商俊博

摘 要：用“探究感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)方向和磁場(chǎng)的變化的關(guān)系”這一教學(xué)案例闡述微課程理念在物理課堂教學(xué)中的具體運(yùn)用，并展示了“問(wèn)題探究三步式”教學(xué)法在微課程的設(shè)計(jì)與應(yīng)用上的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：課堂教學(xué)；微課程；案例；反思

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2015）4-0031-5

微課程（Microlecture），應(yīng)該是微型課程的簡(jiǎn)稱。微課程又稱為短期課程、課程組件，是一個(gè)簡(jiǎn)化了的、細(xì)分的教學(xué)過(guò)程。微課程可以是以知識(shí)點(diǎn)為主題組織起來(lái)的相對(duì)獨(dú)立與完整的單元課程，也可以是一個(gè)有控制的實(shí)踐系統(tǒng)，它使學(xué)生和教師有可能集中解決某一特定的教學(xué)行為，或在有控制的條件下進(jìn)行學(xué)習(xí)；微課程還可以是教者與學(xué)習(xí)者圍繞某一問(wèn)題或某一情景而形成的目標(biāo)明確、內(nèi)容短小精悍的教學(xué)活動(dòng)。

課程有廣義與狹義之分，教師的每一節(jié)課都可以理解為一個(gè)課程，每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)亦是一個(gè)微課程。無(wú)論是每節(jié)課還是每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，都應(yīng)該有完整的教學(xué)計(jì)劃與設(shè)計(jì)，這樣才能使知識(shí)具備完整性與邏輯性，達(dá)成培養(yǎng)目標(biāo)，滿足學(xué)生個(gè)性發(fā)展的需要。

1 微課程理念的背景

在國(guó)外，較早出現(xiàn)“微課程”這個(gè)概念，它最早是由美國(guó)新墨西哥州圣胡安學(xué)院的高級(jí)教學(xué)設(shè)計(jì)師戴維·彭羅斯于2008年秋首創(chuàng)的。他運(yùn)用建構(gòu)主義方法以在線學(xué)習(xí)或移動(dòng)學(xué)習(xí)為目的，設(shè)計(jì)了大約只有60秒長(zhǎng)度的視頻以展示實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容。后來(lái)，戴維·彭羅斯被人們戲稱為“一分鐘教授”（the One Minute Professor）。

在我國(guó)，清華大學(xué)世紀(jì)教育研究院專家團(tuán)隊(duì)提出了“提分微課程”概念，即是集合了國(guó)內(nèi)重點(diǎn)學(xué)校百名一線教師推出的“短時(shí)高效”的精品課程。該課程采用“題型精講—方法傳授—考點(diǎn)歸納”三位一體的教學(xué)模式：即以重點(diǎn)?？碱}型為出發(fā)點(diǎn)，精講解題方法及過(guò)程，并進(jìn)行重要考點(diǎn)歸納。這是一套符合現(xiàn)代學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)的高清視頻系列課程，每個(gè)視頻課程的播放時(shí)間在10分鐘左右。

2 物理課堂教學(xué)中的微課程

在中學(xué)物理課堂教學(xué)過(guò)程中，可以將課堂教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容分解為4～5個(gè)結(jié)構(gòu)單元，每個(gè)結(jié)構(gòu)單元稱之為微課程。每個(gè)微課程都有其明確的教學(xué)目標(biāo)，都有其構(gòu)思精妙的教學(xué)程序，都有能體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生三維目標(biāo)的方法與技巧。

微課程所用時(shí)間約為八分鐘到十分鐘為宜。之所以將每個(gè)微課程的學(xué)習(xí)時(shí)間定為八分鐘到十分鐘，有其充分的教育心理學(xué)依據(jù)。教育心理學(xué)研究表明：學(xué)生對(duì)某知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣與注意強(qiáng)度歷經(jīng)“激發(fā)初態(tài)—增至最大—逐漸衰退”幾個(gè)過(guò)程，整個(gè)歷程約為10 min左右。因而，運(yùn)用微課程理念進(jìn)行教學(xué)，能最大程度地利用學(xué)生的心理發(fā)展特點(diǎn)。

