微視頻在初中物理實驗教學中使用策略研究

林曉

摘 ? 要：初中物理實驗教學對學生核心素養的提高作用有限，本文主要從激發學生學習興趣，培養學生創新能力，促進學生自主學習，提高學生科學思維、實驗探究能力出發，結合教學實例，對微視頻在實驗教學中的輔助作用進行闡述。

關鍵詞：微視頻;核心素養;學生為主

微視頻是指5～10分鐘的短視頻，近年來手機攝像技術不斷提高，攝像器材平民化，拍攝清晰的微視頻不再是難事。網絡涌現了大量的短視頻播放平臺，如：抖音、優酷、b站等，視頻網站越來越成為年輕人喜愛的獲取知識的平臺。對于初中學生而言，微視頻具有時長短，信息量大，形式多樣，內容與時俱進，獲取信息輕松等特點。學生是教學的主體，因此，在教學中使用微視頻，對促進學生主動學習，調整學習深度會產生積極影響。

國內外大量的教學視頻案例，國家平臺、各大網站大量的資源，多數是對實驗現象進行輔助觀察，通過慢放或快進播放、微距拍攝等方法帶給學生不同于現場實驗的感官刺激。這些視頻對于學生知識層面的學習有幫助，但同時存在重觀察輕思考，對學生核心素養的形成幫助有限。在教學中，若選擇合適的網絡視頻，或從校本實際出發拍攝視頻，運用合理教學策略，讓視頻與實驗教學相互融合，將會使實驗教學更加有效。本文主要從促進學生自主學習，提高學生核心素養出發，結合實驗教學中的實例，從以下三個方面對微視頻在實驗教學中的輔助作用進行論述。

1 ?培養學生創新能力，以“探究液體蒸發快慢”實驗為例

科學思維是核心素養中重要組成部分，是基于事實證據和科學推理，對不同的觀點和結論提出質疑批判，進而提出創造性見解的能力與品質。質疑創新是科學思維中的高階思維，選擇與實驗有一定差異的生活化視頻融入教學，對培養學生思維習慣，增強創新意識和實踐能力起到重要作用[ 1 ]。

在探究“液體蒸發快慢與哪些因素有關”實驗中，通過酒精在不同條件下蒸發快慢不同，學生得出“蒸發快慢與液體的溫度、表面積、液面上空氣流速有關的結論”。教師提出問題，“同學們都吃過一種沿海美食魷魚干，需要新鮮的魷魚在短時間內將水分蒸發掉，請問可以采取什么方法呢？”學生回答如：陽光曬、海風吹、攤開、烘干。這些也是沿海漁民常用的方法。討論結束后，教師播放一段如圖1所示“旋轉式干制魷魚方法”的視頻，該裝置類似“旋轉木馬”，電動機帶動支架，魷魚在旋轉中逐漸變干。視頻過后再提問學生，“這種方法的原理是什么？這種方法跟傳統的方法相比，有哪些優點呢？”在課堂視頻播放過程，每一位學生都表現出專注，有的學生小聲交流“還能這么玩啊”。課堂上對于教師提出的問題，學生主動思考，積極參與討論，實現了“以學生為主”的教育理念落地。

單純“蒸發”實驗教學，對學生核心素養的培養主要在物理觀念和探究實驗能力兩方面。播放視頻前，學生的思考來自于課堂實驗結論，多數學生對干制魷魚的方法只會局限于簡單的“曬、吹、攤”，能力方面只達到如何應用，如何去做。這樣的教學對學生開拓思維，培養創新能力是不夠的，同時教學內容與學生已有的記憶材料相似點太多，即思考的問題與已有的知識差別太小，學生容易產生疲勞，學習動機受阻。視頻中“旋轉干燥”方法的原理來自于課堂，但處理思路卻與學生的大相徑庭，會對學生大腦活動形成很大刺激，引發學生主動思考。

