呂鳳珍，吳海寧，鐘婷婷，劉富池，朱長明，孔文婕

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

1 引言

微課，這一理念起源于美國Northern Iowa大學(xué)教授LeRoy A.McGrew于九十年代初提出的“60秒有機(jī)化學(xué)課程”，后由美國新墨西哥州胡安學(xué)院David Penrose于2008年正式提出了“微課”的概念[1,2]。在我國，隨著教育信息化的蓬勃發(fā)展，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)弊端也日漸凸顯，如教學(xué)手段單一、學(xué)習(xí)方式單一、學(xué)習(xí)效率低、時(shí)間成本高等。因此，在微課教學(xué)理念于2011年由胡鐵生老師首次提出后，便引發(fā)了國內(nèi)教育界的廣泛關(guān)注，促進(jìn)了教育教學(xué)在信息化新時(shí)代下的改革[3]。微課，顧名思義，指微型課堂，以主題鮮明、內(nèi)容精悍、資源多樣為特點(diǎn)，突破了學(xué)習(xí)場地和時(shí)間的限制，突出了學(xué)習(xí)的碎片化、靈活性和隨時(shí)性，有助于提高學(xué)習(xí)的時(shí)效性[1,3,4]。相比于傳統(tǒng)課堂的45分鐘時(shí)長，微課一般控制在10-15分鐘，內(nèi)容精煉、結(jié)構(gòu)緊湊，利于抓住學(xué)習(xí)者的注意力，高效地完成知識的傳遞。另外，學(xué)習(xí)者能夠根據(jù)自己對知識的掌握程度隨時(shí)隨地的有針對性地反復(fù)觀看微課內(nèi)容學(xué)習(xí)知識。由此可見，微課學(xué)習(xí)成本更低，效率更高，更符合當(dāng)下工作學(xué)習(xí)的節(jié)奏，進(jìn)而更易被人們所接受。在高校教學(xué)中，微課的多樣呈現(xiàn)方式，使其在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的應(yīng)用優(yōu)勢更為凸顯[5]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)對學(xué)生能力考察和培養(yǎng)涵蓋兩部分，一是對理論知識的理解和掌握，二是對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的操作和觀測。若能將課堂教學(xué)與微課相結(jié)合，一來能夠讓學(xué)生在課前和課后隨時(shí)對實(shí)驗(yàn)相關(guān)理論知識加以預(yù)習(xí)和鞏固，二來通過微課視頻觀摩，亦可對實(shí)驗(yàn)操作方法和技巧作以了解和熟練，進(jìn)而提高了實(shí)驗(yàn)課堂上的學(xué)習(xí)效率和動(dòng)手能力，讓課堂教學(xué)更加直接、有效、順暢，也便于教學(xué)內(nèi)容的擴(kuò)展和延伸[5,6]。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程包含力、熱、電、光四大板塊，其中，光學(xué)知識尤為抽象，實(shí)驗(yàn)操作更為繁瑣，涉及到的操作步驟和因素也偏多，在操作過程中稍有偏差，都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，進(jìn)而降低數(shù)據(jù)測量的準(zhǔn)確性[7-9]。隨著光學(xué)科技的發(fā)展，在一線的光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，新的光學(xué)科技也不斷被應(yīng)用于光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，例如，在衍射、干涉實(shí)驗(yàn)中用激光代替單色光源，由于激光的單色性、方向性、亮度相較于傳統(tǒng)單色光源更好，實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象能夠更加明顯，實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作能夠更簡便。創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)方法在一定程度上減小了光學(xué)實(shí)驗(yàn)的難度，為光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)減輕了負(fù)擔(dān)[7,8]。盡管如此，在大學(xué)的光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果仍不十分理想，教與學(xué)存在“時(shí)差”，不少同學(xué)在課中自主思考及動(dòng)手能力缺乏，課后依然不明白實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，無法掌握實(shí)驗(yàn)操作。因此，為改善光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，提高教學(xué)效率，將“微課”引入課堂教學(xué)是有效的方式。本文以幾何光學(xué)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，“薄透鏡焦距的測定”為例，基于該實(shí)驗(yàn)的教學(xué)特點(diǎn)，從微課內(nèi)容構(gòu)建、微課設(shè)計(jì)、微課制作三個(gè)方面詳細(xì)講述了“薄透鏡焦距的測定”微課制作流程，探討了將微課引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體實(shí)施過程，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生自主思考、探索、發(fā)現(xiàn)，從而培養(yǎng)學(xué)生自我解決問題的能力。

