基于微課的高中物理探究性實驗教學策略

【摘要】微課可以成為物理探究性實驗教學的輔助。在實施高中物理探究性實驗教學時，教師以探究性實驗為基礎錄制微課，并依據教學需要，將微課應用于課前、課中、課后階段，組織多樣的活動，促使學生積極探究，有利于學生建構物理認知，發展多樣能力，也有利于提高探究性實驗教學效果。基于此，本文以“牛頓第一定律”的教學為例，從課前、課中和課后三階段的應用入手，詳細介紹基于微課的高中物理探究性實驗教學策略。

【關鍵詞】高中物理；探究性實驗；微課；教學策略

作者簡介：王彥武（1970—），男，甘肅省蘭州市第十八中學。

《普通高中物理課程標準（2017年版）》（以下簡稱“新課標”）指明實驗教學是物理課程改革的重要一環，要求教師組織探究性實驗教學，引導學生發揮自主性，經歷實驗過程，深入探究物理實驗的相關理論、方法與技能，提升實驗素養。同時，新課標也建議物理教師在開展物理實驗教學時靈活應用信息技術，輔助學生完成實驗探究，以彌補傳統實驗教學的不足，幫助學生建構良好認知，發展多樣能力。由此可見，應用信息技術實施探究性實驗教學，是物理實驗教學改革的必由之路。

微課是學生進行學習的有力輔助，運用微課開展教學時，教師可以根據學生的認知規律使用信息技術，呈現碎片化的學習內容及結構化的數字資源［1］。探究性實驗是以學生操作為主、注重規律探究和實驗技能培養的實驗教學形式。微課恰好可以輔助學生進行探究性實驗。在課前，教師可以讓學生觀看微課，使學生對探究性實驗建構初步認知，為課堂學習做好準備。在課中，教師可以播放微課，讓學生發現實驗的要點，由此深入地進行實驗探究。在課后，教師則可以利用微課，輔助學生完成復習任務及拓展目標。基于此，本文以“牛頓第一定律”的教學為例，從課前、課中和課后三階段的應用入手，詳細介紹基于微課的高中物理探究性實驗教學策略。

一、課前：觀看微課，自主學習

課前階段是物理探究性實驗教學的起始階段，也是學生自主學習、初步了解新課內容的階段。微課短小精悍，可以直觀地呈現探究性實驗的基本前提，如實驗主題、實驗基本內容等，教師可以在此時借助微課預告新課內容，輔助學生建構初步認知［2］。

在實施“牛頓第一定律”探究性實驗教學時，教師在課前階段，以該探究性實驗的基本情況為依據錄制微課。在微課中，教師呈現了課程主題—“實驗探究：牛頓第一定律”，分析了牛頓第一定律在牛頓物理學體系中的地位，分享了生活中的一些錯誤看法（有力的作用物體才能運動、物體速度越大慣性越大等），描述了伽利略理想實驗。在錄制微課后，教師將其通過釘釘軟件發送給學生，引導學生觀看微課。

微課中的內容較為基礎、簡單，學生自學時會感到較為輕松。在自學的過程中，學生對新課內容會建構初步認知，明白新課上自己需要做什么實驗，并簡單認識了伽利略的理想實驗。同時，學生也因教師分享的生活中的錯誤看法，對新課內容產生濃厚的探究興趣。這樣的課前準備，有利于學生走進探究性實驗中，能夠保障探究性實驗課堂順利進行。

二、課中：播放微課，輔助探究

教師在應用信息技術實施教學時，應注重采用科學的方法，避免出現顧此失彼、過猶不及等問題。探究性實驗教學由創設情境、實驗探究、歸納總結等環節構成，在實施教學的過程中，教師立足于不同的環節，有選擇地播放微課，輔助學生進行實驗探究。

（一）播放微課，創設問題情境，調動探究興趣

創設情境是探究性實驗教學的第一個環節，是讓學生產生探究興趣、進入探究性實驗課堂的關鍵［3］。問題情境是教學課堂中常見的情境類型之一，創設問題情境是指，用適宜的手段，創設具體場景，并以此場景為基礎，向學生提出值得思考的問題，驅動學生探究。微課可以作為輔助教師創設問題情境的重要工具，在課堂上，教師可以利用微課創設問題情境，以調動學生的探究興趣。

