初中物理拓展性實(shí)驗(yàn)微課的創(chuàng)作研究

邵邦武

摘 要： 開展拓展性實(shí)驗(yàn)是一種培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效手段，然而在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中受諸多因素制約，幾乎很少人愿意花課時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)拓展.因此，探究一種有效途徑來促進(jìn)開展拓展性實(shí)驗(yàn)是一件很有現(xiàn)實(shí)意義的事.筆者從微課中得到啟發(fā)，將“拓展性實(shí)驗(yàn)”和“微課”相融合，從微課的潛在優(yōu)勢出發(fā)，進(jìn)行拓展性實(shí)驗(yàn)微課的創(chuàng)作研究，解決了限制開展拓展性實(shí)驗(yàn)的難題，開創(chuàng)了一條開展拓展性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新思路.

關(guān)鍵詞： 實(shí)驗(yàn)微課;潛在優(yōu)勢;設(shè)計(jì)原則;創(chuàng)作內(nèi)容;應(yīng)用價(jià)值

在物理教學(xué)中，開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅僅是讓學(xué)生觀察現(xiàn)象得出規(guī)律，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，發(fā)展科學(xué)素養(yǎng).尤其是拓展性實(shí)驗(yàn)，不僅能進(jìn)一步幫助學(xué)生完善知識(shí)結(jié)構(gòu)，更能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神.然而，在當(dāng)前的初中物理教學(xué)中，受諸多因素制約，拓展性實(shí)驗(yàn)的開展少之又少.研究采用有效方法克服不利因素，推廣開展拓展性實(shí)驗(yàn)是一項(xiàng)具有現(xiàn)實(shí)意義的工作.

1 制約拓展性實(shí)驗(yàn)開展的因素

從事物理教學(xué)的教師都明白物理課程是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在教學(xué)方式上要注重科學(xué)探究，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力.然而在實(shí)際落實(shí)時(shí)卻遇到很多困難：首先，城鄉(xiāng)實(shí)驗(yàn)條件發(fā)展不平衡，應(yīng)試教育與素質(zhì)教育觀念沖突，教師個(gè)人新意識(shí)不高、動(dòng)手能力不強(qiáng)等因素，造成相當(dāng)一部分教師仍然存在重理論輕實(shí)驗(yàn)的思想，教學(xué)上普遍采用講授法，不做或少做實(shí)驗(yàn);其次，也有一部分教師十分重視實(shí)驗(yàn)，但是受課時(shí)制約，便沒有真正落實(shí)探究實(shí)驗(yàn)，而采用驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，或者只是形式上按部就班地走完探究的各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)際上沒有給學(xué)生留出足夠的實(shí)驗(yàn)時(shí)間和拓展發(fā)展的空間;再則，開展拓展性實(shí)驗(yàn)往往會(huì)涉及到實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新，這種創(chuàng)新和制作并非每位教師都樂意或有能力去創(chuàng)作，所以開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)也只停留在現(xiàn)有器材的層面上，會(huì)進(jìn)行拓展性實(shí)驗(yàn)的教師少之又少.這勢必造成優(yōu)秀學(xué)生的探究欲望得不到滿足，也錯(cuò)失了訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)新能力的良好時(shí)機(jī)，扼殺了學(xué)生的創(chuàng)新能力，對創(chuàng)新人才的培養(yǎng)相當(dāng)不利.如何改變這種現(xiàn)狀，利用微課可以解決這種矛盾，可以讓學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)，提升探究能力.

2 拓展性實(shí)驗(yàn)微課的潛在優(yōu)勢

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，尤其是可汗學(xué)院的教育模式在全球迅速走紅后，“微課”這個(gè)新寵兒在教育領(lǐng)域應(yīng)運(yùn)而生.“微課”，就是微型視頻課程，又名微課程，是以短小的教學(xué)視頻為主要載體，針對某個(gè)學(xué)科知識(shí)點(diǎn)（如重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)、考點(diǎn)等）或教學(xué)環(huán)節(jié)（如學(xué)習(xí)活動(dòng)、主題、實(shí)驗(yàn)、任務(wù)等）而設(shè)計(jì)開發(fā)的一種情景化、支持多種學(xué)習(xí)方式的新型網(wǎng)絡(luò)課程資源[1].將拓展性實(shí)驗(yàn)制作成微課，作為一種輔助教學(xué)的方式引入到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，能夠解決諸多限制拓展實(shí)驗(yàn)開展的難題，開創(chuàng)一條實(shí)驗(yàn)教學(xué)新思路.