2 微課內(nèi)容構(gòu)建

“薄透鏡焦距的測定”實(shí)驗(yàn)涉及三種測定方法，分別是物距-相距法、二次成像法和自準(zhǔn)直法，相對內(nèi)容較多，需將內(nèi)容進(jìn)行劃分，分為四個(gè)小節(jié)，第一小節(jié)為實(shí)驗(yàn)背景和目的，第二到四小節(jié)分別是三種測量方法的實(shí)驗(yàn)原理講解及視頻演示，每個(gè)小節(jié)時(shí)長控制在10分鐘左右。在四個(gè)環(huán)節(jié)的連接下，微課涵蓋了知識講授、實(shí)驗(yàn)操作、內(nèi)容總結(jié)、探究升華四個(gè)方面，保證了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的完整。為了及時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況和完成情況，可在微課設(shè)計(jì)過程中安排適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)評估環(huán)節(jié)，方便實(shí)驗(yàn)測評。

3 微課設(shè)計(jì)

3.1 腳本設(shè)計(jì)與制作

腳本設(shè)計(jì)是微課制作的核心，體現(xiàn)了設(shè)計(jì)者對微課內(nèi)容的整體把控。一份完整的腳本可以為之后的微課視頻拍攝理清拍攝步驟和內(nèi)容，讓拍攝過程條理清晰，保證拍攝工作有序順利的進(jìn)行，進(jìn)而提高拍攝效率和視頻展示的準(zhǔn)確性[5,10]。腳本內(nèi)容包含教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)內(nèi)容、展示時(shí)長、畫面布局等方面，如圖1 所示。腳本的設(shè)計(jì)和撰寫需要注意以下方面：

圖1 腳本設(shè)計(jì)示意圖

將教學(xué)內(nèi)容盡可能的細(xì)化。腳本內(nèi)容包含微課中所講的全部話句，在視頻錄制過程中，拍攝者只需對照腳本，將話語連貫表述出來即可。由此避免了實(shí)際錄制過程中的措辭不嚴(yán)謹(jǐn)、話語不連貫、思路不清晰等問題。同時(shí)，腳本內(nèi)容還需注明視頻拍攝中涉及到的畫面切換時(shí)間點(diǎn)、切換動(dòng)作等，進(jìn)而保證在錄制過程中語言和動(dòng)作的配合無誤和連貫。

將視頻制作的時(shí)間合理安排。由于微課時(shí)長限制，使得微課內(nèi)容無法做到面面俱到，因此在腳本設(shè)計(jì)中應(yīng)合理安排每一個(gè)環(huán)節(jié)的時(shí)長，突出重點(diǎn)。在“薄透鏡焦距的測定”的微課教學(xué)中，每種測定方法的原理和操作為重點(diǎn)，應(yīng)該將大部分的時(shí)長放在這兩方面，其次是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，但由于三種方法的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理大同小異，故只需在第一個(gè)測定方法中對數(shù)據(jù)處理方法作以詳細(xì)講解，其后無需花費(fèi)過多時(shí)長講述。實(shí)驗(yàn)背景和目的也無需花費(fèi)太多時(shí)間。

3.2 PPT 的設(shè)計(jì)

除了實(shí)驗(yàn)操作可用視頻展示外，實(shí)驗(yàn)背景、目的、原理、儀器介紹、數(shù)據(jù)處理這幾部分都需要PPT 的展示?；谖⒄n短小精悍、主題突出的特點(diǎn)，PPT 在制作中需要對文字和圖片進(jìn)行合理的選擇和排版。用盡可能短的篇幅，在最短的時(shí)間內(nèi)引發(fā)視覺沖擊，吸引學(xué)生注意力，方便學(xué)生掌握該實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)所在，進(jìn)而輔助教師的課堂講解，提高教與學(xué)的效率，最終達(dá)到理想的教學(xué)效果。PPT 內(nèi)容如圖2 所示。PPT 的設(shè)計(jì)和制作需注意以下幾點(diǎn)：

圖2 PPT 設(shè)計(jì)示意圖

（1）PPT 背景應(yīng)簡潔明了。PPT 的內(nèi)容是主角，背景不可喧賓奪主地?fù)屃藘?nèi)容地位，分散學(xué)生注意力。

（2）PPT 文字需少而精。PPT 內(nèi)的文字只列入關(guān)鍵內(nèi)容，重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容用鮮艷顏色標(biāo)注，引起學(xué)生特別注意。文字字號不易過大或過小，需配合圖片大小，保證學(xué)生看清楚。

（3）PPT 圖片配合文字展示。圖文結(jié)合有利于降低視覺疲勞。在圖片展示時(shí)可適當(dāng)加入動(dòng)畫，有助于思路的整理，調(diào)節(jié)學(xué)生注意力，提高學(xué)習(xí)效率。

