利用微课导学实现高中物理知识的深度学习

袁杰

摘   要：作为学生自主学习的一种模式，微课导学是教育技术与学科教学的融合。在物理教学中，利用微课导学的方式，可以加深学生对物理知识的理解，建立各部分知识之间的内在联系，构建物理知识体系，加强迁移与应用，最终达到掌握知识的目的。利用微课导学引导学生深度学习物理知识，为物理教学的改革提供了一种可参考的新思路。

关键词：微课导学;深度学习;教学变革;迁移与应用

中图分类号：G633.7 文獻标识码：A     文章编号：1003-6148（2021）3-0068-4

中共中央办公厅、国务院办公厅在《加快推进教育现代化实施方案（2018—2022年）》中指出，为促进信息技术与教育教学深度融合，支持学校充分利用信息技术开展人才培养模式和教学方法改革，逐步实现信息化教与学师生全覆盖。这一方案，从国家层面对信息技术与学科教学的有机融合作出了要求。

1    关于微课导学

微课学习是基于信息技术与互联网的一种学习模式，这种模式顺应了当今社会的发展要求。微课导学是利用微课教与学的一种形式，即利用微课引导学生自主学习的一种学习模式，指教师根据学习内容制作微课，并通过网络发布，学生在学校或家里利用课内或课外的时间自主探究学习的一种学习模式。微课导学体现了信息技术与教育教学融合的理念。

利用微课在物理教学的课前、课中、课后引导学生自主学习，能使学生更加深刻地理解物理的本质，使物理教学指向深度学习，从而培养学生的学科素养。

2    关于深度学习

深度学习，是近几年来的一个热议名词，“深度学习”早在上世纪70年代就已经由学者提出。何玲、黎加厚等人认为深度学习是指在理解学习的基础上，能够批判性地学习新的思想和事实，并将它们融入原有的认知结构中，能够在众多思想间进行联系，并能够将已有的知识迁移到新的情境中，作出决策和解决问题的学习。深度学习的三个特征是理解与批判、联系与构建、迁移与应用[1]。

刘月霞、郭华在《深度学习：走向核心素养》中认为，浅层学习的特点是机械记忆、死记硬背，而深度学习的特点则是主动理解、建立知识间的深层联系、形成批判性的思维、能够迁移和应用。作者认为深度学习是发展素养的学习、是理解

性的学习，深度学习是信息时代教学改革的必然选择[2]。

国外学者认为深度学习的过程能够培养学生的批判性思维，让学生获得解决复杂问题、合作和有效沟通的能力，成为拥有学术心态的自主学习者[3]。

关于深度学习的含义，三组学者给出的定义都有一个共同的关键词，即批判性思维。另外，迁移与应用也是深度学习最基本的特征。

3    利用微课导学实现物理知识的深度学习

3.1    微课导学的意义

进入高中阶段，由于高一课程多达10门以上，分配给物理学科的学时非常有限，如何在有限的时间内更加深刻地理解物理知识？指向深度学习的微课导学可以对此问题作出解答。

3.1.1    信息技术与物理教学融合

发展学生的物理学科素养，离不开信息技术与物理教学的融合，通过这种融合，可以改变物理教学中教与学的方式，增加物理教学的多元性、选择性，有利于教师与学生之间开展多层次的互动，使自主学习成为一种可能。

3.1.2    培养学生自主学习的能力

微课导学的内核是以问题为导向，借助微课资源，进行知识的迁移与应用，引导学生深度学习，促进学生进行自主学习、自主探究。它能在学生获取知识、形成物理观念、解决问题的同时进一步提高学生的探究能力、增强实践意识、养成科学的态度。

3.1.3    微课导学能最大限度地清除课堂教学中的教学盲点

教师在一节课（40分钟或45分钟）内，很难做到让每一位学生都完成学习目标，因此微课导学可作为课堂教学的一个重要补充。通过发布视频，学生可在灵活的时间自主学习，把课堂中没有弄懂的知识进一步弄懂、消化，并把这些知识融入原有的知识结构，提高解决问题的能力。

3.2    微课导学模式的创建

3.2.1    拟定微课学习的主题

微课学习要解决什么问题、达到什么目标，这是我们需要拟定微课的主题，也是微课制作的关键。以问题为导向、以目标为趋动，将需要解决的问题呈现出来，再针对问题设计微课。

例如，在粤教版高中物理必修2的第一章学习过程中，学生对曲线运动、运动的合成与分解、竖直上抛运动的本质始终理解得不太透彻。在学习完抛体运动这一章后，可设计3个微课，以便学生更深入地理解曲线运动的本质。

3.2.2    创建微课件、微视频

首先，要设计出用于制作微课的课件素材。主要包括学习目标、问题的提出、知识体系的重构、物理情境的创设、知识总结等[4]。

其次，要录制好微课。围绕学习的主题，组织好语言、视频、动画等素材，运用录制软件录制微课。

高中物理必修2的学习，首先接触到的是曲线运动及其特征，但研究曲线运动的思考方法是一个全新的理念，需要从轨迹、受力特征、运动性质、运动条件、速度方向、受力方向及轨迹之间的关系入手，弄清曲线运动与直线运动的区别。在理解直线运动的基础上，再来研究曲线运动，将曲线运动化为直线运动来研究，从已有的知识迁移到新的知识，是迁移与应用的过程。将曲线运动化为直线运动的方法，即运动的分解。运动的分解用什么方法，也是从力的合成与分解的知识迁移过来的，这样就建立了新旧知识之间的深层联系。如何让学生在有限的时间内理解曲线运动的特征、研究曲线运动的方法等知识，并能把握它们的物理本质呢？微课导学为我们提供了一个较为便捷的途径。

