微課輔助初中物理演示實(shí)驗(yàn)的探討

摘 要：物理學(xué)是一門基于實(shí)驗(yàn)的科學(xué)，演示實(shí)驗(yàn)對于指導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生對學(xué)習(xí)物理學(xué)的興趣并找出物理學(xué)定律是必要的。目前課堂演示實(shí)驗(yàn)中仍存在很多缺點(diǎn)，如投影分辨率低，無法準(zhǔn)確掌握瞬態(tài)實(shí)驗(yàn)圖像。結(jié)合教學(xué)過程中的實(shí)際案例，闡述了“示范實(shí)驗(yàn)微課程”的應(yīng)用策略。

關(guān)鍵詞：微課輔助；初中物理；演示實(shí)驗(yàn)

一、 初中物理演示實(shí)驗(yàn)的作用及教學(xué)現(xiàn)狀

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，物理學(xué)的很多理論基礎(chǔ)，根據(jù)物理實(shí)驗(yàn)的結(jié)果在物理實(shí)驗(yàn)過程中扮演著重要的角色，演示實(shí)驗(yàn)的發(fā)展對指導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)現(xiàn)介紹物理學(xué)的規(guī)律是至關(guān)重要的。示范實(shí)驗(yàn)不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)物理營造和諧的學(xué)習(xí)氛圍，在一定程度上勾起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還可以巧妙地培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、創(chuàng)新能力和良好的科學(xué)態(tài)度和作風(fēng)。中學(xué)物理課堂示范實(shí)驗(yàn)存在的問題有以下幾個方面：

（一） 課堂上演示實(shí)驗(yàn)的缺位：許多學(xué)校由于缺乏實(shí)驗(yàn)設(shè)備，在示范實(shí)驗(yàn)教學(xué)中只能借助黑板上的實(shí)驗(yàn)步驟來演示，對比起PPT和FLASH的先進(jìn)功能，板書主要依靠理論知識的背誦，卻忽略了理論知識的來源，實(shí)驗(yàn)表明缺乏真實(shí)性。

（二） 部分演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象難以觀察：計算機(jī)的普及以及多媒體技術(shù)在課堂上的應(yīng)用，使物理現(xiàn)象顯示更加容易和快捷，并且深受老師歡迎，但是在進(jìn)行一些演示實(shí)驗(yàn)時，由于物理問題如圖像轉(zhuǎn)換速度和分辨率的展位，當(dāng)觀察比如溫度計，密度計等小比例尺時更快，或者當(dāng)實(shí)驗(yàn)過程現(xiàn)象稍縱即逝時，難以被學(xué)生觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。這樣一來，演示實(shí)驗(yàn)不但不能使課堂效果好，而且會導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生一種煩躁的情緒和情緒沖突。

二、 微課有助于構(gòu)建高效的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)

當(dāng)前的基礎(chǔ)物理教材具有各自不同的版本，不管是何種版本，物理實(shí)驗(yàn)的主要目標(biāo)都含蘊(yùn)其中。從實(shí)際教學(xué)的角度入手，本文從自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)將其進(jìn)行劃分，示范性實(shí)驗(yàn)，分組實(shí)驗(yàn)，探索性實(shí)驗(yàn)，生命四大類。本文主要分析該怎樣把微課程融入物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中。

所謂的演示實(shí)驗(yàn)，主要就是教師在課堂上進(jìn)行輔助教學(xué)以及實(shí)踐實(shí)驗(yàn)，一般情況下可以由教師自己進(jìn)行完成，同時也可學(xué)生完成由教師進(jìn)行輔導(dǎo)面向所有學(xué)生在生活階段的實(shí)驗(yàn)。其主要借助演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的形式進(jìn)行表現(xiàn)，教師不斷地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行充分的觀察分析，使學(xué)生有直接的感性認(rèn)識，學(xué)生的問題，生動活潑令人印象深刻，有助于解釋復(fù)雜的問題。因?yàn)樗且粋€教師的課堂演示，演示實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力，并且可以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和綜合素質(zhì)。在物理教學(xué)中，為了清楚地解釋某些物理現(xiàn)象和物理原理，教師經(jīng)常使用示范實(shí)驗(yàn)來促進(jìn)學(xué)生對物理現(xiàn)象和原理的理解。同時，演示實(shí)驗(yàn)直觀，講解生動，簡單，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。然而，課堂演示實(shí)驗(yàn)受到很多條件的限制，演示實(shí)驗(yàn)往往未能發(fā)揮應(yīng)有的作用。例如，在使用量表測量物體質(zhì)量的演示實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通常距離演示實(shí)驗(yàn)遠(yuǎn)，無法看到實(shí)驗(yàn)的整個操作。在使用普通溫度計的演示實(shí)驗(yàn)中，大量學(xué)生將能夠看到幾乎不可能的溫度計數(shù)量。類似于電流表來測量電流，用電壓表測量電壓，使用刻度尺測長度，用來測量時間的形式，用彈簧測力計來測量空間應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)演示，例如會出現(xiàn)類似的約束。微型課堂可以突破時間和空間的限制，彌補(bǔ)演示實(shí)驗(yàn)的不足。同時，微型演講可以通過精心的設(shè)計和巧妙的安排來保證演示實(shí)驗(yàn)的成功率。為了記錄微課程，我們必須遵循教學(xué)設(shè)計的原則來精心設(shè)計和做所有的準(zhǔn)備工作。

