基于微課程教學法的 高中物理復習課探索

徐新兵 張志巖

摘要：本文通過微課程教學法系統設計，闡述以“任務單”引領+配套學習資源支持完成學習知識的任務，以微項目學習激發學生學習力，拓展綜合能力，發展核心素養，實現高三物理復習課教學創新的思考、做法與體會。

關鍵詞：微課程教學法;有效教學;任務單;微視頻

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2022）06-0000-04

● 問題的提出

2021年7月24日，中辦、國辦印發《關于進一步減輕義務教育階段學生作業負擔和校外培訓負擔的意見》，明確要求減輕學生作業負擔。[1]但是，作業量要減少，學習的效果還要得到保障，特別是遇到高三畢業班，解決的方法在哪里？微課程教學法給出了方案：學習知識主要在課外，內化知識、拓展能力主要在課堂。[2]也就是說，要將幾分鐘就能學會的基礎知識放在課后，將能夠體現能力的問題以及需要合作學習的難題放在課堂，這同“雙減”政策極其吻合。

● 基于微課程教學法的高三物理復習課設計

高三物理復習課教學與新授課教學的規律是不一樣的：新授課是學生初次接觸，教學設計上更加關注“新”“奇”“特”，以喚起學生較長時間的關注度;而復習課是學生再次接觸，盡管有遺忘，但總是有印象的，教學設計上更加關注“聯”“比”，以此促進學生尋找知識點之間的聯系，比較異同點。高三物理復習課不是濃縮版的新課教學，想要實現減負增效的手段也不相同。筆者設計人教版選修3-1《閉合電路歐姆定律》復習課的思路如下。

1.理清知識脈絡，提煉達成目標

閉合電路歐姆定律是恒定電流這一章的核心內容，既是對之前所復習內容的高度總結，也是復習好電學實驗、電磁感應的重要基礎。其所對應的題型較多，閉合電路歐姆定律的第一次復習課，不可能面面俱到。于是，筆者基于學生的最近發展區，針對學生現有知識體系，設計了如下頁圖1所示的知識脈絡思維導圖。

據此，提煉出課前自主學習任務單所要達成的目標：①熟悉串、并聯電路中總電流與各電阻電流、總電壓與各電阻電壓之間的關系;②通過回憶串、并聯電路中總電阻的求解方法，能夠從理論上分析出某個電阻變化引起的總電阻的變化規律;③理解閉合電路歐姆定律E=I（R+r）以及變式U=E-Ir;④能夠應用能量守恒的觀點解釋純電阻電路、非純電阻電路中能量轉化的關系。

提煉出課堂學習任務單所要達成的目標：

①通過完成自學檢測，鞏固自主學習成果;②通過完成進階作業，能夠熟練應用歐姆定律分析直流電路中的動態變化問題，并結合能量守恒計算非純電阻電路中的能量問題;③通過陳述、質疑“電路動態分析”驗證過程，能夠有條理地表達自己的觀點，在相互間陳述問題的頭腦風暴中，激發思維的火花。

設計意圖：閉合電路歐姆定律相關拓展非常多，而一節課的時間有限，著眼于后續的復習課，本節課挑選了隸屬于閉合電路歐姆定律最核心的要素進行復習。這樣處理，在緊扣課題的同時又能引導學生去關注生活中經常遇到的現象，在激發學生興趣的同時，還可以在復習課中滲透合作學習等人文素養。

2.設計自主學習任務單

為了更好地指導學生開展自主學習，在課前使用根據學生的最近發展區搭建的腳手架——自主學習任務單。自主學習任務單由學習指南、學習任務、困惑與建議三個部分組成[3]，“學習任務”是主體部分，任務驅動、問題向導是設計原則與策略，即通過問題引導學生觀看課前微視頻、閱讀教材指定的內容來實現自主復習，根本目的是減負增效。

