周江+朱基珍+莫濟成+羅昭霞
摘 要 分光計實驗調節(jié)原理和調節(jié)步驟繁雜,教學難度大,學生學習困難。實踐表明,通過充分合理利用微課輔助分光計實驗教學,能夠有效降低教學難度,減輕教師工作量,培養(yǎng)學生獨立實驗的能力。
關鍵詞 分光計;微課;大學物理實驗
中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2016)20-0134-02
1 引言
分光計是大學物理實驗課程中重要的光學儀器,儀器結構復雜,調節(jié)步驟繁多。利用分光計可開設的物理實驗項目主要有“光柵衍射”“用分光計測定三棱鏡折射率”“用分光計測定液體折射率”等。由于調節(jié)原理和調節(jié)步驟繁雜,注意事項較多,分光計實驗是普通大學物理實驗課程中難度較大的實驗之一,教師教學難度大,學生學習困難,很多學生不能按時完成實驗。為減小教學難度,提高教學質量,很多物理實驗教師對分光計實驗教學進行研究[1-2],主要著眼于講解方法和儀器調節(jié)技巧。
微課是國內自2011年才開始發(fā)展起來的一種新的教學理念[3-4],是指教師針對特定知識點制作簡短的教學視頻(一般在10分鐘以內),學生可以通過觀看視頻迅速掌握該知識點,針對性強、效果好。微課在理論課教學方面有明顯的優(yōu)點,學生可以在不同的學習情境下自主選擇需要學習的微課視頻,迅速掌握相關知識內容。
傳統(tǒng)觀念認為,實驗課需要學生動手操作,微課可提供的幫助不大。然而深入分析可以發(fā)現(xiàn),大學物理實驗課程中涉及物理理論、儀器調節(jié)、實驗操作、數(shù)據(jù)記錄與處理以及諸多注意事項,這些都可以制作成簡短的微課視頻,作為學生進行實驗學習時的教學資源,發(fā)揮出重要作用。廣西科技大學物理實驗教學中心在這方面進行了實踐,取得良好效果。下面以具有代表性的“用分光計測定三棱鏡折射率”實驗為例,探討微課視頻制作及利用方式。
2 分光計實驗微課的制作
制作微課首先要合理提取知識點,然后圍繞知識點建設視頻教學資源。“用分光計測定三棱鏡折射率”實驗知識點較多,經(jīng)細致分析后可以歸納為三棱鏡及色散現(xiàn)象、介質折射率、物質特征光譜、公式推導、儀器介紹、望遠鏡調焦、減半逼近法調節(jié)水平、平行光管與狹縫調節(jié)、最小偏向角位置的確定、數(shù)據(jù)測量、讀數(shù)方法、數(shù)據(jù)處理、實驗注意事項等10余個知識點,這些知識點涉及實驗預備知識、實驗原理、儀器調節(jié)、數(shù)據(jù)測量及處理等多個方面。教師可以結合自己多年的教學實踐經(jīng)驗,利用PowerPoint、Camtasia Studio、視頻編輯專家、格式工廠等軟件,圍繞各知識點制作視頻,視頻時長應控制在2~5分鐘,重難點如“減半逼近法”的時長可適當增加,但盡量不要超過10分鐘。
3 學生使用微課的方式
微課制作完成后,可以通過以下方式提供給學生使用。
1)學生通過網(wǎng)站觀看微課,輔助進行預習和復習。教師可以將微課視頻上傳到大學物理實驗教學網(wǎng)站,學生使用自己的電腦登錄網(wǎng)站,觀看視頻輔助學習。學生可以在實驗前預習、實驗后復習的環(huán)節(jié)中,使用電腦針對自己不理解、不熟悉的知識點有選擇地觀看微課視頻,輔助進行實驗的預習和復習。
2)教師上課時利用多媒體投影設備,選擇性播放微課視頻進行輔助教學。教師在講解實驗時,可以結合自己的教學經(jīng)驗和授課方式,根據(jù)學生課堂反應,有選擇性地播放微課視頻。物理實驗課的傳統(tǒng)教學方式是教師面對黑板和儀器進行講解,有些內容(如減半逼近法的調節(jié)原理)學生很難理解,結合微課視頻講解能夠有效降低教學難度,而且教學手段的變化也能更好地吸引學生課堂注意力,
3)學生課堂上使用智能手機,利用微課輔助學習。作為集通信、上網(wǎng)、娛樂等多種功能于一體的便攜式移動終端,智能手機近年來逐漸普及,學生已習慣于利用智能手機進行交流和獲取信息。大學物理實驗課堂教學可以充分利用智能手機,實現(xiàn)微課輔助教學。教師可以先將微課資源存儲在本地服務器上,然后在每張實驗桌上粘貼一個對應該實驗的二維碼。學生使用智能手機掃描二維碼,就可以通過實驗室自建的Wi-Fi訪問該實驗的微課資源。在物理實驗課堂上,學生遇到問題時可以隨時用手機掃碼觀看該知識點的微課。
從廣西科技大學物理實驗教學中心這一年來的實踐來看,多數(shù)學生在課堂上實驗過程中遇到困難時,都能自己用手機掃碼學習相關知識點的微課來解決問題。相比以往傳統(tǒng)的教學方式,教師在實驗課堂上答疑和指導的工作量減輕很多,而且能夠培養(yǎng)學生獨立自主學習的能力。
4 基于微課的分光計實驗教學方式探索
傳統(tǒng)的分光計實驗教學模式是教師先利用黑板講解實驗原理,然后面對分光計講解儀器調節(jié)和實驗操作,學生再自行實驗,教師巡堂指導。由于分光計實驗難度大、學生問題多,教師實驗指導的工作量很大,學生完成實驗的情況也不理想。通過一年來的教學實踐,發(fā)現(xiàn)在教師教學和學生學習過程,采用以下方法充分利用微課輔助分光計實驗教學,能有效降低教師教學和學生學習的難度。
1)學生課前用電腦訪問大學物理實驗教學網(wǎng)站,利用微課及其他教學資源進行充分的實驗預習。
2)教師講解重難點內容時,結合自身特點,適時利用多媒體投影設備播放微課,輔助教學。
3)學生實驗遇到問題時,先自己用手機掃碼學習相關知識點的微課,確實不能理解的再請教老師。
4)圍繞各知識點建立討論群,學生可以圍繞特定知識點發(fā)帖交流,留下自己對該知識點的疑惑、感悟、經(jīng)驗和教訓。學生可以實時交流,也可以翻看其他專業(yè)班級甚至往屆學長的交流貼,教師可以對有代表性的帖子進行亮化、置頂或評價。通過這種方式,學生能很快糾正錯誤、解決問題,教師解答重復性問題的情況明顯減少,減少了課堂指導工作量。
5)課后學生獨立完成實驗報告遇到問題時,可以利用微課尋找解決方法。在期末操作考試前,學生也可以通過微課來輔助復習。
通過充分合理利用微課,教師在實驗講解時不再需要面面俱到,學生能有更多的時間獨立進行實驗操作,既能降低學習難度,也能培養(yǎng)獨立實驗的能力。
5 結束語
大學物理實驗是一門實驗課程,需要學生自己動手進行實驗操作,因而只用微課來替代大學物理實驗教學的想法是不太現(xiàn)實的。但微課作為一種蓬勃發(fā)展的新生事物,能夠成為大學物理實驗課程教學的有力助手。微課在大學物理實驗課程中的巧妙應用,能夠有效降低學生學習難度,減少教師重復工作量,提高實驗課堂教學質量。
參考文獻
[1]章韋芳,趙敏,強曉明.分光計實驗教學中的一些難點探究[J].合肥師范學院學報,2014,32(3):81-82.
[2]胡孝博,聶麗青,劉揚正.分光計的快速調整方法探索[J].南京工程學院學報:自然科學版,2008,6(1):69-72
[3]倪燕茹,仲偉博.基于微課模式的大學物理實驗教學探討:以泉州師范學院為例[J].吉林化工學院學報,2015(10):51-53.
[4]唐艷妮,徐軍,羅積軍,等.微課在大學物理實驗教學中的應用探索[J].物理與工程,2014(S2):57-59.