中的代表人物。建构主义的学习理论REF_Ref19387\r\h[12]可包括两个方面，其一是“学习具有什么含义”，其二是“学习有哪些方法”。该学习理论认为学习新知识需要在恰当的学习环境下，将所学习的新知识与自已已有知识框架与体系联系起来，使得新知识的学习更加容易，对新知识的理解也更加深刻。建构主义学习理论首先要求教师能够为学生提供许多的教学资源，来帮助学生进行新知识的学习。其次，教育学习理论认为正确的学习过程不是老师以填鸭式的教学方式来进行教学，使学生被迫的、机械地接受新知识，而是老师通过指导的方式来引导学生将新知识纳入已有的知识框架中。这是学生利用教师所提供的学习资源对知识进行主动建构的过程。在这种学习过程中，以学生为中心，教师只是学生学习的指导者、启发者。这种学习过程中每个学生所使用的学习方法是不同的，但由于是学生主动架构知识框架的过程，学生对新知识的理解也更加透彻。所以，这种教学方式不仅能使学生学到知识，还能促进学生学习能力的提升。2.3物理概念界定"概念"指的是一种能够直接反映出一个事物的本质和属性的思考形式REF_Ref19543\r\h[13],概"是量词,代表事物的量化,"念"是人的思维和思维过程。心理学家们认为:这个概念应该是对客观事物的一般与本质特征在人脑中的反映REF_Ref19707\r\h[14],是当今社会人类最基本的思维形式之一。人们高度地概括了不同的对象及其现像的共性和特点,而不是具体事物的自然科学和物理概念都是从属于普通科学概念,它既具备了普通科学概念的共性,又具备自身的特殊性,需要充分突出其自然科学性。结合这个概念的产生和形成历史过程,笔者认为物理概念应该说明的就是:在我们认识自然界的整个过程中,经过大量观察、反复的科学实验和不断思考,人们总结出了我们人脑中所有的客观物理现象和所有的客观物理事实的普遍性、本质REF_Ref19864\r\h[15]。物理概念作为"概念"的一个重要分支,也就是具有"概念"的一般功能,即使用者将其称谓、简化自己所知道的过程、体现系统化的功能、抽象逻辑思维的基本单位、增加了对事物之间相互关系的认识。2.4概念教学概念性的教学就是指老师通过适当的教学手段,帮助学生科学地分析和总结认知事物的共同本质和特点,从而更好地把握事物的共同性和事物之间的各种内在关系。概念性教学活动就是一种培养和提高学生的科学素养。大部分的学生都在掌握了本节课之前,已经逐渐形成了"前概念"。前概念主义指的是现代社会人们通过思维和观察对于新的知识储备了自己的思维储备于头脑里时候的一种认识,它可能是正确的,也可能是错误的REF_Ref20066\r\h[16]。在概念教学中,关注和引导学生逐渐形成的"前概念",根据学生的认知情况来设计实践性教学,纠正、补充和改进学生逐渐形成的前概念,帮助他们树立正确的认知,把其中一个学生的前概念逐渐转化成一个科学的概念,这就是我们作为教师的重点和任务之一。第3章微课技术在中学物理概念教学中的应用现状调查为真实了解课技术在我国中学物理概念课程教学中的应用现状,分析其在实际运用过程中所存在的一些问题。因此,本章节的主要内容主要是展示了笔者对S市第四十五中学进行调查时的基本情况。通过问卷调查的形式和方法,了解目前微课技术在S市第四十五中学物理概念课堂教学中的应用现状。3.1教师问卷调查教师问卷主要从教师对微课技术的了解及应用于物理概念教学的认识情况和教师在概念教学中应用微课技术的情况，包括微课的具体应用环节、时长等，教师在概念教学中应用微课技术遇到的问题进行调查。所调查的对象是S市第四十五中的所有高中物理教师。发放问卷数共30份，回收29份。3.1.1问卷调查的结果与分析1.