姚盈茜，劉富池，呂鳳珍，朱長明，周厚兵，孔文婕，秦麗清，王麗光

(廣西師范大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，廣西 桂林 541004)

0 引言

大學(xué)物理實驗是大部分理工科專業(yè)的必修課程，具有較強的可操作性，對培養(yǎng)學(xué)生運用實驗手段分析、解決問題以及提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)起著很大的作用[1]。光柵衍射實驗是光學(xué)的基本實驗之一，通過實驗研究光柵衍射現(xiàn)象可以更好地了解光的波動性，同時學(xué)生可以通過光柵衍射實驗學(xué)會測量光的波長和光柵常數(shù)的方法。傳統(tǒng)的物理實驗課堂因上課時間有限，教師不能重復(fù)講授教學(xué)內(nèi)容，使得學(xué)生可能對實驗內(nèi)容與步驟不夠了解，過后也不易復(fù)習(xí)實驗知識及操作。微課具有時間短、容量小、情景化等特點，只需一臺可聯(lián)網(wǎng)的移動設(shè)備就能隨時隨地學(xué)習(xí)[2]。若將微課運用到物理實驗的教學(xué)中，學(xué)生可利用微課視頻進行課前預(yù)習(xí)，也可以課后強化鞏固，還能反復(fù)觀看不理解的實驗知識或者實驗步驟?？梢?，微課能很好地滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，使他們在學(xué)習(xí)過程中獲得了更多的主動權(quán)[3]。此外，運用微課來輔助物理實驗教學(xué)還能極大地增強學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性與積極性，有效地提高教學(xué)效率，達到課堂效果最大化的目標(biāo)。

1 前期分析

在進行微課設(shè)計前教師應(yīng)先對微課視頻的學(xué)習(xí)者的知識技能水平以及學(xué)習(xí)需求進行分析。其次，對教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容進行分析。光柵衍射的微課視頻的學(xué)習(xí)者通常是理工科專業(yè)的大學(xué)生，他們已具有較好的實驗基礎(chǔ)和邏輯思維能力，對光的干涉和衍射有一定的了解，但是對光柵衍射的原理以及一些陌生的實驗儀器的使用還不清楚。因此，微課授課過程應(yīng)重點講授實驗原理和實驗操作部分，進行微課制作時也要重視該部分的設(shè)計。本實驗微課的教學(xué)目標(biāo)有：通過學(xué)習(xí)實驗內(nèi)容，了解光柵的主要特征，理解光柵衍射的原理；能夠分析實驗現(xiàn)象并對實驗結(jié)果進行數(shù)據(jù)處理；進行實驗探索，學(xué)習(xí)如何使用透射光柵測量光的波長；通過實驗，培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度，體驗科學(xué)實驗過程的艱辛與成功的喜悅，激發(fā)對于物理實驗的興趣。

2 微課設(shè)計

2.1 教學(xué)設(shè)計

微課具有“短小精悍”的特點，如何在10-15分鐘內(nèi)把實驗內(nèi)容講透徹，使得學(xué)習(xí)者在短時間內(nèi)能掌握所學(xué)內(nèi)容，就有必要精心設(shè)計整個微課的教學(xué)[2]。微課的教學(xué)設(shè)計應(yīng)始終遵循一個原則——“以學(xué)生為中心”，從學(xué)生的視角出發(fā)，使學(xué)生獲得良好的學(xué)習(xí)體驗，從而提高學(xué)習(xí)效果。

教學(xué)方法是教師為達成教學(xué)目標(biāo)、實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容所使用的教學(xué)手段。本微課用到的教學(xué)方法主要有講授法和直觀演示法。在講授時，要讓學(xué)生充分了解光柵衍射的實驗原理，熟悉實驗儀器的調(diào)節(jié)以及實驗的設(shè)計思路。實驗步驟環(huán)節(jié)，教師演示完整的實驗操作過程，并對要點和需要注意的細節(jié)重點說明，使學(xué)生在直觀的視覺、聽覺刺激中獲得生動具體的學(xué)習(xí)體驗。本微課的教學(xué)流程如圖1所示。

