應用“線上平臺”，助推初中物理實驗教學

□ 江蘇省蘇州高新區(qū)實驗初級中學 朱圓金枝

物理是一門兼具理論性和實踐性、演繹性和歸納性的學科。應用線上教學平臺，助推學生的物理實驗。線上教學平臺，不僅可以引導學生開發(fā)在線實驗，而且可以融入傳統(tǒng)的實驗。線上平臺，應當成為學生物理實驗的重要支撐。相比較于傳統(tǒng)的實驗，在線平臺實驗更具有泛在性，它能讓學生的實驗超越傳統(tǒng)的教室時空，而將實驗向?qū)W生課后、課外、家庭學習延伸、拓展。應用“線上平臺”，能有效助推學生物理學習。

一、融入生活化要素，用線上平臺激發(fā)學生實驗熱情

應用線上平臺引導學生開展物理實驗是一種借助互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、多媒體等智能載體進行物理探究的一種方式。基于線上平臺的物理實驗，不是要進行抽象性的展示，而是要進行直觀性、形象性地啟發(fā)?；谶@樣的一種教學目的，教師在應用線上平臺進行教學時，可以融入相關的生活化的元素、要素，激發(fā)學生的線上實驗熱情。線上平臺的教學方式很多，比如可以采用現(xiàn)場直播的方式，也可以采用錄制播放的方式等。

在線上平臺教學中融入生活化的元素，有助于喚醒、激活學生物理學習的知識經(jīng)驗，讓學生積極主動地參與到線上平臺學習之中。在初中物理教學中，實驗不僅僅是學生物理學習的有效手段，實驗更是學生物理學習的重要組成部分。作為教師，要借助線上平臺，對物理實驗進行精細化、精致化的設計、研發(fā)。要盡可能將學生的經(jīng)驗性、生活化的元素融入其中，讓基于線上平臺的物理實驗能充分激發(fā)學生的興趣、調(diào)動學生的學習積極性。比如教學初中物理教材八年級下冊的“大氣壓強”實驗，教師廣泛地引入學生生活中的素材、資源，激發(fā)學生的實驗興趣，引導學生展開深度的實驗探究。比如可以引入“覆杯實驗”“瓶吞蛋實驗”等，讓學生能直觀地感知到大氣的力量。在此基礎上，引導學生展開精準性、精確性的實驗。傳統(tǒng)的實驗教學，往往就是借助于針筒活塞來進行實驗，這樣的實驗容易產(chǎn)生一些誤差。比如活塞與針筒之間的摩擦力容易讓實驗產(chǎn)生誤差，比如拉力的臨界值難以確定，等等。為了讓實驗更為精準、更為精確，筆者在教學中借助于線上平臺，利用傳感器顯示吸盤內(nèi)部的氣壓變化，從而最大程度地讓活塞接近真空。在此基礎上，借助傳感器在“線上平臺”的電腦終端實時顯示力的大小變化。當吸盤脫鉤的時候，就能直觀地看到數(shù)據(jù)的變化、看到數(shù)據(jù)變化的拐點，這就是此時拉力的大小。借助于線上平臺，能有效、精確地顯示拉力的臨界值。通過這樣的線上平臺實驗，能有效地培養(yǎng)學生的思維品格、學習習慣。在線上平臺上融入生活要素，引導學生進行物理學實驗，能讓學生的物理學習走向深度、走向深刻。

二、融入啟迪性問題，用線上平臺引導學生實驗思考

基于線上平臺的物理實驗過程中，教師要精心設計問題、任務等，引導、啟發(fā)學生的物理實驗。要精心設計研發(fā)相關的實驗導圖，助推學生的物理實驗。問題是實驗的先導，能讓物理實驗更有方向、更有針對性。借助于問題，教師可以引導學生思考采用怎樣的實驗方式，來進行物理學探究。比如教學人教版初中物理教材八年級上冊“聲音”這一部分內(nèi)容時，傳統(tǒng)的實驗器材主要是指音叉。這樣的實驗往往比較粗糙，難以促進學生的深度理解。借助于線上平臺，教師可以下載相關的APP 軟件，如“音頻發(fā)生器”“tunder”等為載體。借助于這樣的APP，能有效地引導學生感知到聲音的波形，并能引導學生探究響度和振幅的關系、音調(diào)和頻率的關系。在線上平臺，教師既可以讓學生實時觀察，也可以采用截屏的方式，引導學生進行波形圖的對比，并用問題啟發(fā)學生：響度和振幅之間有怎樣的關系？音調(diào)和頻率之間有怎樣的關系？在問題的導引之下，學生借助“tunder”軟件自動分析并將手內(nèi)置麥克風接收到的聲音信號的波形圖描繪出來，通過觀察波形的變化，學生能發(fā)現(xiàn)響度和振幅的關系。通過觀察波形圖的密集程度，學生能發(fā)現(xiàn)音調(diào)和頻率的關系等。

