實(shí)驗(yàn)微課在初中物理教學(xué)中的運(yùn)用

周江 邢海根

[摘要]實(shí)驗(yàn)既是物理教學(xué)的重要途徑，也是物理課程的重要內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)微課是新型網(wǎng)絡(luò)課程資源，它的開發(fā)運(yùn)用是初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的擴(kuò)充，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的創(chuàng)新。一方面，良好的實(shí)驗(yàn)微課可以極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，開闊學(xué)生獲取實(shí)驗(yàn)知識(shí)的視野：另一方面，教師通過(guò)開發(fā)多種形式的物理實(shí)驗(yàn)微課，可以促進(jìn)自身專業(yè)發(fā)展，拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)微課對(duì)初中物理教學(xué)具有積極意義。

[關(guān)鍵詞]實(shí)驗(yàn)微課;物理教學(xué);運(yùn)用

[中圖分類號(hào)] G633.91

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A

[文章編號(hào)] 1674-6058（2020）14-0036-02

在初中學(xué)段，學(xué)生的認(rèn)知方式原本就應(yīng)有眼、耳、手、腦等多感官的協(xié)同作用。如果離開了實(shí)驗(yàn)，就關(guān)閉了學(xué)生認(rèn)識(shí)世界的有效通道。演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)是初中物理實(shí)驗(yàn)的主要形式，但是其中的許多實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不能動(dòng)手去做，甚至有的教師的演示實(shí)驗(yàn)也不能很好完成。因此學(xué)生很難抓住初中物理課程的“牛鼻子”，不能在自主實(shí)驗(yàn)中體悟。物理實(shí)驗(yàn)微課就是將課本實(shí)驗(yàn)知識(shí)完善、深化和創(chuàng)新，在大量的實(shí)踐基礎(chǔ)上還原物理實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程，學(xué)生在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中自我發(fā)展，放飛科學(xué)夢(mèng)想，登攀科學(xué)高峰。

一、初中物理教學(xué)中實(shí)驗(yàn)微課的運(yùn)用

1.教學(xué)情境類實(shí)驗(yàn)微課的運(yùn)用

初中物理每個(gè)環(huán)節(jié)都可能有引入新課的事例，如果教師平鋪直敘地引入，學(xué)生的興趣就不會(huì)很大，而恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)微課可以創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，就可以收到意想不到的教學(xué)效果，所以教師應(yīng)該多開發(fā)教學(xué)情境類實(shí)驗(yàn)微課。例如，在《認(rèn)識(shí)內(nèi)能》的教學(xué)中，播放自制火箭的發(fā)射創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)短片，學(xué)生馬上就被吸引了。于是，學(xué)生提㈩疑問(wèn)：火箭為什么能夠發(fā)射？很輕松地導(dǎo)人新課。又如，在《大氣壓強(qiáng)》的教學(xué)中，播放馬德堡半球創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)微課，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在這樣的教學(xué)氛圍中，學(xué)生會(huì)很快進(jìn)入角色，極大地提高了課堂教學(xué)效果。本課題組開發(fā)的該系列實(shí)驗(yàn)微課還有簡(jiǎn)易桿秤、慣性抽紙、打火機(jī)開關(guān)電燈、螺旋舉重器、液壓機(jī)、自制潛水艇、簡(jiǎn)易噴泉、自制照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡、馬德堡半球等。

2.課本演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)類實(shí)驗(yàn)微課

初中物理課本有許多精彩的演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)，實(shí)際教學(xué)中，由于受儀器限制或者環(huán)境的影響或者空間的影響，導(dǎo)致無(wú)法在課堂上演示。對(duì)于這些無(wú)法演示或可操作性較差的實(shí)驗(yàn)，教師可以開發(fā)一些相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)微課進(jìn)行教學(xué)，這樣學(xué)生就會(huì)學(xué)得輕松，教師也會(huì)教得更輕松。例如，托里拆利實(shí)驗(yàn)，由于水銀有毒，再加上裝水銀需要較長(zhǎng)的時(shí)間排空氣，非常耽誤課堂時(shí)間，不容易完成教學(xué)任務(wù)，對(duì)此就可以通過(guò)播放托里拆利的實(shí)驗(yàn)微課來(lái)開展教學(xué);小孔成像和光的反射和折射實(shí)驗(yàn)，由于外界光線強(qiáng)，干擾大，也可以通過(guò)此類微課教學(xué)。本課題組開發(fā)的該系列實(shí)驗(yàn)微課有固體的擴(kuò)散、原子的結(jié)構(gòu)、原子的裂變和聚變、天體運(yùn)動(dòng)、分子運(yùn)動(dòng)、抽水機(jī)、摩擦樁、自制測(cè)力計(jì)、竹管井、壓縮式噴霧器、托里拆利實(shí)驗(yàn)、發(fā)電機(jī)等。