2.1 微課是基于網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的課程資源

隨著現(xiàn)代把流媒改成微課社會(huì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和移動(dòng)終端的普及，這種以微課形式展示的碎片化的教學(xué)資源，為學(xué)生提供個(gè)性化學(xué)習(xí)方式，不受時(shí)間和空間限制，非常有利于學(xué)生移動(dòng)學(xué)習(xí)，很好地解決因課時(shí)不足怕影響教學(xué)進(jìn)度而不敢開展拓展實(shí)驗(yàn)的問題.

2.2 微課以短小的教學(xué)視頻為主要載體

針對某一知識(shí)點(diǎn)或問題進(jìn)行講解，重點(diǎn)突出，針對性強(qiáng).而拓展性實(shí)驗(yàn)是以原有的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，針對某一方面（實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)對象、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模┗虼嬖趩栴}進(jìn)行拓展，這樣的內(nèi)容與微課的取材不謀而合，用微課的形式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)拓展性實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)不失為一好方式.

2.3 拓展性實(shí)驗(yàn)微課的特點(diǎn)

拓展性實(shí)驗(yàn)微課內(nèi)容新穎，短小精悍，時(shí)間短，能夠吸引學(xué)生聚焦學(xué)習(xí)，有效克服因注意力不容易持久，學(xué)習(xí)效率低下的問題.

（4）個(gè)人或團(tuán)隊(duì)制作的優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)微課可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)共享，很好地解決了因?qū)嶒?yàn)儀器短缺和教師個(gè)人創(chuàng)新能力欠缺導(dǎo)致無法開展拓展性實(shí)驗(yàn)的難題.

3 拓展性實(shí)驗(yàn)微課的設(shè)計(jì)原則

微課內(nèi)容設(shè)計(jì)都有很強(qiáng)的針對性，體現(xiàn)短、精、簡的特點(diǎn).拓展性實(shí)驗(yàn)微課內(nèi)容設(shè)計(jì)上除了滿足一般微課特點(diǎn)外，還要體現(xiàn)學(xué)科本位特征，突出拓展實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新性.拓展性物理實(shí)驗(yàn)是從學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)出發(fā)，以原有的實(shí)驗(yàn)理論作為切入點(diǎn)，對原有實(shí)驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)對象、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蟮确矫孢M(jìn)行拓展，提出新的實(shí)驗(yàn)課題，新課題包括新的實(shí)驗(yàn)理論和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想[2].因此制作這類實(shí)驗(yàn)微課時(shí)，不能簡單地把原實(shí)驗(yàn)的過程錄制成一個(gè)片斷.它應(yīng)該從進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生探究能力的需求出發(fā)，在原有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓展或創(chuàng)新，能夠給學(xué)生更多的收獲和啟發(fā).比如在探究“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)時(shí)，大多數(shù)教師都局限于探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件以及感應(yīng)電流方向與什么因素有關(guān).而對于感應(yīng)電流大小與什么因素有關(guān)，則探究得比較少，針對這一情況，把實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步拓展，將磁場強(qiáng)弱、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)快慢、導(dǎo)體粗細(xì)等這些因素的探究錄制成微課，對學(xué)習(xí)者來說就很有意義，即拓展思維、增進(jìn)理解，又完善了知識(shí)體系.所以在進(jìn)行拓展實(shí)驗(yàn)微課制作時(shí)，內(nèi)容呈現(xiàn)上不能只是將教材原有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行簡單再現(xiàn)，而更多的是要能對實(shí)驗(yàn)的某些方面進(jìn)行拓展和創(chuàng)新，創(chuàng)設(shè)了一種新的研究性學(xué)習(xí)情境，以新思維、新視角引導(dǎo)學(xué)習(xí)者進(jìn)行新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和研究.

