“家庭實驗室”與初中物理線上教學的有效融合策略分析

摘 要：近年來，隨著科技發展，在教育信息化進程的帶動下，一時間各種網校、網課紛至沓來。當然，這種線上教學有著傳統教學無法比擬的優勢，但是對于物理學科而言，作為一門以實驗為基礎的科目，如果只是在網絡上單純進行知識的講解，就顯得單調無趣。特別是對于初中學生，純理論的知識教學不易理解，難以深刻并有效地掌握。因此，開發“家庭實驗室”，與物理線上教學有效地融合起來，能夠起到事半功倍的作用。同時，這也是一種讓學生迅速掌握物理知識的便捷途徑。

關鍵詞：網絡教育;線上教學;“家庭實驗室”;融合

科技推動教育，隨著教育信息化進程的推進，為了建立與現代教育理念相適應的教育教學機制，各種網絡教學平臺應時而生，線上教學成為一種時尚。

網絡教育是學校教育順應信息時代發展的一種新的教育模式，相比于傳統的教學，有著學習更具自主性、共享性，不受時間和空間限制等諸多優勢。但是對于物理學科的教學而言，作為一門以實驗為基礎的自然學科，實驗探究是物理教學過程中的“靈魂”。物理知識在傳授的過程中，始終貫穿各種生動有趣、豐富多彩的物理實驗，從而很好地調動學生學習的積極性，開拓學生的視野，幫助學生構建物理概念及規律。線上教學由于不處于同一空間內，那些課堂互動時靈感的迸發，思想的碰觸，尤其是實驗操作過程中歡快的體驗很難得以體現。單純的知識講解，枯燥的純理論學習，會使得學生對基礎知識的掌握不夠透徹，耽誤的不僅僅是學生的成績，更是會磨滅他們學習物理的熱情。因此，開發“家庭實驗室”，將其與物理線上教學有效融合起來，能夠解決這一問題，讓學生在遠程線上學習時，親歷實驗的過程中，扎實地把知識學好、學透。

“家庭實驗室”與物理線上教學有效結合，探索一種適合當下也切合未來的全新的物理教學方式，是家校進行“點對點”高效教學的一種探索。簡單說，就是教師可以在合適的場所，利用電腦或手機等通訊設備通過網絡指導學生在家中應用信手拈來的物品來完成物理實驗。設想一下，家中的大部分物品，柴米油鹽、鍋碗瓢盆，都可以用來作為物理實驗的器材，學生在玩樂中學習，在實踐中增加知識，這是多么美妙的體驗。

初中物理教學中有很多的實驗，可以通過線上學習讓學生在家里自行操作，例如：

一、 牛頓第一定律

1. 實驗器材：餐桌（或其他方桌）、砧板一塊、電池一個、毛巾一條，湯匙兩個（或橡皮、筷子等）

2. 器材組合：

3. 實驗步驟：

（1）學生在家中尋找器材，器材不一定如前述，也可以尋找功能相同的替代品;

（2）把碗倒扣桌面，砧板斜靠上面構成一個斜面;

（3）讓電池從斜面某個位置從靜止開始自由滾下，用湯匙標記電池在桌面最終位置;

（4）在桌上墊好毛巾，鋪設平整，讓電池從斜面頂端同一位置從靜止釋放，再次記錄電池在桌面最終位置;

（5）比較兩次運動距離，得出阻力對物體運動影響的規律。

4. 實驗結論

摩擦力越小物體運動越遠，如果沒有摩擦力，物體將永遠運動下去。

二、 音調的變化

1. 實驗器材：相同水杯若干，相同空啤酒瓶若干，筷子，水

2. 器材組合：

3. 實驗步驟：

（1）五個相同玻璃杯裝入不同高度的水，如上圖，準備筷子一根。拿筷子用相同力度敲擊它們，聽聽它們的音調有何不同。

（2）準備若干個空啤酒瓶，分別裝入不同高度的水，如下圖。分別對著瓶口吹，聽聽它們的音調有何不同。

4. 實驗結論：

（1）敲玻璃杯時，水位越高的音調;（2）吹啤酒瓶時，水位越高的音調越高。

三、 光的折射

1. 實驗器材：薄壁圓柱形玻璃杯（因壁薄，玻璃的折射可忽略不計），水，筷子

2. 器材組合：

3. 實驗步驟：

（1）往玻璃杯中裝適量的水，放于水平桌面;

（2）將筷子斜放到杯子里;從水面上方斜向下觀察水中筷子;

（3）將筷子豎直插入玻璃杯，并左右移動筷子，觀察者從玻璃杯的側面沿水平方向觀察現象;

（4）分別畫出光路圖，并分析原理。

4. 實驗結論：

斜插在水中的筷子看起來“彎折”的原因，是由于光的折射。

（1）從水面上方斜向下觀察水中筷子：

①筷子上P點的光是從水射入空氣而進入人眼的;

②光在水面處發生折射時，折射光線遠離法線;

③人們逆著光線看過去，感覺光線好似來自P′點;

④筷子在水中的其他各點情形也是如此，所以我們看起來筷子浸在水中的部分好像向上彎折了。

（2）從玻璃杯的側面沿水平方向觀察;

①筷子距離玻璃杯的中心軸越遠，折射現象越明顯，且筷子在水中的部分被放大了，并且分別向左右兩側發生了偏移。能觀察到以下3種現象。

②取對應俯視圖進行研究，如圖5、圖6、圖7所示，設A為處在水中的筷子的一點。O為薄壁圓柱形玻璃杯對稱軸MM′上的一點，且O點與A點均處在水中同一水平面上。

當然，“家庭實驗室”的開發不僅僅只是上述幾個實驗，還需要逐步積累，建立一個豐富多彩的資源庫。那么，當“家庭實驗室”建立后，如何與初中物理線上教學有效融合呢？我們可以通過以下幾個手段來實現：

1. 利用多媒體技術和網絡遠程教學結合。譬如：用釘釘軟件錄家庭實驗室動手小視頻，用seewo制作優美的教學課件，撰寫清晰的學生家庭實驗指導單，并把小視頻嵌入seewo課件中，在直播教學中指導學生進行操作實驗。

2. 學生設計實驗。為激發對某知識點的興趣，可以讓學生們自己來設計家庭小實驗，并拿到網絡群上相互交流，并擇優選擇較合理的方案入選資源庫方案。此過程中，學生可以自己設計、自己拍攝視頻，在鏡頭前現身做實驗和大家分享，進而提高學生的學習興趣。

3. 組織學生做物理家庭小實驗網絡匯展或比賽。學生自己的動手實踐，鼓勵學生家長拍攝小實驗，并打卡上傳，作為現場作業。教師從這些實踐作業中選出較好的評為“優秀作業”，然后收集整理，開展一次線上公開的實驗匯展。

開發并完善一個有特色的“家庭實驗室”，并將其和網絡教學有機結合，這是一種新的特色教學模式的探索。此過程中，我們用最貼近生活的方式來引入教學，詮釋物理原理，自始至終貫徹“從生活走向物理，從物理走向科技”的教學理念，積極培養學生的實踐能力和分析問題解決問題的能力。

總之，“家庭實驗室”與初中物理線上教學的有效融合，使得天南海北的師生能夠通過網絡平臺進行交流和學習，實現資源的共享，避免學生在線上學習中缺乏體驗和感悟，使初中物理線上課堂更加富有魅力。“家庭實驗室”與初中物理線上教學的有效融合，是在網絡教學的背景下，依然踐行培養學生的動手能力和探究精神，回歸物理教學的初心。

作者簡介：劉小燕，福建省泉州市，福建省泉州實驗中學。