3.抽象概念類實(shí)驗(yàn)微課的運(yùn)用

初中物理中有些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和過(guò)程往往比較復(fù)雜，僅僅用語(yǔ)言描述，學(xué)生很難理解，不能在頭腦中形成感性認(rèn)識(shí)。對(duì)于抽象概念類實(shí)驗(yàn)，可以運(yùn)用仿真實(shí)驗(yàn)開發(fā)實(shí)驗(yàn)微課，利用Flash將各種實(shí)驗(yàn)做成動(dòng)畫進(jìn)行模擬演示。例如，在電壓和電流的教學(xué)中采用動(dòng)畫教學(xué)，運(yùn)用類比法將電壓、電流分別與水壓、水流類比，觀察電荷定向運(yùn)動(dòng)形成電流的動(dòng)畫，學(xué)生就非常容易理解電流的形成過(guò)程及原因。又如，模擬光的傳播路徑，解釋小孔成像、日食、月食的形成原因，這樣可以使物理現(xiàn)象可視化，給學(xué)生提供一種生動(dòng)直觀的視聽體驗(yàn)，縮短學(xué)生同化知識(shí)的時(shí)間，充分發(fā)揮創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)微課的表現(xiàn)力、可控性和靈活性。本課題組開發(fā)的該系列創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)微課有小孔成像、串并聯(lián)電路電流的路徑、通電線圈中的磁場(chǎng)、飛機(jī)的升降、電荷的移動(dòng)、色光的混合、磁感線等。

4.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)微課的運(yùn)用

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是通過(guò)傳感器完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)高精度采集，并由連接的計(jì)算機(jī)來(lái)快速完成數(shù)據(jù)的處理，從而展示真實(shí)的物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果的系統(tǒng)。如果把數(shù)字化實(shí)驗(yàn)過(guò)程制成微課，開展教學(xué)，就會(huì)使物理實(shí)驗(yàn)課堂變得輕松而高效。許多初中物理實(shí)驗(yàn)都可以通過(guò)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)加以完成，例如用磁懸浮和傳感器研究真空不能傳聲、用溫度傳感器探究水的沸騰和氣體做功的熱效應(yīng)、用力傳感器研究力的作用是相互的、用電流傳感器探究串并聯(lián)電路中的電流規(guī)律等，所以加強(qiáng)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)微課的開發(fā)是非常必要的。本課題組開發(fā)的該系列創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)微課有：探究電流與電壓的關(guān)系、探究磁鐵周圍的磁場(chǎng)、探究影響液體壓強(qiáng)的因素、測(cè)量大氣壓強(qiáng)、伏安法測(cè)電阻、晶體的熔化特點(diǎn)等。

二、初中物理實(shí)驗(yàn)微課的價(jià)值

實(shí)驗(yàn)微課可以有效地對(duì)課本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新與擴(kuò)充，同時(shí)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，對(duì)教師、學(xué)生及實(shí)驗(yàn)教學(xué)都有非常大的好處，它是對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種非常重要的補(bǔ)充和資源拓展。

1.促進(jìn)教師的專業(yè)發(fā)展

教師利用實(shí)驗(yàn)微課教學(xué)，要求教師的專業(yè)能力必須過(guò)硬，要求教師對(duì)教材實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和難點(diǎn)掌握比較透徹，同時(shí)要求教師有較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力，而且語(yǔ)言必須要精練流暢，具有邏輯性，這樣才能制作出短而精的實(shí)驗(yàn)微課。利用實(shí)驗(yàn)微課進(jìn)行教學(xué)，可以提高教師的自身教學(xué)水平，通過(guò)學(xué)生的反饋發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的不足，從而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)方法，優(yōu)化自己的教學(xué)行為。教師在制作實(shí)驗(yàn)微課的過(guò)程中，共享了資源、查閱了資料、觀看了視頻、豐富了知識(shí)、拓展了視野、提升了能力，從而促進(jìn)了教師的專業(yè)發(fā)展。