三、融入實踐化操作，用線上平臺助推學生實驗探究

在初中物理教學中，教師不僅僅要升級在線平臺，更要廣泛地使用平板、手機等媒體、媒介。要借助計算機、網(wǎng)絡平臺等為學生的物理學習服務。要積極主動地借助于相關的數(shù)字化產(chǎn)品推動學生的物理實驗，讓相關的數(shù)字化產(chǎn)品成為學生物理實驗的重要支撐，成為學生物理實驗的動力引擎。

比如教學人教版初中物理八年級下冊“探究滑動摩擦力大小的影響因素”這一部分內(nèi)容時，教師不僅僅是簡單地應用“控制變量法”引導學生做一做“對比實驗”，更為重要的是要讓學生對實驗的過程、結(jié)果等表示信服，從而促進學生真正理解相關的物理實驗。而更應當讓學生的物理實驗可視化。將物理實驗可視化，要求教師在物理教學中不僅要引導學生物理思考，更要引導學生物理實踐。要借助于線上平臺來助推學生的物理探究。在實驗過程中，學生發(fā)現(xiàn)，要讓彈簧測力計保持一種勻速直線運動狀態(tài)很難。不僅如此，在運動中的彈簧測力計的指針還會不斷地跳動，這就給學生的測量帶來一定的困難、障礙。為了有效地助推學生解決相關的實驗問題，筆者在教學中借助于線上平臺，將鐵架臺等引入其中。其中鐵架臺的上端固定彈簧測力計，線段固定一個定滑輪，然后將彈簧測力計的秤鉤用細線通過木塊和定滑輪相連。如此，借助于“相互作用力”“二力平衡”等原理，來引導學生探究“滑動摩擦力的大小的影響因素”。為了進一步讓實驗過程走向科學、讓實驗結(jié)果走向合理，筆者在教學中引導學生多次實驗、反復實驗，并借助于線上平臺中的Excel 表格進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、匯總、分析，總結(jié)影響滑動摩擦力的影響因素。

四、融入多樣化手段，用線上平臺培育學生實驗態(tài)度

線上平臺是一個動態(tài)性、開放性的平臺。這為教師建構、豐富、完善線上物理實驗平臺提供了廣闊的時空，讓學生基于線上平臺而展開物理實驗提供了更大的、更為豐富的可能。作為一名初中物理教師，可以利用線上平臺的計算機、平板等來輔助自己的教學，引導學生展開物理實驗?？梢晕⒁曨l的形式來展開教學，如一些大師的經(jīng)典性實驗，如托里拆利實驗、馬德堡半球?qū)嶒灥??？梢灾苯渔溄酉嚓P的平臺，如物理大師中的視頻來引導學生認知，輔助學生的物理實驗；還可以自行錄制相關的微視頻，來促進學生的物理自主性、自能性的學習。比如在引導學生認識人教版初中物理教材九年級下冊的“通電導線周圍存在磁場”這一部分內(nèi)容的時候，筆者首先借助于微視頻向?qū)W生展示經(jīng)典性的奧斯特實驗，讓學生認識實驗內(nèi)容、結(jié)果等的大概內(nèi)容。在此基礎上，引導學生進行物質(zhì)化的實驗，并借助于手機等媒介將實驗過程拍攝下來，上傳到線上平臺。比如學生在通電的導線下方平行放置一枚靜止的小磁針，斷開或者閉合開關，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由此引導學生思考：小磁針為什么會發(fā)生偏轉(zhuǎn)？（小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)說明小磁針受到了力的作用）這種力來自于哪里？磁場的方向是怎樣的？磁場的方向與什么方向有關？為了進一步引導學生探究，筆者打破學生物理實驗的固化時空，讓學生在學校課堂、家庭連續(xù)性展開實驗。而連接學生學校課堂實驗和家庭實驗的紐帶就是線上學習平臺。在實驗過程中，學生在導線的周圍撒上鐵屑，然后將導線通電，觀察鐵屑的排列。在實驗過程中，學生借助于線圈、鐵屑等媒介展開探索，從而探索出磁場與電場的關系。這樣的一種探索過程，不就是物理學家的思考方式、探究方式嗎？學生將實驗的過程、結(jié)果等拍攝成視頻，上傳到線上平臺。圍繞著平臺上學生自己上傳的視頻，學生點擊觀看并進行比較。借助于線上平臺，學生能把握通電導線周圍磁場的方向。

線上平臺是豐富的平臺，不僅可以容納各種媒介、媒體，還可以鏈接學生的物理實驗物質(zhì)化器材。作為教師，要充分利用線上平臺，建構促進學生物理實驗、物理學習的班級物理實驗室、家庭物理實驗室，讓線上平臺成為鏈接學校實驗、家庭實驗的重要紐帶、橋梁，讓學生的物理實驗探究成為一種跨越時空的探究。讓學生的物理實驗不僅融入學生的學習之中，更融入學生的生活之中，成為一種無時不在、無處不在的泛在性學習方式。這種方式，有助于讓學生的物理實驗常態(tài)化、生活化。