4 視頻制作

4.1 視頻錄制

微課視頻制作的方法五花八門，對比文獻(xiàn)中提到的多種錄制軟件，本微課視頻采用利用PowerPoint 軟件結(jié)合實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)錄相結(jié)合呈現(xiàn)知識點(diǎn)，錄屏后進(jìn)行講解[10,11]。所需要的教學(xué)設(shè)備有計(jì)算機(jī)、麥克風(fēng)、攝像機(jī)，軟件有Geforce Experience、Arctime、Premiere。本次微課制作所選用的屏幕錄制工具為英偉達(dá)公司的Geforce Experience 軟件。在錄制屏幕時(shí)電腦資源的使用量相對于其他錄屏軟件要少很多，能夠有效的減少在錄制屏幕時(shí)的卡頓現(xiàn)象，同時(shí)也能隨意調(diào)整錄制的分辨率、幀率和視頻的比特率，其設(shè)置界面如圖3（a）所示。本軟件在錄制屏幕的同時(shí)也能夠錄制音頻，錄制音頻時(shí)能夠調(diào)整聲音的大小和麥克風(fēng)增強(qiáng)，操作簡單方便的同時(shí)也能夠保證錄制音頻的清晰度和辨識度。音頻部分的調(diào)整如圖3（b）所示。其設(shè)置界面如圖3 所示。

圖3 (a) Geforce Experience 的錄屏設(shè)置界面；(b) Geforce Experience 的音頻設(shè)置界面

4.2 視頻剪輯與優(yōu)化

微課教學(xué)至關(guān)重要的版塊就是視頻的呈現(xiàn)。視頻制作的優(yōu)劣直接影響微課教學(xué)效果的好壞，因此視頻的剪輯和優(yōu)化非常重要。本文選擇了Premiere pro 軟件進(jìn)行微課視頻剪輯。該軟件具有處理大批量素材的能力、直觀的實(shí)時(shí)預(yù)覽功能、高效的剪輯能力。除了更夠剪輯微課主體部分以外，本軟件還能夠添加微課片頭、片尾；添加字幕；導(dǎo)出壓制視頻以減少視頻所占空間以便于傳播。

（1）對于視頻的剪輯，利用Premiere 的“剃須刀”選項(xiàng)，對錄制采集的視頻素材擇優(yōu)剪輯，形成完整的視頻；

（2）選擇Premiere 軟件的“運(yùn)動(dòng)”選項(xiàng)，調(diào)整視頻畫面大小、分辨率等統(tǒng)一；

（3）選擇Premiere 中的“聲音增益”功能對視頻的聲音進(jìn)行優(yōu)化處理，減少音頻的音量、音頻差；

（4）選擇Premiere 軟件的“裁剪”功能鍵，對畫面大小進(jìn)行處理后，選擇“超級鍵”選擇視頻錄制背景色，完成對人物的摳圖，最后將錄屏和人像軌道疊加形成畫中畫。

（5）視頻中的字幕可選擇Arctime 軟件進(jìn)行編輯。相比于傳統(tǒng)字幕的制作方法，該軟件可以自動(dòng)生成時(shí)間軸，只需要把字幕文本與時(shí)間對應(yīng)即可，簡化了字幕制作的流程。借助軟件界面中可視的聲音的聲音波形圖可以快速準(zhǔn)確的編輯時(shí)間軸，編輯字母文本。軟件界面如圖4 所示。在實(shí)踐軸中，可以調(diào)整字幕的時(shí)間；聲音波形圖可以根據(jù)波形圖來設(shè)置字幕，文本區(qū)中可以用來輸入字幕文本。

圖4 Arctime 軟件界面示意圖

完成視頻剪輯后，需將整個(gè)視頻從頭開始播放，仔細(xì)檢查畫面、動(dòng)畫、文字和音頻等內(nèi)容的配合，一遍遍優(yōu)化視頻，最終達(dá)到視頻內(nèi)容正確、畫面流暢、音頻清晰連貫、文字顯示及時(shí)合理等，并將整個(gè)視頻控制在10-15 分鐘左右，符合微課視頻的標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)論

隨著信息時(shí)代的發(fā)展，學(xué)習(xí)的途徑和方式也越來越多元和靈活。為了進(jìn)一步優(yōu)化課堂教學(xué)效果，教師們需要與時(shí)俱進(jìn)，選擇合適的多媒體方式，取長補(bǔ)短，優(yōu)化教學(xué)效果。本文以“薄透鏡焦距的測定”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為例，通過微課內(nèi)容構(gòu)建、微課設(shè)計(jì)、視頻制作三個(gè)方面的詳細(xì)講述了微課教學(xué)的流程。希望通過以上介紹能夠?yàn)榻處熖峁┮环N新的教學(xué)方式，幫助其提升教學(xué)效果，滿足學(xué)生對知識的理解和探求，激發(fā)學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣。