从知识微课走向情境微课:微课与初中物理教学的深度融合

(整期优先)网络出版时间:2021-10-08
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从知识微课走向情境微课:微课与初中物理教学的深度融合

南宁市第十四中学 冯盈

在信息化技术时代,互联网技术在初中物理教学中得到了广泛的应用。微课是现代科学技术进步以及时代发展的产物,越来越多的教育工作者意识到,微课在实际教学中起到了重要作用。目前,微课凭借其短小精悍,内容集中,知识点精准的等特点,已经成为了一种重要的教学资源和教学手段之一i。

在网络上,能够检索到了微课资源非常丰富。但是作为一名普通一线教师,想要在现存的众多网络微课资源中找到贴合教学实际的微课却非常不易。这是因为虽然目前的网络微课资源非常丰富,但是质量却稂莠不齐。在目前众多的初中物理微课资源中,传统教学观念主导下的知识微课占据很大一部分,即以通用知识技能为主,围绕着一个知识点展开。知识微课侧重于初中物理知识的讲解,微课围绕某一知识点展开,主要讲解某一物理知识点概念、特征、意义、原因等。而情境微课,以情境需要的整合性知识为主,主要围绕着一个具体的真实情境展开。在教师备课的过程中,通常使用的微课是以知识微课形式嵌入的。知识微课和情境微课按照微课的两种不同的呈现形式划分。但是往往在实际教学中,需要知识与情境的有机融合。M.David Merrill“第一教学原理”中的问题原理提出:当把学习者投入到解决真实世界的问题时,可以促进学习。而从知识微课走向情境微课的过程,就是把学习者投入到解决真实世界的问题的过程,是一个可以促进学习的过程。

微课的制作,即需要注重知识的丰富性和严谨性,还有注重其趣味性。如何在利用微课牢牢抓住学生的注意力是制作微课的重要参考依据。在使用微课时,一定要明辨是非,不能陷入误区。很多微课只注重知识的讲解,例如仅仅只是罗列知识点或者将解题的过程录制下来,缺乏趣味性,若大量使用这样的微课进行教学,学生很快就会倦怠。还有的微课虽然利用有趣的情境或者动画来吸引学生注意,但是很难将情境贯穿于我们所希望传授的知识体系中,知识与情境难以深度融合。将知识镶嵌于特定的任务或场景中,通过情境的展开呈现教学知识点,是我们所追求的理想的状态。生动形象、情节引人、基于生活的情境可以让抽象的、枯燥的物理学知识变得简单易学。这种新颖的微课形式可以吸引和保持学生注意力,将复杂的课程知识清晰化,助推学习者对物理学知识学习和理解来呈现教学知识点ii

想要将知识微课和情境微课深度融合,可以尝试还原历史情境,将历史人物形象化。很多学生可能会被课本的物理知识所“吓倒”。由于初中物理教材容量有限,只能将物理学中的精华部分浓缩呈现给学生。但是其实物理学所包含的内容十分丰富多彩。物理学的发展史就是非常有意义的教学内容。关于物理学发展史,已经有非常多的科学家深入研究并发表了许多的成果。如曹天元的《上帝掷骰子吗》、吴国盛的《科学的历程》、杨建邺的《物理学之美》等等。这些脍炙人口的物理学史著作受到了众多读者的喜爱,它们用文字将物理学史话活灵活现地展示在读者面前。在这些著作中,物理不在是冷冰冰的公式和定律,物理是有血有肉的、鲜活的物理学家们和社会发展变革共同的产物。在设计初中物理微课时,不妨尝试利用信息化技术,在史实材料支撑下,发挥想象力,还原历史情境,顺延物理规律发现的脉络,逐步将我们要传授的知识呈现给学生。在传授知识的同时,可以让学生更多的了解物理学规律发现的历史背景。例如在介绍初中物理八年级第八章第一节牛顿第一定律讲述的万有引力时,就可以结合牛顿与胡克的系列通信内容,来制作微课呈现万有引力定律的发现过程。案例节选片段如下:

微课题目:物理学公案——胡克牛顿之争(节选片段)

背景介绍:欧洲17世纪科学史背景

人物自述

牛顿:各位同学们,大家好。我是艾萨克·牛顿爵士,英国皇家学会会长,英国著名的物理学家。《自然哲学的数学原理》、《光学》等书籍就是我撰写的,大家都称我是百科全书式的“全才”。同学们学习物理,必然要经过“牛顿”这座大门。

胡克: 同学好,我是罗伯特·胡克,是英国博物学家,发明家。我现在担任英国皇家学会会员兼实验总监,我有很高的实验天赋,但理论素养相对薄弱。我在力学、光学、天文学等多方面都有重大成就。我所设计和发明的科学仪器在17世纪的英国是无与伦比的。所以我被大家誉为英国的"双眼和双手"。我提出了描述材料弹性的基本定律-胡克定律,同学们在八年级下册学习弹力的时候就能见到我啦。

故事展开

牛顿:1665年,今年伦敦闹瘟疫,剑桥大学停课放假了很久很久。我刚刚大学毕业,还是回我到我的故乡伍尔索普躲避。那里有我母亲的农场,可以一边度假一边做研究。

(播放剑桥大学、伍尔索普的风景)

牛顿:躲避瘟疫快两年了。在农场这段时间是我创造发明的旺盛时期。我发明了二项式定理、微分运算。1666年,我正在农场的苹果树下认真研究了颜色理论。

(一个苹果落下,砸在牛顿的头上)

牛顿:我在之前就关注和思考过自然界物体的相互作用。苹果总是落下,这给了我灵感,我大胆猜测自然界中任何两个物体都是相互吸引的,但是引力怎么计算呢?这真是个令人头疼的问题。

(播放牛顿相关动画)

牛顿:物体之间的引力应该是一个不随距离变化的常量,并认为物体下落是一个圆螺线。我要把我的发现向皇家学会报告!