第四十五中学的物理教师对微课技术在概念教学中应用的了解和认知情况图SEQ图\*ARABIC1教师制作和编辑微视频情况从调查结果图1来看，第四十五中学的物理教师非常擅长制作微视频的仅占10.3%，“比较擅长”的占有27.6%，而“一般”的能占到58.6%。总体而言，中学物理教师制作和编辑微视频的能力不太好。图SEQ图\*ARABIC2教师了解微课技术在概念教学中的应用研究由图2可知，有62%的物理教师对微课技术在物理概念教学中的运用比较了解，有34.6%的教师对微课技术在概念教学中的运用还不太了解，说明教师对微课技术及其在概念教学中的运用的了解还不是很深入、全面。2.教师在物理概念教学中应用微课的具体情况（1）教师主要在物理概念教学中哪一环节运用微课技术图SEQ图\*ARABIC3微课技术应用于物理概念教学中具体环节的情况从图3可以清楚地看出,68.96%的物理教师经常将微课用于概念的引入环节，79.31%的教师会将微课用于物理概念的形成环节，82.76%和86.21%的教师会偶尔在高中物理概念知识的巩固和运用环节使用微课。大多数教师都认为微课在概念的引入和形成教学中能够发挥其图像和声音一体化的优势,能够调动和激发高中生的学习物理概念的兴趣。（2）图SEQ图\*ARABIC4微课应用于概念教学的具体时间从上图4中我们可以得出,有72.24%的课堂教师在进行概念化教学中使用微课的时间长度为5.-10分钟之间,24.14%的课堂教师在进行概念化教学中使用微视频的时间为1-5分钟之间,从上图表4中我们得出结果是可知,大部分的教师都赞成在进行概念化教学中直接播放微视频作为辅助课堂教学,认为直接播放微视频的课堂教学时间和长度约为5.1-10分钟左右为宜。（3）图SEQ图\*ARABIC5微课应用来源在课堂使用的微课视频来源方面，从图5来看，仅有17.24%的教师会自己制作微课视频，有着约80%的教师是依靠同行分享或寻找网络资源。可见高中物理教师很少会亲自制作微课进行，这种方式过于费事，教师很少会选择这种途径。3.1.2教师在微课技术应用于中学物理概念教学中的问题分析教师对微课技术及应用于物理概念教学的了解和认识不够大多数老师使用相关软件进行制作并编辑自己的微视频的水平较为一般,只有少数物理老师能够很好地掌握。且在物理概念中使用微课技术的认知不够全面。教师应用微课技术进行物理概念教学设计水平存在差异S市第四十五的高中物理教师由于缺乏专业知识和技能,以及教师们自身在课堂上的教学实践经验欠缺,对微课相关的研究和认识还比浅薄,对微课在物理概念教学不同阶段的应用存在差异。不能很好控制微课在教学中的播放时长。因此在应用微课方面存在教学设计水平差异。3.2学生问卷调查3.2.1问卷调查的设计为了解S市第四十五中学的学生学习物理概念现状及对微课的认知情况。现进行问卷调查，问卷发放对象是S市第四十五中学的高一、高二、高三学生，其中发放问卷是360份，有效问卷348份。3.2.2问卷调查的结果与分析学生对物理概念学习的现状图SEQ图\*ARABIC6图6反映的结果是：25.45%的学生对物理概念的学习不感兴趣和不了解，55.55%的学生对物理概念的学习普遍感兴趣，只有19%的学生对物理概念的学习感兴趣。物理概念知识理解困难是学生不能很好地掌握物理概念的主要原因。学生在学习物理概念中会出现哪些问题图SEQ图\*ARABIC7图7显示，30.17%的学生认为学习物理概念枯燥、难学、不感兴趣。主观上，学生缺乏学习动机。15.22%的学生认为自己不能开始。这说明学生在物理概念的学习中存在着很大的问题，不利于学生物理概念的学习和教师的物理概念教学。学生是否会主动使用微课对物理概念知识进行学习图SEQ图\*ARABIC8从图8可以看出，仅有14.94%的学生能够主动使用微课学习物理知识，可见对于高中生而言，学习的主动性仍然不够。42.53%的学生会在老师的监督下学习，说明将近一半的学生运用微课学习需要依赖于教师，因此在整个课堂学习过程中，要充分发挥教师的引导和监督作用。学生认为微课的教学效果如何图SEQ图\*ARABIC9由图9知认为微课教学效果很好的学生占比只有25.29%，认为微课教学一般的中学生占比达到了68.10%，可见S市第四十五中学的物理教师微课教学设计水平较低或是使用不熟导致微课教学效果不良好。

