“微資源”在高中物理教學中積木式應用的思考

◎福建省長樂市教師進修學校　郭紀萌

“微資源”在高中物理教學中積木式應用的思考

◎福建省長樂市教師進修學校郭紀萌

作為高中物理教學中的“微資源”，是一種微型化的教學資源，是基于高中物理趣味性、情景性、實驗性的學科特點，立足于高中物理教學中的重點、難點、疑點突破的積木式應用，為高中物理教學帶來了新的應用視角與思考。

微資源；高中物理；積木式應用

微信、微云、微言、微博、微課、微教案/微學案、微練習、微反思等“微”事物的出現(xiàn)，帶來了“微視角”的時代。高中物理課堂教學追求精細化，也要從微處放大去理解與掌握物理知識。“微資源”正是在精細化教學的要求下，從微處入手，建立微資源庫，以便在課堂教學中隨時提取或調(diào)用，解決課堂教學中的重點、難點和疑點，進行積木式應用，正如“哪里不懂點哪里”，哪里不懂就去找到相應的微資源，進行放大與透徹理解，從而更好更全面地掌握知識。

下面就高中物理教學中微資源的積木式應用作一些思考。

一、高中物理“微資源”的內(nèi)涵與積木式微資源庫的建立

1.高中物理教學“微資源”的內(nèi)涵與界定

本文所說的高中物理教學“微資源”，是指在高中物理教學中，利用視頻化、模擬化、情景化、游戲化的小錄像、小動畫、小圖片、小器材、小制作、小實驗、小游戲等微小資源。結合高中物理教學的趣味性、情景性、實驗性學科特點，立足于學生的差異性，可對“微資源”進行積木式的應用。

2.教研集備中強化“微資源”意識

在教師教研與集備過程中，積極樹立“微資源”意識。結合高中物理學科特點，以物理實驗為依托，以學生學習基礎知識與掌握各種能力的訓練為導向，學習各種優(yōu)秀微資源，定期不定期地組織學校教師對微資源進行展示、交流、研討等活動，營造一個學習“微資源”、挖掘“微資源”、創(chuàng)作“微資源”的高中物理教研集備環(huán)境。

3.引導開發(fā)與創(chuàng)建積木式“微資源庫”

為了更好地積木式應用微資源，各微資源要保持相對獨立性、完整性，每個微資源都針對并解決一兩個問題，能夠幫助學生正確理解和掌握高中物理知識。

在高中物理教學中，教師要引導學生用好用活高中物理教材，讓學生利用日常生活中的用品制作微資源，盡量挖掘教材中的高中物理教學微資源，并對微資源進行收集、分類與存放，把每個“微資源”看成一個“積木”，在高中物理教學中能夠調(diào)動與組織課堂。

教育管理部門應根據(jù)高中物理新課程的具體要求，組織一線的教科研人員，合理規(guī)劃出物理教學內(nèi)容的微資源開發(fā)內(nèi)容和項目，并且征求廣大相關教師和學生代表的意見，共建共享高中物理的“微資源庫”，以滿足日常高中物理教學中對微資源利用的需求。

二、“微資源”在高中物理教學中積木式應用的實踐

“微資源”按照其素材與形式的不同，可分為錄像類、動畫類、情景類、實驗類、游戲類的“積木”。

不同的“微資源積木”應用到高中物理教學中，可以起到不同的教學效果，達成不同的教學目的。

1.“錄像類微資源”積木，突破重點與難點

“錄像類微資源”指的是通過錄像機等攝像器材對教學中的一兩個重難點，制作成的片段式、積木化的教學片段錄像，并以重復展示的形式進入課堂，是積木化的微資源。

例如，高中物理人教版（選修3-1）第一章第7節(jié)《靜電現(xiàn)象的應用》的教學，做好靜電實驗是本節(jié)課的關鍵，也是教學的重點，但是由于受課堂環(huán)境、天氣等因素的影響，做靜電實驗的成功率很低。教師可以在課前用錄像機把做成功的靜電實驗拍下來，并庫存分類作為“微資源積木”，等教到這一知識點但又難于現(xiàn)場做成功實驗時，就調(diào)用出“靜電實驗錄像”的這個“微資源積木”，插入到課堂教學中，完成重難點的突破。

又如，《自由落體運動》的牛頓管實驗。在演示快速翻轉(zhuǎn)牛頓管的過程中，由于管的長度有限，管里的羽毛、軟木、金屬片三種物體也快速下落到管的底端，很難看清到底誰下落更快、誰下落得最慢或同時下落，并且無法快速重復在真空、有空氣的兩種狀態(tài)下的前后對比實驗。這時借助錄像，既可重復又可慢放，其情景性、過程性得到充分的觀察，能較好地引導學生掌握自由落體運動特點這個重點知識。

