短視頻技術結合在線課程在大學物理課程教學中的運用

張金磊 趙 潤 李 陽

（蘇州科技大學物理科學與技術學院，江蘇 蘇州 215009）

0 引言

大學物理是物理學的基礎學科，需要學生建立邏輯化的物理思維。物理思維的建立不僅需要打破中學時代長期形成的思維定式，還需要經過艱苦的思考，促進新思維的確立。而大學物理課程學習中，由于其所涉及的物理知識相對較為晦澀和抽象，學生在學習過程中常常會出現消極情緒進而淺嘗輒止，喪失學習的興趣和動力，并最終只求在期末考試拿到分數而不求甚解。究其基本的原因主要包括：物理公式抽象難懂，物理研究的對象復雜但又充滿內在聯系。針對這類課堂教學難題，作者結合自身的教學經驗，通過全新的短視頻技術，將各類物理公式的講解分解成十分鐘左右的階段性視頻，并利用最新的軟件技術形象化物理模型，讓學生在課堂之外利用日常生活中碎片化的時間，進行階段性學習和理解物理公式的含義、推導和解題過程[1]。

將短視頻技術引入大學物理的教學中將促使課堂不僅發生在特定的時間，特定的教室，而是在日常生活中的任意時間和任意場景。這一教學理念有助于在快節奏、碎片化的信息時代，改變大學物理的教授模式和學習方式。通過短視頻教育和在線課堂相結合，可以實現教師在對應的實驗室或者對應的場景，給出具體的物理圖像，調動學生的想象力和注意力進行學生。由此可以改善傳統大學物理教學中學生想象力不足、注意力容易分散、理解程度不足等問題[2]。本文以本人在大學物理教學中的相關示例為依據，描述短視頻技術和在線課堂相結合的教學實踐情況和效果。

1 短視頻技術結合在線課程的教學實踐活動

隨著軟件技術的進步，利用軟件將物理定理和規律進行圖像化已經成為可能，也不斷地被廣大的師生接受。在線課堂可以打破空間的限制，可以在專業的實驗室對相應的物理定理進行實物模型演示，并輔以理論講解，從多個角度促進學生的學習。而對于無法通過實驗室演示的物理定律和知識，利用圖形軟件將物理定理和知識進行圖形化、模型化，促進學生的理解和學習。并通過短視頻的形式，將各個階段的知識點分解成多個獨立的模塊，讓學生可以隨時利用業余的碎片化時間進行學習。下面將對教學實踐中的具體過程進行分析和討論。

1.1 課前準備

將短視頻技術和在線課堂結合在一起的教學實踐中，課前準備是非常重要的一環。課堂和實驗室是大學物理教學的主要陣地。任課教師不僅需要精心將物理定律進行分解，并尋找相應的對照實驗和日常生活中的現象。隨后在實驗中或者是在現象發生進行時開始講解，并進行延伸，提出問題和解決穩定。最后將錄制的視頻、演講稿、相關問題統一制備好課件。具體過程如下：首先，將大學物理教學分為如下9個部分：“運動學”“牛頓力學”“動量守恒”“能量守恒”“角動量守恒”“簡諧振動”“機械波”“理想氣體動力學”“熱力學”“電磁學”；其次，將每一個部分的知識點進行細分，并尋找每一個知識點對應的物理實驗或者日常生活中的現象，兩相對比進行講解，每一段講解時間控制在六分鐘之內；最后將講解錄制成短視頻，并通過圖形化軟件進行抽象化處理，制作成課件，從而可以和在線課程結合完成教學方案的和課件的制定[3]。

1.2 課堂上討論式學習

通過專業實驗室和圖形軟件制作出的短視頻，教師可以形象而具有邏輯地講授相應的知識點。不但能夠彌補教師解析物理公式時抽象有余而形象不足的缺點，同時可以保證學生的注意力集中和學習興趣。物理公式是立足于其背后深刻的物理圖像，教師能夠完整地揭示和逐步地解釋這些物理圖像，會使物理公式變多更加多元化，便于學生的理解和學習。

