微課輔助初中物理演示實驗的探討

摘 要：物理學是一門基于實驗的科學，演示實驗對于指導和培養(yǎng)學生對學習物理學的興趣并找出物理學定律是必要的。目前課堂演示實驗中仍存在很多缺點，如投影分辨率低，無法準確掌握瞬態(tài)實驗圖像。結合教學過程中的實際案例，闡述了“示范實驗微課程”的應用策略。

關鍵詞：微課輔助；初中物理；演示實驗

一、 初中物理演示實驗的作用及教學現(xiàn)狀

物理學是一門以實驗為基礎的科學，物理學的很多理論基礎，根據(jù)物理實驗的結果在物理實驗過程中扮演著重要的角色，演示實驗的發(fā)展對指導和培養(yǎng)學生的學習興趣，發(fā)現(xiàn)介紹物理學的規(guī)律是至關重要的。示范實驗不僅為學生學習物理營造和諧的學習氛圍，在一定程度上勾起學生的學習熱情，還可以巧妙地培養(yǎng)學生的觀察能力、思維能力、創(chuàng)新能力和良好的科學態(tài)度和作風。中學物理課堂示范實驗存在的問題有以下幾個方面：

（一） 課堂上演示實驗的缺位：許多學校由于缺乏實驗設備，在示范實驗教學中只能借助黑板上的實驗步驟來演示，對比起PPT和FLASH的先進功能，板書主要依靠理論知識的背誦，卻忽略了理論知識的來源，實驗表明缺乏真實性。

（二） 部分演示實驗現(xiàn)象難以觀察：計算機的普及以及多媒體技術在課堂上的應用，使物理現(xiàn)象顯示更加容易和快捷，并且深受老師歡迎，但是在進行一些演示實驗時，由于物理問題如圖像轉換速度和分辨率的展位，當觀察比如溫度計，密度計等小比例尺時更快，或者當實驗過程現(xiàn)象稍縱即逝時，難以被學生觀察到實驗現(xiàn)象。這樣一來，演示實驗不但不能使課堂效果好，而且會導致學生產(chǎn)生一種煩躁的情緒和情緒沖突。

二、 微課有助于構建高效的演示實驗教學

當前的基礎物理教材具有各自不同的版本，不管是何種版本，物理實驗的主要目標都含蘊其中。從實際教學的角度入手，本文從自身的教學經(jīng)驗將其進行劃分，示范性實驗，分組實驗，探索性實驗，生命四大類。本文主要分析該怎樣把微課程融入物理演示實驗教學過程中。

所謂的演示實驗，主要就是教師在課堂上進行輔助教學以及實踐實驗，一般情況下可以由教師自己進行完成，同時也可學生完成由教師進行輔導面向所有學生在生活階段的實驗。其主要借助演示實驗現(xiàn)象的形式進行表現(xiàn)，教師不斷地引導學生進行充分的觀察分析，使學生有直接的感性認識，學生的問題，生動活潑令人印象深刻，有助于解釋復雜的問題。因為它是一個教師的課堂演示，演示實驗可以培養(yǎng)學生的觀察能力和思維能力，并且可以提高學生的實驗技能和綜合素質(zhì)。在物理教學中，為了清楚地解釋某些物理現(xiàn)象和物理原理，教師經(jīng)常使用示范實驗來促進學生對物理現(xiàn)象和原理的理解。同時，演示實驗直觀，講解生動，簡單，激發(fā)學生學習物理的興趣。然而，課堂演示實驗受到很多條件的限制，演示實驗往往未能發(fā)揮應有的作用。例如，在使用量表測量物體質(zhì)量的演示實驗中，學生通常距離演示實驗遠，無法看到實驗的整個操作。在使用普通溫度計的演示實驗中，大量學生將能夠看到幾乎不可能的溫度計數(shù)量。類似于電流表來測量電流，用電壓表測量電壓，使用刻度尺測長度，用來測量時間的形式，用彈簧測力計來測量空間應力的實驗演示，例如會出現(xiàn)類似的約束。微型課堂可以突破時間和空間的限制，彌補演示實驗的不足。同時，微型演講可以通過精心的設計和巧妙的安排來保證演示實驗的成功率。為了記錄微課程，我們必須遵循教學設計的原則來精心設計和做所有的準備工作。

三、 微課在初中演示實驗中的應用策略

微課程是一種“麻雀小而全”的學習資源。微觀教學在示范性實驗教學中的應用可以在很大程度上解決上述缺陷。由于微示范實驗課程是以演示實驗記錄為主體的微觀教學資源，通過局部放大，慢動作重放等處理，可以大大提高示范實驗的知名度。下面筆者結合教學過程中的實際案例討論“演示實驗微課程”的應用策略。

（一） 比使用其他多媒體手段“講實驗”可信度高：與示范實驗教學中的黑板繪圖，PPT和FLASH的演示相比，微課演示實驗最重要的特點是可信度高，知名度高。因為它是真實的，學生不容易懷疑實驗的現(xiàn)象和結果。

（二） 使用高分辨率數(shù)碼相機放大和縮小來解決分辨率問題：由于使用專業(yè)攝影設備，如高分辨率數(shù)碼相機，攝像機，甚至手機，拍攝出來的圖片比傳統(tǒng)的物理投影機的屏幕分辨率要高得多，因此即使采用近距離拍攝諸如密度計校準的圖像不是問題。

（三） 解決圖片和兩張屏幕圖片同時觀察多個操作細節(jié)的問題：為了保持實驗和操作細節(jié)的一致性，老師很難在使用物理投影儀時注意演示實驗。然而，演示實驗微觀演講中的視頻能夠通過選擇最佳角度和甚至多于一個位置來直觀地顯示實驗操作過程。例如，我們可以通過繪制特寫視圖來關注操作細節(jié)。我們還可以在兩臺攝像機中以雙屏顯示儀器的讀數(shù)和操作過程。例如，在探索金屬導體電阻與溫度之間關系的實驗中，可以使用微觀課程教學來觀察燈絲加熱和電流表讀數(shù)。

（四） 慢速鏡像回放很難觀察到高速運動：在演示實驗中，學生們想要看到，由于移動速度快，滾動并不容易。當我們在實驗演示視頻上首次使用后處理時，采用“慢動作重放”的方式，可以讓學生清楚地看到滾動的運動過程，滾動便于運動過程的討論如何轉換動能和勢能，可以看到鐘擺的速度下降到下輥滾動不下降，滾動方向旋轉等現(xiàn)象沒有改變。

四、 結語

目前教育部教育管理信息中心每年都在舉行各種形式的微型課程大賽，在這種氛圍下，微型課程也開始在全國得到普遍運用。另外學校教育形式也出現(xiàn)了非常大的改變，傳統(tǒng)的黑板粉筆開始演變，轉化為多媒體，然后就是目前發(fā)展火熱的微型課程。微型課程對于初中物理學的主要作用在于輔助，物理演示實驗的實驗過程要求每個實驗儀器和實驗細節(jié)都可以清楚地引入，并給出每個實驗操作。

課堂視頻在一定程度上協(xié)助構架有效的物理演示實驗教學過程，不過并不簡單地用它來代替演示實驗，需要充分地做同課堂演示實驗的融合。學生可以盡可能利用各種感官知覺物理實驗，提供豐富的感性知識，并在此基礎上上升到理性階段，形成概念，理解物理原理。

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作者簡介：耿雪冬，甘肅省蘭州市，蘭州市第八十八中學。