微課在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用分析

何麗

摘要：微課正在以一種新型的課程資源而廣為課程教學(xué)所引用，它以其短小精悍的特點(diǎn)而應(yīng)用于教學(xué)之中，成為我國基礎(chǔ)教育信息化資源應(yīng)用的重要手段和新型方式，它支持翻轉(zhuǎn)課堂、混合學(xué)習(xí)、碎片化學(xué)習(xí)等新型教學(xué)方式。在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以融合微課模式，將高中物理知識(shí)中抽象的、概括的內(nèi)容用微課資源進(jìn)行清晰的展示，更好地吸引學(xué)生的注意力，提高高中物理實(shí)驗(yàn)效果。

關(guān)鍵詞：高中物理 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 微課

隨著課程改革的不斷深入，我國的基礎(chǔ)教育理念進(jìn)行了全面的更新和改進(jìn)，在以學(xué)生為主體的教學(xué)理念下，注重培養(yǎng)學(xué)生的自主思考、自主探究的學(xué)習(xí)能力。在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，提倡以學(xué)生為實(shí)驗(yàn)主體，在實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行探究性的自主操作。同時(shí)，由于微課資源的引入，高中物理實(shí)驗(yàn)中的要素細(xì)節(jié)更加清晰化和具體化，學(xué)生對于物理實(shí)驗(yàn)過程中的儀器構(gòu)造、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、操作注意事項(xiàng)等，都能夠有自主的觀察和自主的思考時(shí)間。在學(xué)生自主探究實(shí)驗(yàn)過程中，激發(fā)出學(xué)生的創(chuàng)新思維，提升學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)水平。

一、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀及問題剖析

高中物理實(shí)驗(yàn)需要對實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理進(jìn)行了解，并對實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)進(jìn)行思考，在學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)、操作實(shí)驗(yàn)的過程中不斷地分析、改進(jìn)和優(yōu)化。然而，在實(shí)際情況中，物理實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)與操作卻存在問題：第一，在物理實(shí)驗(yàn)的課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)中，學(xué)生的預(yù)習(xí)效果不到位，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)要求的標(biāo)準(zhǔn)，這與學(xué)生的自學(xué)能力有較大的關(guān)聯(lián)，有些實(shí)驗(yàn)原理過于復(fù)雜，學(xué)生單憑課本上的簡單介紹無法有清晰、全面的了解。因此，在課前預(yù)習(xí)時(shí)，存在對物理實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)不足的問題。第二，物理實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間受限。在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，受到實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)環(huán)境的限制，學(xué)生只能面對課本上的儀器、圖片自己想象實(shí)驗(yàn)步驟，由于操作實(shí)驗(yàn)的時(shí)間較短，學(xué)生無法深刻記憶實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及操作過程和實(shí)驗(yàn)原理的論證等。

二、微課的概念及在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢分析

微課教學(xué)模式在教育范圍內(nèi)得到廣泛運(yùn)用，它支持翻轉(zhuǎn)課堂、混合學(xué)習(xí)和碎片化學(xué)習(xí)等新型學(xué)習(xí)方式，以設(shè)計(jì)短小、視頻載體環(huán)境的新型網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化資源包，與教學(xué)資源進(jìn)行結(jié)合，學(xué)生可以借助微課完成自主學(xué)習(xí)的知識(shí)建構(gòu)過程。微課的應(yīng)用模式主要有：（1）翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。教師通過微課預(yù)設(shè)任務(wù)，學(xué)生可以自主預(yù)習(xí)微課內(nèi)容，自主提出疑問，并完成知識(shí)的架構(gòu)。（2）課堂差異化教學(xué)模式。學(xué)生由于個(gè)性知識(shí)的差異性特點(diǎn)，對于教師課堂上的教學(xué)任務(wù)無法順利完成，可以運(yùn)用微課資源進(jìn)行課堂知識(shí)的回顧和復(fù)習(xí)，自己反復(fù)消化課堂內(nèi)容，最終完成課堂知識(shí)的建構(gòu)。（3）課外輔導(dǎo)答疑。

微課應(yīng)用于高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中具有無可比擬的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在：（1）實(shí)現(xiàn)高效的物理實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)。微課是以視頻為載體的新型模式，它可以拍攝記錄連續(xù)的圖片，清晰地拍攝出各個(gè)實(shí)驗(yàn)部件的狀態(tài)，呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)化的視頻圖像，學(xué)生可以通過微課視頻片段，對物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和物理實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行整合利用，生成以物理實(shí)驗(yàn)為主題的“專題資源包”，其中包括物理實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作過程、實(shí)驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)處理、儀器實(shí)驗(yàn)誤差等，這些“專題資源包”可以展現(xiàn)不同的主題，形成不同的微課與物理實(shí)驗(yàn)的整合，幫助學(xué)生利用每一個(gè)“專題資源包”集中解決一個(gè)問題，體現(xiàn)了“一片一問題”的針對性效果，使物理實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)與教學(xué)資源充分吻合，提高學(xué)習(xí)效率。（2）實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化的學(xué)習(xí)方式。學(xué)生可以利用移動(dòng)手機(jī)終端，針對豐富的微課內(nèi)容，進(jìn)行一對一的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以利用微課的情境化、可視化和數(shù)字化優(yōu)勢，進(jìn)行自主選擇，實(shí)現(xiàn)個(gè)性所需的學(xué)習(xí)方式。如，對于理論知識(shí)欠缺的學(xué)生，可以利用微課的不同“專題資源包”，集中學(xué)習(xí)其對應(yīng)的原理；對于儀器不熟悉的學(xué)生，可以利用微課的“專題資源包”觀看儀器部分的視頻。這種因材施教的個(gè)性化教學(xué)方式，能使學(xué)生不受時(shí)間和空間的限制，進(jìn)行隨時(shí)隨地的微課物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。

