施金榕
(玉林師范學(xué)院 廣西玉林 537000)
物理實驗是工科學(xué)生的必修內(nèi)容。微課與物理實踐教學(xué)的融合,改變了以往實驗教學(xué)僅以課堂操作為主的局限性[1]。學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)和智能終端設(shè)備,可以隨時隨地查看實驗內(nèi)容、了解實驗流程、探知新的實驗課題及實驗方法等,在短短3~10分鐘時間內(nèi)掌握知識點。這些都是微課應(yīng)用于大學(xué)物理實驗教學(xué)的優(yōu)勢。
微課以短視頻形式展示教學(xué)內(nèi)容,主要特點是短小、精煉、知識點集中、趣味性強、資源豐富、形式多樣、易于操作。微課雖然多數(shù)時長只有為3~10分鐘,但知識點非常集中,能夠在短時間內(nèi)突出知識要點,使學(xué)生有更明確的學(xué)習(xí)目標(biāo),可以根據(jù)自己的需要展開自主學(xué)習(xí)。在大學(xué)物理實驗教學(xué)中,微課的應(yīng)用彌補了物理實驗枯燥、抽象、參與性不足的問題,能讓每個學(xué)生在課前、課中、課后均有收獲,在激發(fā)學(xué)生物理實驗學(xué)習(xí)積極性的同時[2],還有利于構(gòu)建高效課堂,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
微課的應(yīng)用開創(chuàng)了“先學(xué)后教”的嶄新教學(xué)模式[3]。通過微課開展前置性學(xué)習(xí),有利于啟發(fā)學(xué)生的問題意識和探究意識。在大學(xué)物理實驗教學(xué)中,課前微課學(xué)習(xí)能讓學(xué)生提前掌握知識重點,為后續(xù)實驗操作打下基礎(chǔ)。在微課視頻制作中,教師可以從以下幾個方面入手。
一是真實實驗?zāi)康募霸?。實驗原理是學(xué)生開展實驗活動的基礎(chǔ)。原理方面的知識,學(xué)生可以自學(xué)獲得。學(xué)生專業(yè)不同,對實驗原理的認識也會有一定差異。比如,在“拉脫法液面張力系數(shù)”的實驗中,土木專業(yè)的學(xué)生在理解力學(xué)原理方面更具優(yōu)勢,但往往對儀器傳感了解不足。教師可以針對這一知識缺口設(shè)計微課,介紹傳感器的原理、作用、特點等,彌補學(xué)生的知識空白。針對重難點問題進行深入講解,才能讓學(xué)生在實驗學(xué)習(xí)中更好地探究、實踐,構(gòu)建完善的知識體系。
二是在儀器介紹中引入微課。物理實驗儀器有很強的專業(yè)性,很多都是學(xué)生沒有見過的。因此,教師在教學(xué)之前介紹實驗儀器,有利于降低教學(xué)難度。例如,弗蘭克·赫茲實驗中的實驗儀器設(shè)置非常巧妙,曾受到諾貝爾獎青睞。認識和分析這個儀器,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,讓他們深入理解物理實驗的亮點。
三是在實驗流程和重難點的講解中應(yīng)用微課,提醒學(xué)生哪些地方要特別注意,哪些屬于操作難點等。但教師要避免用微課全程展示實驗過程,而應(yīng)為學(xué)生預(yù)留一定的思考空間,提高實驗學(xué)習(xí)的探究性。比如,在邁克爾遜干涉儀的實驗中,教師可以用微課展示如何出現(xiàn)干涉條紋,這些條紋呈現(xiàn)怎樣的形態(tài)。
四是在實驗應(yīng)用及拓展中引用微課,激發(fā)學(xué)生的物理實驗學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生明確實驗的應(yīng)用價值、創(chuàng)新之處,怎樣通過這樣的實驗設(shè)計產(chǎn)品等。這些都有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
實踐是大學(xué)物理實驗學(xué)習(xí)的核心。學(xué)生通過微課實現(xiàn)了前置性學(xué)習(xí),就節(jié)約了課程的講解時間,學(xué)生的操作時間更加寬松。學(xué)生可以將微課內(nèi)容與實驗操作對照,觀察各種物理現(xiàn)象,記錄實驗數(shù)據(jù)等,就微課內(nèi)容開展互動討論。例如,在“牛頓環(huán)”實驗中,微課展示了四個討論問題:一是怎樣減少螺距誤差;二是為什么要測量環(huán)紋直徑而非半徑;三是討論顯微鏡放大倍數(shù)對實驗結(jié)果的影響;四是闡述等厚干涉實驗結(jié)果。在這樣的流程引導(dǎo)下,學(xué)生會通過實踐操作、現(xiàn)象分析、小組探究等找出答案。又如,在螺距誤差的成因探究中,學(xué)生觀察齒輪結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)動,對此作出解釋,并提出雙向和單向測量以減少誤差的方法。實驗結(jié)束后,學(xué)生可以在網(wǎng)上答題,系統(tǒng)會自動判題并給出分?jǐn)?shù)。
微課在大學(xué)物理實驗的課后應(yīng)用主要分為實驗報告和實驗創(chuàng)新兩部分。實驗報告是系統(tǒng)檢驗學(xué)生實驗操作是否規(guī)范、數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確的工具。如果數(shù)據(jù)誤差過大,它就會要求學(xué)生重新獲取實驗數(shù)據(jù)。在實驗創(chuàng)新環(huán)節(jié),微課向?qū)W生展示了拓展實驗的操作和各類物理實驗現(xiàn)象、成果等。學(xué)生如果感興趣,可以主動申請到開放性實驗室進行拓展實驗,有利于提高他們的動手能力和創(chuàng)新能力。這一資源對物理素質(zhì)較高的學(xué)生尤為有用,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
在大學(xué)物理實驗中運用微課,能夠使教學(xué)目標(biāo)更清晰,學(xué)習(xí)內(nèi)容更豐富,引導(dǎo)學(xué)生把控實驗學(xué)習(xí)流程,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和探究意識。微課實現(xiàn)了物理實驗學(xué)習(xí)前置,能夠更生動、直觀地展示實驗現(xiàn)象、操作流程,還能形成高質(zhì)量的課程資源數(shù)據(jù)。這對大學(xué)物理實驗教學(xué)的創(chuàng)新、優(yōu)化有積極的應(yīng)用價值。