在“學習任務”中，以問題的形式呈現閉合電路歐姆定律相關知識點，如讓學生回答串、并聯電路電流電壓的關系，單個電阻變化帶來各支路電流電壓的變化，電路內外電壓的關系，以及能量問題。通過讓學生觀看課前微視頻，喚起他們的記憶，自主復習閉合電路連接前需要注意事項、操作步驟等，從而達到溫故知新、鑒往知來。

自主學習任務單的學習任務設計如下。

任務一：串聯電路。

①在串聯電路中，通過各電阻的電流之間存在著什么樣的數量關系？②AB之間總電壓與各電阻上分電壓之間存在著什么樣的數量關系？③AB之間總電阻與各電阻之間存在著什么樣的數量關系？④當其中一個電阻增加時，總電阻如何改變？

任務二：并聯電路（如圖2）。

①在并聯電路中，總電流與通過各電阻的電流之間存在著什么樣的數量關系？②AB之間總電壓與各電阻上分電壓之間存在著什么樣的數量關系？③AB之間總電阻與各電阻之間存在著什么樣的數量關系？④當其中一個電阻增加時，總電阻如何改變？

任務三：閉合電路歐姆定律（如圖3）。

①請寫出E與I、R、r之間的數量關系。②外電路電壓（路端電壓）等于電源電壓嗎？為什么？③若電流為I，請寫出電源消耗功率和電源輸出功率。

任務四：純電阻和非純電阻元件電功、電熱相互關系（如下頁圖4）。

①在純電阻電路中，利用能量守恒的思想闡述能量變化。②在圖4所示的非純電阻電路中（以電動機為例），利用能量守恒的思想闡述能量變化。

3.錄制微視頻

按照傳統的復習課上課模式，為了讓學生對所涉及的知識點能夠全面把控，這節課的前十五分鐘應該整理所涉及的知識點。而根據微課程教學法的思路，知識點的整理應該放在課前，因此，為了幫助學生更好地完成知識梳理，必須根據課前學習任務開發具有針對性的微視頻。

首先，作為一節高三復習課，微視頻開門見山提出“串并聯總電阻求解方法”，并提出其中一個電阻阻值增加或者再增加一個電阻，總電阻如何改變？其次，通過能量關系，重復了新課時E=I（R+r）以及變形公式E=U外+Ir和U外=E-Ir，并對比數學一次函數圖形，解釋了圖線和橫軸縱軸交點的意義、同坐標軸所包圍面積的意義，并列舉了一個求電源內阻的小問題。

4.設計課堂學習任務單

微課程教學法認為學生應該在課前完成知識學習，基本掌握原來需要教師在課堂上講授的知識，課堂學習直接進入內化知識、拓展綜合能力和發展核心素養的主題，因此，筆者將課堂學習任務單分成自學檢測、進階作業、協作學習三部分。

“自學檢測”設計了兩個簡單問題，一方面為處理進階作業熱身，另一方面讓學生體驗自主學習的成就感。

進階作業必須分層次，以滿足一些學習能力強的學生的需要，因此，筆者將高考題改編為進階作業。但是，作業梯度也不能脫離實際，進階作業必須建立在基礎知識之上，同樣和課前“任務單”高度吻合，屬于橫向拓展，是理解基礎上的應用，必要時，在課前任務清單中要有鋪墊，可見課前任務單很重要，直接影響進階作業的質量。

課堂任務單內容如下表所示。

5.設計基于DIS的協作探究

復習課也可以設置實驗，如設計一個電路故障檢測的實驗，讓學生用電壓表直接檢測，但由于實驗室常用的電流表、電壓表能記錄到的數據有限，操作時間長，實驗誤差大，因此筆者設計了基于DIS的電路動態變化的驗證性實驗。在實驗過程中，采用蘇威爾DIS電流電壓傳感器測量，學生每4個人一組，只要連接好實驗電路圖，電流電壓傳感器直接連接Pad，通過20Hz自動讀數功能，短時間內就可以反復改變滑動變阻器阻值來獲取電流電壓值，只需要幾秒鐘就可以獲取大量的數據。之后，可以直接利用蘇威爾Pad上的軟件來處理數據，也可以導出到計算機，利用Excel表格來處理數據。