圖1 教學(xué)流程

2.2 課件設(shè)計

微課教學(xué)使得教師與學(xué)生有著時空上的分隔，幾乎所有的教學(xué)信息都靠課件和教師的語言來傳達?？梢姡n件對于微課的好壞是多么重要。一個好的課件必須主題鮮明、結(jié)構(gòu)完整、重點突出。制作PPT課件時只需展示核心內(nèi)容，零碎的、不重要的知識點可通過后期教師口述出來。此外，PPT的畫面布局要合理，視覺效果要美觀。否則，學(xué)生在觀看微課過程中產(chǎn)生視覺疲勞或覺得無趣從而注意力不能集中，就會導(dǎo)致最后的教學(xué)效果下降。

（1）PPT版面設(shè)計：把版面設(shè)計好了首先就能在外貌上吸引學(xué)生，然后在文字、圖片等元素的編排上給予學(xué)生舒適的視覺體驗。從而，學(xué)生對微課視頻的注意就能更加持久。首頁的版面信息應(yīng)包含學(xué)校名稱、實驗名稱等，排版采用圖形+動畫+文字的形式，既簡約大方，又具有設(shè)計感，如圖2所示。尾頁則在顏色、字體、布局方面與首頁的形式一樣。中間頁的設(shè)計使用統(tǒng)一的淺色背景，左上角放置本校的?；蘸驮擁摰臉?biāo)題，標(biāo)題下面則放置對應(yīng)的內(nèi)容，如圖3所示。

圖2 課件首頁

圖3 課件中間頁

（2）PPT文字設(shè)計：文字內(nèi)容應(yīng)盡量簡潔，只需將重點內(nèi)容呈現(xiàn)在課件上即可。文字格式方面，正文文本應(yīng)選擇筆畫差不多一致的字體，比如微軟雅黑；文字的字號應(yīng)足夠大，最好不要小于24號字；字體顏色與背景顏色應(yīng)有明顯的對比且與PPT的主題顏色相協(xié)調(diào)。對于需要強調(diào)的文字內(nèi)容，可設(shè)置加粗或使用較亮眼的字體顏色。

（3）PPT圖片設(shè)計：有統(tǒng)計結(jié)果表明，對讀者而言，圖文并茂信息的閱讀接收效果比單純的文字信息要好六倍，可謂“一圖勝千言”。在微課的課件設(shè)計中適當(dāng)運用圖片可以彌補文字信息在表達上的不足，能夠直觀、生動地表達教學(xué)信息，幫助學(xué)習(xí)者理解教學(xué)內(nèi)容。

（4）PPT動畫設(shè)計：當(dāng)幻燈片有多個層次時，可以通過設(shè)計動畫配合教師的授課節(jié)奏讓內(nèi)容依次呈現(xiàn)，這為學(xué)生觀看微課視頻提供了很好的引導(dǎo)。動畫的設(shè)計應(yīng)做到數(shù)量要合理、形式要簡單，動畫添加得太多，難免會讓觀眾覺得繁瑣。太復(fù)雜的動畫雖然看起來炫酷，但是會讓觀看者產(chǎn)生視覺疲勞，這反而是畫蛇添足。

2.3 腳本設(shè)計

微課腳本就是把微課教學(xué)的流程用文字、圖像、表格等元素表達出來，為微課的錄制打基礎(chǔ)[2]。在錄制微課前，需要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計、畫面布局、時長安排來構(gòu)思微課的流程，再結(jié)合實際情況和微課視頻的拍攝需求逐步細化錄制過程，最終形成完整的腳本。一個好的微課腳本能減少錄制中出錯的次數(shù)，從而使微課視頻制作的效率得到提高。本微課視頻的腳本從畫面內(nèi)容、解說詞、錄制方法、時長四個方面進行了設(shè)計，如圖4所示。

圖4 光柵衍射的微課腳本設(shè)計

畫面內(nèi)容設(shè)計：本微課視頻的畫面內(nèi)容由兩部分組成，即PPT課件和實驗操作過程。其中，實驗操作過程由教師進行現(xiàn)場演示，所以在拍攝前需要對畫面內(nèi)容進行精心設(shè)計，每個操作步驟應(yīng)該如何呈現(xiàn)都要認真的考量。

解說詞設(shè)計：解說詞是教師在微課講授中的“演講稿”，是配合畫面進行的解說。微課不像傳統(tǒng)課堂有四十分鐘的時間讓教師對知識點“緩緩道來”，要在短短幾分鐘內(nèi)講清楚知識點，解說詞就應(yīng)該足夠簡潔易懂。同時，還需注意不能加入教師的口頭禪和語氣詞等，應(yīng)快速并準(zhǔn)確地將知識點講解明白。

