微視頻在初中物理實驗教學(xué)中使用策略研究

林曉

摘 ? 要：初中物理實驗教學(xué)對學(xué)生核心素養(yǎng)的提高作用有限，本文主要從激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)生科學(xué)思維、實驗探究能力出發(fā)，結(jié)合教學(xué)實例，對微視頻在實驗教學(xué)中的輔助作用進行闡述。

關(guān)鍵詞：微視頻;核心素養(yǎng);學(xué)生為主

微視頻是指5～10分鐘的短視頻，近年來手機攝像技術(shù)不斷提高，攝像器材平民化，拍攝清晰的微視頻不再是難事。網(wǎng)絡(luò)涌現(xiàn)了大量的短視頻播放平臺，如：抖音、優(yōu)酷、b站等，視頻網(wǎng)站越來越成為年輕人喜愛的獲取知識的平臺。對于初中學(xué)生而言，微視頻具有時長短，信息量大，形式多樣，內(nèi)容與時俱進，獲取信息輕松等特點。學(xué)生是教學(xué)的主體，因此，在教學(xué)中使用微視頻，對促進學(xué)生主動學(xué)習(xí)，調(diào)整學(xué)習(xí)深度會產(chǎn)生積極影響。

國內(nèi)外大量的教學(xué)視頻案例，國家平臺、各大網(wǎng)站大量的資源，多數(shù)是對實驗現(xiàn)象進行輔助觀察，通過慢放或快進播放、微距拍攝等方法帶給學(xué)生不同于現(xiàn)場實驗的感官刺激。這些視頻對于學(xué)生知識層面的學(xué)習(xí)有幫助，但同時存在重觀察輕思考，對學(xué)生核心素養(yǎng)的形成幫助有限。在教學(xué)中，若選擇合適的網(wǎng)絡(luò)視頻，或從校本實際出發(fā)拍攝視頻，運用合理教學(xué)策略，讓視頻與實驗教學(xué)相互融合，將會使實驗教學(xué)更加有效。本文主要從促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)生核心素養(yǎng)出發(fā)，結(jié)合實驗教學(xué)中的實例，從以下三個方面對微視頻在實驗教學(xué)中的輔助作用進行論述。

1 ?培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，以“探究液體蒸發(fā)快慢”實驗為例

科學(xué)思維是核心素養(yǎng)中重要組成部分，是基于事實證據(jù)和科學(xué)推理，對不同的觀點和結(jié)論提出質(zhì)疑批判，進而提出創(chuàng)造性見解的能力與品質(zhì)。質(zhì)疑創(chuàng)新是科學(xué)思維中的高階思維，選擇與實驗有一定差異的生活化視頻融入教學(xué)，對培養(yǎng)學(xué)生思維習(xí)慣，增強創(chuàng)新意識和實踐能力起到重要作用[ 1 ]。

在探究“液體蒸發(fā)快慢與哪些因素有關(guān)”實驗中，通過酒精在不同條件下蒸發(fā)快慢不同，學(xué)生得出“蒸發(fā)快慢與液體的溫度、表面積、液面上空氣流速有關(guān)的結(jié)論”。教師提出問題，“同學(xué)們都吃過一種沿海美食魷魚干，需要新鮮的魷魚在短時間內(nèi)將水分蒸發(fā)掉，請問可以采取什么方法呢？”學(xué)生回答如：陽光曬、海風(fēng)吹、攤開、烘干。這些也是沿海漁民常用的方法。討論結(jié)束后，教師播放一段如圖1所示“旋轉(zhuǎn)式干制魷魚方法”的視頻，該裝置類似“旋轉(zhuǎn)木馬”，電動機帶動支架，魷魚在旋轉(zhuǎn)中逐漸變干。視頻過后再提問學(xué)生，“這種方法的原理是什么？這種方法跟傳統(tǒng)的方法相比，有哪些優(yōu)點呢？”在課堂視頻播放過程，每一位學(xué)生都表現(xiàn)出專注，有的學(xué)生小聲交流“還能這么玩啊”。課堂上對于教師提出的問題，學(xué)生主動思考，積極參與討論，實現(xiàn)了“以學(xué)生為主”的教育理念落地。