討論原理時，學生意識到視頻中空氣不動，魷魚動，二者相對運動造成魷魚表面空氣流動快，運動的相對性與蒸發快慢相結合進行分析的過程，同時也是學生對實際情景建模的過程。討論視頻中方法的優點得出：沒有太陽也能進行;比用電烘干更省電;液面上空氣流速更大;節約土地空間。這幾點是基于課內知識的理解分析，多數學生均能思考得到。然而，教師提出在低溫下變干可以更多保留食物的鮮味，這個思考角度對學生是陌生的，但卻是使用這種方法的主要目的之一。將低溫蒸發與高溫蒸發進行對比，同時也是理論與實際生產的對比，學生勞動意識、技術應用素養獲得培養。隨著討論進行，有學生提出“快速旋轉”會導致沒有蒼蠅，筆者給予了很高的評價，因為這確實是一個令人頭疼的問題，表明學生意識到實際生產還要考慮環保、安全等因素。學生將傳統的方法與視頻的方法進行比較，該思考過程必然要經歷綜合、分析、評價，在這過程中學生實現了自主高階思考。

通過該視頻輔助蒸發實驗教學，學生在對比思考中思維得到拓展，創新意識獲得提高，促進了解決問題及技術應用的能力。視頻中追求更好的食材加工工藝，體現出設計者社會責任擔當，這是核心素養對培養合格的人的要求，而這恰恰是通過分組探究實驗難以達到的[ 2 ]。

2 ?改變家庭作業形式

傳統的家庭作業一般是讀、寫、背，以紙面練習為主，形式單一枯燥。從學科特點出發，部分家庭作業可以設計成學生實驗。不同于課堂實驗，在家里做實驗，沒有時間限制，沒有外界影響，學生可以更加獨立、開放地進行，對學生培養觀察能力、綜合分析能力、獨立思考能力有很大幫助，對科學思維的培養作用，絕非是用筆刷題可以做到的。家庭實驗也存在教師無法了解學生操作過程和心理活動的缺點，若將實驗過程以微視頻的形式繳交，教師就可以全面了解學生實驗水平，便于教師調整教學策略。

家庭實驗設計有兩類，課前設置探究性實驗降低實驗難度，課后布置應用型實驗反饋教學效果，實現教學承上啟下，視頻記錄過程還可以在課堂呈現，豐富課堂資源。

2.1 ?課前實驗，降低難度，以“探究凸透鏡成像”實驗為例

“探究凸透鏡成像規律”實驗是一個器材與原理均復雜的分組實驗，學生已有的知識水平與教學目標間差距很大，學生很難在生活中得到感性認識。實驗過程對學生觀察、動手操作、歸納推理等能力有很高的要求，由于學生存在能力差異，學生課堂實驗進度差別很大。如何拉平學生知識水平，降低教學難度，成為這節課設計需要考慮的因素。若直接課前預習課本知識，存在難度太大，課堂失去探究能力培養的問題。設計課前探究實驗作為預習作業，實驗過程拍攝視頻，通過網絡上傳，效果良好。

學生從網上購買兩種焦距的凸透鏡，也可以去眼鏡店購買未加工的老花鏡（圓形）進行實驗。作業題目：利用凸透鏡將手機播放畫面投影在墻上，記錄墻上像的特點及大小可能與哪些因素有關，用手機視頻記錄過程。

將實驗猜想環節作為家庭作業，學生可以有充裕的時間進行操作觀察，沒有同學間互相干擾，猜想獨立來源于對實驗現象的觀察歸納。視頻中增加語言表述，教師可以從中了解學生心理活動，判斷學生能力水平，從而為新課教學提供依據。教師可以選擇部分視頻進行課堂討論。針對視頻提問：使用卷尺測量像距和物距，誤差很大，有沒有更好的解決方案？如何更科學地進行成像規律探究？

學生為了測量方便精確，梯子、椅子、晾衣架，甚至肩膀、手臂都被使用為光具座。微視頻使不同方法得以在課堂上呈現，各種設計思路相互對比，加深了學生對實驗室光具座的認同感，促進了學生科學態度的提升。有了家庭實驗和視頻的輔助，實驗教學難度得到降低，學生對光具座的感覺由“陌生”轉變為“更嚴謹、更科學”，自主探究的意愿也更強了。