第4章微课技术应用于中学物理概念教学问题的解决方案4.1熟练制作微课并用于授课从第三章图1与图5的数据可知，S市第四十五中学的物理教师并不善于制作微课。因此，教师首先就应该熟练的制作微课，并将其与当节课物理概念知识的教学目标相结合。微课的制作有以下几部分，有选题、教案设计、微课视频录制、强化练习。选题是传统教育微课研究和制定的关键环节。微课的选题要够细致，可以选择物理概念知识中的重点、难点、考点，学生容易出错的知识点，都可以作为微课的选题。优异的选题不仅可以有效地激发和调动学生的物理学习兴趣,还可以培养和提高学生物理知识基础的掌握。微课内容的设计是关键，内容设计要从教学目的、教学内容及根据学生学习物理概念知识方面的特征来考虑，可以补充教材上所没有的内容，具有教学价值。才能够设计出合适的微课教学内容。4.2制定微课学习的制度规则和评价标准在图8中只有14.94%的学生会主动使用微课进行学习，因此第四十五中学的物理教师应该引导学生积极地使用微课进行学习,制定好微课学习的制度规范和评估标准。有超过4成的学生会在教师的监督下才会使用微课进行学习，说明将近半数的学生在学习主动性方面具有一定的认知和准备。因此，在学生学习物理概念知识的整个过程中，教师需要充分发挥对学生的监督和指导作用，并且在进行微课教学过程中，制定一系列配套的评价和监督机制。提高在微课教学中学生学习物理概念知识的学习效果。4.3实施完整的微课教学环节完整的微课教学环节包括引入、讲授、巩固。图3中68.96%的高中物理教师经常使用微课应用于物理概念的引入环节，首先可由一个问题或一种情境来引出教学内容，注意概念引出环节的内容要新颖，能激发学生学习的兴趣。其次，微课教学的讲授环节要以学生为教学主体，概念讲解要逻辑清晰。利用微课的教授，使晦涩难懂的物理概念通俗易懂，提高学生对高中物理概念的理解，建立学生自己的物理知识框架。微课教学的巩固环节可让学生观看视频，对相关的课后习题进行思考，加深学生对当节课所学的概念知识的理解。

总结与展望本文从微课技术应用于物理概念教学的现状及学生在物理概念学习中存在的问题及使用微课学习的效果出发，研究如何充分利用微课的优点，提高中学的物理概念教学的效果，对教育一线工作者的概念教学能够有所帮助。从S市第四十五中学的师生调查情况来看，物理教师对微课技术的认识及其如何在物理概念教学中应用还不够了解，教师应该首先结合物理概念的教学内容与教学目标，对微课进行认真设计，选取的微课内容得是教材上所没有的知识，这样才具有教学价值，才能激发学生的课堂学习效率，提高教学效果。其次，学生很少会主动在课后使用微课进行预习和复习，对学习缺乏一定的主动性，因此提高学生的自我约束能力也很重要，学生在学校可由教师对其进行管理和监督，但学生在家则需要家长对其进行监管，防止学生使用电脑看其它内容，这样才可以保证学生在家的自主学习效果。微课教学是项新颖的教学方式，与传统的课堂教学想比，有着诸多的优势。但通过对S市第四十五中学的调查发现，教师并未很好的将其应用于物理概念教学。实现微课与传统教学的的融合需要我们进行更深入的研究，随着微课技术的成熟与研究的深入，微课技术在教学中的应用会更加广阔。

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