學(xué)生在微課程教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的引領(lǐng)下進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，然后互教互學(xué)、質(zhì)疑釋疑、共同建構(gòu)、遷移應(yīng)用等，有針對(duì)性地進(jìn)行學(xué)習(xí)，且能夠系統(tǒng)掌握所學(xué)知識(shí)。整個(gè)課堂教學(xué)緊緊圍繞學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)展開(kāi)，學(xué)生在活動(dòng)中體驗(yàn)，在探究中生成，在互動(dòng)交流中共享，在教師點(diǎn)撥中明晰疑惑與建構(gòu)知識(shí)體系，在遷移應(yīng)用中鞏固知識(shí)和發(fā)展能力，在選擇性學(xué)習(xí)中發(fā)展個(gè)性特長(zhǎng)，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生全面發(fā)展和個(gè)性成長(zhǎng)的教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)。

3 微課程理念促進(jìn)了教學(xué)方法的改革

幾年來(lái)，在教育學(xué)、心理學(xué)相關(guān)理論的支撐下，我們積極參加課程改革和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與改進(jìn)，積極開(kāi)展教育教學(xué)研究工作。在微課程理念的引領(lǐng)下，成功構(gòu)建了高效課堂教學(xué)模式——“問(wèn)題探究三步式”教學(xué)法，并在市、縣范圍內(nèi)普遍應(yīng)用。它是一種基于“問(wèn)題式”學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上的建構(gòu)式教學(xué)方式。它將學(xué)生置身于一系列映射真實(shí)情境的問(wèn)題之中，以積極的問(wèn)題解決者的身份解決問(wèn)題，使學(xué)生掌握課程要求的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和問(wèn)題解決能力。

“問(wèn)題探究三步式”教學(xué)法包含問(wèn)題導(dǎo)入、探究深化、總結(jié)反思三個(gè)步驟。每個(gè)步驟都精心設(shè)計(jì)針對(duì)所學(xué)新知識(shí)的一系列問(wèn)題，學(xué)生通過(guò)自學(xué)、交流、互動(dòng)、質(zhì)疑等學(xué)習(xí)活動(dòng)來(lái)解決問(wèn)題。“問(wèn)題探究三步式”教學(xué)法的精髓是“知識(shí)問(wèn)題化、問(wèn)題層次化”。因?yàn)槭菃?wèn)題導(dǎo)學(xué)，所以激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；因?yàn)閱?wèn)題具有思考性，所以引發(fā)了思維的探究；因?yàn)槭菃?wèn)題的不斷深化與反復(fù)應(yīng)用，所以知識(shí)的學(xué)習(xí)得到了熟練與鞏固。所有的教學(xué)目標(biāo)是通過(guò)學(xué)生間相互討論，師生間相互討論，營(yíng)造一個(gè)充分民主的課堂教學(xué)氛圍而達(dá)成的。既能培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、勇于探索的良好品質(zhì)，也能為學(xué)生的人生發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

在物理課堂教學(xué)過(guò)程中運(yùn)用“問(wèn)題探究三步式”教學(xué)法將物理知識(shí)分為若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單元，即微課程，對(duì)每個(gè)微課程進(jìn)行合理的教學(xué)設(shè)計(jì)，明確微課程的教學(xué)任務(wù)與目標(biāo)，構(gòu)建微課程的教學(xué)程序，設(shè)計(jì)微課程中層次分明的系列問(wèn)題，并用問(wèn)題引領(lǐng)學(xué)習(xí)與研究，教學(xué)效果比較顯著。

4 物理課堂教學(xué)中的微課程設(shè)計(jì)案例與解析

以普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理選修“3-2”所屬“楞次定律”這一教學(xué)案例的設(shè)計(jì)為例。在教學(xué)過(guò)程中“探究感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)方向和磁通量變化的關(guān)系”是本階段教學(xué)的重、難點(diǎn)，考慮到學(xué)生在自主探究過(guò)程中容易出現(xiàn)以下幾方面的問(wèn)題：①線圈的纏繞方式學(xué)生不會(huì)看；②學(xué)生不會(huì)根據(jù)靈敏電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)判斷電路中電流的方向；③感應(yīng)電流的方向、磁場(chǎng)方向、磁通量變化三者之間的關(guān)系復(fù)雜，學(xué)生很難在紛繁的數(shù)據(jù)中總結(jié)出規(guī)律；④應(yīng)記錄線圈中電流的方向，而學(xué)生更容易想到的是記錄靈敏電流計(jì)中電流的方向；⑤感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向、原磁場(chǎng)方向、原磁場(chǎng)的變化三者之間的關(guān)系獲得后，要總結(jié)出楞次定律也比較困難。特將本階段教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)為“相信你會(huì)識(shí)別”“相信你會(huì)設(shè)計(jì)”“相信你會(huì)變通”“相信你會(huì)總結(jié)”這四個(gè)微課程單元。