三、 微課在初中演示實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用策略

微課程是一種“麻雀小而全”的學(xué)習(xí)資源。微觀教學(xué)在示范性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用可以在很大程度上解決上述缺陷。由于微示范實(shí)驗(yàn)課程是以演示實(shí)驗(yàn)記錄為主體的微觀教學(xué)資源，通過局部放大，慢動作重放等處理，可以大大提高示范實(shí)驗(yàn)的知名度。下面筆者結(jié)合教學(xué)過程中的實(shí)際案例討論“演示實(shí)驗(yàn)微課程”的應(yīng)用策略。

（一） 比使用其他多媒體手段“講實(shí)驗(yàn)”可信度高：與示范實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的黑板繪圖，PPT和FLASH的演示相比，微課演示實(shí)驗(yàn)最重要的特點(diǎn)是可信度高，知名度高。因?yàn)樗钦鎸?shí)的，學(xué)生不容易懷疑實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)果。

（二） 使用高分辨率數(shù)碼相機(jī)放大和縮小來解決分辨率問題：由于使用專業(yè)攝影設(shè)備，如高分辨率數(shù)碼相機(jī)，攝像機(jī)，甚至手機(jī)，拍攝出來的圖片比傳統(tǒng)的物理投影機(jī)的屏幕分辨率要高得多，因此即使采用近距離拍攝諸如密度計校準(zhǔn)的圖像不是問題。

（三） 解決圖片和兩張屏幕圖片同時觀察多個操作細(xì)節(jié)的問題：為了保持實(shí)驗(yàn)和操作細(xì)節(jié)的一致性，老師很難在使用物理投影儀時注意演示實(shí)驗(yàn)。然而，演示實(shí)驗(yàn)微觀演講中的視頻能夠通過選擇最佳角度和甚至多于一個位置來直觀地顯示實(shí)驗(yàn)操作過程。例如，我們可以通過繪制特寫視圖來關(guān)注操作細(xì)節(jié)。我們還可以在兩臺攝像機(jī)中以雙屏顯示儀器的讀數(shù)和操作過程。例如，在探索金屬導(dǎo)體電阻與溫度之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，可以使用微觀課程教學(xué)來觀察燈絲加熱和電流表讀數(shù)。

（四） 慢速鏡像回放很難觀察到高速運(yùn)動：在演示實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生們想要看到，由于移動速度快，滾動并不容易。當(dāng)我們在實(shí)驗(yàn)演示視頻上首次使用后處理時，采用“慢動作重放”的方式，可以讓學(xué)生清楚地看到滾動的運(yùn)動過程，滾動便于運(yùn)動過程的討論如何轉(zhuǎn)換動能和勢能，可以看到鐘擺的速度下降到下輥滾動不下降，滾動方向旋轉(zhuǎn)等現(xiàn)象沒有改變。

四、 結(jié)語

目前教育部教育管理信息中心每年都在舉行各種形式的微型課程大賽，在這種氛圍下，微型課程也開始在全國得到普遍運(yùn)用。另外學(xué)校教育形式也出現(xiàn)了非常大的改變，傳統(tǒng)的黑板粉筆開始演變，轉(zhuǎn)化為多媒體，然后就是目前發(fā)展火熱的微型課程。微型課程對于初中物理學(xué)的主要作用在于輔助，物理演示實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)過程要求每個實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)都可以清楚地引入，并給出每個實(shí)驗(yàn)操作。

課堂視頻在一定程度上協(xié)助構(gòu)架有效的物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程，不過并不簡單地用它來代替演示實(shí)驗(yàn)，需要充分地做同課堂演示實(shí)驗(yàn)的融合。學(xué)生可以盡可能利用各種感官知覺物理實(shí)驗(yàn)，提供豐富的感性知識，并在此基礎(chǔ)上上升到理性階段，形成概念，理解物理原理。

參考文獻(xiàn)：

[1] 胡鐵生.中小學(xué)微課的設(shè)計制作與評審指標(biāo)解讀PPT[J].教育部東莞微課培訓(xùn)會，2013.

[2] 黎加厚.微課的含義與發(fā)展[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育，2015（4）：12-13.

[3] 焦建利.微課及其應(yīng)用與影響[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育，2013：60-63.

作者簡介：耿雪冬，甘肅省蘭州市，蘭州市第八十八中學(xué)。