單純“蒸發(fā)”實驗教學(xué)，對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)主要在物理觀念和探究實驗?zāi)芰煞矫?。播放視頻前，學(xué)生的思考來自于課堂實驗結(jié)論，多數(shù)學(xué)生對干制魷魚的方法只會局限于簡單的“曬、吹、攤”，能力方面只達到如何應(yīng)用，如何去做。這樣的教學(xué)對學(xué)生開拓思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力是不夠的，同時教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有的記憶材料相似點太多，即思考的問題與已有的知識差別太小，學(xué)生容易產(chǎn)生疲勞，學(xué)習(xí)動機受阻。視頻中“旋轉(zhuǎn)干燥”方法的原理來自于課堂，但處理思路卻與學(xué)生的大相徑庭，會對學(xué)生大腦活動形成很大刺激，引發(fā)學(xué)生主動思考。

討論原理時，學(xué)生意識到視頻中空氣不動，魷魚動，二者相對運動造成魷魚表面空氣流動快，運動的相對性與蒸發(fā)快慢相結(jié)合進行分析的過程，同時也是學(xué)生對實際情景建模的過程。討論視頻中方法的優(yōu)點得出：沒有太陽也能進行;比用電烘干更省電;液面上空氣流速更大;節(jié)約土地空間。這幾點是基于課內(nèi)知識的理解分析，多數(shù)學(xué)生均能思考得到。然而，教師提出在低溫下變干可以更多保留食物的鮮味，這個思考角度對學(xué)生是陌生的，但卻是使用這種方法的主要目的之一。將低溫蒸發(fā)與高溫蒸發(fā)進行對比，同時也是理論與實際生產(chǎn)的對比，學(xué)生勞動意識、技術(shù)應(yīng)用素養(yǎng)獲得培養(yǎng)。隨著討論進行，有學(xué)生提出“快速旋轉(zhuǎn)”會導(dǎo)致沒有蒼蠅，筆者給予了很高的評價，因為這確實是一個令人頭疼的問題，表明學(xué)生意識到實際生產(chǎn)還要考慮環(huán)保、安全等因素。學(xué)生將傳統(tǒng)的方法與視頻的方法進行比較，該思考過程必然要經(jīng)歷綜合、分析、評價，在這過程中學(xué)生實現(xiàn)了自主高階思考。

通過該視頻輔助蒸發(fā)實驗教學(xué)，學(xué)生在對比思考中思維得到拓展，創(chuàng)新意識獲得提高，促進了解決問題及技術(shù)應(yīng)用的能力。視頻中追求更好的食材加工工藝，體現(xiàn)出設(shè)計者社會責(zé)任擔當，這是核心素養(yǎng)對培養(yǎng)合格的人的要求，而這恰恰是通過分組探究實驗難以達到的[ 2 ]。

2 ?改變家庭作業(yè)形式

傳統(tǒng)的家庭作業(yè)一般是讀、寫、背，以紙面練習(xí)為主，形式單一枯燥。從學(xué)科特點出發(fā)，部分家庭作業(yè)可以設(shè)計成學(xué)生實驗。不同于課堂實驗，在家里做實驗，沒有時間限制，沒有外界影響，學(xué)生可以更加獨立、開放地進行，對學(xué)生培養(yǎng)觀察能力、綜合分析能力、獨立思考能力有很大幫助，對科學(xué)思維的培養(yǎng)作用，絕非是用筆刷題可以做到的。家庭實驗也存在教師無法了解學(xué)生操作過程和心理活動的缺點，若將實驗過程以微視頻的形式繳交，教師就可以全面了解學(xué)生實驗水平，便于教師調(diào)整教學(xué)策略。