4.1 微課程單元“相信你會(huì)識(shí)別”——介紹器材的使用

【問(wèn)題1】認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)，試分析感應(yīng)電流方向與指針偏轉(zhuǎn)的關(guān)系。

【探究】結(jié)合實(shí)驗(yàn)器材，你會(huì)識(shí)別線圈的纏繞方式嗎？

【再探究】教師可采用事先給線圈的兩個(gè)接線柱標(biāo)記上A、B，直接告知學(xué)生俯視時(shí)從A到B線圈是如何纏繞的，并讓學(xué)生在圖1（a）中畫出線圈的纏繞情況。

注：①該問(wèn)題是難點(diǎn)但不是重點(diǎn)，處理到不干擾學(xué)生進(jìn)一步的探究即可，不要處理的太多。

②教師事先標(biāo)記接線柱的符號(hào)不是隨意的，要做到所有線圈的統(tǒng)一。

③如果實(shí)驗(yàn)中所用線圈是圖1（b）所示情況，該問(wèn)題對(duì)學(xué)生不存在難度。

【探究】觀察實(shí)驗(yàn)，你能發(fā)現(xiàn)感應(yīng)電流方向與指針偏轉(zhuǎn)的關(guān)系嗎？

【再探究】感應(yīng)電流的方向沒(méi)法確定，是因?yàn)殡娏鞅淼闹羔樒D(zhuǎn)與電流方向的關(guān)系不明確。能否設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)判斷出感應(yīng)電流方向和電流表指針偏轉(zhuǎn)的關(guān)系？

教師演示實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論：靈敏電流的指針向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)，電流就從哪個(gè)方向流入電流表。

注：該部分也不是實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)，教師演示即可。

【總結(jié)反思】該微課程的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生明確“感應(yīng)電流方向與指針偏轉(zhuǎn)的關(guān)系”。教學(xué)程序設(shè)計(jì)為：通過(guò)識(shí)別線圈上導(dǎo)線的纏繞方式，讓學(xué)生知道導(dǎo)線中電流的流向；通過(guò)教師演示，明確感應(yīng)電流方向與指針偏轉(zhuǎn)的關(guān)系，即：靈敏電流的指針向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)，電流就從哪個(gè)方向流入電流表。

4.2 微課程單元“相信你會(huì)設(shè)計(jì)”——引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格

【問(wèn)題2】感應(yīng)電流的方向和磁通量的變化以及磁場(chǎng)方向有什么關(guān)系？

【探究】感應(yīng)電流的方向、磁場(chǎng)方向、磁通量的變化三者之間的關(guān)系復(fù)雜，學(xué)生在數(shù)據(jù)記錄時(shí)往往不夠直觀。為了更方便地歸納出它們之間的關(guān)系，我們采用設(shè)計(jì)表格的方法記錄分析數(shù)據(jù)。

【再探究】為了更方便地歸納出它們之間的關(guān)系，我們可以采用表格1來(lái)記錄數(shù)據(jù)。

【總結(jié)反思】該微課程的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生初步探尋“感應(yīng)電流的方向和磁通量的變化以及磁場(chǎng)方向關(guān)系”方法。教學(xué)程序設(shè)計(jì)為：通過(guò)提出問(wèn)題并發(fā)現(xiàn)在解決問(wèn)題過(guò)程中可能遇到的困難，引導(dǎo)學(xué)生采取設(shè)計(jì)表格的方式來(lái)分析問(wèn)題；通過(guò)鼓勵(lì)學(xué)生探究問(wèn)題的新解決方式并對(duì)其不斷加以完善，培養(yǎng)學(xué)生積極解決問(wèn)題并自主探究解決問(wèn)題最優(yōu)方案的能力。

4.3 微課程單元“相信你會(huì)變通”——通過(guò)實(shí)驗(yàn)形成認(rèn)知沖突，進(jìn)一步整合表格

【問(wèn)題3】同樣的線圈，為什么在磁場(chǎng)方向相同、磁通量變化相同的情況下，得到了相反的結(jié)論？

【探究】學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)完成表格，展示數(shù)據(jù)。發(fā)現(xiàn)：不同組別得到的電流方向不同。

組別1：記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表3所示。

【再探究】結(jié)合實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的不同現(xiàn)象，教師引導(dǎo)學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)行組間交流討論。

學(xué)生們通過(guò)分析會(huì)發(fā)現(xiàn)，如圖2所示的兩組電路連接情況不同，電流表中的電流方向不同，但線圈中的電流方向相同?？磥?lái)表格中應(yīng)記錄的是線圈中感應(yīng)電流的方向。

