基于微課的高中物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

【摘要】微課可以成為物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的輔助。在實(shí)施高中物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師以探究性實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)錄制微課，并依據(jù)教學(xué)需要，將微課應(yīng)用于課前、課中、課后階段，組織多樣的活動(dòng)，促使學(xué)生積極探究，有利于學(xué)生建構(gòu)物理認(rèn)知，發(fā)展多樣能力，也有利于提高探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。基于此，本文以“牛頓第一定律”的教學(xué)為例，從課前、課中和課后三階段的應(yīng)用入手，詳細(xì)介紹基于微課的高中物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略。

【關(guān)鍵詞】高中物理；探究性實(shí)驗(yàn)；微課；教學(xué)策略

作者簡(jiǎn)介：王彥武（1970—），男，甘肅省蘭州市第十八中學(xué)。

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”）指明實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理課程改革的重要一環(huán)，要求教師組織探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮自主性，經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過(guò)程，深入探究物理實(shí)驗(yàn)的相關(guān)理論、方法與技能，提升實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。同時(shí)，新課標(biāo)也建議物理教師在開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)靈活應(yīng)用信息技術(shù)，輔助學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)探究，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，幫助學(xué)生建構(gòu)良好認(rèn)知，發(fā)展多樣能力。由此可見，應(yīng)用信息技術(shù)實(shí)施探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的必由之路。

微課是學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)的有力輔助，運(yùn)用微課開展教學(xué)時(shí)，教師可以根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律使用信息技術(shù)，呈現(xiàn)碎片化的學(xué)習(xí)內(nèi)容及結(jié)構(gòu)化的數(shù)字資源［1］。探究性實(shí)驗(yàn)是以學(xué)生操作為主、注重規(guī)律探究和實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式。微課恰好可以輔助學(xué)生進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)。在課前，教師可以讓學(xué)生觀看微課，使學(xué)生對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)建構(gòu)初步認(rèn)知，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。在課中，教師可以播放微課，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的要點(diǎn)，由此深入地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。在課后，教師則可以利用微課，輔助學(xué)生完成復(fù)習(xí)任務(wù)及拓展目標(biāo)?；诖?，本文以“牛頓第一定律”的教學(xué)為例，從課前、課中和課后三階段的應(yīng)用入手，詳細(xì)介紹基于微課的高中物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略。

一、課前：觀看微課，自主學(xué)習(xí)

課前階段是物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的起始階段，也是學(xué)生自主學(xué)習(xí)、初步了解新課內(nèi)容的階段。微課短小精悍，可以直觀地呈現(xiàn)探究性實(shí)驗(yàn)的基本前提，如實(shí)驗(yàn)主題、實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容等，教師可以在此時(shí)借助微課預(yù)告新課內(nèi)容，輔助學(xué)生建構(gòu)初步認(rèn)知［2］。

在實(shí)施“牛頓第一定律”探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師在課前階段，以該探究性實(shí)驗(yàn)的基本情況為依據(jù)錄制微課。在微課中，教師呈現(xiàn)了課程主題—“實(shí)驗(yàn)探究：牛頓第一定律”，分析了牛頓第一定律在牛頓物理學(xué)體系中的地位，分享了生活中的一些錯(cuò)誤看法（有力的作用物體才能運(yùn)動(dòng)、物體速度越大慣性越大等），描述了伽利略理想實(shí)驗(yàn)。在錄制微課后，教師將其通過(guò)釘釘軟件發(fā)送給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生觀看微課。

微課中的內(nèi)容較為基礎(chǔ)、簡(jiǎn)單，學(xué)生自學(xué)時(shí)會(huì)感到較為輕松。在自學(xué)的過(guò)程中，學(xué)生對(duì)新課內(nèi)容會(huì)建構(gòu)初步認(rèn)知，明白新課上自己需要做什么實(shí)驗(yàn)，并簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)了伽利略的理想實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，學(xué)生也因教師分享的生活中的錯(cuò)誤看法，對(duì)新課內(nèi)容產(chǎn)生濃厚的探究興趣。這樣的課前準(zhǔn)備，有利于學(xué)生走進(jìn)探究性實(shí)驗(yàn)中，能夠保障探究性實(shí)驗(yàn)課堂順利進(jìn)行。