2.“動畫類微資源”積木，模擬過程與細節(jié)

高中物理教學中，有許多物理現(xiàn)象或過程雖然可以演示，但難于用肉眼看清楚，而看清這些過程的細節(jié)對理解物理現(xiàn)象的本質(zhì)是至關重要的。因此，教師可以把那些難以觀察到的、較復雜的現(xiàn)象或過程通過計算機進行模擬，而且動畫制作中可以設置播放快慢的模擬參數(shù)，用以調(diào)節(jié)動畫進行的快慢。可見，在高中物理課堂教學中，動畫模擬是一個必不可少的重要手段，可以像積木一樣應用。這種動畫類微資源積木可以展示直觀過程，可以模擬物理現(xiàn)象的細節(jié)，對于學生理解和掌握物理概念或物理規(guī)律有很大的幫助。

例如，“布朗運動”難以利用高中教學實驗器材看清現(xiàn)象，如果利用顯微鏡可以看到小顆粒的無規(guī)則運動。為了更好地讓學生認識到小顆粒的運動反映了水分子的無規(guī)則運動，教師可用計算機制作形象逼真的動畫來模擬，讓學生清楚看到布朗運動的本質(zhì)。

再如《原子的結構》的粒子散射實驗。由于其實驗器材與條件的限制，不可能在課堂上直接演示，但可以通過計算機制作交互式、參數(shù)化的實驗模擬動畫。這種動畫類的“微課資源”克服了傳統(tǒng)物理教學中無法實驗、僅能通過圖片介紹知識的不足，使抽象知識變得直觀、形象、生動。

3.“情景類微資源”積木，增強直觀與興趣

微資源的最大優(yōu)勢在于其情景性，并且小巧可隨時調(diào)用。在高中物理教學中主要有：實圖、實物、實例、實景及物理學史小故事等情景性微資源。它們可以把高中物理知識中的抽象內(nèi)容和復雜過程簡化分解，使物理學習更加直觀和感興趣，使知識建構具體化、突破重難點案例化、研究方法過程化。高中物理教學中滲透物理學史小故事，往往真實體現(xiàn)科學家們的研究方法與研究過程。由于在研究過程中經(jīng)歷了許多困難與挫折，學生在學習物理學史過程中，反思研究方法的科學性、正確性與可行性。

例如，《向心力》的教學中：①畫實圖。在黑板上用圓規(guī)畫出物體做圓周運動的實圖進行分析。②展實物。展示向心力演示儀、自制的可做勻速圓周運動的物塊旋轉(zhuǎn)平臺等。③舉實例。游樂園里轉(zhuǎn)椅、雙人花樣滑冰旋轉(zhuǎn)、過山車、圓錐擺運動、火車轉(zhuǎn)彎等。④播實景。播放鏈球運動員在將鏈球拋擲出手之前，在加速轉(zhuǎn)動幾周時總要雙手用力拉著鏈條的實景。可見，以實圖代替文字，以實物代替口頭，以實例代替描述，以實景代替虛擬，以實踐代替展示，真正使教學資源直觀化、具體化，使物理教學變得不再枯燥、無味。

又如，溫度計的故事：300多年前，人們找到偉大的物理學家伽利略，請他幫助解決醫(yī)生們無法準確測量病人體溫的問題。伽利略憑著一股科學探索的勇氣答應了，他一直苦苦思索著、探求著正確的解決辦法。當時他正在威尼斯的一所大學任教，一天，他教學生實驗課時，得到學生關于水熱脹冷縮問題的啟發(fā)，伽利略找到了發(fā)明溫度計的理論依據(jù)，他立即跑到實驗室做實驗。但是，一次次實驗失敗又使伽利略陷入了困境。有一次實驗，他用手握住試管底部一段時間后把試管上端倒插入水中，松開手后發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)的水被慢慢地吸上去并高于水面一截；當他再握住試管的時候，水又慢慢降了下去。伽利略經(jīng)過多次改進實驗，終于在1593年找到了解決辦法：把一根很細的試管裝了一些水排出管內(nèi)空氣，再把試管封住，并在試管外壁刻上刻度。這樣，世界上第一個能測量體溫的溫度計就誕生了。

立足當時的社會環(huán)境及科學發(fā)現(xiàn)的情景，講解科學家們的物理學史小故事。正是這樣一種物理學史微資源，可以讓學生在高中物理學習中，少走彎路，便于理解，易于掌握，激發(fā)興趣。通過收集與整理這類物理學史微資源，隨時把碎片化的微資源融入到平時的高中物理教學中，有利于學生對各種研究方法內(nèi)涵的理解。

