張昌煜
【摘要】微課是一種新興的教學方式,其在各種課程中的應用日益突出。尤其是在高中物理實驗教學中的應用,可以彌補傳統教學的不足,將抽象的物理微觀世界轉化為生動直觀的宏觀世界,有效提高學生的學習積極性,并能使其集中掌握知識點,提升教學質量。本文就微課在高中物理實驗教學中的應用進行探討,希望為廣大高中物理教師提供一定的參考與借鑒。
【關鍵詞】微課 高中物理 實驗教學 應用 實例
【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2017)04-0112-02
當今社會,生活節奏越來越快,人們更樂于接受簡單、便捷的生活和學習方式,因此各種“微”事物不斷涌現出來。而隨著通信技術和信息時代的快速發展,開放、共享教育資源理念的發展,微課程也迅速發展起來。相對于傳統教學方法而言,微課是以互聯網技術作為基礎的新型教學手段,具有教學時間短、內容精、針對性強、易操作、資源豐富等特點。在高中物理實驗教學中運用微課,可為原本枯燥的物理實驗教學帶來了生命的活力,讓實驗教學更加生動活潑,更能激起學生學習的激情,對教學質量的提升產生了積極的促進作用,也減輕了教師的教學壓力。
一、微課
微課是指按照課程標準及教學實踐要求,基于教學設計思想,使用多媒體技術,用5~10min的時間就某個知識點或教學環節而展開的教學活動的視頻課程。微課以視頻為載體,由教師講解,并配以PPT或黑(白)板輔助完成。PPT中可以插入視頻、音頻、圖片、動畫等,教師在講解的時候還可以對照實物進行現場演示,不僅生動、形象,而且趣味性強,能夠吸引學生的注意力,提高學生學習的主動性和積極性。
在教育教學領域,微課可以分為理論講授、推理演算、技能訓練、實驗操作、答疑解惑、情感感悟等類型。制作微課,除了要準備好PPT課件之外,還要準備幾款優秀的視頻制作軟件。常用的錄屏軟件有Camtasia Studio,SnagIt,CyberLink,YouCam等,專業的視頻編輯軟件有繪聲繪影、Adobe Premiere Pro,Edius等。
二、高中物理實驗教學的現狀
物理是一門以實驗為基礎的科學。《全日制普通高中物理課程標準》指出:“物理實驗是高中物理教學中的重要內容,要發揮實驗在物理教學中的重要作用。”作為物理教學的一種基本手段,物理實驗是培養學生科學探究能力的重要途徑,是學生探究并獲取、應用知識的有機組成部分。學生通過了解實驗目的、理解實驗原理、設計實驗、分析實驗數據等活動提高自主實驗能力,從實驗中學會把獲得的信息演繹、歸納成重要的結論,并認識尊重客觀數據的重要性,從而形成實事求是的科學態度,并在收集、處理實驗數據中強化團隊合作意識和嚴謹的工作作風。目前,受傳統教學觀念、實驗教學條件等的限制,高中物理實驗教學存在一些問題。在課前預習環節,學生預習不到位,對實驗認識不足,遠沒有達到獨立完成實驗的要求。由于擔心學生預習效果不明顯,教師講解實驗過于詳細,沒有時間逐一指導,導致學生獨立操作實驗的時間受限,完成實驗的效果較差。受實驗條件和實驗環境的限制,學生只能根據課本上的儀器、圖片去想象實驗步驟,容易遺忘實驗內容和具體實驗操作注意事項。
三、微課的效應
微課可以使高中物理實驗的各個環節更加清晰和具體,學生有更多的時間自主觀察、思考實驗原理、實驗器材、實驗步驟、實驗現象、實驗注意事項等,在探究中激發創新思維,提升物理實驗水平,培養自主思考、科學探究的能力。因此,在高中物理實驗教學中引入微課十分必要,可以產生良好的效應。
1.微課可以直接演示物理實驗現象
實驗現象是實驗教學中最直觀的現象,也是學生最關心的問題。以前,學生只有在實驗課上才能觀察到實驗現象;現在,學生通過電腦、平板或手機就可以直接觀察。
2.微課可以反復演示物理實驗教學內容
物理實驗是一門講究銜接的課程,一旦學生在實驗課上沒有聽懂或者忽略了某個環節,就會影響他們對實驗的理解,導致后續的自主實驗操作無法正常進行。而有了微課,學生可以反復觀看、研究、學習實驗現象、實驗操作步驟及實驗注意事項,掌控實驗的整個過程。
3.微課可以實現個性化教學
每個學生從基礎知識、能力結構、認知水平到看問題的角度都是不一樣的,因此在課堂上衍生的問題各不相同。微課視頻是一對一的,實驗現象、實驗操作步驟、實驗注意事項等可以一對一地展現。借助微課可以實現個性化教學。
四、微課在高中物理實驗教學中的應用
1.課前微課可以提高學生預習實驗的質量
