淺談利用微課助推初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

摘 要：信息技術(shù)是物理教學(xué)的重要輔助手段，本文通過微課在教學(xué)實(shí)踐中的研究與應(yīng)用，指出：微課技術(shù)一方面能夠使抽象的物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容形象化，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；另一方面可模擬理想實(shí)驗(yàn)、危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而有助于突破初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn).它還可以可以進(jìn)一步彌補(bǔ)常規(guī)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的不足，拓展學(xué)生的思維；更可以搭建虛擬實(shí)驗(yàn)室，發(fā)揮學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究的自主性，還可以實(shí)現(xiàn)初中某些實(shí)驗(yàn)課堂的翻轉(zhuǎn)，使教學(xué)輕松，效率提高.“微課”在 “情境”“協(xié)作”“會(huì)話”三大環(huán)境要素中搭建了一座橋梁.

關(guān)鍵詞：微課；物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

作者簡(jiǎn)介：梅小兵（1975-），男，大學(xué)本科學(xué)歷，中學(xué)高級(jí)教師，研究方向主要是中學(xué)教育教學(xué).

物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門學(xué)科，它的很多現(xiàn)象與規(guī)律必須要依靠實(shí)驗(yàn)的研究加以呈現(xiàn).離開了實(shí)驗(yàn)，物理學(xué)就會(huì)失去它應(yīng)有的味道和價(jià)值.要知道，“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”就一直是物理教師教授物理學(xué)科所追求的價(jià)值目標(biāo).可是，在實(shí)際初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有時(shí)候僅憑教師在課堂進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)或在實(shí)驗(yàn)室中分組探究實(shí)驗(yàn)，往往不能取得理想的效果.因?yàn)橛行?shí)驗(yàn)必要的直觀演示不足，有些抽象的物理概念與規(guī)律相對(duì)于抽象思維較差的初中學(xué)生難以理解，同時(shí)有些實(shí)驗(yàn)又存在著一定的片面性、危險(xiǎn)性、破壞性等，這就決定著這些實(shí)驗(yàn)不可能在課堂或?qū)嶒?yàn)室操作完成.如何解決這些實(shí)驗(yàn)的難題？微課其實(shí)是一個(gè)很好的解決辦法.

微課，又稱“微視頻課程”，其最大特點(diǎn)就是“短、小、精、悍”.微課其實(shí)就是由教師根據(jù)實(shí)際教學(xué)的內(nèi)容，選擇某一知識(shí)點(diǎn)，有針對(duì)性地制作時(shí)長(zhǎng)不超過10分鐘的微視頻，同時(shí)輔以進(jìn)階練習(xí)、學(xué)習(xí)任務(wù)單等配套資源，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)給學(xué)生提供全方位、可反復(fù)觀看的學(xué)習(xí)資源.建構(gòu)主義理論認(rèn)為：教學(xué)過程中，教師只起主導(dǎo)作用，學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主體，是認(rèn)知結(jié)構(gòu)的主動(dòng)建構(gòu)者.因此，教學(xué)過程中應(yīng)以學(xué)生為中心，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性.初中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）指出：“此階段的物理課程不僅應(yīng)注重科學(xué)知識(shí)的傳授和技能的訓(xùn)練，而且應(yīng)注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、探究能力和創(chuàng)新意識(shí)以及科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神方面的培養(yǎng).” 而“微課”以其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)為學(xué)生在建構(gòu)主義的“情境”“協(xié)作”“會(huì)話”三大環(huán)境要素中搭建了一座橋梁.

1 微課技術(shù)可以將抽象實(shí)驗(yàn)內(nèi)容形象化，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

