微課在初中物理實驗教學中的應(yīng)用

陳佳亮

摘要 作為現(xiàn)代化信息技術(shù)和新課改共同作用下的產(chǎn)物，微課對高中物理教學產(chǎn)生重大影響。以其主題明確、資源豐富、短小精悍、圖文并茂、音視頻兼具等優(yōu)勢，有利于充分調(diào)動學生參與物理實驗探究的積極性，有針對性地幫助學生掌握實驗的難點、重點和易錯點，增強物理實驗教學的效果。以人教版初中物理“電阻的測量”一課的教學為例，進行微課個案實踐。

關(guān)鍵詞 初中物理；實驗；微課

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B

文章編號：1671—489X（2017）19—0140—03

1前言

隨著網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)的高速發(fā)展，各種微產(chǎn)品進入人們的生活、工作和學習之中。作為微產(chǎn)品在教育界的廣泛應(yīng)用，微課以其主題明確、資源豐富、短小精悍、圖文并茂、音視頻兼具等優(yōu)勢而備受人們的關(guān)注，并得到廣大初中物理教師的普遍使用。筆者在初中物理實驗教學實踐中大膽嘗試微課教學，充分調(diào)動學生參與物理實驗探究的積極性，并有針對性地幫助學生掌握實驗的難點、重點和易錯點，收到良好的教學效果。

2微課在初中物理實驗教學中的優(yōu)勢

微課有利于增強學生物理實驗設(shè)計能力 教師操作、學生旁觀是傳統(tǒng)物理演示實驗教學的主要形式，由于學生人數(shù)較多，教師的所有實驗操作過程并非每一個學生能夠觀察清楚。并且在實驗過程中，學生由于操作程序混亂，實驗難以達到預(yù)期的效果，加之一些潛在的危險因素，如果操作不當，將會對自己的人身安全造成損害。而將微課應(yīng)用于初中物理實驗中，不僅能夠減少實驗操作的不安全性，讓學生全面掌握實驗的注意事項，而且可以根據(jù)自己的學習需要，隨時隨地進行反復學習。

微課有利于培養(yǎng)學生的物理學習興趣 現(xiàn)代教學理念認為，教師應(yīng)運用多種教學方法進行實驗教學，以體現(xiàn)初中物理實驗的創(chuàng)造性、開放性以及自主性。在具體教學實踐中，教師可以根據(jù)某個教學環(huán)節(jié)或知識點制作一個范例性的微視頻，引導和鼓勵學生利用已有的物品設(shè)計一些與現(xiàn)實生活問題有著緊密聯(lián)系的實驗，讓學生在實驗操作中獲得成就感和學習的快樂。同時，隨著智能手機的普遍使用，教師可以鼓勵學生錄制自己的家庭實驗小微課，激發(fā)學生學習物理知識的興趣。

微課有利于推動教師專業(yè)發(fā)展 教師在微視頻的選題、課程內(nèi)容和相應(yīng)課程標準分析中，能夠客觀地反思自己的知識結(jié)構(gòu)，提高教學設(shè)計能力。同時，微課的制作勢必會讓教師接觸到計算機軟件，這在一定程度上有利于提高教師的信息技術(shù)能力。此外，教師在組織學生觀看視頻過程中，也是自己不斷學習和完善知識結(jié)構(gòu)的過程，從而有效提高教研水平和教學能力。

3初中物理實驗中微課的應(yīng)用

物理是一門與現(xiàn)實生活緊密相連的學科，在初中物理教學中常常涉及多種物理生活實驗，而物理生活實驗就是組織學生要利用身邊的資源學習物理知識，達到學以致用的目的。教師可以在微課中提出一個問題，讓學生根據(jù)要求將其探究過程錄制下來，并在上課時播放。由于是自己身邊的同學所做的實驗，對于那些沒有參與實驗的學生而言，他們會有很強的代入感，可以很好地理解知識，充分調(diào)動學習物理的積極性。