課前預習是有效教學不可缺失的環節,對實驗課來說也不例外。傳統實驗的預習通常是讓學生根據課本、教輔資料或教師印發的紙質材料進行的,學生根據已有的知識自主預習實驗目的、實驗原理、實驗器材、實驗步驟、實驗注意事項等內容。學生對實驗的認識只是停留在實驗資料的文字描述和圖片展示上,缺少對實驗的感性認識,教師無法對學生的預習情況進行檢查,無法及時反饋學生的問題。有了微課,情形就大不一樣了。在實驗課前,教師可以把實驗內容錄制成微課,讓學生根據自己的學習情況選擇合適的學習方式,通過視頻全方位地熟悉實驗,避免在實驗中錯誤操作,提高預習的效率。結合微課,教師還可以設置疑難點討論環節。學生可以記錄下自己的疑問,通過網絡平臺反饋給教師,教師可以及時針對個別問題進行解答,還可以通過收集、整理這些信息了解學生的認知水平,精心備課。
2.課中微課可以提高學生的自主實驗能力
《全日制普通高中物理課程標準》指出:“在進行學生實驗時,應該讓學生在明確實驗目的、理解實驗原理的前提下獨立操作實驗,重視學生實驗技能的提高,使學生能正確使用儀器和工具,獲得較準確的實驗信息。”因此,教師要讓學生通過自主操作去體驗科學探究的過程,學習科學探究的方法。但是,傳統的實驗教學中主要依靠教師的演示、示范來規范學生的實驗操作。在教師的演示過程中,學生稍有疏忽就會有遺漏,影響自主實驗操作。有了微課,學生可以通過反復觀看微視頻規范實驗操作,提高觀察能力和分析能力。有了微課,教師無需重復講解實驗內容,學生有更充足的時間進行實驗操作,教師也有充足的時間進行針對性的指導,教與學的效率大幅提高。
3.課后微課可以培養學生的發散思維和創新能力
在傳統的實驗教學中,教師大多通過實驗報告或習題評價學生,而學生也很少會針對實驗進行拓展或創新,這不利于學生實驗能力和創新能力的培養。有了微課,教師可以對實驗進行延伸和拓展,設計多種實驗方案,讓學生自主學習,教師還可以設置在線測試,檢驗學生自主學習情況。相對于傳統課堂,這樣的教學連續性更強,學生對整個實驗的理解更系統、更完整,對提高發散思維和創新能力具有積極的意義。
五、應用實例
“電表的改裝”實驗是新高考的重點實驗之一,在實驗原理、實驗方法、誤差分析方面存在較多的難點,嘗試在這一實驗中應用微課。(下轉181頁)
(上接112頁)1.實驗課前
教師根據《全日制普通高中物理課程標準》的要求,將實驗內容以微課形式處理,并制作學生的學習任務單。錄制采用DV拍攝的方式,把實驗的目的、原理、器材、步驟、注意事項等一一展現。主要由復習和實驗展示兩部分組成。
(1)復習。復習靈敏電流計的特點和串并聯電路的特點。
(2)實驗展示。包括實驗目的(了解改裝電表的設計思路,并能進行電表改裝相關問題的計算)、實驗原理(理解電流表、電壓表改裝的原理,理解用半偏法測量電流表和電壓表內阻的原理)、實驗器材的連接和使用、實驗注意事項的展示。
教師要求學生按照學習任務單對照微課進行預習,完成微練習,列出預習過程中發現的疑點、難點,并進行在線討論,討論結果通過網絡學習平臺反饋給教師,教師整理后,將具有普遍性的問題留至實驗課上集中講解。
2.實驗課上
教師播放課前微課,同時講解網絡學習平臺反饋的疑點、難點。學生根據課前的預習自己動手進行實驗。在學生自主操作實驗時,教師有針對性地解答疑惑。
3.實驗課后
教師制作課后微課供學生拓展學習。這部分微課主要使用PPT與Camtasia Studio錄屏軟件制作,共分為3個部分。
(1)實驗方案分析。實驗要求用半偏法測量電流表和電壓表的內阻,教師可以讓學生思考采用半偏法的利弊,并提出用伏安法、替代法等測量電流表和電壓表內阻的方案供學生討論,鍛煉學生全面思考的能力。(2)實驗數據處理。教師引導學生學會校對改裝后的電表,設計校對電路,并能通過改裝后的電表與標準電表所呈現的實驗數據判斷改裝后的電表是否達標。(3)誤差分析。教師引導學生分析用半偏法測量電流表和電壓表內阻產生誤差的原因,并設計電路消除實驗誤差。
此外,教師還可以通過在線測試檢查學生自主學習課后微課的情況,主要考察學生對實驗原理的掌握情況,要求學生會設計實驗電路圖和校對電路圖,能獨立連接實物,了解測量電流表和電壓表內阻的多種方案,能夠分析實驗誤差產生的原因,并掌握消除實驗誤差的方法。
六、結束語
總之,微課正在以一種新型的課程資源而廣為課程教學所引用,它以其短小精悍的特點而應用于教學之中,成為我國基礎教育信息化資源應用的重要手段和新型方式。微課應用于高中物理實驗教學中,課前可以提高學生預習實驗的質量,課中可以提高學生的自主實驗能力,課后可以培養學生的發散思維和創新能力,在高中物理實驗教學中體現出很大的實效性和針對性。相信在不久的將來,微課作為一個輔助工具將在高中物理實驗教學中發揮更大的作用,更好地提高物理實驗教學效果。
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