心理學(xué)研究表明，感知愈具體，表象形成就愈清晰、愈深刻，就越有利于促進(jìn)學(xué)生思維從感性到理性的飛躍，由形象思維到抽象思維的轉(zhuǎn)化，從而培養(yǎng)科學(xué)思維.現(xiàn)行初中物理教材中，有很大部分物理實(shí)驗(yàn)比較抽象，同時(shí)其中還有一些理想實(shí)驗(yàn)，這在實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，利用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)手段根本無法完成.有時(shí)候，教師為了省事，就讓學(xué)生自己閱讀教材去理解、體會(huì)，或者僅憑教師的一張嘴去講解.這樣處理，其實(shí)效可想而知.這種對(duì)實(shí)驗(yàn)的處理方式做久了，一方面會(huì)讓學(xué)生覺得物理越學(xué)越無味，另一方面也會(huì)使學(xué)生厭煩對(duì)物理的學(xué)習(xí)，失去對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣.瑞士著名教育家皮亞杰說過：“所有智力方面的工作都要依賴于興趣”. 微課技術(shù)正好可以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)這方面的不足，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣.例如，在教學(xué)“科學(xué)探究：牛頓第一定律”時(shí)，由于教學(xué)內(nèi)容相對(duì)比較抽象，加之學(xué)生生活體驗(yàn)的缺乏及生活中前概念、表面現(xiàn)象等的誤導(dǎo)，學(xué)生在認(rèn)知上會(huì)有較大的困難.于是筆者利用微課技術(shù)，制作了這樣一個(gè)微課視頻：一人用力推地面上的重箱子，推它它前進(jìn)，不推它不動(dòng)，先給學(xué)生一認(rèn)知上的沖突.接著引出“伽利略的理想實(shí)驗(yàn)”物理情景，進(jìn)而過渡到實(shí)驗(yàn)探究，最終通過斜面小車實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)、總結(jié)出牛頓第一定律的內(nèi)容，這樣處理既準(zhǔn)確又科學(xué).再如，“電動(dòng)機(jī)”的教學(xué)中，學(xué)生對(duì)電動(dòng)機(jī)中的電刷的引入及其作用和電動(dòng)機(jī)整個(gè)工作過程理解相對(duì)困難，同時(shí)實(shí)驗(yàn)室中的電動(dòng)機(jī)模型可見度小，并且與現(xiàn)實(shí)的實(shí)物差距較大，不能很好地拓展學(xué)生的思維.這時(shí)利用微課技術(shù)，既可展現(xiàn)電動(dòng)機(jī)真的實(shí)物外形，又能看到其內(nèi)部各個(gè)組成部件的工作實(shí)況.最為關(guān)鍵的一點(diǎn)就是，微課技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)以及分割成每幀的畫面，可以快播，也可以慢放，還可以隨時(shí)暫停，非常直觀、明了、有趣.學(xué)生在輕松、愉快的氛圍中對(duì)電動(dòng)機(jī)就很好地掌握了.

2 微課可以模擬一些課堂上無法演示的實(shí)驗(yàn)，有助于突破初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)

在實(shí)際的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有些實(shí)驗(yàn)在課堂上或?qū)嶒?yàn)室中是無法完成的.這一方面是因?yàn)檫@些實(shí)驗(yàn)有一定的危險(xiǎn)性或破壞性，另一方面是現(xiàn)有的初中實(shí)驗(yàn)條件還達(dá)不到.既然這樣，這些實(shí)驗(yàn)是不是可以淡化處理，甚至僅憑教師一張嘴去講一講就行了呢？這顯然是不行的.要想增強(qiáng)學(xué)生對(duì)這部分實(shí)驗(yàn)的感性認(rèn)識(shí)，拓寬學(xué)生思維和眼界，實(shí)驗(yàn)又是必不可少的.微課技術(shù)可以幫助我們來完成這個(gè)難題.如，電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的“短路”和“觸電”現(xiàn)象，因?yàn)槠湓诔Ｒ?guī)實(shí)驗(yàn)中缺乏可操作性，同時(shí)它們又是電學(xué)中常見的故障或現(xiàn)象，在生活中的危險(xiǎn)性和危害性較大，掌握其原理和規(guī)律對(duì)學(xué)生來說意義重大.這時(shí)，教師要在課前精心備課，收集相關(guān)的圖片、動(dòng)畫、視頻，制成微課，在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候展現(xiàn)出來，這比光憑一張嘴來講效果可是好多了.再如，“看不見的運(yùn)動(dòng)”一節(jié)教學(xué)中，分子的運(yùn)動(dòng)、氣體和固體的擴(kuò)散現(xiàn)象、分子間的引力和斥力等，常規(guī)實(shí)驗(yàn)幾乎是呈現(xiàn)不了的，但是微課技術(shù)就可以很輕松地加以解決.這樣，通過微課，使得原本枯燥、難以感知的微觀世界變得生動(dòng)、有趣，立體感增強(qiáng)，學(xué)生也是樂于了解、易于接受.

3 微課可以進(jìn)一步彌補(bǔ)常規(guī)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的不足，拓展學(xué)生的思維

