微課與大學(xué)物理探索與實(shí)踐

時間:2022-01-02 09:13:07

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微課與大學(xué)物理探索與實(shí)踐

摘要:信息技術(shù)的發(fā)展為包括高校在內(nèi)的教材建設(shè)提供了新的思路。當(dāng)前高校新形態(tài)教材建設(shè)方興未艾,結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)平臺打造的新形態(tài)教材為教學(xué)帶來了全新的體驗(yàn)。而微課具有針對性強(qiáng)、靈活的形式以及良好的交互性特點(diǎn),二者的有效結(jié)合,能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)紙質(zhì)教材的不足,提升教與學(xué)雙方在教學(xué)過程中的參與度,促進(jìn)教學(xué)雙方的自我提升。本文以大學(xué)物理為例,結(jié)合微課的特點(diǎn)以及自身教學(xué)實(shí)踐,對大學(xué)物理新形態(tài)教材建設(shè)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞:微課;教材建設(shè);教學(xué)改革

隨著信息技術(shù)的發(fā)展,以微課、慕課等為代表的新技術(shù)促進(jìn)了教育技術(shù)的變革,隨之也帶來了教育理念、教學(xué)模式乃至教育體制等方面的深度變革。作為課程教學(xué)的重要載體,教材變革也逐漸興起。《教育部關(guān)于“十二五”普通高等教育本科教材建設(shè)的若干意見》指出:“不斷豐富教材類型,繼續(xù)開發(fā)數(shù)字化教材……,鼓勵編寫、出版不同載體和不同形式的教材,包括紙質(zhì)教材和數(shù)字化教材……”?!?016年教育信息化工作要點(diǎn)》中進(jìn)一步提出要加強(qiáng)高等教育的優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源的開發(fā)與應(yīng)用。大學(xué)物理作為高校公共基礎(chǔ)課,承載著學(xué)生思維方法、創(chuàng)新和實(shí)踐等能力培養(yǎng)的重任。然而信息技術(shù)的發(fā)展使得傳統(tǒng)大學(xué)物理的紙質(zhì)教材存在的不足日益凸顯:形式單一、不易攜帶、知識更新慢等等。同時,作為教學(xué)的主體,現(xiàn)在的大學(xué)生們生活在互聯(lián)網(wǎng)時代,從小就接受互聯(lián)網(wǎng)熏陶,他們對于學(xué)習(xí)過程中的參與度、體驗(yàn)度有著較高的要求,這些都為新形態(tài)教材的建設(shè)和應(yīng)用帶來了契機(jī)。

1新形態(tài)教材的界定和微課的特色

新形態(tài)教材,指以紙質(zhì)教材為基礎(chǔ),紙質(zhì)內(nèi)容和數(shù)字資源整體規(guī)劃,打造多種形態(tài)的資源(視頻、音頻、圖表、動畫等等)相結(jié)合,支持多種媒介進(jìn)行教學(xué)的教學(xué)資源綜合體。新形態(tài)教材的主要呈現(xiàn)形式是以文本+X.X可以是二維碼、數(shù)字化教材、課程網(wǎng)站等等。有以“圖標(biāo)+資源序號+資源標(biāo)題”,也有“圖標(biāo)+二維碼”形式等。微課指以視頻為主要載體,主題圍繞某個知識點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)而開展。一般而言微課由視頻、課程素材、測試與反饋等組成,它們以一定的結(jié)構(gòu)和層次關(guān)系形成主題式的知識單元。微課教學(xué)具有以下特色:1)針對性強(qiáng)。微課授課時間一般為5~10min,圍繞某一知識點(diǎn)、某一方法或是某個典型問題展開,能夠?qū)崿F(xiàn)小而精。2)豐富的展現(xiàn)形式。借助于多媒體制作、錄屏軟件等,文字、圖片、動畫等都可以用于微課講授,從而使得微課具有豐富的展現(xiàn)形式。3)便捷的學(xué)習(xí)方式和良好的交互性。對于大學(xué)生來說,當(dāng)前手機(jī)、電腦、平板等智能終端普及率接近100%,而微課具有流媒體特性使學(xué)生隨時隨地通過智能終端進(jìn)行學(xué)習(xí),并能便捷地實(shí)現(xiàn)再現(xiàn)與分享。