(胡克观看了牛顿的成果,给牛顿写信。动画插播牛顿与胡克关于光本性之间的矛盾)

胡克:牛顿这个毛头小子,上次他发表的论文提出的“微粒说”我就觉得仅仅是“假说”,不值一提。这次的发现又犯错误,我一定要去皇家学会告他一状!我要给他写信,告诉他引力的大小应该是与距离的平方成反比的。

(附上胡克写给牛顿信件原文)

牛顿:胡克怎么又给我写信了,是不是有来批评我。什么?说我的万有引力认识有误?还向皇家学会打小报告,太过分了,他一定是存心炫耀,想让我出洋相。我很胡克势不两立!

……

这个微课只有短短5分多钟时间,但是它包含的信息量很大。可以作为课前学生自学和了解学习内容的资料,也可以作为课堂或课后的兴趣拓展。方便教师灵活应用。牛顿和苹果的故事,每一位学生都耳熟能详,单纯以牛顿和苹果的故事其实并不能引发学生对万有引力的强烈的求知欲望。而且,被苹果砸就发现万有引力定律这样简单的因果推理过程,其实弱化了其他科学家在定律发现的贡献,弱化了科学发展的艰辛与曲折。学习万有引力定律的学生已经是八年级下册的学生,不应该用小学生故事模式来引导学生。这样具有丰富历史背景和饱满人物形象的微课故事更能让学生在兴趣在全面认识物理学发展历程。学生通过牛顿和胡克的书信之争中,能够了解真实物理学规律发现过程,认识到物理学规律的发现是非常严谨和不易的。敢于质疑权威学术成果、敢于发表自己的观点和见解才是推动学术发展的重要过程。这又何尝不是一次情感态度价值观的教育?在很多教师教学的过程中,往往在不经意之间就将物理学家们“神化”,给学生们造成“权威不可打破”的迷惑。将物理学家形象化,依据公认的、可信的史料对物理学家人物形象还原,把教材冷冰冰公式和原理变成活生生的、有血有肉的人。当物理学家们从神坛中走下,物理学就和学生们的距离拉近了。林崇德先生在其创造性人才心理学研究中表明,对于理科生,其科学思维萌芽的关键时期就是初中。这样的情景微课,则是在学生的心中埋下了一颗创造和兴趣的种子,持续灌溉,它就会长成参天大树,支撑起物理学的一片天。

情境微课的优势是显著的。一个真实情境下的物理教学更有助于学生全面认识物理学的魅力。物理书涵盖的内容是千百年来物理学家们浓缩的心血和精华。由于教材容量有限,很多物理学史上有趣的内容没有办法纳入教材。但是如果作为一名物理教师,仅仅只是照本宣科地按照教材内容按部就班,必然会使学生陷入“物理=公式+解题”的困境和误区之中。信息技术时代下,微课的出现,以有趣的物理学情境为载体,贯穿物理学知识,信息量更大、更完整。

想要将情境微课与初中物理教学深度融合,不仅仅可以从还原历史情境、将历史人物形象化,还可以尝试故事型微课,设计一个完整的故事情境,贯穿于整个微课教学之中。科幻和推理等文学作品深受读者们喜爱,它呈现物理学知识的方式值得我们借鉴。例如东野圭吾的著作《侦探伽利略》就实现了将物理学原理与推理探案相互结合。想要吸引学生的注意力,一步一步按照我们引导的方式进行逻辑化的思考,推理悬疑故事的设计是一种值得借鉴的方式。除此之外,还可以尝试思维实验的具象化。例如《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》中以对话形式对于天体物理和思维实验的描述。总而言之,情境微课的呈现方式多种多样。

在情境微课教学实践的过程中,笔者发现,情境微课相较于单纯的知识微课更能吸引学生的注意力,通过对八个教学班在课堂中分别嵌入知识微课和情境微课以及一个常规教学空白班进行实验,笔者对学生的学习水平进行了反馈收集。如下表所示:

微课形式

教学功能

情境微课

知识微课

呈现刺激

功效显著

功效一般

引导注意

功效显著

功效一般

提供示范

功效一般

功效显著

逻辑推理

功效一般

功效显著

诱导迁移

功效显著

功效一般

复述回忆

功效显著

功效一般

兴趣导向

功效显著

功效一般


物理课程标准基本理念提出,要从生活走向物理,从物理走向社会iii。想要从生活走向物理,情境微课是一座非常好的桥梁。如何搭建这座桥,让微课与初中物理教学深度融合是一个值得教育工作者们深思的问题。从知识微课走向情境微课的过程,其实是对微课与初中物理教学的深度融合的思考的过程,是从教师的教转变为学生有兴趣的学的过程。从知识微课走向情境微课的过程是与基础教育改革相适应的 ,让微课程在学与用形成联系,真正使核心素养下的物理微课大放异彩,更好地优化课堂教学.

i 孙忠. 微课对物理课堂教学效益的影响[J]. 天津教育, 2019, 000(003):67-68.

ii 贺伟.由知识微课到情境微课:思政微课供给侧改革的创新路径[J].湖北开放职业学院学报,2019,32(12):3-4+7.

iii 中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准[M].2011。