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1、第 卷 第 期 物 理 实 验 年 月 ， 櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶 微 课 在 大 学 物 理 实 验 教 学 中 的 研 究 与 实 践 以 光 的 圆孔 衍 射为 例 姬晓旭 ， 王爱华 ： （ 南 阳师 范学 院 物理 与电子 工程 学院 ， 河 南 南阳 ） 摘 要 探索了如 何有效利用微课解决大学物理实验教学中 存在的 问题 以光 的圆孔衍 射实验 为例进 行了微 课与 传统课堂相结合的教学实践， 为大学物理实验教学水平的提高和培养新时期创新型人才起到了重要作用 关键词 ： 微课；大学物理实验；圆孔衍射 ： ：
2、 ： 中图分类号 文献标识码 、 大学 物理 实验 是高 等学 校理工 科院 校学 生进 出版 社 教 材 数 量 庞大 良 莠不 齐 传 统 教 学 资源 行科 学实 验训 练 的重 要 的 基 础 必 修 课程 ，旨 在为 学生 系统 地 打 好 科 学 研 究 的 基 础 近 年 来 由 于地 方本 科院 校 大学 物 理 实 验 学 时 被压 缩 ，在有 限的 时间 内完 成 大 纲要 求 的 教 学 任 务时 间 紧 迫 ， 没有 更多 的时 间 与学 生 进 行 互 动 讨 论，并 且 与基 础理 论相 关的 实 际应 用 也 无 法 更 多 地展 现 ；以教 师讲 授为 主的 集
3、 中授 课 模 式 ，学 生 被 动 地 接 受知 识，忽视 了学生 作为 认知 主体 的地 位，无法调 动学 此，课时 的压缩 、资 源的 缺失 和传 统教学 手段 的影 响造 成学 生自 主性 、独立 操作 、对 知识的 内化 吸收 及实 践创 新能 力 的 培养 都 无 法 达 到 理想 的 效 果 微课 的出 现恰 好可 以有 效地 解决大 学物 理实 验教 学中 的这 些问 题，如 何 将 微课 应 用 于 高 校 大 学物 理实 验教 学当 中，培 养 学 生科 学 实 验 的 基 本 方法 和 技 巧，提 升 学 生 的 观 察 力 、动 手 能 力 和 创 新 能 力，培养 学
4、生理 论 联 系 实 际特 别 是 与 当 代 科技 发 展相 结合 的能 力，优 化 大 学物 理 实 验 教 学 效 果是 本文 探索 的目 标 大学物理实验教学中存在的问题 课 程资源 单一 当前 物理 实验 课 程 主 要 依 靠文 字 教 材 ，不 同 资助项目 河南省高 等学校重点科研项目计划 ： （ 中缺 乏实 验仪 器 设 备的 构 造 展 示，缺 失 针 对 性的 实验 操作 演示 视 频，缺 少 与 实验 相 关 的 实 际 应用 扩展 及与 高新 技术 的关 系 学 生 在学 习 中 对实 验目 的、实验原 理 及 仪 器 构造 进 行 预 习 和 思考 不 够透 彻 ，
5、理 解 不 够全 面 ，目 的 不 够明 确 ，只 能 对照 教材 中实 验仪 器图 片按 照实 验步骤 想象 整个 实验 过程 ，这 些因素 将 会 导 致 学生 在 课 堂 上 很 难快 速 的动 手实 验，不能按 时完 成实 验任 务，影响 实验教 学效 果 教 学模式 单一 当前 的物 理实 验教 学依 然是以 教师 为主 体的 如果 讲解 时间 过长 ，学生 动手 操作 的时 间就 短；如 果讲 解时 间 短 学 生 对 整 个 实 验 把 握 不 好 学 生在 教师 演示 实验 过 程 中更 多地关 注操 作过 程和 实验 结 果，遇 到 问题 即 找 教师 解 决 ，不 主 动思