三、微課在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

微課在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化的探究式教學(xué)，具體設(shè)計(jì)可以通過微課視頻來實(shí)現(xiàn)。

案例1：讓學(xué)生初步認(rèn)識(shí)DIS，并實(shí)施DIS實(shí)驗(yàn)。首先，向?qū)W生介紹DIS的構(gòu)成，通過手機(jī)拍攝視頻展示傳感器、數(shù)據(jù)采集器的具體操作方法，為后續(xù)的DIS實(shí)驗(yàn)的具體探究做實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。其次，開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。第一，介紹DIS實(shí)驗(yàn)。它又名數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，是用各種傳感器替代傳統(tǒng)的測量儀表，再將數(shù)據(jù)采集器中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)中，用實(shí)驗(yàn)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)處理。第二，認(rèn)識(shí)DIS。它的各組成部分有：（1）數(shù)據(jù)采集器：它是傳感器和計(jì)算機(jī)之間聯(lián)系的橋梁。（2）傳感器：可以用圖片的形式展示，并用視頻進(jìn)行配音介紹：①力傳感器，用以測量力的大?。虎趬簭?qiáng)傳感器，用以測量氣體壓強(qiáng)；③光電門傳感器，它用以記錄一定長度的運(yùn)動(dòng)物體，記錄該物體遮攔光路的時(shí)間；④聲波傳感器，用以測量聲音的頻率；⑤位移傳感器，用以超聲波發(fā)射和接收；⑥磁感應(yīng)強(qiáng)度傳感器，它內(nèi)置有磁敏元件，用以測量磁感應(yīng)強(qiáng)度；⑦溫度傳感器，與溫度計(jì)類似；⑧電流傳感器和電壓傳感器，用以測量電流和電壓的方向。（3）各部件之間的連接，可以用手機(jī)進(jìn)行拍攝。① 數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)之間的連接方法：將數(shù)據(jù)采集器上的USB接口和計(jì)算機(jī)的接口相聯(lián)即可。②數(shù)據(jù)采集器和傳感器的連接：數(shù)據(jù)采集器上有四個(gè)數(shù)據(jù)通道，其中任一個(gè)通道都可以與傳感器的USB接口相聯(lián)。認(rèn)識(shí)了DIS之后，學(xué)生自主觀看微課視頻進(jìn)入到具體的實(shí)驗(yàn)中。

案例2：讓學(xué)生在高中物理實(shí)驗(yàn)中探究作用力和反作用力的關(guān)系。（1）實(shí)驗(yàn)思路：通過日常生活實(shí)例引入作用力和反作用力，比較傳統(tǒng)的彈簧測力計(jì)和傳感器探究的優(yōu)劣勢，繼而通過手機(jī)拍攝的視頻，展示其物理實(shí)驗(yàn)原理和操作過程。（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程：①日常生活實(shí)例引入概念：兩個(gè)學(xué)生相互推搡，在一個(gè)學(xué)生用力推另一名學(xué)生之時(shí)，自己也會(huì)向后退一段距離，由此可以感知，兩者的作用是相互的，繼而引出作用力和反作用力的概念。②比較彈簧計(jì)和傳感器之間的差別：傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中用彈簧測力計(jì)來進(jìn)行讀數(shù)，要受到測力計(jì)必須處于靜止的局限。而傳感器則可以不受任何運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的制約，可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地記錄力變化的狀態(tài)。③手機(jī)拍攝的視頻可以展現(xiàn)傳感器探究實(shí)驗(yàn)的具體過程：連接數(shù)據(jù)采集器、兩個(gè)傳感器和計(jì)算機(jī)的端口，進(jìn)入計(jì)算機(jī)“力的相互作用”的軟件，進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和圖線分析，將傳感器調(diào)零，再將兩個(gè)傳感器對拉或?qū)?，?jì)算機(jī)的軟件都可以清晰地記錄下每一瞬間的作用力的變化大小和變化方向。為了更清晰地觀察實(shí)驗(yàn)，可以選取其中一條圖線，將其設(shè)為鏡像顯示，可以明顯地區(qū)分作用力和反作用力的方向。④設(shè)置問題：相互作用的物體，它們的作用力和反作用力存在怎樣的關(guān)系？這種關(guān)系與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)嗎？

總之，微課應(yīng)用于高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以為高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供數(shù)字化的資源，也為知識(shí)程度不同的學(xué)生提供了更多的思考時(shí)間。學(xué)生可以利用微課資源進(jìn)行自主選擇，根據(jù)自己的知識(shí)認(rèn)知情況進(jìn)行微課物理實(shí)驗(yàn)的回放，從而實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)。它具有傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)無可比擬的優(yōu)勢，對于高中物理實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)和操作、總結(jié)等具有不可小覷的價(jià)值和意義。自主運(yùn)用微課資源，能夠增強(qiáng)學(xué)生對高中物理實(shí)驗(yàn)的興趣，促使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中獨(dú)立思考，主動(dòng)學(xué)習(xí)。