2.2 ?課后實驗，呈現過程，以“設計可變電阻”為例

實驗過程能夠反映學生真實的實驗能力，但在課堂教學中，由于時間有限，學生數多等因素，教師無法準確知道每一位學生的實驗水平和想法，采用布置課后視頻作業可以很好解決這方面問題。實驗作業設計可以與下一課時內容關聯，教師通過視頻及時了解學生水平，以此備課。

電阻第一課時，學生學習了影響電阻大小的因素。出于對第二課時滑動變阻器教學鋪墊的需要，課后作業安排設計一個調光電路，器材是鉛筆芯和電學實驗盒中的器材，用手機記錄實驗操作過程。該實驗難度不大，每位學生均能完成實驗。觀看視頻發現，部分學生在電路中增加電流表，并講述如果小燈泡亮度變化不明顯，觀察電流表示數可以知道電流變化，表明學生對實驗有嚴謹的科學態度。多數學生設計的變阻器如圖2，但一位學生設計的變阻器如圖3所示，該學生成績中等，經詢問得知，他先讓燈發光，再用一根導線進行滑動，認為導線與部分鉛筆芯并聯，沒有意識到鉛筆芯部分電阻被短路。這些意外的教學素材，若不是視頻作業，很有可能被忽略。教師將與眾不同的設計在第二課時播放，視頻呈現出完整設計及操作過程，這是平時單靠教師語言描述無法做到的。

微視頻作業不僅使教師更全面、更深刻地了解學生操作技能水平和心理活動，還為課堂討論提供更全面的素材，使學生的思考評價不再局限于自身活動。學生通過視頻作業學習積極性得到調動，知識結構得以完善，對教學目標的思考推向更深、更廣的空間。

3 ?綜合評價實驗，以“測量小燈泡電功率”實驗為例

電學實驗操作相對復雜，實驗過程常由于故障或操作不當，產生電路安全問題。電學實驗信息碎片化，相關信息和多余的無關信息彼此間形成互相干擾，多數課堂教學會通過思維導圖或表格的形式進行歸納分析。若在學生實驗結束后使用視頻進行對比分析，會有不錯的效果。

教師可以將實驗中可能出現的故障或錯誤操作進行編排，請學生當演員，故意模擬錯誤，并拍攝形成視頻，在課堂上讓學生從視頻中找錯誤。問：是否有錯誤或不規范的地方？其中有哪些要被糾正？教學中發現“演員”最好由成績優秀的學生擔當，原因有兩個，一是學生們都知道他是老師的“托”，不會產生負面影響，二是對于優生的“錯誤”，會激發其他學生探索欲。課堂視頻播放時，學生發現的每一個錯誤都是經過觀察思考后得到的，表明視頻對促進學生主動思考，培養學生觀察能力方面起到了積極的作用。學生針對視頻討論結束后，教師使用表1進行總結，引導學生二次思考并歸納。

此類視頻適合“密度測量”“凸透鏡成像”“伏安法”這類較復雜的實驗，通過使用反例，引導學生認真觀察，主動思考。精密的實驗儀器不適合讓每一位學生都進行錯誤試驗，通過拍攝正反對比實驗視頻，可以讓學生的思維在正確與錯誤不斷交換碰撞中趨于成熟，觀察能力在主觀意愿下獲得提高。

真實的現場實驗是不可替代的，但有些實驗的教學目標與學生已有的知識水平差距大，學生接受難度大，有些又差距太小，造成吃不飽，選擇合適的視頻輔助實驗教學，能解決這些教學難題。微視頻為教師及時全面了解學生心理活動、認知水平提供了途徑，選擇合適的微視頻輔助教學，對促進學生主動學習和培養核心素養可以起到重要作用，使實驗教學對學生終生發展的影響更加深入。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國教育部. 普通高中物理課程標準（2017年版2020修訂）[S]. 北京：人民教育出版社，2020.

[2]閻金鐸，郭玉英. 中學物理教學概論[M]. 北京：高等教育出版社，2019.