6、 考 ， 不去 探究 原因 ，只想 快速 完成 实验 ，失 去了独 立思 考、主动 解决问 题和 锻炼 动手 能力 的机 会，学生始 终处 于被 动学 习 状 态，制 约 了学 生 动 手 能 力 和创 新能 力的 提高 个 性化学 习缺 乏 大学 物理 实验 程序 复杂 ，步骤 繁多 ，对 设备和 实验 室也 有特 别的 要求 在 课 堂教 学 中理 论 讲解 ， ）；南阳师范学 院课堂教学 模 式改革项目（ ）；南 阳师 范 学 院校 级 教 学 研究 项 目 （ ， ）；河南省教师教育改革重点项目（ ， ） ： （ ） 、 、 ： ： （ ）， ， ， ， 作者简介 姬晓旭 女 南阳师范
7、学院物理与电子 工程学院副教授 博士 主要研究方向为大学 物理教学 研究和功能材料 物 理 实 验 第 卷 和实 验操 作过 程 时间 很 紧 张 ，实 验 操 作 过 程 中注 意事 项多 数由 教 师提 前 讲 解 ，学 生 只 是 对 影 响实 验结 果的 异常 现 象与 教 师 进 行 沟 通 解决 ，希 望能 够尽 快得 到正 常 的实 验 结 果 ，不 是 通 过 实 际 操作 在课 前预 习和 课后 复习 中遇 到问题 无法 进行 实时 的讨 论交 流，对 实 验 的 理 解只 限 于 实 验 室 动 手操 作、验证 结果 固定 的场 地、有限 的 学时 和较 少的 互动 无法
8、满足 学 生个 性 化 学 习 的 需 求，更 无 法实 现知 识技 能内 化的 深层 次教 育 微课在大学物理实验教学中的作用 作为 一种 新型 的 教 学 资 源，微 课 是 传统 课 堂 学习 的一 种重 要补 充和 资源 拓 展 针 对 上 述大 学物 理实 验教 学中 存在 的问 题，结 合微 课的 特点 ， 将微 课融 入大 学 物理 实 验 的 教 学 中，以 期 提 高大 学物 理实 验教 学的 水平和 质 量微 课 在实 验 教学 中的 作用 主要 体现 在以 下 点 物理 实验 教学 要通 过观 察实验 现象 让学 生能 够更 好地 理解 物 理知 识 和 原 理 ，更 重
9、 要 是 掌 握其 在实 际中 的应 用在实 际教 学 中对 物 理现 象 的观 察被 限制 在实 验 室，如 果 教师 将 操 作 过 程 和注 意 事项 录制 成微 课 视频 ，学 生就 可 以 随 时 随 地在 电 脑、平板 和手机 中对 实验 内容 和现 象反 复观 察，做 到 “随心 所欲 ”，有 利 于 学 生的 课 前 自 主 学 习 和课 后复 习，使其更 好地 完成 实验 任务 ，实 现知识 的内 化吸 收 同 时，更 多 的 视 频资 源 可 以 多 维 度 地展 现理 论知 识在 实 际生 活 中 的 应 用 ，让 学 生 体 会到 学而 有用 物理 实验 教学 中通 过
10、学 生独立 操作 来提 升学 生的 动手 能力 和 在实 践 中 发 现 问 题、解 决 问 题的 课 ”视频 ，学生 课 下 可以 对 实 验 内 容 进行 预 习 ，提 高了 学生 学习 的主 动性 学 生 有不 清 楚的 地 方可 以随 时观 看微 课中 的内 容，减 少课 堂讲 授的 时间 ， 留下 更多 的时 间 与学 生 交 流 ，可 以 更 好 地 进 行实 验过 程的 指导 ，跟学 生进 行更 深层 次的 交流 ，也使 “一 对一 ”教学 模式 得以 实现 大学 物理 实验 学时 的压 缩导致 教师 在有 限的 课时 内完 成大 纲 要求 的 教 学 任 务 时 间紧 迫 ，没