家庭實驗設(shè)計有兩類，課前設(shè)置探究性實驗降低實驗難度，課后布置應(yīng)用型實驗反饋教學(xué)效果，實現(xiàn)教學(xué)承上啟下，視頻記錄過程還可以在課堂呈現(xiàn)，豐富課堂資源。

2.1 ?課前實驗，降低難度，以“探究凸透鏡成像”實驗為例

“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗是一個器材與原理均復(fù)雜的分組實驗，學(xué)生已有的知識水平與教學(xué)目標間差距很大，學(xué)生很難在生活中得到感性認識。實驗過程對學(xué)生觀察、動手操作、歸納推理等能力有很高的要求，由于學(xué)生存在能力差異，學(xué)生課堂實驗進度差別很大。如何拉平學(xué)生知識水平，降低教學(xué)難度，成為這節(jié)課設(shè)計需要考慮的因素。若直接課前預(yù)習(xí)課本知識，存在難度太大，課堂失去探究能力培養(yǎng)的問題。設(shè)計課前探究實驗作為預(yù)習(xí)作業(yè)，實驗過程拍攝視頻，通過網(wǎng)絡(luò)上傳，效果良好。

學(xué)生從網(wǎng)上購買兩種焦距的凸透鏡，也可以去眼鏡店購買未加工的老花鏡（圓形）進行實驗。作業(yè)題目：利用凸透鏡將手機播放畫面投影在墻上，記錄墻上像的特點及大小可能與哪些因素有關(guān)，用手機視頻記錄過程。

將實驗猜想環(huán)節(jié)作為家庭作業(yè)，學(xué)生可以有充裕的時間進行操作觀察，沒有同學(xué)間互相干擾，猜想獨立來源于對實驗現(xiàn)象的觀察歸納。視頻中增加語言表述，教師可以從中了解學(xué)生心理活動，判斷學(xué)生能力水平，從而為新課教學(xué)提供依據(jù)。教師可以選擇部分視頻進行課堂討論。針對視頻提問：使用卷尺測量像距和物距，誤差很大，有沒有更好的解決方案？如何更科學(xué)地進行成像規(guī)律探究？

學(xué)生為了測量方便精確，梯子、椅子、晾衣架，甚至肩膀、手臂都被使用為光具座。微視頻使不同方法得以在課堂上呈現(xiàn)，各種設(shè)計思路相互對比，加深了學(xué)生對實驗室光具座的認同感，促進了學(xué)生科學(xué)態(tài)度的提升。有了家庭實驗和視頻的輔助，實驗教學(xué)難度得到降低，學(xué)生對光具座的感覺由“陌生”轉(zhuǎn)變?yōu)椤案鼑乐?、更科學(xué)”，自主探究的意愿也更強了。

2.2 ?課后實驗，呈現(xiàn)過程，以“設(shè)計可變電阻”為例

實驗過程能夠反映學(xué)生真實的實驗?zāi)芰?，但在課堂教學(xué)中，由于時間有限，學(xué)生數(shù)多等因素，教師無法準確知道每一位學(xué)生的實驗水平和想法，采用布置課后視頻作業(yè)可以很好解決這方面問題。實驗作業(yè)設(shè)計可以與下一課時內(nèi)容關(guān)聯(lián)，教師通過視頻及時了解學(xué)生水平，以此備課。