4 拓展性實(shí)驗(yàn)微課的內(nèi)容來源

創(chuàng)制拓展性物理實(shí)驗(yàn)微課可以從兩個(gè)方面進(jìn)行內(nèi)容設(shè)計(jì).一方面是以原物理實(shí)驗(yàn)為探索起點(diǎn)，從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)條件等方面對初中物理的重要實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展設(shè)計(jì)，創(chuàng)設(shè)了一種新的研究性學(xué)習(xí)情境，學(xué)生需要運(yùn)用科學(xué)研究方法進(jìn)行新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和研究，并從中發(fā)現(xiàn)新規(guī)律，解決新問題.比如，進(jìn)行“伏安法測電阻”實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了利用常規(guī)方法——同時(shí)提供電壓表和電流表，讓學(xué)生進(jìn)行測量外，還可以從實(shí)驗(yàn)條件上進(jìn)行拓展，即只提供一個(gè)電表，又該如何進(jìn)行測量？對于這樣的拓展實(shí)驗(yàn)因受課時(shí)制約，很少能讓學(xué)生真正動(dòng)手探究，所以一般都是進(jìn)行理論設(shè)計(jì)和分析.如果將這種拓展實(shí)驗(yàn)制作成微課讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，不僅是對理論設(shè)計(jì)的最好驗(yàn)證，讓學(xué)生真正理解信服，更能夠讓學(xué)生在多種探究方案（有十多種方案）中感受探究方法的奇妙，激發(fā)學(xué)生的探索欲望.另一方面是從教學(xué)難點(diǎn)或?qū)W生感到困惑的知識(shí)點(diǎn)出發(fā)，創(chuàng)設(shè)一個(gè)實(shí)驗(yàn)情境，運(yùn)用創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展說明，幫助學(xué)生掃清學(xué)習(xí)障礙.例如：在探究物體浮沉條件應(yīng)用時(shí)，教材中只局限于探究潛水艇的浮沉原理，對于魚的浮沉則沒有作要求，而學(xué)生又常認(rèn)為兩者的原理相同，其實(shí)兩者有本質(zhì)的區(qū)別，如何讓學(xué)生真正理解這個(gè)疑難點(diǎn)呢？可以通過自制實(shí)驗(yàn)器材，分別對潛水艇和魚的浮沉原理進(jìn)行拓展探究，并制作成微課，使學(xué)習(xí)者在觀賞生動(dòng)又有趣的實(shí)驗(yàn)中真正理解會(huì)兩者原理的不同.