11、有 更多 的时 间与 学生 进行 互动 讨论和 传递 更多 的信 可以 使学 生随 时 随 地学 习 不 同 的 知 识，也 可 以在 线进 行师 生、生 生间 的实 时互 动同 时 ， “微课 ”视 频内 容也 可以 满 足 不同 层 次 学 生 的 需求 ，对 学有 余力 的学 生可 以完 成设 置的 拓展训 练 案例 物理 学与 生 活 息息 相 关 ，日 常 生 活 中 的 现象 包含 着许 多物 理原 理或 规律 光学 仪 器中 所 用孔 径光 阑和 透镜 的 边 缘都 相 当 于 透 光 的圆 孔 ，圆孔 的衍 射对 成像 质 量 有直 接 影 响 ，导 致 光 学 仪 器的 分辨
12、 能力 有上 限，因 此 圆 孔衍 射 实 验 具 有 重要 的 现实 意义 下 面结 合 “微课 ”的 特点 以 圆孔 衍 射为 “微 课 ”通 常是 以视 频为 载体 ，配以 辅 助 来完 成的 ，同 时由教 师同 步讲 解，并且 在讲解 的同 时还 可以 对 照 实 物 进 行 现 场 演 示 中 的 文 字、音乐 、图片 以及 动画 等各 种表 现 形式 使课 程不 仅生 动活 泼而 且 趣 味性 强 ，能在 短 时 间 内 吸 引学 部分 构成 例 如 通过 典 型 的光 学 仪 器 在 现 实生 活中 的应 用及 图 片 对比 提 出 问 题：为 什 么 不 同的 相机 或者 显微
13、 镜 观 察到 的 同 一 事 物 细节 会 不 同 ？ 引发 思考 ：这 里面 包 含 圆 孔衍 射 和 瑞 利 判 据这 些 基本 原理 从具体 实例 中引 出 圆孔 衍 射的 重 要意 义，激发 学生的 学习 兴趣 ，在 潜移 默化 中培养 学生 利 用 物理 知识 解决 实际 问题 的 能力 例如 演 示视 频中 通过 对各 种仪 器操 作的 演示以 及会 出现 的现 象、要注 意哪些 问题 都可 以详 细地 进行 讲解 ，学生 在观 看的 过程 中 会 有身 临 其 境 的 感 觉，加 强 感性 认识 共享微 课视频 ， 促进 主动学习 ， 丰富 教学模式 课前 发布 视频 ，提示
14、学 生 观 看 有 关 圆 孔衍 射 图片 和视 频，学生 可 以 清 楚地 了 解 圆 孔 衍 射实 验 的实 际意 义和 实验 目的 ，熟悉 实验 器材 构造 、具体 实验 操作 过程 及需 要注 意的 事 项学 生可 根 据自 己对 知识 掌握 的 情 况有 选 择 性 地 观 看，同 时 完成 教师 留下 的思 考 题，这 样 就 可以 引 发 思 考 提 升学 、 ， ， ， “ ， “ ” ， 第 期 姬晓旭，等：微课在大学物理实验教学中的研究与实 践 习的 主 动 性 例 如，如 果 激光 器 输 出 的 单 色光 照 ？ 就对 知识 有整 体的 把握 ，留下 更多 的课 堂时
15、间，使 射在 根 头发 丝上 将会 产生 怎样的 衍射 花样 可 实验 课的 教学 从传 统的 注重 讲解和 实验 测量 到注 以用 本实 验的 哪种 方法 测量 头发丝 的直 径？ 通过 重引 导 观 察、逻 辑 分 析 和 讨论 应 用 针 对 每 个学 学生 思考 题的 完成 情况 初步 判断学 生对 实验 的掌 握程 度充分 的课 前预 习使 学 生在 进 行实 验 之前 生的 问题 ，在 课堂 讲 解 和 学生 操 作 过 程 中 逐一 解 图 “圆孔衍射 ”微课视频截图 时 时互动 ， 拓 展训 练 ， 实 现个 性化 学习 微课教学 视频 可 以 反 复 观 看和 研 究 ，学习