在“牛頓第一定律”的課堂教學前，學生已經通過觀看微課，初步了解了實驗內容。基于此，教師在簡要介紹教學內容后，便在課堂上播放微課以創設問題情境。教師播放的微課內容是生活中常見的運動現象，如小車的運動等。在觀看微課的同時，學生進入了熟悉的生活場景。結合微課畫面，教師向學生提出問題：“同學們，大家能不能想到，怎樣才能使這輛小車從靜止狀態變為運動狀態呢？”此時，大部分學生在生活經驗的影響下，主動回答道：“用力推小車。”對此，教師繼續追問：“如果停止用力，小車會怎樣呢？”學生繼續回答：“小車會停下來。”此時，教師沒有對學生的回答做出判斷，而是繼續播放微課，展示一個演示實驗：用力推小車時，小車會運動；但停止推小車后，小車會繼續運動一段路程，然后停止運動。觀看這一實驗后，有學生產生疑問：“為什么在停止用力后，小車會繼續前進呢？”教師認可了學生的提問，并引導學生道：“這是不是說明了力是維持物體運動的原因呢？”在問題的驅動下，不少學生聯系生活經歷，自發地列舉一些與之類似的生活事例。教師聽了學生的分享后，繼續引導道：“同學們的分享都很棒。有沒有人能夠總結一下，這些事例說明了什么呢？在之前，我們了解了亞里士多德的觀點（物體要想運動，必須受到力的作用），這是否說明亞里士多德的觀點有問題呢？”學生由此對亞里士多德的觀點是否正確產生探究興趣，于是教師趁機講述伽利略是如何質疑亞里士多德觀點的，以及伽利略如何利用實驗驗證自己的觀點。

在這樣的問題情境中，學生不斷地受到問題的驅動，產生疑惑，發現值得探究的地方，從而一點點對深入探究教學內容產生興趣。

（二）師生互動，進行實驗探究，逐步建構認知

實驗探究是探究性實驗教學的重要環節，也是學生建構物理認知的關鍵過程。同時，師生互動是實驗探究中不可缺少的部分，在師生互動的作用下，實驗探究能夠更加深入、順利。

1.教師演示實驗

教師演示實驗是實驗探究的重要構成部分，現有實踐證明，教師演示實驗，可以使學生更好地了解相關操作步驟和觀察要點，由此也就能更加順利地展開探究［4］。

在教授“牛頓第一定律”的課堂上，激發學生對亞里士多德觀點的興趣后，教師隨即進行演示實驗，將一個小球擺在斜面頂部，然后撥動小球。接下來，小球從靜止狀態變為運動狀態，沿著斜面向下滑動。到達桌面后，小球先運動了一段距離，之后停止了運動。結合實驗現象，教師提出問題：“伽利略認為因為有摩擦力的存在，所以小球才會運動一段距離后停下來。如果摩擦力減小，小球會怎樣運動呢？”面對此問題，不少學生開動腦筋，主動假設，提出了不同的猜想，如“小球還是會在運動一段距離后，停下來”“小球的運動距離變長”等。

由此可見，教師演示實驗，可以使學生有機會直觀地觀察實驗現象，從而引發學生進一步的思考，增強學生探究興趣，使學生有興趣深入探究實驗內容。

2.學生操作實驗

學生操作實驗是學生進行深入探究的重要方式［5］。受到多種因素的影響，學生在做操作實驗時，往往會遭遇諸多實驗操作問題。為提升學生操作實驗的效率，教師可以組織分組實驗，鼓勵學生進行小組合作，從而順利地完成實驗探究。

在教授“牛頓第一定律”的課堂上，教師提出問題并完成演示實驗后，依據學生的課堂表現，布置實驗探究任務：“請大家和小組成員合作，從教師提供的實驗器材（小球、玻璃面、毛巾等）中，選取合適的器材，設計實驗方案，并依據方案完成操作實驗，驗證猜想。”在此任務的驅動下，學生開始了小組合作，并通過小組討論設計實驗方案，選取實驗器材。

