攝像在物理實驗教學中的運用

余少敏

摘? ?要：介紹攝像在物理實驗教學中的運用及其優點，介紹攝像在實驗考核教學中的運用。

關鍵詞：攝像;物理實驗教學;教學運用

錄像教學由于直觀、形象、內容豐富、音像并茂等優點，深受大家的歡迎。教師結合自己的教學實際，攝錄一些實用的錄像教材或將攝像機直接用到課堂上，能有效提高教學質量。在教學上平常攝錄些示范課、優質課或微課，是教研、教改活動的有力措施。這方面，如果對一般教師，尤其新教師也能攝錄一、二節課，然后看看自已上的課，或做教研活動的內容，這對提高新教師的課堂質量會有很大幫助。至于如何把攝像更廣泛地用到實驗教學上，在這里提出幾點看法供參考。

1? 用于增大演示實驗的可見度

有的物理實驗的可見度小，只有前面幾位學生能看到，大部分學生看不清，如果通過攝像機或手機攝錄，就能在教學視屏上看到放大的實驗效果。如：做晶體傳熱的各向異性的演示實驗，由于云母片涂上薄石蠟，透明度差，用幻燈投影不明顯。若用攝像，就能在視屏上讓學生都看清楚。用法如下：演示前把攝像機或手機用立腳架靠演示桌架好，通過適配器，把視頻輸出接在教學多媒體視頻上，攝像機鏡頭對準演示的位置上，并調在微距檔上，便可開始實驗。云母片上的石蠟要薄而均勻，熱針應放在云母片未涂石蠟的一面，在顯示上，就能看到石臘對著熱針的那一部分熔化，形成一個橢圓狀的蠟面。

同樣方法，也可看清觀察“布朗運動”的演示實驗。方法是用顯微鏡配合攝像機完成。即把攝像機的攝像鏡頭取下，將光電轉換耙對準顯微鏡的目鏡，觀察布朗運動的實驗方法不變，顯微鏡顯微倍數為760倍，觀察的液體可用黃廣告色，或藤黃細粉未溶于酒精等溶液。但需注意濃度適宜，顯微鏡的光源，要改為強光源。調整間距，之間需用黑紙遮，在教學視頻上就可清楚看到布朗運動現象。

2? 利用錄像慢速放像功能看清快速變化的實驗現象

有的實驗現象變化快，學生一時未能看清楚，可在實驗的同時用攝像機將它錄制，又立即用教學視頻軟件慢速重放給學生觀看，這樣能及時給學生講明物理現象。如：碰撞前后動量守恒的演示實驗，課本上選用簡易的實驗裝量，用兩個質量相等的金屬球做擺球，每一個球系兩根懸線，靜止時二球挨在一起。實驗開始，使B球偏高一個角度后放開，可看到兩球碰撞后，B球靜止，A球又上升到比原來略低一點的高度，又在未看清時，A球又擺回，這樣來回碰撞擺回，一時看亂了。若實時用攝像錄制，當場慢速重放，學生就能看的一清二楚，便于對概念的理解。

3? 攝錄實驗測試題，檢查學生實驗能力

在中學物理教學中，培養學生的實驗能力，是一項十分重要的任務。如何了解和評價學生的實驗能力，是一個值得重視的問題。目前采用方法是書面測試和實際操作，但都有一定局限性。書面測試簡便可行，可在較短時間內檢驗學生對多個實驗有關理論知識的掌握情況，但無法檢驗學生實際的操作能力。用實際操作方法，可說是一種比較理想的方法，可深入具體地檢驗學生有關實驗知識的掌握情況，較全面了解學生的實驗能力。但因學生人數多，這種方法工作量大，內容也有限，設備及師資條件不足。因此利用攝制實驗測試題來檢查，了解學生的實驗能力（雖然不如實際操作，但勝于書面測試）是可以嘗試的。具體方法是：根據教學大綱規定的實驗教學目標，把需檢查的物理實驗，按各個實驗的具體要求，從不同的角度，從各個方面，予以設計，編排攝制成錄像試題。檢查測試時，將錄像播放，重現真實的情境 （包括實驗儀器、實驗裝置、操作過程、實驗現象等） 配有錄音解釋、查詢等。學生必須在動態情境中觀察、思考、辯識、判斷、獲取必要的數據，進行正確的數據處理，得出實驗結果。按測試提出的問題，在答卷上作答，教師可根據作答的正確程度，來了解評價學生對物理實驗知識和技能的掌握情況。

如：檢測初中學生對“伏安法測電阻”實驗的掌握情況，可設計如下（任課教師可根據實際教學情況增減測試內容）：

（1）檢查學生對“伏安法測電阻”原理的理解及實驗方法。

在畫面上出現實驗用的器材：學生電源、直流安培計、直流伏特計、單刀開關、繞線電阻、導線，要求學生在答卷寫出該實驗根據的定律公式，并畫出測試的電路圖。

（2）檢查學生對電路+、一極的接法及操作過程。

在畫面上分別出現3位學生的實際操作過程（三位學生的電路圖分別如圖1，圖2，圖3），要求學生在觀察中辯識判斷那位同學是對的，那位學生學是錯，錯在那里？

（3）檢查學生對器材[○][A]、[○][V]表的檢查調試及串、并聯接法。

同樣在畫面上分別出現3位學生的接法，讓學生觀察、辯認判斷，畫面要有一段[○][A]、[○][V]表面的特寫：

學生1接法：? [○][A]表并聯，[○][V]表串聯，指針偏大于0

學生2接法：? [○][A]、[○][V]表都并聯，A表指針偏小于0

學生3接法： 接法正確，表指針都調零。

（4）檢查學生在選用測量范圍及實驗中出現的現象，要求學生找出原因：

學生1：接通電源，表針就超量程;

學生2：[○][V]表指針反偏;

學生3：[○][V]表有示數，[○][A]表無示數。

（5）檢查學生對實驗數據的讀取，分三次測試讓學生記錄三組數據，畫面特寫[○][A]、[○][V]表面。

（6）若有必要也可當場根據三組數據，算出測量值，并與真實比較，分析誤差。

這種測試、檢查，音像并行，學生容易接受，又是經攝錄，精制，情節緊，時間比實際分組實驗短，卻效率高，內容覆蓋面廣，可根據各任課教師的教學需要設計編排。雖然學生不是直接進行實際實驗操作，但通過畫面真實技巧的設置實驗情境，讓學生像身臨其境。

這種測試當中還具有規范操作的示范作用，又可運用錄像的特殊功能，根據實際需要選放內容及停放、重放等，使用靈活方便。

平時在教學中利用攝錄設備，積極積累一些教學素材，在課堂教學中適當插入這些素材視頻，結合軟件進行特效處理，如慢放、快進，圖像放大、縮小及音效處理等，可以有效提高教學效果，把抽象物理過程轉化成形象、直觀、易于理解的物理過程，從而提高學生學習的積極性。