二、課中：播放微課，輔助探究

教師在應(yīng)用信息技術(shù)實(shí)施教學(xué)時(shí)，應(yīng)注重采用科學(xué)的方法，避免出現(xiàn)顧此失彼、過(guò)猶不及等問(wèn)題。探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)由創(chuàng)設(shè)情境、實(shí)驗(yàn)探究、歸納總結(jié)等環(huán)節(jié)構(gòu)成，在實(shí)施教學(xué)的過(guò)程中，教師立足于不同的環(huán)節(jié)，有選擇地播放微課，輔助學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

（一）播放微課，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，調(diào)動(dòng)探究興趣

創(chuàng)設(shè)情境是探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的第一個(gè)環(huán)節(jié)，是讓學(xué)生產(chǎn)生探究興趣、進(jìn)入探究性實(shí)驗(yàn)課堂的關(guān)鍵［3］。問(wèn)題情境是教學(xué)課堂中常見的情境類型之一，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境是指，用適宜的手段，創(chuàng)設(shè)具體場(chǎng)景，并以此場(chǎng)景為基礎(chǔ)，向?qū)W生提出值得思考的問(wèn)題，驅(qū)動(dòng)學(xué)生探究。微課可以作為輔助教師創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境的重要工具，在課堂上，教師可以利用微課創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，以調(diào)動(dòng)學(xué)生的探究興趣。

在“牛頓第一定律”的課堂教學(xué)前，學(xué)生已經(jīng)通過(guò)觀看微課，初步了解了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容?；诖耍處熢诤?jiǎn)要介紹教學(xué)內(nèi)容后，便在課堂上播放微課以創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境。教師播放的微課內(nèi)容是生活中常見的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，如小車的運(yùn)動(dòng)等。在觀看微課的同時(shí)，學(xué)生進(jìn)入了熟悉的生活場(chǎng)景。結(jié)合微課畫面，教師向?qū)W生提出問(wèn)題：“同學(xué)們，大家能不能想到，怎樣才能使這輛小車從靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)狀態(tài)呢？”此時(shí)，大部分學(xué)生在生活經(jīng)驗(yàn)的影響下，主動(dòng)回答道：“用力推小車。”對(duì)此，教師繼續(xù)追問(wèn)：“如果停止用力，小車會(huì)怎樣呢？”學(xué)生繼續(xù)回答：“小車會(huì)停下來(lái)?！贝藭r(shí)，教師沒有對(duì)學(xué)生的回答做出判斷，而是繼續(xù)播放微課，展示一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)：用力推小車時(shí)，小車會(huì)運(yùn)動(dòng)；但停止推小車后，小車會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段路程，然后停止運(yùn)動(dòng)。觀看這一實(shí)驗(yàn)后，有學(xué)生產(chǎn)生疑問(wèn)：“為什么在停止用力后，小車會(huì)繼續(xù)前進(jìn)呢？”教師認(rèn)可了學(xué)生的提問(wèn)，并引導(dǎo)學(xué)生道：“這是不是說(shuō)明了力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因呢？”在問(wèn)題的驅(qū)動(dòng)下，不少學(xué)生聯(lián)系生活經(jīng)歷，自發(fā)地列舉一些與之類似的生活事例。教師聽了學(xué)生的分享后，繼續(xù)引導(dǎo)道：“同學(xué)們的分享都很棒。有沒有人能夠總結(jié)一下，這些事例說(shuō)明了什么呢？在之前，我們了解了亞里士多德的觀點(diǎn)（物體要想運(yùn)動(dòng)，必須受到力的作用），這是否說(shuō)明亞里士多德的觀點(diǎn)有問(wèn)題呢？”學(xué)生由此對(duì)亞里士多德的觀點(diǎn)是否正確產(chǎn)生探究興趣，于是教師趁機(jī)講述伽利略是如何質(zhì)疑亞里士多德觀點(diǎn)的，以及伽利略如何利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的觀點(diǎn)。

在這樣的問(wèn)題情境中，學(xué)生不斷地受到問(wèn)題的驅(qū)動(dòng)，產(chǎn)生疑惑，發(fā)現(xiàn)值得探究的地方，從而一點(diǎn)點(diǎn)對(duì)深入探究教學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生興趣。

（二）師生互動(dòng)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，逐步建構(gòu)認(rèn)知