著名教育家贊可夫曾說：“教會(huì)學(xué)生思考，這對(duì)學(xué)生來說，是一生中最有價(jià)值的本錢.”有些常規(guī)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)往往只能單一地呈現(xiàn)物理現(xiàn)象或規(guī)律，同時(shí)誤差還很大，學(xué)生的思維很容易受到實(shí)驗(yàn)條件的制約和束縛，從而使所學(xué)知識(shí)呈現(xiàn)片段化、不連續(xù)化.這一點(diǎn)在光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中顯得尤為突出.例如，“科學(xué)探究：凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室通過實(shí)際對(duì)手操作，表面的熱熱鬧鬧卻掩蓋不了學(xué)生最終對(duì)各種情況下的成像情況只能是一知半解的了解或認(rèn)識(shí)的真相.因?yàn)椋环矫孢@種實(shí)驗(yàn)因白天強(qiáng)烈光線的對(duì)比使像不夠清晰，另一方面，學(xué)生對(duì)規(guī)律的概括能力還很欠缺.因此，在解決某些實(shí)際問題（例如，用一焦距不變的照相機(jī)給某人照相時(shí)，先照全身像，再照半身像，照相機(jī)鏡頭應(yīng)該靠近還是遠(yuǎn)離拍攝對(duì)象？）時(shí)，往往不能很好地運(yùn)用所做實(shí)驗(yàn)結(jié)論加以解決.究其原因，還是對(duì)規(guī)律的認(rèn)識(shí)只是停留在表面.這時(shí)，微課就有其用武之地了.教師可在學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)之后，利用制作好的微課，將“凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)以動(dòng)畫形式呈現(xiàn)出來.通過微課，蠟燭從u>2f，u=2f逐漸過渡到u

4 微課可以搭建虛擬實(shí)驗(yàn)室，發(fā)揮學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究的自主性

古人云：“凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢.”物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師對(duì)即將要開展的實(shí)驗(yàn)需要周密計(jì)劃，考慮入微，這樣實(shí)驗(yàn)的成效才會(huì)斐然.初中學(xué)生在初次做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，難免會(huì)出錯(cuò)，弄不好還會(huì)損壞電學(xué)器材，有什么好辦法可以讓學(xué)生事先“練練手”呢？其實(shí)我們可以在帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手做電學(xué)實(shí)驗(yàn)之前，利用微課的引導(dǎo)，輔以互聯(lián)網(wǎng)上下載的簡(jiǎn)單易操作的軟件，如“物理仿真實(shí)驗(yàn)室”，將電學(xué)中的器材融入到其中，學(xué)生在微課的幫助下，只需通過鼠標(biāo)的簡(jiǎn)單拖動(dòng)就可以自由選擇各種電學(xué)器材，手繪導(dǎo)線進(jìn)行連接，若連接正確，課件中出現(xiàn)正確的提示，若出錯(cuò)，提醒重新連接.對(duì)實(shí)驗(yàn)中的某些細(xì)節(jié)或不清楚的地方，學(xué)生通過回放微課中的片段，很快就將疑惑解決了.這種實(shí)際的“動(dòng)手”操練中，不僅熟悉了電路，而且還有很有成就感，一舉多得.

5 微課還可以實(shí)現(xiàn)初中某些實(shí)驗(yàn)課堂的翻轉(zhuǎn)，使教學(xué)輕松，效率提高

我們都知道，常規(guī)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師講，學(xué)生聽，之后再分組實(shí)驗(yàn).這看上去好像沒什么問題，但其實(shí)這種教學(xué)方式十分低效，對(duì)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展以及分層教學(xué)也是十分不利.利用微課，教師將要教學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)真規(guī)劃，制作成多個(gè)實(shí)驗(yàn)微課片段，在課前分發(fā)給學(xué)生，利用學(xué)習(xí)任務(wù)單引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自學(xué).對(duì)自學(xué)中存在的疑惑、困難，做好記錄，并提交給教師.在正式實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師就可以有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生存在的共性問題展開有針對(duì)性的教學(xué)，對(duì)個(gè)別學(xué)生存在的問題也可以進(jìn)行有針對(duì)性的個(gè)別輔導(dǎo).這不僅提升了教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率，也使得不同層次的學(xué)生各有所得.

當(dāng)然，技術(shù)只是一種手段，一種輔助，切不可讓微課完全取代學(xué)生的動(dòng)手，那樣只會(huì)讓學(xué)生的動(dòng)手能力逐漸下降，進(jìn)而喧賓奪主，適得其反.然而，在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段受到了很大的沖擊，這又是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí).作為站在教育教學(xué)第一線的初中物理教師，必須始終關(guān)注信息技術(shù)手段的相關(guān)發(fā)展，關(guān)注現(xiàn)代教育信息技術(shù)手段對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的促進(jìn)作用.雖然初中物理實(shí)驗(yàn)離不開常規(guī)的動(dòng)手操作，但是，為了實(shí)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)效果的最優(yōu)化，作為常規(guī)實(shí)驗(yàn)的重要支撐與補(bǔ)充，信息技術(shù)手段的運(yùn)用是不可少的.從實(shí)際運(yùn)用結(jié)果及成效上來看，微課技術(shù)在某種程度上的輔助運(yùn)用確實(shí)能對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)起到畫龍點(diǎn)睛、事半功倍的助推作用.

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