6.學習成效分析

實驗成果的展示，產生了許多意想不到的驚喜。

A組學生展示了R-I圖像，總結到：因為R-I圖像是一條曲線，且隨著R的增加I減小，從圖形上看，與反比例函數圖像極為類似，取了三對數字驗證，發現RI乘積幾乎接近，有理由認為，在誤差允許的范圍內，R與I成反比。

隨即，C組有學生反駁，他首先提出一個問題：老師為什么用傳感器替換了傳統的電壓表電流表？從數量上來說，實驗室現有的電壓表電流表的數量足夠我們每個人分配一套器材。

A組有學生回答：我記得老師在講實驗時提到，傳統的電流電壓表至少有兩個缺陷——一是傳統表測量范圍比較小，只能取中間三分之一;二是采集的數據比較少，綜合而言實驗誤差比較大。（這個回答得到了大家的贊同）

C組學生繼續表達自己的觀點：你說得很對，傳統表采集數據范圍有限且數據少，偶然誤差比較大，那剛才還取三對數字驗證，豈不是也有很大的誤差，甚至是致命的錯誤。

又一個學生小聲地表達自己的觀點：RI圖像確實是彎的，和反比例圖像很類似。

C組學生說道：類似不代表就是，在數學中，如何證明R-I成反比，有兩個方法，一是從理論上謀求RI的表達式，二是驗證R-1/I是否成正比，因為R與1/I成正比就意味著R-I成反比。（這個觀點得到全班的認可。隨后的作圖事實表明，R-1/I不成正比）

在隨后的成果分析中，D組有學生表達自己的觀點：大家可知道為什么U-I圖像是一條傾斜的直線？老師在講解實驗時，一直強調“控制變量法”，你會發現，如果描繪R-I圖像，實際上關于R的U和I也在變化，就會有三個變量;但是如果僅僅研究U和I，你就會發現，其他電阻是不改變的，我們研究的是其他電阻的U-I圖像。

整個成果分析過程大約7分鐘，實踐表明，采用U-I圖像能夠更加直觀地驗證直流電路的動態變化。

● 總結

原以為學生通過實驗，直接得出R-I的關系便結束了，沒想到，不僅得到R-I關系，還解釋了R-I關系，順便還復習了更深層次的知識以及相關數學知識。實踐表明，學生做的比教師預想的更加出色。因為在微課程教學法實施過程中，學生真正成為開展自主學習的主體，教師作為學習活動的設計者和組織者，更多的是給學生提供幫助。在這樣的復習課中，很多問題不是教師直接提出的，而是學生在學習的過程中發現并合作解決的，這也是微課程教學法和傳統課堂最大的區別。當然，學生有了問題以后，有的時候也未必能夠全部解決，即使討論了，也不一定有結果。但是，教師仍應鼓勵學生自己去嘗試解決，因為今天不能解決，不代表明天不能解決。這就是應更加看重協作探究過程的原因。

參考文獻：

[1]吳悠.關于進一步減輕義務教育階段學生作業負擔和校外培訓負擔的意見[N].新華社，2021-7-24.

[2]金陵.新體系：微課程教學法[M].北京：北京師范大學出版社，2020：81.

[3]金陵.翻轉課堂與微課程教學法[M].北京：北京師范大學出版社，2015：94.

基金項目：江蘇省教育科學“十三五”規劃專項課題“核心素養背景下的高中理科HPS教育研究”（No：C-b/2018/02/45），蘇州市教育科學“十三五”重點規劃課題“基于學生核心素養提升的教學模式的變革與創新研究”（No：16121070）。