中學物理實驗微課的設計與實踐

孟令宏

實驗在中學物理教學中具有舉足輕重的作用，實驗微課可以彌補實驗教學中存在的一些問題。本工作通過兩個實驗案例闡述了實驗微課的意義及設計芝程中注意的問題，為進一步提高物理實驗微課的制作質量具有借鑒作用。

物理實驗在物理教學中的作用：1以情景模式，形象地引出物理概念，便于學生接受、理解;2探究物理規律;學生在實驗過程中，對物理概念從感性到理性認識，有助于對其本質深入理解。但是由于實驗組織起來費時、費力及設備的缺乏等局限性，教師以講實驗代替做實驗是中學課堂普遍存在的現象，從而使教學質量大打折扣。微課通過借助多媒體工具將動畫、視頻、圖片、音頻相結合的形式，直觀、生動地演示實驗，旨在寓教于樂中突破教學難點，讓學生更好地理解物理概念和規律，提高學習物理的積極性。并且可通過讓學生參與微課實驗的制作，提高他們的動手能力和創新意識。

物理實驗微課教學設計首先要明確實驗目的和教學目標，微課的應用類型，然后再進行設計。應用類型主要分為：課前預習型、課堂輔導教學型和課后拓展型。（一）有些物理概念比較抽象，學生在生活中常見但很少關注的物理現象，微課可以指引學生在課前親自動手，進行小實驗，觀察并描述實驗現象，對將要講解的陌生概念有感性的認識，從而產生好奇心。另一方面，學生在實驗的過程中，從有趣的現象，想探究其本質，帶著問題進課堂，聽課會更投入，更有針對性。（二）有些物理概念，學生是了解的，但存在一些片面的認識或誤解。需要用實驗來探究或驗證時，實驗條件具有一定的局限性，而難以開出實驗。我們可以通過預先制作的實驗視頻微課作為課堂輔助教學。（三）課后拓展型。為了進一步理解某個物理概念或物理規律，甚至探究其本質（不屬于教學大綱要求），拓展學生的思維，可設計實驗微課，引導孩子們課后去進行實驗，提高其動手能力，培養其創新精神，更好地激發學習物理的興趣。下面示范兩個設計案例：

一、表面張力實驗

【微課名稱】表面張力實驗

【應用類型】課前預習型

【實驗目的】通過實驗，了解表面張力現象、大小及影響因素。

【實驗教學目標】對表面張力有初步的認識。

【實驗要求】學生按照實驗微課進行課前實驗，并能描述實驗現象

【實驗儀器】荷葉、滴管、燒杯、肥皂

【過程設計】表面張力是什么？讓我們一起來做幾個實驗，領略表面張力的風采和魅力吧。

（1）觀察荷葉上的水珠（圖片展示）

如圖所示是荷葉上水珠呈現的狀態。當水滴在荷葉上時，會發現水珠在荷葉上跳動，水珠在荷葉上滾動時是以球狀形式存在的，并且在滾動過程中，荷葉上沒有留下一點點痕跡。究其主要原因是水的表面存在張力的原因。

（2）失重狀態下水的形狀（視頻演示）

在空間站，失重條件下，一大坨水是不是也是球體的呢？中國第一位太空授課教師王亞平，展示了如圖所示失重狀態的水的情形。由于水分子之間存在著吸引力，水的表面就會存在很大的張力而形成球面。

（3）探究水的表面張力大小（演示實驗）

我們可以通過以下小實驗探究水的表面張力有一定的大小。放視頻。從中可看出，受重力作用的小蟲可以站在水面上，這是由于有表面張力。那咱們能不能讓其他東西也這樣漂在水面上呢？比如說硬幣。硬幣先放在杯口邊緣，再慢慢推上水面（注意：硬幣上表面不能沾水）。就這樣，我們通過比較水面上飄硬幣的難易來反映水的表面張力的大小。

從上面實現象可知，表面張力確確實實存在，那么表面張力有多大呢？

大家不防動手來做做這個實驗。把回形針（或其它體積一定的物體）逐個浸沒到裝滿水的杯子中，到杯子中的水剛好溢出時為止，數出回形針的個數，可得到表面張力的大小。大家想想，為什么表面張力是這么大呢？

由此引出另外一個問題，那么如何能使盡可能多的硬幣漂在水面上呢？這就涉及到影響表面張力大小的因素問題：

溫度、杯子深度、溶質種類、溶質濃度……

現在我們動手來做做這個實驗，探究在水中加溶質對水的表面張力的影響實驗。

實驗材料：若干回形針、玻璃杯、水，洗滌劑

實驗方法：1）把回形針一個一個從杯子邊緣慢慢放入裝滿水的杯子里，數一數在水溢出來之前能放多少回形針。2）在水中加入一定量的洗滌劑，攪勻，把回形針一個一個從杯子邊緣慢慢放入裝滿水的杯子里，數一數在水溢出來之前能放多少回形針。

實驗現象：杯子里未加洗滌劑時，可以放入很多回形針。在水中加入一定量的洗滌劑后，放入的回形針數量減小，洗滌劑使水的表面張力減小了。

水中加入洗滌劑，可以減小水的表面張力，在生活中我們有什么應用嗎？比如說制造泡泡水。表面張力越小，吹出的泡泡的表面積才能越大。請同學們自制泡泡水，可以查詢資料，找到最佳的泡泡水配方。

二、沸點的影響因素-壓強的探究實驗

【微課名稱】沸點的影響因素-壓強的探究實驗

【應用類型】課堂輔助教學型、課后拓展型

【實驗微課目的】克服實驗條件的局限性，演示沸點隨壓強變化而變化的實驗現象。

【實驗教學目標】理解壓強降低，沸點降低的物理規律。

【實驗要求】不同的壓強實驗場地

【實驗儀器】水壺、加熱器、溫度計、壓力計

【過程設計】眾所周知，在我們這兒，水一般在100度左右沸騰。是不是在所有的地方都是如此呢？我們來看看這個實驗，就能找到答案。這是我們在拉薩附近的一座山上燒水的實驗。實驗位置的海拔5444米，氣壓51330Pa。引導學生重點關注燒水壺中的水及爐子上的溫度。實驗結果：水在830C已經沸騰了。通過與本地的生活常識比較，得出海拔增高，壓強降低，液體的沸點降低的物理規律。然后，采用動畫模擬的實驗證明壓強降低，分子之間作用力減小的事實，對此物理規律進行解釋，深究其本質，加深學生對此物理規律的理解。最后，可進一步驗證。孩子們，你們去美麗的麗江時，大家燒水喝的時候，不防去留意或測測，水的沸點是多少呢？咱們也可以通過查找資料知道各地的海拔，由此可以推知在哪里燒水的難易了。以此激發孩子的學習興趣和探究精神。

總之，物理實驗微課可彌補傳統物理實驗課的不足，引導學生進行課前預習、實驗探究，課后復習都有重要的意義。