將制作的短視頻與學生分享并討論。利用短視頻可以提升學生的興趣，教師應當抓住興趣這一點，與學生充分地討論這些表面的現象與物理規律本身的內在聯系，并舉一反三，推導出各種不同限制條件下的物理現象。好的教學不僅是需要教師教得好，還需要學生學得好。在討論中不斷了解學生的學習情況，并及時更改教學方法和修訂教學課件。

將學生分成數個討論小組，從學生自身的視角看待短視頻和課堂所表達的物理知識，在推動學生主動學習的同時，也充分提升教師的教學水平。每個討論組分別負責討論一段短視頻，在學習物理知識的同時，需要進一步地對短視頻進行修改。借此，教師可以了解學生的學習狀態，從而可以最后根據學生的反映情況，及時調整教學方案，并進行針對性教學。

1.3 物理實驗和日常生活中物理現象

以日常生活中的物理現象為課堂教學的引子，引導學生的學習興趣。以物理實驗為第二課堂的鞏固課程教育的效果。以相關討論組的學生為基礎，帶領這些學生完成相關的實驗，并拍攝出短視頻，最后再用相關的圖形軟件，進行抽象和推理得到最終的結論。以學習曲線運動為例，帶領和拍攝學生在學校半圓式涵洞以騎行方式通過，感受向心力的存在，并嘗試計算其大小。隨后帶領兩組學生在平直的道路上和彎曲的涵洞上進行騎行，嘗試感受在相同條件下，通過涵洞到達對面時間比通過平直路面到達對面的用時更少。大量對比實驗確認這個事實后，利用圖形軟件進行抽象和模擬。通過大家的切身體會學習圓周運動一章，且進一步拓展了解最速降線。通過所學的物理知識了解世界、解釋世界，從而樹立正確的世界觀和人生觀。

從課堂氛圍和實際的學習效果反饋，學生態度積極、熱情洋溢，都很喜歡這樣的上課模式。有很多學生不但完成了課程需要傳授的知識點，還嘗試自己制作短視頻錄取身邊的物理現象，并嘗試解釋這些現象。還有很多學生自發地進行知識拓展，試著解決更多復雜的物理問題，并自主查找相應的答案，學會自主學習。接著，將各位同學遇到的問題匯總，并讓各個小組在課堂上進行共同討論。最后將學生遇到的問題用課堂知識最終解釋。這一教學方案中，以解釋實驗現象為主，并引出物理知識，最后解決物理問題，在引導學生的物理學習興趣的同時，重點突出以研究為主的物理教學。

1.4 課后復習和測評

在課后，將短視頻分發給每一個小組，讓每一位學生在課后進行復習。讓學生在課后利用碎片化的時間進行學習和修改。這種利用碎片化時間的學習方式將有助于改善學生的學習狀態、減少枯燥性、提升學生的興趣。通過網絡緊跟學生課后的學習反饋，敦促學生學習和及時解決學生遇到的問題。作者根據短視頻制定的教學方案和傳統的授課方案在兩個班級的教學中進行對比。在課后練習和期末考試后，對比兩個班級的學習成績。發現采用短視頻結合在線課程的班級學生學習的積極性較高，學生對知識點的掌握更加全面、思維也更加靈活，對問題的認識更加全面，期末考試成績也相對較高。顯然，采取短視頻技術結合在線課程教育在大學物理的教學中可以明顯地提升學習氛圍和提高學生成績。

2 結語

結合技術的進步，不斷地創新教育方式方法。短視頻和圖像技術結合在線課程教育的方式不但能夠提升學生學習大學物理的積極性，還能促使學生與教師之間的討論，促進教學相長。在實際教學中，學生成績有了明顯的提高，老師的教學水平也更加先進。這些說明創新的教學理念、恰當可行的實驗方案對大學物理的教學有著極大益處。