为此，在必修2的学习中，我们设计了如下的“脚本”：

首先，通过列表弄清直线运动与曲线运动的区别（见表1）。

再结合以下三道试题，充分理解直线运动与曲线运动的区别：

T1：一个物体受到四个互相垂直的恒力F1、F2、F3、F4作用而做匀速直线运动，运动方向与F1的方向相同，如图1所示。

（1）若撤去F1，則物体将做什么运动？

（2）若撤去F2，则物体将做什么运动？

（3）若撤去F3，则物体将做什么运动？

T2：水平抛出的小球（可视为质点）的运动轨迹及各个时刻的速度、加速度方向如图2所示，其中正确的是（      ）

T3：一个质点在恒力F作用下在xOy平面上从O点运动到B点的轨迹如图3所示，且在A点时的速度与x轴平行，则恒力F的方向可能是

（      ）

A.沿+x方向 B.沿-x方向

C.沿+y方向 D.沿-y方向

为了进一步弄清直线运动与曲线运动的区别，在学习了全章的内容后，可以比较平抛运动与斜上抛运动。

平抛运动与斜上抛运动比较如下（见表2）。

T4：将一小球以20 m/s的速度水平抛出，（1）求1.5 s末小球的速度大小及方向（不计空气阻力，g=10 m/s2）;（2）经过1.5 s小球的位移大小及方向。

T5：斜向上抛出一物体，1 s末物体运动到最高点时的速度是7.5 m/s，取g=10 m/s2，物体刚抛出时的初速度大小为多少？

通过以上的比较和练习，学生能理解曲线运动各部分知识的内在联系，把握其本质。

为了理解曲线运动的特点以及掌握研究曲线运动的方法，还设计了表3和习题（T6、T7）来比较力的分解与运动的分解。通过这种比较，使知识发生迁移，将学习引向深度学习。

T6：若河宽仍为100 m，已知水流速度是4 m/s，小船在静水中的速度是3 m/s，即船速（静水中）小于水速。

求：（1）欲使船渡河时间最短，船应该怎样渡河？

（2）欲使航行距离最短，船应该怎样渡河？最短航线是河宽吗？

（3）在船头始终垂直对岸的情况下，在行驶到河中间时，水流速度突然增大，过河时间如何变化？

（4）为了垂直到达河对岸，在行驶到河中间时，水流速度突然增大，过河时间如何变化？

T7：一个倾角为θ的矩形光滑斜面，边长如图4所示，今在M点沿水平方向瞬时击出一个小球，要使小球正好滚至斜面底部的N点，则小球的初速度v0应为多少？

3.3    微课导学模式的发布

在录制了微课后，需确定微课发布的时间，微课的发布通常设定在周末时间。在抛体运动这一章学习完毕后，通过学习平台向学生发布，并通过平台来监控学生的学习情况（包括进度、完整性等），把微课导学落到实处。学生学习后，教师可以通过后台数据查看学生学习的情况，并寻找进一步对策。通过3个系列的微课导学，学生基本能从本质上把握曲线运动的特征，掌握分析求解曲线运动相关问题（含平抛运动、运动的合成与分解等知识）的方法。

4    结  语

微课导学，作为深度学习的一种方式，是课堂教学的一个重要补充。通过积累微课素材、制作微课视频、发布微课学习任务、跟踪并分析微课学习情况，引导学生建立联想、构建知识体系，通过活动体验及变式学习，实现知识的迁移与应用。其教学内容由教师在制作微课的过程中确定。在这个过程中，教师把全单元的物理知识进行深度加工，并利用技术手段，设计互动环节，引发学生的学习热情，启发学生在学习的过程中质疑、批判，将微课中的活动与学生的发展统一起来。将微课通过互联网发布，实现过程监控、结果回馈，通过大数据精准发现学生学习中的问题。随着网络普及、智能手机和平板的广泛应用，学生可以利用碎片化的时间学习这些知识，可以反复观看、仔细推敲，直到弄懂知识。这种学习方式，能充分体现以学生为中心的学习理念，必将成为学生自主学习的新型模式。

参考文献：

[1]何玲，黎加厚.促进学生深度学习[J]. 计算机教与学，2005（05）：29-30.

[2]刘月霞，郭华. 深度学习：走向核心素养[M].北京：教育科学出版社，2018.

[3][美]莫妮卡·R·马丁内斯，[美]丹尼斯·麦格拉斯.深度学习：批判性思维与自主性探究式学习[M].北京：中国人民大学出版社，2019.

[4]黄琦冰.基于微课 导学案模式教学的“微”型翻转探析——以高中《经济生活》“加强宏观调控”为例[J].福建教育学院学报，2014，15（08）：75-77.

（栏目编辑   邱晓燕）