在規定的實驗時間結束后，教師鼓勵學生展示本組的實驗結論。在學生展示小組結論時，教師播放微課，展示相關實驗現象，為小組代表提供依據；或者根據學生的結論提出問題，引導學生進一步思考實驗現象。例如，有小組代表說道：“我們小組通過探究發現，當小球從同一個位置，由靜止向下滑動時，經過的水平面越光滑，其受到的摩擦力越小，在水平面上滑動的距離越遠。”此結論得到了其他小組的贊同。于是，教師圍繞學生分享的實驗結論提出問題：“如果沒有摩擦力，小球是不是會一直運動下去？”此時，學生之間出現分歧，有學生認為小球不會一直運動下去，有學生則認為小球會一直運動下去。面對學生的不同猜測，教師適時播放微課，展現伽利略的斜面實驗，引導學生深入思考實驗現象。

如此教學設計，不僅使學生獲得了動手操作的機會，鍛煉了實驗設計能力、操作能力、歸納總結能力，還切實地提高了課堂教學效果，有利于學生繼續學習其他內容。

（三）播放微課，系統歸納總結，建立思維導圖

歸納總結是探究性實驗教學的第三個環節，也是學生系統梳理實驗內容、增強認知效果的環節。微課雖然短小，但可以系統地展現課堂教學內容，為學生提供便利。歸納總結是一項強調邏輯的思維活動，思維導圖是輔助學生歸納總結的重要工具，在學生完成實驗探究活動后，教師可以播放微課，引導學生繪制思維導圖，由此進行歸納總結。

在教授“牛頓第一定律”的課堂上，學生圍繞“運動和力的關系”這一內容，先后學習了三個實驗，分別探究了摩擦力對物體運動的影響，驗證伽利略的觀點和影響慣性大小的因素。在學生完成實驗探究活動后，教師播放與實驗探究內容相關的微課，輔助學生回顧實驗探究過程。在播放過程中，教師提出如下任務：“請大家邊觀看微課，邊回顧課堂所學內容，對照不同的實驗，聯想相應的物理知識點，以及我們解決的有關問題，就此建立思維導圖，系統總結所學內容。”在任務的驅動下，學生明確了學習方向，有目的地觀看微課，并在觀看的過程中，自覺回憶課堂學習情況，由此建立思維導圖。

在學生完成思維導圖后，教師鼓勵學生來到講臺上向同學展示自己的思維導圖作品。由于初次接觸與力學相關的內容，學生制作的思維導圖難免存在漏洞。但在分享過程中，其他學生會指出臺上分享學生的思維導圖中的漏洞，并提出完善建議。同時，其他學生也能夠對照完善后的思維導圖，優化自己的思維導圖，做到查漏補缺，對本次探究性實驗的實驗方案、實驗方法、實驗現象、實驗結論等方面產生更加深入、全面的認識。

三、課后：觀看微課，拓展學習

課后是物理課堂的拓展階段，也是學生進行拓展學習的階段。教師可以在課后，分析課堂教學內容的考點與考向，并據此錄制微課，讓學生課后觀看。

“牛頓第一定律”一課的考點主要有：對牛頓第一定律相關概念的理解，對慣性概念的理解及應用。在微課中，教師立足這兩個考點做出具體分析，呈現與之相關的高考真題，介紹真題的考查點以及解決真題的方法。之后，教師將微課發送給學生，引導學生觀看。在學生觀看的過程中，教師鼓勵學生分享自己在面對題目時產生的疑問，引導學生與同學進行在線交流，合作解決問題，由此提升學生的拓展學習效果。

結語

綜上所述，在高中物理探究性實驗教學中應用微課，有利于學生進行課前自學、課堂探究、課后拓展，能夠幫助學生逐步掌握實驗內容，理解物理知識，鍛煉多樣能力，提升學習效果。鑒于此，在實施高中物理探究性實驗教學時，教師可以立足探究性實驗內容，精心錄制微課，并依據教學需要，有選擇地將其應用于不同的教學階段和教學環節，切實發揮其輔助作用，引導學生借助探究性實驗內容，掌握物理知識，發展多樣能力，提升學習質量。

【參考文獻】

［1］倪娜.實驗微課在高中物理教學中的應用［J］.高考，2021（34）：29-30.

［2］程璐.高中物理實驗微課的應用與探究［J］.新課程教學（電子版），2020（13）：129-130.

［3］祖慶娟.實驗微課在高中物理教學中的應用探究［J］.中學物理教學參考，2019，48（08）：51.

［4］宮建明.基于微課的高中物理探究性實驗有效教學的研究［J］.新課程教學（電子版），2018（08）：113.

［5］吳秀章.淺析高中物理實驗微課資源開發及分類［J］.新課程導學，2018（17）：27.