【總結(jié)反思】該微課程的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生深入探究“感應(yīng)電流的方向和磁通量的變化以及磁場(chǎng)方向關(guān)系”的方法。教學(xué)程序設(shè)計(jì)為：通過(guò)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的不同現(xiàn)象，形成認(rèn)知沖突，引導(dǎo)學(xué)生整合不同的設(shè)計(jì)方案，使得探究方案最優(yōu)化。

4.4 微課程單元“相信你會(huì)總結(jié)”——完成修改后的表格，總結(jié)規(guī)律

【問(wèn)題4】請(qǐng)同學(xué)們進(jìn)一步歸納總結(jié)出線圈中感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)方向和穿過(guò)線圈磁通量變化的關(guān)系。

【探究】教師引導(dǎo)學(xué)生分析：電流表中的電流方向不同，但線圈中的電流方向是相同的。因此，表格中應(yīng)記錄的是線圈中感應(yīng)電流的方向，并繼續(xù)完善表格，如表5所示。

注：學(xué)生不可能找到感應(yīng)電流方向與磁場(chǎng)方向和穿過(guò)線圈磁通量變化的關(guān)系，教師可引導(dǎo)學(xué)生尋找感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向的關(guān)系。

【再探究】磁場(chǎng)的方向與線圈中電流方向所在的平面垂直，因此很難找到它們之間的關(guān)系。而線圈中電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向與原磁場(chǎng)方向在同一直線上，就容易找到它們的關(guān)系了，如表6所示。

學(xué)生初步總結(jié)：磁通量增大時(shí)，感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反；磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同。

注：感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向、原磁場(chǎng)方向、原磁場(chǎng)的變化三者之間的關(guān)系獲得后，要總結(jié)出楞次定律也比較困難。教師可引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)感應(yīng)電流磁場(chǎng)對(duì)原磁場(chǎng)起什么作用。

學(xué)生進(jìn)一步總結(jié)：磁通量增大時(shí)，感應(yīng)電流磁場(chǎng)對(duì)原磁場(chǎng)磁通量起阻礙作用；磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流磁場(chǎng)對(duì)原磁場(chǎng)磁通量起加強(qiáng)作用。

【總結(jié)反思】該微課程的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)“感應(yīng)電流的方向和磁通量的變化以及磁場(chǎng)方向的關(guān)系”。教學(xué)程序設(shè)計(jì)為：在形成最優(yōu)探究方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象認(rèn)真填寫表格，先讓學(xué)生初步總結(jié)規(guī)律，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步提煉語(yǔ)言，得出楞次定律。

在“探究感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)方向和磁場(chǎng)的變化的關(guān)系” 微課程設(shè)計(jì)中，教師通過(guò)對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)的提煉，用由淺入深的問(wèn)題構(gòu)建起一個(gè)個(gè)微課程單元，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效地集中了學(xué)生的注意力，將學(xué)生逐步引入知識(shí)的殿堂。四個(gè)微課程單元目標(biāo)鮮明又相輔相成，“相信你會(huì)識(shí)別”解決的是學(xué)生探尋研究方案的問(wèn)題；“相信你會(huì)設(shè)計(jì)”解決的是學(xué)生應(yīng)用能力的問(wèn)題；“相信你會(huì)變通”解決的是學(xué)生靈活應(yīng)變的問(wèn)題；“相信你會(huì)總結(jié)”解決的是學(xué)生自我認(rèn)知的問(wèn)題。從表現(xiàn)形式看，微課程內(nèi)容直接指向具體問(wèn)題，關(guān)注“小現(xiàn)象、小故事、小策略”，主題突出，一課一事，層層剖析，有深度，能啟發(fā)，有思考，形式新穎，便于傳播。

以上所述，是筆者運(yùn)用微課程的理念對(duì)物理課堂教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并取得顯著教學(xué)效果的管見(jiàn)，愿接受物理界同行的批評(píng)與指教。從某種角度講微課程不只是課程，其意義更在于它產(chǎn)生的過(guò)程，作為一種草根的教研方式，微課程是教育教學(xué)思考與教育信息化的結(jié)合體，是教師專業(yè)成長(zhǎng)的重要載體和途徑。伴隨課程改革與創(chuàng)新的不斷深化，愿每一位教師都積極置身于課程改革、教學(xué)方法創(chuàng)新的大潮之中，用我們的實(shí)際行動(dòng)共同譜寫教育教學(xué)改革的壯麗篇章。

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（欄目編輯 李富強(qiáng)）