4.“實驗類微資源”積木，加強思維與實踐

這里的“實驗類微資源”積木指的不是實驗室里傳統(tǒng)所用的實驗器材資源，而是器材簡單、隨手易得、實驗時短、貼近生活、啟發(fā)教學、隨時調(diào)用的積木式的小實驗微資源。

美國學者、著名的學習專家愛德加·戴爾提出的學習金字塔告訴我們，通過說和做能記住信息的90%。因此通過做小實驗，可以培養(yǎng)學生的觀察能力、思維能力以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生良好的實驗方法以及基本的實驗能力和動手能力。

例如，在學習自由落體規(guī)律時，讓一位學生上臺和教師一起做個小實驗（實驗器材僅是一張筆直的新百元鈔票），面向全班告訴這個學生：我這里有一張百元新鈔，你拇指與食指先留一條縫，做好捏住鈔票的準備。現(xiàn)在我準備讓鈔票自由下落，你要最快反應來捏住鈔票，但我沒有松手之前你不能捏，如果學生能捏住鈔票，這百元鈔票就歸學生。這時，全班都興奮起來，都想看教師是不是說大話。教師開始放手，鈔票自由下落，結果該學生怎么努力都不能捏住鈔票，全班同學都覺得不可思議。教師就在這里設疑，這是為什么呢？引出自由落體下落時間的計算規(guī)律的探究。

又如，在學習“慣性”時，把一個啤酒瓶倒立放在另一個正立的啤酒瓶上，中間夾一張較厚的白紙條，抓住白紙一端，用一把尺快速抽打白紙中間，發(fā)現(xiàn)兩個啤酒瓶都沒有倒下或打碎；在學習“機械能守恒定律”時，教師做單擺碰鼻小實驗（器材僅為一根繩，一個球）；在學習“彈力”時，讓學生用力將氣球壓爆，感受彈力的存在等等。

可見，高中物理教學利用簡易器材，如一根繩、一張紙、一把尺、一個球、一個盒子等日常生活用品，這些小實驗器材積累成為實驗微資源，有效地幫助學生形成概念，導出規(guī)律，掌握理論，正確而深刻地領會物理知識。同時，能促進學生的物理高階思維能力和實踐動手能力。

5.“游戲類微資源”積木，激發(fā)探究與體驗

高中物理教學中開展趣味游戲，既能活躍課堂學習氣氛，又能激發(fā)學生科學探究的欲望，通過參與性、知識性游戲，還能鍛煉和提高學生的操作能力、思維能力及創(chuàng)新能力。

游戲類資源的運用要服務于高中物理教學內(nèi)容，并在課堂內(nèi)完成，因此這種小游戲要遵循知識性、簡易性、安全性、教育性的原則。

例如，“倒杯運球”小游戲：水平桌面上放著一些乒乓球，不能用手拿，要求用一只較大直筒塑料杯倒扣將乒乓球移到另一個桌面上且不能落地，在規(guī)定時間內(nèi)移球多者獲勝。學生們經(jīng)過探究，可以想到做法，即旋轉(zhuǎn)杯子，讓乒乓球在杯內(nèi)作圓周運動并達到一定速度后，球就不會從杯子里掉下來，這時迅速把球搬到另一個桌面上。

又如，“臂力拔河比賽”小游戲：同桌的兩位同學為一組，兩位同學各用一只手抓住較長鐵棒一端（一端粗糙，另一端光滑），再各自靠臂力迎面拔河。讓學生探究和體驗“摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關”。

再如，“叉腰互拉”小游戲：同桌的兩位同學為一組，甲同學一手叉腰，乙同學豎直下拉甲同學的肘部，然后交換角色，感受上臂被拉，下臂被壓的兩個分力作用效果。游戲后，學生對“力的分解”中有關輕支架下掛物體的重力分解的兩個分力方向的有了真實的體驗，也對力的作用效果有了更深刻的理解。

上述例子可以看出，高中物理趣味“游戲類微資源”豐富，器材易找、操作簡單、形式多樣，只要我們教師細心收集，廣泛取材，這種積木式資源可以整理成篇，其游戲內(nèi)容與方式在課堂教學中隨時組織調(diào)用，大大提高高中物理教學的趣味性、高效性。

總之，高中物理教學中，積木式微資源要有機融入到高中物理課堂的微教學環(huán)境中。微資源的利用，既活躍了課堂的氣氛，又拓寬了教育的時空，也豐富了教學的手段。但是，如何促進教師將微資源應用到教學常態(tài)中，如何積累更多有用的微資源，更高效地進行“微教學環(huán)境”的創(chuàng)設，提升學生的物理高階思維能力等等，都是值得今后去研究和探索的問題。

（責任編輯：詹國榮）