讓枯燥的教學活起來

王瑞涵 崔虹云 龐芳

摘? 要 以人教版《物理》選修3-5第十七章第二節“科學的轉折——光的粒子性”為例，通過運用Premiere Pro CC 2017軟件二次開發中學物理實驗視頻資源，提升課堂教學質量，完善課堂教學程序。根據物理教學設計的一般過程，通過分析教材、學習者、物理實驗視頻在教學中的作用，并根據教學信息處理實驗視頻資源等步驟重新編排教學過程，充分展示如何運用軟件處理實驗視頻以及實驗視頻在教學中的運用。

關鍵詞 Premiere Pro CC 2017;中學物理;視頻資源;光的粒子性;光電效應實驗

中圖分類號：G633.7? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）23-0077-04

1 前言

視頻影像形式內容豐富多彩，能形象、具體地再現事物的特質、情形、過程，可以將小到原子分子、大到天體宇宙都生動地呈現在學生面前，讓枯燥的教學“活”起來。但是網絡視頻素材多種多樣、形式紛雜，在實際的教學過程中，教師并不能全面利用資源，因此，物理視頻資源的二次開發利用就顯得尤為重要。教師應根據教學條件、教學情況、學生情況對所選取的視頻資源進行二次加工改造，使學生多方位、多渠道地感受課堂，從而提高教學效率與質量[1]。

2 教材分析

本節課是人教版《物理》選修3-5第十七章第二節“科學的轉折——光的粒子性”的內容，它由光電效應實驗、規律解釋、愛因斯坦光電效應方程、康普頓效應以及光子的動量組成，內容相對較多，難度也較大。之所以這么編寫教材，是想讓學生對光子有更加全面的理解。愛因斯坦用量子化的知識來解釋光電效應是科學轉折的重大信號，所以光電效應實驗是本節課的重點。

3 物理實驗視頻在教學中的作用分析

光電效應實驗不是簡單易行的實驗，一般的學校的教學條件不足以開設這個實驗。實驗現象是金屬板上有光電子溢出，電子溢出肉眼看不到，只能借助工具來放大實驗現象，不利于學生直觀地理解這一現象，所以需要教學媒體輔助去完成這節課的講授。光電效應實驗不是一個靜態的實驗，雖然文字和圖片可以簡單地描述這個實驗，但利用教學實驗視頻資源可以讓學生對這個實驗有更清晰的理解，視頻可以直觀地反映整個實驗過程，有助于加深學生對這個實驗的印象[2]。

4 利用視頻編輯軟件處理視頻資源

教師根據本節課所選的內容在網上進行搜索，找到相關的實驗視頻資源進行加工和整理，根據教學內容和教學過程以及教學對象對視頻二次整改。這里向讀者介紹一種視頻編輯軟件Premiere Pro CC 2017，它可以導入和自由組合各種視頻，并且提供了剪輯、采集、調色、美化音頻、添加字幕、輸出、DVD刻錄等功能，是強大、可自定、非線性的編輯器，可滿足教師創建高質量實驗教學視頻的要求。

在所選視頻中添加字幕? 在所選視頻中，教師利用軟件功能對視頻添加字幕或者關鍵字詞，以幫助學生更好地觀察和理解視頻內容，充分發揮物理實驗視頻資源的優勢。

如圖1所示，本節課是實驗導入，所選的視頻并沒有直接進入主題。應用視頻編輯軟件任務欄里的字幕編輯器為視頻插入“科學的轉折—光的粒子性”幾個關鍵字，簡潔明了的題目可以讓學生快速進入學習狀態。

如圖2所示，在右側字幕模式、屬性、工具和動作等工具欄中，可以調整字幕大小、格式、字號和顏色等屬性，根據需要調整字幕，效果如圖3所示。

截取所選視頻? 首先是視頻截取，在工具欄中選中剃刀工具，在所要刪除的部分前后進行裁剪，點擊選中的部分進行刪除即可，如圖4、圖5、圖6所示。

添加關鍵圖片? 本節課以光電效應實驗為主，但視頻中沒有體現出實驗說明相關內容（圖7），因此，教師在第二視頻中應以光電效應實驗說明為主，對視頻進行二次整改。在找到相關圖片后將圖片導入資源庫，并拖拽到相應幀數（圖8）。雙擊圖片進行圖片編輯，點擊圖片之后出現效果控件對話框，點擊對話框內的運動選項（圖9），效果如圖10所示。