錄制方法設(shè)計：本微課的錄制方法有兩種：課件錄屏和攝像機拍攝。前者可使用錄屏軟件來完成錄制，后者就需要對拍攝的角度進行設(shè)計。在物理實驗操作中，通常需要移動、調(diào)節(jié)多個實驗儀器，為了讓學(xué)生觀看實驗視頻更加清楚，同時給予學(xué)生不同角度的觀感體驗，可采用多機位拍攝。

時長設(shè)計：微課視頻的時長通常在15分鐘以內(nèi)，因此編寫腳本時要對各部分的時長進行合理的安排。比如實驗?zāi)康?、實驗儀器這部分的教學(xué)時長可以安排得短一些，而實驗原理、實驗內(nèi)容與步驟、數(shù)據(jù)處理是教學(xué)的重點，講授所花的時間就應(yīng)多一些。

3 微課制作

微課最終以視頻的形式呈現(xiàn)，視頻的制作效果如何將直接影響微課的質(zhì)量。若將微課視頻的制作過程比作一道菜的烹飪過程，則視頻的錄制就是備菜，剪輯就是進行食材的加工組合。這兩個步驟做好了，呈現(xiàn)在大家面前的就是一道“美味佳肴”。

3.1 錄制視頻

視頻的錄制分為兩部分，一部分是用攝像機錄像的方法拍攝實驗操作過程，另一部分是用錄屏的方法對PPT課件進行制。

拍攝實驗操作過程之前，需調(diào)節(jié)錄像設(shè)備到合適的位置，確保拍攝出來的視頻畫面協(xié)調(diào)。本微課視頻的錄像設(shè)備有三臺，分別負責(zé)全景、近景、特寫這三個機位的拍攝。全景機位可拍攝光學(xué)平臺全景，如圖5所示；近景機位拍攝教師調(diào)節(jié)實驗儀器的過程，如圖6所示；特寫機位可拍攝清楚實驗現(xiàn)象，如圖7所示。

圖5 全景機位

圖6 近景機位

圖7 特寫機位

除去教師演示實驗部分，剩余的教學(xué)內(nèi)容都是通過錄屏的方式錄制。錄屏的方法有多種，可以采用PowerPoint中提供的屏幕錄制功能，也可以使用專門的錄屏軟件進行錄制。在進行PPT課件錄制的同時教師可做相應(yīng)的講解，提高了微課視頻中的音畫同步率。對于配音講解需注意：配音的環(huán)境要足夠安靜，沒有雜音；教師的吐字要清晰，語速要合理，停頓要得當(dāng)；錄音時嘴巴與麥克風(fēng)的距離不能太近，避免把爆破聲和雜音錄進去，影響教學(xué)效果。

3.2 剪輯視頻

視頻錄制完成后，將視頻素材導(dǎo)入到剪輯軟件中，按照教學(xué)順序剪輯并優(yōu)化視頻，剪輯頁面如圖6所示。首先，將視頻素材里多余的、不必要的部分裁剪掉。再按照微課教學(xué)流程把視頻拼接起來，在合適的地方運用轉(zhuǎn)場效果保證視頻的流暢性。其次，加入片頭、片尾和字幕。片頭應(yīng)展示課程類型、實驗名稱和設(shè)計單位等信息；片尾則為致謝篇；為幫助學(xué)生理解實驗操作步驟，可在實驗操作環(huán)節(jié)添加字幕，用來進行實驗儀器的介紹以及實驗步驟的說明，如圖7所示。此外，在片頭、片尾和實驗操作部分可加入背景音樂，合適的背景音樂可以襯托乃至提升整個微課的品質(zhì)，同時還能營造較輕快的學(xué)習(xí)氛圍。

圖6 剪輯頁面

圖7 添加字幕

整個視頻剪輯完成后，必須觀看多遍微課視頻，檢查是否有遺漏或多余的地方；聲音與畫面是否同步；視頻各部分的銜接是否自然。最后將微課視頻導(dǎo)出為mp4的格式。由于微課視頻最終將上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺供學(xué)生在線或下載觀看，因此導(dǎo)出的視頻容量越小越好，降低碼率就能達到使視頻容量減小的效果。

4 總結(jié)

本文主要從微課的教學(xué)、課件、腳本設(shè)計以及微課視頻的制作講述了光柵衍射微課的設(shè)計與制作過程。將微課引入高校物理實驗教學(xué)，可以幫助學(xué)生做好課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)工作，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，激發(fā)學(xué)生對物理實驗的學(xué)習(xí)熱情。