初中物理實驗一般情況下可分為演示實驗、分組實驗、探究實驗和生活實驗。其中演示實驗是教師以引領(lǐng)者的角色邊實驗邊講解，學生以思考者的角色邊觀察邊記錄的一種直觀教學現(xiàn)象。在初中物理實驗中，演示實驗主要應(yīng)用于一些小實驗、危險性實驗或存在潛在不安全因素的實驗中，如磁極間的相互作用實驗、托里拆利實驗、空氣壓縮引火儀實驗。如果將這類實驗制作成為微課，一方面可以鼓勵學生主動找到實驗器材，通過微視頻做引導，自行完成實驗，甚至可以將自己的實驗過程錄制成為視頻與同學共享，另一方面也保證了學生和教師的安全。

分組實驗是中考的重要考點，要求學生做出實驗報告、分析實驗誤差、評估實驗結(jié)果，在初中物理實驗教學中有著舉足輕重的作用。這類實驗對實驗操作要求很高，如果對實驗步驟或?qū)嶒瀮x器不夠熟練，則會在實驗過程中損壞儀器，甚至造成較大經(jīng)濟損失或人身傷害。如果將這類實驗制作成為微課，可以讓學生在實驗課前深入細致地了解實驗儀器、實驗注意事項以及實驗操作步驟，在思想上形成標準實驗規(guī)范操作。

探究實驗最大的特點是讓學生在結(jié)果未知的前提下，通過猜想、分析等進行探究或驗證一些開放性問題。如果將這類實驗制作成為微課，則不應(yīng)直接呈現(xiàn)實驗結(jié)果或整個實驗過程，而應(yīng)將實驗的側(cè)重點放置在研究物理問題的方法與手段上，注重實驗設(shè)計對學生設(shè)計的引導作用。

4初中物理實驗微課的設(shè)計原則

以學生為中心 教師設(shè)計的微課是為學生服務(wù)的，而學生的學習成果也是檢驗微課質(zhì)量的直接指標。在微課具體設(shè)計過程中，需要了解學生已有的知識結(jié)構(gòu)，掌握學生的學習偏好，只有這樣才能體現(xiàn)以生為本的教學理念。

以學科標準為依據(jù) 課程標準是微課設(shè)計的基礎(chǔ)和依據(jù)，而課程標準綜合考慮了物理實驗的培養(yǎng)目標、定位、內(nèi)容等因素。只有在微課設(shè)計、開發(fā)過程中緊緊結(jié)合初中物理學科標準，才能使微課資源更加具有實際教育價值。

以實際生活為背景 教學情境的創(chuàng)設(shè)要以學生的實際生活為背景，讓學生能夠聯(lián)系己學物理知識，找到解決實驗中遇到的問題的方法和途徑，才能培養(yǎng)學生學習的興趣。

教學內(nèi)容的適度分解 微課短小精悍，但在設(shè)計過程中不能隨意劃分知識點，應(yīng)在實驗內(nèi)容細化分解的基礎(chǔ)上，綜合考慮學生的特征和知識點的整體特性，如學習的動機、知識點的難易程度、與其他知識點之間的邏輯關(guān)系等。

5微課教學舉例：電阻的測量

前期分析 前期分析主要包括學生特征分析、教學內(nèi)容分析以及教學目標分析。“電阻的測量”是人教版物理九年級的內(nèi)容，而九年級的學生年齡以15歲為主，他們的思維逐漸向邏輯思維方面發(fā)展，并且在學習中能夠有意識地重組和分析所學內(nèi)容；但面臨升學的壓力，對于知識的梳理能力較差，并且不同程度地存在厭學情緒。因此，在微課教學中應(yīng)激發(fā)學生的興趣，讓他們真正成為課堂學習的主人。

同時，“電阻的測量”是歐姆定律在電學實驗中的綜合應(yīng)用，屬于學生自主動手實驗，其教學內(nèi)容主要是利用電流表、電壓表測定被測電阻兩端的電流和電壓，利用歐姆定律計算出被測電阻的阻值，教學的重點是電路圖的選擇、電路的連接以及相關(guān)數(shù)據(jù)的處理和收集。