2微課與新形態(tài)教材建設(shè)的結(jié)合

2.1微課教材與教材內(nèi)容的重構(gòu)。當(dāng)前高?!洞髮W(xué)物理》基礎(chǔ)課教學(xué)普遍面臨學(xué)時數(shù)被壓縮的客觀困難,相對有限的學(xué)時與物理學(xué)眾多的知識點(diǎn),對教學(xué)內(nèi)容的選擇與安排提出了更高的要求。微課能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的互補(bǔ)和拓展,首先借助于微課教材的開發(fā),將物理學(xué)的力、熱、電、光及近代量子物理各部分模塊化,知識主線、概念、規(guī)律及其演繹以紙質(zhì)教材展現(xiàn)。然后各知識板塊的重難點(diǎn)可以通過整體規(guī)劃,將適合以微課形式展開的部分制作成微課教材,可以有效減少教材的厚度,有利于知識的更新。還有,物理學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,很多物理規(guī)律來源于實(shí)驗(yàn),對于紙質(zhì)教材來說,即使有實(shí)驗(yàn)講解部分,也很難實(shí)現(xiàn)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程的再現(xiàn)。微課通過視頻錄制或動畫制作,對教材中涉及的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行再現(xiàn),學(xué)生通過觀看并在此指導(dǎo)下重復(fù)實(shí)驗(yàn),能提高學(xué)生的參與度和獲得感。不僅如此,結(jié)合微課,可以為學(xué)生準(zhǔn)備好大量學(xué)習(xí)物理學(xué)所需的準(zhǔn)備知識。以矢量運(yùn)算為例,作為大學(xué)物理的準(zhǔn)備知識,大學(xué)物理要求學(xué)生能夠熟練運(yùn)用矢量運(yùn)算,然而矢量運(yùn)算知識是放在高等數(shù)學(xué)的向量運(yùn)算中完成,大學(xué)物理教材通常都沒有此內(nèi)容。通過將矢量運(yùn)算制作成微課,不斷可以強(qiáng)化學(xué)生對矢量運(yùn)算的理解,還可讓學(xué)生隨時學(xué)習(xí)鞏固,有效彌補(bǔ)大學(xué)物理教材對矢量運(yùn)算講解的缺失。同時,作為數(shù)字化教學(xué)資源,微課教學(xué)內(nèi)容更新方便,形式靈活,有利于提高教材對學(xué)生的吸引力。2.2微課與對新形態(tài)教材在教學(xué)過程應(yīng)用的促進(jìn)。新形態(tài)教材的特色和優(yōu)勢需要在教學(xué)過程中體現(xiàn)出來,微課對新形態(tài)教材對教學(xué)過程中的促進(jìn)作用,在課前、課中和課后三個環(huán)節(jié)中都有充分的體現(xiàn)。首先,微課除了課堂教學(xué)內(nèi)容以外,還可以將與課堂主題相關(guān)的教學(xué)設(shè)計(jì)包含進(jìn)來,有利于學(xué)生通過課前預(yù)習(xí)了解知識的整體架構(gòu)。其次在課堂上,通過針對教學(xué)重難點(diǎn)制作的微課教材,實(shí)現(xiàn)多種資源的精細(xì)融合,主題鮮明且重點(diǎn)突出,能夠有效提高課堂的教學(xué)效率。同時通過在微課教材中設(shè)置問答、課堂練習(xí)等環(huán)節(jié),以及教師的教學(xué)反思與點(diǎn)評等,增強(qiáng)師生互動,有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。課后,微課教材使得學(xué)生可以隨時調(diào)用教材內(nèi)容,有利于學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固。另外,教師還可以通過制作答疑型微課,將學(xué)習(xí)過程學(xué)生的典型錯誤、疑難問題集中,及時進(jìn)行學(xué)反饋,有利于學(xué)生知識體系的構(gòu)建。2.3微課對教學(xué)團(tuán)隊(duì)的促進(jìn)。無論建設(shè)還是使用,新形態(tài)教材的推進(jìn)都離不開高素質(zhì)的教師隊(duì)伍。微課建設(shè),從選題、腳本設(shè)計(jì)、視頻制作到剪輯,然后在使用中優(yōu)化;內(nèi)容上從嚴(yán)謹(jǐn)而周密的教學(xué)設(shè)計(jì),到豐富的多媒體視頻、音頻資源建設(shè)及剪輯,以及主題討論、作業(yè)、試卷乃至題庫等等,這些單靠一個老師的力量很難完成,它需要一個甚至多個團(tuán)隊(duì)的協(xié)調(diào)和合作。另一方面,微課教材不設(shè)置固定模式,教師可以結(jié)合自己的興趣,從一個的“小”的典型問題展開,在編寫和制作時可以充分體現(xiàn)自己的風(fēng)格,并讓自己的教學(xué)為其他人提供借鑒和啟發(fā)。微課的這種自由屬性,讓每個老師能夠展示自己的情感特質(zhì),這對于教學(xué)團(tuán)隊(duì)的形成和建設(shè)大有裨益。微課建設(shè)的過程中,優(yōu)秀教師的教學(xué)理念和教學(xué)心得能逐漸沉淀,借助微課的便捷交流和傳播,凸顯優(yōu)質(zhì)教育資源的特色;對團(tuán)隊(duì)成員還能起到骨干、示范和引領(lǐng)的作用,促進(jìn)團(tuán)隊(duì)的向心力和凝聚力。