實(shí)驗(yàn)探究是探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，也是學(xué)生建構(gòu)物理認(rèn)知的關(guān)鍵過(guò)程。同時(shí)，師生互動(dòng)是實(shí)驗(yàn)探究中不可缺少的部分，在師生互動(dòng)的作用下，實(shí)驗(yàn)探究能夠更加深入、順利。

1.教師演示實(shí)驗(yàn)

教師演示實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)探究的重要構(gòu)成部分，現(xiàn)有實(shí)踐證明，教師演示實(shí)驗(yàn)，可以使學(xué)生更好地了解相關(guān)操作步驟和觀察要點(diǎn)，由此也就能更加順利地展開探究［4］。

在教授“牛頓第一定律”的課堂上，激發(fā)學(xué)生對(duì)亞里士多德觀點(diǎn)的興趣后，教師隨即進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，將一個(gè)小球擺在斜面頂部，然后撥動(dòng)小球。接下來(lái)，小球從靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)狀態(tài)，沿著斜面向下滑動(dòng)。到達(dá)桌面后，小球先運(yùn)動(dòng)了一段距離，之后停止了運(yùn)動(dòng)。結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，教師提出問(wèn)題：“伽利略認(rèn)為因?yàn)橛心Σ亮Φ拇嬖?，所以小球才?huì)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下來(lái)。如果摩擦力減小，小球會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢？”面對(duì)此問(wèn)題，不少學(xué)生開動(dòng)腦筋，主動(dòng)假設(shè)，提出了不同的猜想，如“小球還是會(huì)在運(yùn)動(dòng)一段距離后，停下來(lái)”“小球的運(yùn)動(dòng)距離變長(zhǎng)”等。

由此可見，教師演示實(shí)驗(yàn)，可以使學(xué)生有機(jī)會(huì)直觀地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而引發(fā)學(xué)生進(jìn)一步的思考，增強(qiáng)學(xué)生探究興趣，使學(xué)生有興趣深入探究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

2.學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)

學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)是學(xué)生進(jìn)行深入探究的重要方式［5］。受到多種因素的影響，學(xué)生在做操作實(shí)驗(yàn)時(shí)，往往會(huì)遭遇諸多實(shí)驗(yàn)操作問(wèn)題。為提升學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)的效率，教師可以組織分組實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行小組合作，從而順利地完成實(shí)驗(yàn)探究。

在教授“牛頓第一定律”的課堂上，教師提出問(wèn)題并完成演示實(shí)驗(yàn)后，依據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)，布置實(shí)驗(yàn)探究任務(wù)：“請(qǐng)大家和小組成員合作，從教師提供的實(shí)驗(yàn)器材（小球、玻璃面、毛巾等）中，選取合適的器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并依據(jù)方案完成操作實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想?！痹诖巳蝿?wù)的驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生開始了小組合作，并通過(guò)小組討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，選取實(shí)驗(yàn)器材。

在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)時(shí)間結(jié)束后，教師鼓勵(lì)學(xué)生展示本組的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在學(xué)生展示小組結(jié)論時(shí)，教師播放微課，展示相關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，為小組代表提供依據(jù)；或者根據(jù)學(xué)生的結(jié)論提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。例如，有小組代表說(shuō)道：“我們小組通過(guò)探究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小球從同一個(gè)位置，由靜止向下滑動(dòng)時(shí)，經(jīng)過(guò)的水平面越光滑，其受到的摩擦力越小，在水平面上滑動(dòng)的距離越遠(yuǎn)?！贝私Y(jié)論得到了其他小組的贊同。于是，教師圍繞學(xué)生分享的實(shí)驗(yàn)結(jié)論提出問(wèn)題：“如果沒有摩擦力，小球是不是會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去？”此時(shí)，學(xué)生之間出現(xiàn)分歧，有學(xué)生認(rèn)為小球不會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去，有學(xué)生則認(rèn)為小球會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去。面對(duì)學(xué)生的不同猜測(cè)，教師適時(shí)播放微課，展現(xiàn)伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生深入思考實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

如此教學(xué)設(shè)計(jì)，不僅使學(xué)生獲得了動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，鍛煉了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、操作能力、歸納總結(jié)能力，還切實(shí)地提高了課堂教學(xué)效果，有利于學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)其他內(nèi)容。

