實驗微課在初中物理教學(xué)中的運用

周江 邢海根

[摘要]實驗既是物理教學(xué)的重要途徑，也是物理課程的重要內(nèi)容。實驗微課是新型網(wǎng)絡(luò)課程資源，它的開發(fā)運用是初中物理實驗教學(xué)的擴充，是實驗教學(xué)方式的創(chuàng)新。一方面，良好的實驗微課可以極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，開闊學(xué)生獲取實驗知識的視野：另一方面，教師通過開發(fā)多種形式的物理實驗微課，可以促進自身專業(yè)發(fā)展，拓展實驗教學(xué)內(nèi)容。實驗微課對初中物理教學(xué)具有積極意義。

[關(guān)鍵詞]實驗微課;物理教學(xué);運用

[中圖分類號] G633.91

[文獻標識碼] A

[文章編號] 1674-6058（2020）14-0036-02

在初中學(xué)段，學(xué)生的認知方式原本就應(yīng)有眼、耳、手、腦等多感官的協(xié)同作用。如果離開了實驗，就關(guān)閉了學(xué)生認識世界的有效通道。演示實驗和分組實驗是初中物理實驗的主要形式，但是其中的許多實驗，學(xué)生不能動手去做，甚至有的教師的演示實驗也不能很好完成。因此學(xué)生很難抓住初中物理課程的“牛鼻子”，不能在自主實驗中體悟。物理實驗微課就是將課本實驗知識完善、深化和創(chuàng)新，在大量的實踐基礎(chǔ)上還原物理實驗的全過程，學(xué)生在創(chuàng)新實驗中自我發(fā)展，放飛科學(xué)夢想，登攀科學(xué)高峰。

一、初中物理教學(xué)中實驗微課的運用

1.教學(xué)情境類實驗微課的運用

初中物理每個環(huán)節(jié)都可能有引入新課的事例，如果教師平鋪直敘地引入，學(xué)生的興趣就不會很大，而恰當?shù)膶嶒炍⒄n可以創(chuàng)設(shè)問題情境，就可以收到意想不到的教學(xué)效果，所以教師應(yīng)該多開發(fā)教學(xué)情境類實驗微課。例如，在《認識內(nèi)能》的教學(xué)中，播放自制火箭的發(fā)射創(chuàng)新實驗短片，學(xué)生馬上就被吸引了。于是，學(xué)生提㈩疑問：火箭為什么能夠發(fā)射？很輕松地導(dǎo)人新課。又如，在《大氣壓強》的教學(xué)中，播放馬德堡半球創(chuàng)新實驗微課，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在這樣的教學(xué)氛圍中，學(xué)生會很快進入角色，極大地提高了課堂教學(xué)效果。本課題組開發(fā)的該系列實驗微課還有簡易桿秤、慣性抽紙、打火機開關(guān)電燈、螺旋舉重器、液壓機、自制潛水艇、簡易噴泉、自制照相機、望遠鏡、馬德堡半球等。

2.課本演示實驗和分組實驗類實驗微課

初中物理課本有許多精彩的演示實驗和分組實驗，實際教學(xué)中，由于受儀器限制或者環(huán)境的影響或者空間的影響，導(dǎo)致無法在課堂上演示。對于這些無法演示或可操作性較差的實驗，教師可以開發(fā)一些相應(yīng)的實驗微課進行教學(xué)，這樣學(xué)生就會學(xué)得輕松，教師也會教得更輕松。例如，托里拆利實驗，由于水銀有毒，再加上裝水銀需要較長的時間排空氣，非常耽誤課堂時間，不容易完成教學(xué)任務(wù)，對此就可以通過播放托里拆利的實驗微課來開展教學(xué);小孔成像和光的反射和折射實驗，由于外界光線強，干擾大，也可以通過此類微課教學(xué)。本課題組開發(fā)的該系列實驗微課有固體的擴散、原子的結(jié)構(gòu)、原子的裂變和聚變、天體運動、分子運動、抽水機、摩擦樁、自制測力計、竹管井、壓縮式噴霧器、托里拆利實驗、發(fā)電機等。

3.抽象概念類實驗微課的運用

初中物理中有些實驗現(xiàn)象和過程往往比較復(fù)雜，僅僅用語言描述，學(xué)生很難理解，不能在頭腦中形成感性認識。對于抽象概念類實驗，可以運用仿真實驗開發(fā)實驗微課，利用Flash將各種實驗做成動畫進行模擬演示。例如，在電壓和電流的教學(xué)中采用動畫教學(xué)，運用類比法將電壓、電流分別與水壓、水流類比，觀察電荷定向運動形成電流的動畫，學(xué)生就非常容易理解電流的形成過程及原因。又如，模擬光的傳播路徑，解釋小孔成像、日食、月食的形成原因，這樣可以使物理現(xiàn)象可視化，給學(xué)生提供一種生動直觀的視聽體驗，縮短學(xué)生同化知識的時間，充分發(fā)揮創(chuàng)新實驗微課的表現(xiàn)力、可控性和靈活性。本課題組開發(fā)的該系列創(chuàng)新實驗微課有小孔成像、串并聯(lián)電路電流的路徑、通電線圈中的磁場、飛機的升降、電荷的移動、色光的混合、磁感線等。