16、 不 ， 课堂 上第 一阶 段 系 统讲 解 实 验 和 播 放演 示 视 频 ， 解决 在线 讨论 中 学 生出 现 的 共 性 问 题，促 进 知识 ； ， 再受 时间 和空 间 的限 制 对于 不 同 专 业 不 同 程度 的内 化吸 收 第二阶 段进 行分 组实 验 针对 实现过 的学 生可 以依 据个 人的 情况 选择内 容和 掌握 学习 程中 学生 出现 的 个 性问 题 单 独 解 决 ，对 操 作 过程 进度 课前预 习中 如果 出现 问 题可 以 进行 师 生之 中出 现的 共性 问 题 再进 行 集 体 讨 论，最 后 对 具有 间和 生生 之间 在 线讨 论 ，将一 部
17、分 问 题 解 决 在课 ， 代表 性的 问题 进行 统一 讲解 课后 教 师可 以 提供 （ ）， 堂 之 外 同 时 对 要 进 行 的 实 验 有 更 透 彻 的 理 解 与 本 实 验 的 理 论 内 容 相 关 的 实 际 问 题 图 让 “ ” 图 圆孔衍射 微课视频截图 ， “ ” 物 理 实 验 第 卷 学生 充分 体 会 物 理 学 基 本 理 论 在 实 际 中 的 应 用 唯独 能够 用肉 眼分 辨地 球上 的人工 建筑 是中 国的 结束语 本文 针对 大学 物理 实验 课堂教 学的 现状 和问 长城 ，是 真的 吗？ 教 师 提 示学 生 利 用 光 的 圆 孔衍 射和
18、 光学 仪器 的分 辨本领 进 行解 释 比如 我 国在 贵州 建设 的单 口 射电 望 远 镜 ，建 成 后 它 可 以 是接 受外 星人 信息 的 “手 机 ”，是研 究 神 秘 物 质 的 巨大 “耳 朵 ”，也是未 来星 际航 行的 “眼 睛 ”，它将带 领我 们追 溯宇 宙诞 生之 初，揭 开人 类从 哪里 来，又 到哪 里去 对我 们 了 解太 空 有 重要 的 现 实意 义 ，让 学生 体会 物理 学的 魅力 教学反思 受微 课时 间短 的 限 制，教 学 过 程 中 更强 调 教 师的 引导 作用 ，课上 不可 能反 复强 调深 入探 究，由 此课 下的 思考 和 讨论 尤 其
19、 重 要 ，教 师 的 适 当 引导 对学 生的 思考 可以 起到事 半 功倍 的 效果 微 课不 是取 代课 堂教 学，教 师要 很好 地灵 活运 用微 课，将 它作 为传 统课 堂 的辅 助 资 源 ，将 线 上 线 下 有 效地 结合 起来 为教 与学 提供更 好 的效 果 微课 是 教学 资源 的有 效补 充，它 只是 对某 个知 识点 的讲 解，而 常规 授课 更注 重知 识的连 贯 性和 整 体性 每 个物 理实 验都 有各 自 的特 点 ，教师 应 该 有 针 对 性 地设 计课 堂教 学，也 不 是千 篇 一 律 地 都 使 用 “微 课 ”来 辅助 教学 题，结合 微课视 频
20、 资 源 的 优势 进 行 了 大 学 物理 实 的针 对性 容易 激发 学生 的学 习兴趣 ，调 动积 极性 ， 学生 由被 动地 接受 知识 到主 动 地探 索 知识 微课 可以 通过 动画 和小 视频 等多 种形式 针对 难以 理解 的理 论知 识进 行 形 象的 展 示 ，有 助 于 学 生 对 知识 的理 解和 掌握 微 课视 频打 破 时间 和 空间 的 限制 可以 被灵 活地 运 用 于课 内 课 外 ，时 时 进 行 师 生和 生生 之间 的互 动 讨 论，有 助 于培 养 学 生 科 学 的思 维方 法和 创新 能力 参考文献 ： 吴海 英 大 学物 理实验 改革的 几点 建议 大 宋海珍，付玲翻转课 堂教学 模式在 大学 物理实 验 于 涛当代 大学 物理 实验 教 学方 法 改革 探讨 胡铁生微 课的 内涵理 解和 教学 设计 方法广 验教学中的应 用南 阳师 范学 院学 报， ， （）： （ ， ， ， ） ： ， （ ） ： “ ” ， ， （）： 教学中的应用 物理实验， ， （）： ， ， （）： 东教育， （） ： ， ， ， ： ； ； 责 任编 辑 ： 郭 伟