（三）播放微課，系統(tǒng)歸納總結(jié)，建立思維導(dǎo)圖

歸納總結(jié)是探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的第三個(gè)環(huán)節(jié)，也是學(xué)生系統(tǒng)梳理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、增強(qiáng)認(rèn)知效果的環(huán)節(jié)。微課雖然短小，但可以系統(tǒng)地展現(xiàn)課堂教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生提供便利。歸納總結(jié)是一項(xiàng)強(qiáng)調(diào)邏輯的思維活動(dòng)，思維導(dǎo)圖是輔助學(xué)生歸納總結(jié)的重要工具，在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)后，教師可以播放微課，引導(dǎo)學(xué)生繪制思維導(dǎo)圖，由此進(jìn)行歸納總結(jié)。

在教授“牛頓第一定律”的課堂上，學(xué)生圍繞“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”這一內(nèi)容，先后學(xué)習(xí)了三個(gè)實(shí)驗(yàn)，分別探究了摩擦力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，驗(yàn)證伽利略的觀點(diǎn)和影響慣性大小的因素。在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)后，教師播放與實(shí)驗(yàn)探究?jī)?nèi)容相關(guān)的微課，輔助學(xué)生回顧實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程。在播放過(guò)程中，教師提出如下任務(wù)：“請(qǐng)大家邊觀看微課，邊回顧課堂所學(xué)內(nèi)容，對(duì)照不同的實(shí)驗(yàn)，聯(lián)想相應(yīng)的物理知識(shí)點(diǎn)，以及我們解決的有關(guān)問(wèn)題，就此建立思維導(dǎo)圖，系統(tǒng)總結(jié)所學(xué)內(nèi)容?！痹谌蝿?wù)的驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生明確了學(xué)習(xí)方向，有目的地觀看微課，并在觀看的過(guò)程中，自覺回憶課堂學(xué)習(xí)情況，由此建立思維導(dǎo)圖。

在學(xué)生完成思維導(dǎo)圖后，教師鼓勵(lì)學(xué)生來(lái)到講臺(tái)上向同學(xué)展示自己的思維導(dǎo)圖作品。由于初次接觸與力學(xué)相關(guān)的內(nèi)容，學(xué)生制作的思維導(dǎo)圖難免存在漏洞。但在分享過(guò)程中，其他學(xué)生會(huì)指出臺(tái)上分享學(xué)生的思維導(dǎo)圖中的漏洞，并提出完善建議。同時(shí)，其他學(xué)生也能夠?qū)φ胀晟坪蟮乃季S導(dǎo)圖，優(yōu)化自己的思維導(dǎo)圖，做到查漏補(bǔ)缺，對(duì)本次探究性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等方面產(chǎn)生更加深入、全面的認(rèn)識(shí)。

三、課后：觀看微課，拓展學(xué)習(xí)

課后是物理課堂的拓展階段，也是學(xué)生進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)的階段。教師可以在課后，分析課堂教學(xué)內(nèi)容的考點(diǎn)與考向，并據(jù)此錄制微課，讓學(xué)生課后觀看。

“牛頓第一定律”一課的考點(diǎn)主要有：對(duì)牛頓第一定律相關(guān)概念的理解，對(duì)慣性概念的理解及應(yīng)用。在微課中，教師立足這兩個(gè)考點(diǎn)做出具體分析，呈現(xiàn)與之相關(guān)的高考真題，介紹真題的考查點(diǎn)以及解決真題的方法。之后，教師將微課發(fā)送給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生觀看。在學(xué)生觀看的過(guò)程中，教師鼓勵(lì)學(xué)生分享自己在面對(duì)題目時(shí)產(chǎn)生的疑問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生與同學(xué)進(jìn)行在線交流，合作解決問(wèn)題，由此提升學(xué)生的拓展學(xué)習(xí)效果。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在高中物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用微課，有利于學(xué)生進(jìn)行課前自學(xué)、課堂探究、課后拓展，能夠幫助學(xué)生逐步掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，理解物理知識(shí)，鍛煉多樣能力，提升學(xué)習(xí)效果。鑒于此，在實(shí)施高中物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師可以立足探究性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，精心錄制微課，并依據(jù)教學(xué)需要，有選擇地將其應(yīng)用于不同的教學(xué)階段和教學(xué)環(huán)節(jié)，切實(shí)發(fā)揮其輔助作用，引導(dǎo)學(xué)生借助探究性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，掌握物理知識(shí)，發(fā)展多樣能力，提升學(xué)習(xí)質(zhì)量。

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