3新形態(tài)大學(xué)物理教材建設(shè)的思考

3.1充分考慮高考改革對教材內(nèi)容的需求。作為基礎(chǔ)課,大學(xué)物理普遍存在課時少、內(nèi)容多的困難,另一方面,隨著我國新高考改革的展開,高中生的物理知識基礎(chǔ)和儲備差異性逐漸擴(kuò)大。新高考制度的變化在于兩個主要方面:一方面是學(xué)習(xí)的科目可以選擇??忌梢栽诶砘?物理/化學(xué)/生物)、政史地(政治/歷史/地理)以及信息技術(shù)等課程中進(jìn)行選擇。另一方面是學(xué)習(xí)的內(nèi)容可以選擇。高中物理實(shí)行“必修+選修”教材,學(xué)生可以選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容(如熱力學(xué)、振動和波等)。兩個方面的變化,再加上即將全面推行的取消文、理科改革,必然對高校大一新生的物理學(xué)基礎(chǔ)產(chǎn)生顯著的影響。以熱力學(xué)為例,此部分內(nèi)容在人教版高中物理教材中被安排在選修3-3模塊。筆者近期對大一新生的一項(xiàng)調(diào)查顯示,對于共計(jì)400位有效調(diào)查對象,有近半數(shù)同學(xué)(196人)高中階段沒有選修此部分內(nèi)容。他們對熱力學(xué)的基本概念如理想氣體模型、氣體的狀態(tài)參量等沒有形成初步印象。對于高中物理選修3-4內(nèi)容(以振動和波、光學(xué)為主),同樣的情況也有存在。因而筆者認(rèn)為在新形態(tài)教材的建設(shè)中,有必要對類似的情況進(jìn)行系統(tǒng)的分析和規(guī)劃,并結(jié)合微課教學(xué),保證學(xué)生能夠借助于新形態(tài)教材的內(nèi)容設(shè)計(jì)提前做好知識的儲備。3.2充分重視教材內(nèi)容的質(zhì)量和形式的統(tǒng)一。傳統(tǒng)的紙質(zhì)教材經(jīng)過長時間的使用和調(diào)整,已經(jīng)形成了相對完善的結(jié)構(gòu)和知識體系。而新形態(tài)教材作為互聯(lián)網(wǎng)+背景下發(fā)展起來的新生事物,教材的形式、內(nèi)容設(shè)置乃至整體規(guī)劃等等,都還在起步摸索階段,無論是數(shù)量、內(nèi)容質(zhì)量等均有待完善。無論是什么形態(tài),內(nèi)容始終是教材的核心和基礎(chǔ)。以紙質(zhì)教材為借鑒,新形態(tài)教材建設(shè)應(yīng)該有高起點(diǎn),擯除原有紙質(zhì)教材同質(zhì)化的問題,針對不同學(xué)生,充分考慮差異性和個體性,做好內(nèi)容設(shè)計(jì)和形式設(shè)計(jì)。微課教材與新形態(tài)教材的結(jié)合與建設(shè),最終應(yīng)該放在互聯(lián)網(wǎng)平臺接受檢驗(yàn)。雖然囿于教學(xué)硬件條件(如網(wǎng)絡(luò)、教學(xué)設(shè)備等)、學(xué)生使用習(xí)慣等客觀因素的限制,目前還難以推行完全的數(shù)字化教材。但可以采用紙質(zhì)教材為核心,通過微課等信息技術(shù)為手段,建設(shè)相對獨(dú)立完整的碎片化資源。