4.數(shù)字化實驗微課的運用

數(shù)字化實驗系統(tǒng)是通過傳感器完成實驗數(shù)據(jù)的實時高精度采集，并由連接的計算機來快速完成數(shù)據(jù)的處理，從而展示真實的物理實驗過程和結(jié)果的系統(tǒng)。如果把數(shù)字化實驗過程制成微課，開展教學(xué)，就會使物理實驗課堂變得輕松而高效。許多初中物理實驗都可以通過數(shù)字化實驗系統(tǒng)加以完成，例如用磁懸浮和傳感器研究真空不能傳聲、用溫度傳感器探究水的沸騰和氣體做功的熱效應(yīng)、用力傳感器研究力的作用是相互的、用電流傳感器探究串并聯(lián)電路中的電流規(guī)律等，所以加強數(shù)字化實驗微課的開發(fā)是非常必要的。本課題組開發(fā)的該系列創(chuàng)新實驗微課有：探究電流與電壓的關(guān)系、探究磁鐵周圍的磁場、探究影響液體壓強的因素、測量大氣壓強、伏安法測電阻、晶體的熔化特點等。

二、初中物理實驗微課的價值

實驗微課可以有效地對課本實驗內(nèi)容進行創(chuàng)新與擴充，同時激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，對教師、學(xué)生及實驗教學(xué)都有非常大的好處，它是對傳統(tǒng)實驗教學(xué)的一種非常重要的補充和資源拓展。

1.促進教師的專業(yè)發(fā)展

教師利用實驗微課教學(xué)，要求教師的專業(yè)能力必須過硬，要求教師對教材實驗內(nèi)容和難點掌握比較透徹，同時要求教師有較強的實驗創(chuàng)新能力和動手能力，而且語言必須要精練流暢，具有邏輯性，這樣才能制作出短而精的實驗微課。利用實驗微課進行教學(xué)，可以提高教師的自身教學(xué)水平，通過學(xué)生的反饋發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的不足，從而發(fā)現(xiàn)問題，總結(jié)經(jīng)驗，改進方法，優(yōu)化自己的教學(xué)行為。教師在制作實驗微課的過程中，共享了資源、查閱了資料、觀看了視頻、豐富了知識、拓展了視野、提升了能力，從而促進了教師的專業(yè)發(fā)展。

2.拓展實驗的教學(xué)內(nèi)容

實驗微課可以大大激發(fā)學(xué)生的好奇心，提高他們的學(xué)習(xí)興趣。因為興趣是最好的老師，所以可以從根本上解決學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度問題。通過實驗微課對學(xué)生大腦的刺激，使學(xué)生的腦、心、眼等同時運作，全身心投入到學(xué)習(xí)中。例如，對物態(tài)變化的教學(xué)，如果只用語言來描述六種物態(tài)變化，那么在學(xué)生的大腦中就不容易得到一個形象化的物態(tài)變化結(jié)構(gòu)模型。播放實驗微課，學(xué)生就會很容易地理解：冰化成水的過程被稱為熔化;水結(jié)成冰的過程被稱為凝固;水變成水蒸氣的過程是汽化;水蒸氣變成霜的過程是凝華。通過視頻生動而形象地呈現(xiàn)，再配合書本上的語言描述和教師的講解，學(xué)生會記得更牢，不容易忘記。因此，實驗微課的開發(fā)對初中物理實驗教學(xué)可以起到很好的拓展作用。

3.改變教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的方式

實驗微課可以改變教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。課前，教師將微課發(fā)給學(xué)生，學(xué)生可在家觀看，進行課前預(yù)習(xí)，然后自主進行創(chuàng)新實驗，使常態(tài)化的物理課堂得到有效的補充和拓展。傳統(tǒng)的演示實驗都是教師在講臺上做的，由于空間限制、視角的影響，導(dǎo)致有的學(xué)生不容易看到，但實驗微課都是教師精心設(shè)計準備的，可以把一些不容易看到的現(xiàn)象進行特寫或者放大處理。例如，在講解“認識電路”時，如果采取傳統(tǒng)的教學(xué)模式，教師在介紹知識點時進行演示實驗，后面學(xué)生很難看到具體的實驗過程。為了提高實驗效果，可以制作實驗微課視頻，對實驗器材進行介紹，并且說明各個器材之間的連接，通過微課視頻展示整個電路的連接過程。在上課之前，將微課視頻先發(fā)給學(xué)生觀看，課堂上學(xué)生參與度也會很高，有的學(xué)生會主動提出想要連接線路，課堂氛圍非常好，達到了事半功倍的效果。

總之，實驗微課開發(fā)是初中物理實驗教學(xué)的一種有效補充，并不是丟棄課本上的演示實驗和分組實驗，而是在此基礎(chǔ)上加以改進和創(chuàng)新，它豐富了初中物理實驗教學(xué)內(nèi)容，彌補了傳統(tǒng)實驗教學(xué)方式的不足，使初中物理課堂教學(xué)更具有科學(xué)性。通過實驗微課的開發(fā)和運用，教師可以更合理地開展初中物理教學(xué)，使學(xué)生掌握更多的物理文化知識，更好地培育學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

[參考文獻]

[1]湯金波，湯老師創(chuàng)新物理實驗室[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2019.

[2]李佃臺，淺析如何創(chuàng)新初中物理實驗教學(xué)方法[J].中華少年，2019（17）：184.

[3]汪瑞平.微課在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].考試周刊，2019（49）：169.

（責(zé)任編輯 易志毅）

[基金項目]本文系安徽省教育信息技術(shù)研究2019年度立項課題“物理創(chuàng)新實驗微課的開發(fā)與應(yīng)用于課堂教學(xué)的研究”（立項號：AH2019031）的階段性研究成果。