電阻第一課時，學(xué)生學(xué)習(xí)了影響電阻大小的因素。出于對第二課時滑動變阻器教學(xué)鋪墊的需要，課后作業(yè)安排設(shè)計一個調(diào)光電路，器材是鉛筆芯和電學(xué)實驗盒中的器材，用手機記錄實驗操作過程。該實驗難度不大，每位學(xué)生均能完成實驗。觀看視頻發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生在電路中增加電流表，并講述如果小燈泡亮度變化不明顯，觀察電流表示數(shù)可以知道電流變化，表明學(xué)生對實驗有嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。多數(shù)學(xué)生設(shè)計的變阻器如圖2，但一位學(xué)生設(shè)計的變阻器如圖3所示，該學(xué)生成績中等，經(jīng)詢問得知，他先讓燈發(fā)光，再用一根導(dǎo)線進行滑動，認為導(dǎo)線與部分鉛筆芯并聯(lián)，沒有意識到鉛筆芯部分電阻被短路。這些意外的教學(xué)素材，若不是視頻作業(yè)，很有可能被忽略。教師將與眾不同的設(shè)計在第二課時播放，視頻呈現(xiàn)出完整設(shè)計及操作過程，這是平時單靠教師語言描述無法做到的。

微視頻作業(yè)不僅使教師更全面、更深刻地了解學(xué)生操作技能水平和心理活動，還為課堂討論提供更全面的素材，使學(xué)生的思考評價不再局限于自身活動。學(xué)生通過視頻作業(yè)學(xué)習(xí)積極性得到調(diào)動，知識結(jié)構(gòu)得以完善，對教學(xué)目標的思考推向更深、更廣的空間。

3 ?綜合評價實驗，以“測量小燈泡電功率”實驗為例

電學(xué)實驗操作相對復(fù)雜，實驗過程常由于故障或操作不當，產(chǎn)生電路安全問題。電學(xué)實驗信息碎片化，相關(guān)信息和多余的無關(guān)信息彼此間形成互相干擾，多數(shù)課堂教學(xué)會通過思維導(dǎo)圖或表格的形式進行歸納分析。若在學(xué)生實驗結(jié)束后使用視頻進行對比分析，會有不錯的效果。

教師可以將實驗中可能出現(xiàn)的故障或錯誤操作進行編排，請學(xué)生當演員，故意模擬錯誤，并拍攝形成視頻，在課堂上讓學(xué)生從視頻中找錯誤。問：是否有錯誤或不規(guī)范的地方？其中有哪些要被糾正？教學(xué)中發(fā)現(xiàn)“演員”最好由成績優(yōu)秀的學(xué)生擔當，原因有兩個，一是學(xué)生們都知道他是老師的“托”，不會產(chǎn)生負面影響，二是對于優(yōu)生的“錯誤”，會激發(fā)其他學(xué)生探索欲。課堂視頻播放時，學(xué)生發(fā)現(xiàn)的每一個錯誤都是經(jīng)過觀察思考后得到的，表明視頻對促進學(xué)生主動思考，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力方面起到了積極的作用。學(xué)生針對視頻討論結(jié)束后，教師使用表1進行總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生二次思考并歸納。

此類視頻適合“密度測量”“凸透鏡成像”“伏安法”這類較復(fù)雜的實驗，通過使用反例，引導(dǎo)學(xué)生認真觀察，主動思考。精密的實驗儀器不適合讓每一位學(xué)生都進行錯誤試驗，通過拍攝正反對比實驗視頻，可以讓學(xué)生的思維在正確與錯誤不斷交換碰撞中趨于成熟，觀察能力在主觀意愿下獲得提高。

真實的現(xiàn)場實驗是不可替代的，但有些實驗的教學(xué)目標與學(xué)生已有的知識水平差距大，學(xué)生接受難度大，有些又差距太小，造成吃不飽，選擇合適的視頻輔助實驗教學(xué)，能解決這些教學(xué)難題。微視頻為教師及時全面了解學(xué)生心理活動、認知水平提供了途徑，選擇合適的微視頻輔助教學(xué)，對促進學(xué)生主動學(xué)習(xí)和培養(yǎng)核心素養(yǎng)可以起到重要作用，使實驗教學(xué)對學(xué)生終生發(fā)展的影響更加深入。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國教育部. 普通高中物理課程標準（2017年版2020修訂）[S]. 北京：人民教育出版社，2020.

[2]閻金鐸，郭玉英. 中學(xué)物理教學(xué)概論[M]. 北京：高等教育出版社，2019.