將二者通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(如網(wǎng)站平臺、APP等)加以融合,同時利用大數(shù)據(jù)等信息平臺,追蹤學(xué)生關(guān)注的熱點(diǎn),對微課等獨(dú)立的資源進(jìn)行內(nèi)容調(diào)整和完善。同時,作為新形態(tài)教材的使用端,當(dāng)前智能終端產(chǎn)業(yè)也也在蓬勃發(fā)展,新形態(tài)教材的建設(shè)轉(zhuǎn)型需要“持續(xù)創(chuàng)新、不斷迭代以及長期的進(jìn)化”。將不同形態(tài)的大學(xué)物理教材打通,使之適用于各種不同的學(xué)習(xí)終端,為教學(xué)雙方提供一體化學(xué)習(xí)方式,是新形態(tài)大學(xué)物理教材建設(shè)的必然方向,下圖給出了筆者對新形態(tài)教材建設(shè)的設(shè)計(jì)流程圖。3.3充分重視教師的培訓(xùn)。新形態(tài)教材的建設(shè)和實(shí)踐離不開使用者的參與。教師作為教材的使用者和傳播者,首先要保證自己對新形態(tài)教材的理解和認(rèn)識。新形態(tài)教材中大量信息技術(shù)的使用,以及不斷更新的知識內(nèi)容,都需要教師不斷學(xué)習(xí)才能充分發(fā)揮新形態(tài)教材的優(yōu)勢。因而在推進(jìn)新形態(tài)教材開發(fā)的同時,還要加強(qiáng)對高校教師的培訓(xùn)。另一方面,近年來高校普遍的“重科研、輕教學(xué)”傾向,使得很多教師對投入教學(xué)的意愿降低,相對于原有比較熟悉的紙質(zhì)教材,他們對于新形態(tài)教材的接受度也有待提高。通過培訓(xùn)讓老師充分認(rèn)識信息技術(shù)的強(qiáng)大,認(rèn)識到新形態(tài)教材對教育教學(xué)的促進(jìn),才能更好地促進(jìn)新形態(tài)教材質(zhì)量和數(shù)量的提升。

4結(jié)束語

綜上所述,在當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下,將新形態(tài)教材建設(shè)與微課的開發(fā)結(jié)合,有利于提高學(xué)生的參與度,培養(yǎng)學(xué)生的自信心,促進(jìn)學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)。然而如何進(jìn)一步提高新形態(tài)教材的質(zhì)量,并能更好的推動新形態(tài)教材在教學(xué)中的應(yīng)用,促進(jìn)教學(xué)效率的提升,還有待于更多的老師參與進(jìn)來。本文得到大學(xué)物理國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(南昌航空大學(xué))開放基金及中國紡織工業(yè)聯(lián)合會“面向不同專業(yè)《大學(xué)物理》基礎(chǔ)課微課設(shè)計(jì)、制作與應(yīng)用”(2017BKJGLX122)聯(lián)合資助。

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作者:郭健勇 趙光欣 黃 熙 譚艷蓉 陳飛明 許明耀 伏燕軍 單位:1.南昌航空大學(xué) 2.武漢紡織大學(xué)