此外，按照新課程三維目標，“電阻的測量”實驗課程的知識與技能主要包括：正確使用電流表、電壓表以及滑動變阻器；熟練掌握伏安法測電阻的實驗原理；理解和分析實驗過程中產(chǎn)生誤差的原因。過程與方法主要是：通過觀看微視頻，設(shè)計制訂實驗方案、實施實驗方案，并應(yīng)用實驗器材連接電路圖，掌握數(shù)據(jù)的收集與處理，學習和體會實驗的一般方法和步驟。情感態(tài)度價值觀主要是：培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、團隊合作精神、有效溝通能力和主動學習的習慣。

微課教學內(nèi)容的確定及微視頻的制作 按照教學內(nèi)容的整體性要求，結(jié)合前期分析，筆者在“電阻的測量”微課教學中設(shè)計了《伏安法測電阻電路連接》《伏安法測電阻實驗數(shù)據(jù)的收集和分析》兩個微課。

1）微課《伏安法測電阻電路連接》設(shè)計思路。

首先，復習實驗電路圖、實驗原理。通過提問的形式復習歐姆定律，并列舉出歐姆定律的變式，即U=IR或R=U/I，從而引入“電阻的測量”實驗原理。該過程大約需要50秒。

其次，選取和講解本次實驗所需要的器材，特別是滑動變阻器的作用和連接方式。如在講解滑動變阻器時，應(yīng)讓學生明白滑動變阻器連接的正確方式，全面總結(jié)滑動變阻器在實驗中的注意事項和滑片滑動過程中阻值的大小變化。該過程大約需要兩分鐘。

最后，連接好實物電路，閉合開關(guān)。如圖1所示，多次滑動變阻器的滑片，觀看電流表、電壓表的指針變化。該過程大約需要一分鐘。

2）微課《伏安法測電阻實驗數(shù)據(jù)的收集和分析》設(shè)計思路。

首先，設(shè)計數(shù)據(jù)記錄表格（表1）。在該實驗中，根據(jù)實驗原理R=U/I，實驗測量數(shù)據(jù)為電流表和電壓表數(shù)據(jù)，并且為了減少誤差，在實驗中應(yīng)多次測量U、I的數(shù)據(jù)，求出平均值。因此，筆者設(shè)計表1所示數(shù)據(jù)記錄表格。該過程大約需要一分鐘。

其次，收集數(shù)據(jù)。實驗電路檢查無誤后閉合開關(guān)，改變滑動變阻器滑片，讀取并記錄電流表、電壓表數(shù)值；再按照上述方法改變滑動變阻器滑片，分別讀取并記錄電流表、電壓表數(shù)值。該過程大約需要一分鐘。

最后，數(shù)據(jù)處理和誤差分析。根據(jù)數(shù)據(jù)計算出R的平均值，并對該結(jié)論進行誤差分析，如收集數(shù)據(jù)時電流表、電壓表讀數(shù)存在誤差，實驗儀器本身的誤差，實驗電路中導線電阻對其結(jié)果的影響等。該過程大約需要兩分鐘。

組織學生進行課前觀看

及時將制作好的微視頻通過微信公眾平臺、公用郵箱、QQ群、優(yōu)酷等多種形式上傳。筆者在實際操作中將視頻上傳至優(yōu)酷，并將網(wǎng)址發(fā)布在班級QQ群上，供學生學習。

課堂實驗教學

1）復習舊知，通過提問的形式引入課題，如：伏安法測電阻的實驗原理是什么？實驗電路圖怎樣設(shè)計？

2）解答釋疑。教師就學生觀看微課過程中記錄下的問題一一進行解答，并根據(jù)微課的學習目標提出相應(yīng)的問題，引導學生回顧課前觀看的微視頻。

3）分配實驗器材，組織學生進行分組實驗。

4）課堂總結(jié)，引導學生分析產(chǎn)生實驗誤差的原因，并進行相關(guān)習題的練習。

6結(jié)語

總之，微課的應(yīng)用有助于明確和實現(xiàn)初中物理實驗教學目標，在激發(fā)學生物理興趣和增強師生互動的基礎(chǔ)上，有針對性地幫助學生掌握實驗的難點、重點和易錯點，為初中高質(zhì)量的物理實驗提供強有力的教學工具。