5 教學過程

第一環節：創設情境，引入新知

教師：在之前的課程中我們學習了光的干涉，那么光的干涉現象說明了什么呢？

學生：證明了光是一種波。

教師：光既然是一種波，那光也應該具有衍射現象，哪個實驗證明了光具有衍射現象呢？

學生：小孔衍射、狹縫衍射和圓屏衍射。

教師：我們也學習了光的偏振，那么通過該實驗，我們又得出了光的什么結論呢？

學生：光是一種橫波。

教師：在19世紀，麥克斯韋又通過一系列的理論說明光是一種電磁波，并建立了完善的電磁場理論。1887年，赫茲偶然間發現在高于某種特定頻率的電磁波照射下，某些物質內部的電子會被光子激發出來而形成電流。這一現象又該如何解釋呢？

學生：不知道。

教師：想必大家都很好奇為什么會出現這一現象吧？本節課老師就帶領大家來學習“科學的轉折—光的粒子性”（圖11）。

第二環節：合作學習，探究新知

【實驗導入】通過了解，我們知道赫茲是在偶然情況下發現了光電效應，那我們就通過實驗器材簡單地再現赫茲發現的光電效應實驗。首先將電中性的鋅板通過導線與不帶電的驗電器相連，與鋅板平行的位置放有一個紫外線燈，紫外線燈先用燈罩罩住;用毛皮摩擦過的橡膠棒讓鋅板帶上負電，驗電器張開約30°;之后取下燈罩，則驗電器的指針張角慢慢變?。▓D12）。

教師提問：為什么驗電器的張角會變小呢？

學生討論得出結論：表明鋅板在紫外光的照射下失去電子，從而達到電中性。

教師總結：在光的照射下，金屬的電性質發生變化，這類由光引起的電性質變化我們稱之為光電效應。

啟發猜想：那如果改用其他的光（比如紅光）去照射鋅板會不會溢出電子呢？或者不用鋅板，改用其他材料，還會有電子溢出嗎？

學生根據已有的知識和經驗，猜想一定會有電子溢出，然而通過做實驗，并沒有電子溢出，與猜想相違背。這樣會激發學生的學習興趣，他們急于弄懂實驗現象：為什么紫光可以照射出電子而紅光不可以呢？

第三環節：分析實驗，得出結論

剛才我們用簡單的實驗裝置做了光電效應實驗，由于條件限制，只能用一種光去做實驗，而要想得到正確的實驗結果，就必須改進實驗設備。由于這是物理學中非常重要的一個光學實驗，科學家們對實驗裝置進行了改進，得到許多重要的規律。

讓學生根據實驗視頻資源了解光電效應實驗（圖13），

閱讀書中相關內容，小組自由討論實驗裝置和實驗現象。教師引導學生分析實驗裝置，講解實驗原理，并向學生提出引導性問題：為什么要加正向電壓？如果不加，電路中會有電流嗎？保持光照條件不變，逐漸加大兩極之間電壓，分析會有什么變化？

教師引導學生看書：存在飽和電流和遏止電壓。教師總結：對于一定顏色（頻率）的光，入射光越強，單位時間內發射電子數越多。

教師進行引導性提問：對于剛才的實驗，如果加入遏止電壓后，再增大入射光強度，電路中會產生光電流嗎？減弱光的強度，遏止電壓會減小嗎？教師解釋相關現象，并引導學生看書得到相關概念：截止頻率。

教師給出結論：射出的光電子的能量與入射光的強度無關，只與入射光的頻率有關。

6 結語

本節課的重點是光電效應實驗，這個實驗不僅是物理學的一個重大轉折點，也是科學上的一個重大轉折點。但實驗只能在課堂上用簡單的實驗器材做，并不能得出精確的結論，所以需要教師在網上尋找相關實驗視頻資源進行二次加工和整改。教學實踐表明，這樣可以改進傳統教學的不足，生動形象地向學生展示實驗過程和結果，使學生對這一部分內容印象深刻，有助于學生對這部分知識產生學習興趣，自主深入了解光的相關內容。學生在學習探究過程中感受到人類對事物認識的曲折性，學習物理學家思維的嚴謹性和細致的科學態度，并領悟科學研究道路上方向正確的重要性[3]。

參考文獻

[1]劉樹凡.物理實驗教學的基本形式[J].中小學實驗與裝備，2010（6）：47-48.

[2]姬鳴亞.對高中物理與信息化有效結合的探究[J].新課程，2013（12）：193.

[3]中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準（2011版）[S].北京：北京師范大學出版社，2012.

*課題項目：2017年佳木斯市社科重點課題“中學物理實驗教學環節學生實踐技能和創新能力的研究與培養”。

作者：王瑞涵，湯原縣第一中學，研究方向為中學物理教學（154700）;崔虹云，通訊作者，佳木斯大學理學院物理系，教授，研究方向為中學物理課程與教學;龐芳，佳木斯大學（154007）。