2.拓展實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)微課可以大大激發(fā)學(xué)生的好奇心，提高他們的學(xué)習(xí)興趣。因?yàn)榕d趣是最好的老師，所以可以從根本上解決學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度問(wèn)題。通過(guò)實(shí)驗(yàn)微課對(duì)學(xué)生大腦的刺激，使學(xué)生的腦、心、眼等同時(shí)運(yùn)作，全身心投入到學(xué)習(xí)中。例如，對(duì)物態(tài)變化的教學(xué)，如果只用語(yǔ)言來(lái)描述六種物態(tài)變化，那么在學(xué)生的大腦中就不容易得到一個(gè)形象化的物態(tài)變化結(jié)構(gòu)模型。播放實(shí)驗(yàn)微課，學(xué)生就會(huì)很容易地理解：冰化成水的過(guò)程被稱為熔化;水結(jié)成冰的過(guò)程被稱為凝固;水變成水蒸氣的過(guò)程是汽化;水蒸氣變成霜的過(guò)程是凝華。通過(guò)視頻生動(dòng)而形象地呈現(xiàn)，再配合書本上的語(yǔ)言描述和教師的講解，學(xué)生會(huì)記得更牢，不容易忘記。因此，實(shí)驗(yàn)微課的開發(fā)對(duì)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以起到很好的拓展作用。

3.改變教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的方式

實(shí)驗(yàn)微課可以改變教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。課前，教師將微課發(fā)給學(xué)生，學(xué)生可在家觀看，進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，然后自主進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，使常態(tài)化的物理課堂得到有效的補(bǔ)充和拓展。傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)都是教師在講臺(tái)上做的，由于空間限制、視角的影響，導(dǎo)致有的學(xué)生不容易看到，但實(shí)驗(yàn)微課都是教師精心設(shè)計(jì)準(zhǔn)備的，可以把一些不容易看到的現(xiàn)象進(jìn)行特寫或者放大處理。例如，在講解“認(rèn)識(shí)電路”時(shí)，如果采取傳統(tǒng)的教學(xué)模式，教師在介紹知識(shí)點(diǎn)時(shí)進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，后面學(xué)生很難看到具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。為了提高實(shí)驗(yàn)效果，可以制作實(shí)驗(yàn)微課視頻，對(duì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行介紹，并且說(shuō)明各個(gè)器材之間的連接，通過(guò)微課視頻展示整個(gè)電路的連接過(guò)程。在上課之前，將微課視頻先發(fā)給學(xué)生觀看，課堂上學(xué)生參與度也會(huì)很高，有的學(xué)生會(huì)主動(dòng)提出想要連接線路，課堂氛圍非常好，達(dá)到了事半功倍的效果。

總之，實(shí)驗(yàn)微課開發(fā)是初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種有效補(bǔ)充，并不是丟棄課本上的演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)，而是在此基礎(chǔ)上加以改進(jìn)和創(chuàng)新，它豐富了初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的不足，使初中物理課堂教學(xué)更具有科學(xué)性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)微課的開發(fā)和運(yùn)用，教師可以更合理地開展初中物理教學(xué)，使學(xué)生掌握更多的物理文化知識(shí)，更好地培育學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]湯金波，湯老師創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)室[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2019.

[2]李佃臺(tái)，淺析如何創(chuàng)新初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法[J].中華少年，2019（17）：184.

[3]汪瑞平.微課在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].考試周刊，2019（49）：169.

（責(zé)任編輯 易志毅）

[基金項(xiàng)目]本文系安徽省教育信息技術(shù)研究2019年度立項(xiàng)課題“物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)微課的開發(fā)與應(yīng)用于課堂教學(xué)的研究”（立項(xiàng)號(hào)：AH2019031）的階段性研究成果。