5 拓展性實(shí)驗(yàn)微課的創(chuàng)作流程

制作拓展性實(shí)驗(yàn)微課與制作一般的微課的流程基本相同，一般是采用錄頻軟件（Camtasia Studio）+PPT，具體創(chuàng)作流程如下：①先選好需要拓展的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，精心構(gòu)思教學(xué)思路.②根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，編寫言簡意賅的腳本（包括引出課題、探究活動(dòng)、分析歸納、得出結(jié)論等在腳本中都要完整體現(xiàn)，這樣可以在錄制時(shí)更順利）.③根據(jù)腳本上網(wǎng)搜索所需的高清圖片、視頻和背景音樂等.④制作好創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)器材，并將實(shí)驗(yàn)探究的過程錄制完成，這是拓展實(shí)驗(yàn)微課的重點(diǎn)，該視頻不僅要能吸人眼球、給人啟發(fā)，還要滲透新思維和新方法，體現(xiàn)創(chuàng)新性.⑤根據(jù)搜集好的資料，開始制作精美的ppt文稿，將整個(gè)拓展實(shí)驗(yàn)的探究流程分步呈現(xiàn)（值得注意的是：之前錄制好的實(shí)驗(yàn)視頻可以不要插入PPt演示文稿中，可在后期制作時(shí)導(dǎo)入到錄頻軟件中進(jìn)行靈活編輯）;⑥選擇一款錄屏軟件開始錄制，建議用Camtasia Studio ，它是一款專業(yè)的錄屏軟件，而且自帶有強(qiáng)大的編輯功能，所有后期制作都可以用該軟件進(jìn)行編輯.另外，在錄屏?xí)r如果不能一次流暢完成，可以進(jìn)行多次停頓，只需從講錯(cuò)、操作有誤或有瑕疵的地方進(jìn)行重新錄制，不必每次從頭開始，因?yàn)镃amtasia Studio 軟件有很強(qiáng)的剪輯功能，在后期制作時(shí)可以將講錯(cuò)或有瑕疵的片斷（包含某個(gè)字詞的音頻）剪掉，能夠?qū)崿F(xiàn)無痕對接，完美結(jié)合.⑦將錄制PPT完成的文件和之前錄好的實(shí)驗(yàn)視頻以及背景音樂等都導(dǎo)入到Camtasia Studio素材庫中，并將相關(guān)內(nèi)容移動(dòng)到軌道上進(jìn)行編輯（詳細(xì)操作請參考Camtasia Studio軟件使用說明），時(shí)長盡量控制在8分鐘以內(nèi)，時(shí)間太長，觀看者的注意力不易集中，微課也失去短、精、簡的意義.最后導(dǎo)出為MP4格式就大功告成了.

5 拓展性實(shí)驗(yàn)微課的應(yīng)用價(jià)值

通過研究和實(shí)際應(yīng)用，拓展性實(shí)驗(yàn)微課的價(jià)值得到了驗(yàn)證，其價(jià)值主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

5.1 學(xué)術(shù)價(jià)值

拓展性實(shí)驗(yàn)微課的設(shè)計(jì)以皮亞杰、皮魯納等人的認(rèn)知——發(fā)展學(xué)說為依據(jù)，在學(xué)生原有認(rèn)知基礎(chǔ)上，挖掘符合學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”的問題引導(dǎo)讓學(xué)生去探究解決，當(dāng)學(xué)生成功解決一個(gè)問題后，又在學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)拓展出新的情景和問題，使學(xué)生不斷去順應(yīng)，不斷地達(dá)到新的平衡.這種采用反復(fù)漸進(jìn)循環(huán)的探究即降低實(shí)驗(yàn)難度，提高成功率，又能充分發(fā)揮學(xué)生的探究天性，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的重要途徑，對于豐富物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)理論和提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)創(chuàng)新人才，均具有重要的意義.

5.2 應(yīng)用價(jià)值

經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)之后，拓展性實(shí)驗(yàn)微課，縮短了課程的長度，讓知識(shí)點(diǎn)更明確，內(nèi)容更凝練，不拖沓不含混，更易于學(xué)生理解和接受[3].再則，它是專門為學(xué)生量身定制的，突顯“因材施教”特點(diǎn)，更受學(xué)生的喜愛.而且它改變了傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式，利用移動(dòng)終端能讓學(xué)習(xí)者隨時(shí)隨地，自由掌控學(xué)習(xí)節(jié)奏，真正成為學(xué)習(xí)的主人.無論是從滿足學(xué)生多元化學(xué)習(xí)的需要，還是達(dá)成資源共享，供同行借鑒學(xué)習(xí)，拓展性實(shí)驗(yàn)微課都有著廣闊的應(yīng)用前景.

總之，將“拓展性實(shí)驗(yàn)”和“微課”相結(jié)合，進(jìn)行拓展性實(shí)驗(yàn)微課的設(shè)計(jì)和制作，能把兩者優(yōu)勢充分發(fā)揮，即滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，又是傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)的一種重要補(bǔ)充和資源拓展.研究制作一個(gè)系列的初中物理拓展性實(shí)驗(yàn)精品微課，不僅開創(chuàng)了一條實(shí)驗(yàn)教學(xué)新思路，而且能觸動(dòng)更多的一線教師重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)、關(guān)注實(shí)驗(yàn)的拓展，更好的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力.

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