關于微課在初中物理實驗教學中的運用

摘要：信息化教育時代背景下，教育技術的革新正以前所未有的速度改變著傳統教學模式。微課作為教育技術革新的重要成果，憑借其內容精練、形式生動、互動性強等特點，逐漸成為改進課堂教學效果的有效工具之一。尤其在以觀察、實踐和探究為核心的初中物理實驗教學中，微課的應用潛力尤為突出。它不僅可以彌補課堂實操時間有限、資源分配不均等問題，還能夠通過模擬演示、動態展示等方式，使抽象的物理原理變得形象直觀，便于學生理解和掌握。因此，探討微課在初中物理實驗教學中的具體應用策略及其實效性，不僅有助于我們把握教育科技發展的新趨勢，更能為提升我國初中物理實驗教學質量提供有益的參考和借鑒。文章探討了微課在初中物理實驗教學中的應用及其潛在影響。通過分析微課的特點與優勢，研究指出微課能夠有效地輔助物理實驗教學，幫助學生理解抽象的物理原理，提高自主學習能力，并能突破時空限制，豐富實驗教學手段，提升教學質量。

關鍵詞：微課；初中物理；實驗教學；運用策略；研究

中圖分類號：G63文獻標識碼：A文章編號：1673-8918（2024）33-0120-05

隨著信息技術的快速發展，教育領域也在積極探索創新的教學模式。微課作為一種融合現代信息技術與教育教學理念的產物，在初中物理實驗教學中日益展現出其獨特的優勢和重要作用。基于此，教師要加強對新課改的深入研究，剖析微課在初中物理實驗教學中的應用，探究其如何改變傳統的實驗教學模式，以及對學生實驗技能培養和科學素養提升的影響，從而采取有效的教學模式，充分激發學生的物理學習自信心，促進學生物理核心素養的提高。

一、 微課教學應用背景及必要性

隨著科技的飛速進步和社會對高素質人才培養需求的增長，教育領域正經歷一場深刻的變革。信息技術與教育教學的深度融合，催生了一系列創新的教學模式和資源，微課便是其中之一。微課以其短小精悍、內容針對性強、形式多樣等特點，突破了傳統物理實驗教學在時間、空間和資源上的限制，能夠滿足初中階段學生對物理實驗學習的多元化、個性化需求。在初中物理實驗教學中，實驗設備、場地、時間等客觀條件的約束，使得學生在課堂上親自動手操作的機會有限，而微課能夠模擬演示實驗操作、詳解實驗原理，讓學生在預習階段就能初步掌握實驗流程，降低了實驗課堂的認知負擔，提高了教學效率。此外，微課能夠靈活適應不同學生的學習節奏和理解能力，通過反復觀看和自主學習，有助于學生深化對物理實驗知識的理解，培養其自主學習和解決問題的能力。尤其對涉及復雜操作、高安全風險的實驗項目，微課能提供安全、可控的學習環境，減少不必要的實驗風險。再者，微課作為一種數字化教育資源，能夠跨越地理、時間界限，實現優質實驗教學資源的共享，有助于緩解教育資源分布不均的問題，促進教育公平。所以，初中物理實驗教學中引入微課，既是教育信息化進程中的必然趨勢，也是提升實驗教學質量、培養新時代創新型人才的內在需求。

二、 微課的特點

信息化背景下，微課作為一種重要的輔助教學資源，其特點如下：①短小精悍：微課視頻時長短，一般集中在幾分鐘到十幾分鐘之間，這種形式聚焦于一個具體的知識點或技能，不涉及冗余內容，使得學生能夠在較短時間內集中注意力，高效吸收關鍵信息。②針對性強：微課內容設計針對特定的教學目標和學習需求，每個微課單元都圍繞一個或幾個緊密相關的核心概念或實驗操作展開，能精準解決學生在物理實驗學習中的痛點和難點。③靈活便捷：微課不受時空限制，學生可以根據自身需求隨時觀看、暫停、回放，有助于個性化學習。同時，教師可以靈活安排課前預習、課中強化或課后復習的不同環節，方便進行翻轉課堂等新型教學模式。④多媒體融合：微課通常融合了視頻、音頻、動畫、圖文等多種形式，豐富了教學手段，使抽象的物理實驗原理、過程和結果變得更加直觀生動。⑤互動性強：優秀的微課設計往往會嵌入互動環節，如在線測試、討論區、問答等，以增強學生參與度，促進深度學習。⑥個性化學習：每個學生可以根據自己的學習進度和理解程度，反復觀看微課，自主調整學習節奏，滿足個性化學習需求。⑦易于傳播和分享：微課作為一個數字化的教學資源，易于通過網絡平臺進行傳播和分享，擴大了優質教育資源的覆蓋面。⑧教學設計科學：微課制作過程中，教師需要遵循教學設計原則，確保內容結構清晰，邏輯連貫，有助于學生理解、記憶和應用知識。

三、 初中物理實驗教學現狀

（一）初中物理實驗教學存在的問題

目前來看，在初中物理實驗中依然存在一些問題，直接影響到學生的學習效率。主要問題如下：①教學觀念滯后，部分物理教師依然受到傳統教學模式的影響，對實驗教學的重要性認識不足，未能充分認識到實驗是物理學科理論與實踐相結合的關鍵途徑，從而導致實驗教學環節被弱化，教師可能更多依賴講授理論知識，而忽視了實驗操作的指導與訓練。②學生實驗目標不明確，學生往往對物理實驗的目的和意義認識不清，這可能導致他們在進行實驗時缺乏主動性與目標導向，難以形成系統的實驗操作技能和良好的科學探究習慣。③實踐操作能力培養不足，由于教師擔心安全問題、實驗器材短缺或維護不當等原因，學生往往接觸不到足夠多的實際操作機會，這不僅限制了他們動手能力的發展，也阻礙了他們對物理概念和規律的直觀體驗與理解。④教學資源與設備條件制約，初中學校的物理實驗室設施設備可能不先進且不齊全，部分重要實驗無法正常開展，這也嚴重影響了實驗教學質量。⑤教學方法與評價體系單一，很多情況下，實驗教學仍然是以驗證性實驗為主，缺乏對學生創新能力、探索精神和批判性思維的培養。此外，評價體系過于側重理論知識的考核，對實驗技能和科學素養的評估不夠全面和多元。⑥缺乏有效的實驗教學設計與指導，教師在設計實驗項目時，可能傾向于讓學生按照既定步驟“照方抓藥”，缺乏啟發式和探究式的實驗設計，不利于培養學生的自主研究能力和解決問題的能力。

（二）微課應用初中物理實驗中的挑戰

信息技術背景下，初中物理實驗有效融入微課能激發學生學習信心，加深學生對物理知識的理解，然而其中依然面臨一些挑戰：①微課制作的專業化和技術難題。在初中物理實驗教學中運用微課，首先面臨的挑戰就是微課的制作問題。微課作為一種濃縮、精煉的教學資源，其制作不僅需要教師具備扎實的物理實驗教學專業知識，還需掌握一定的多媒體技術和教學設計能力。②內容設計專業化。物理實驗微課需要準確、完整地呈現實驗原理、步驟、數據處理和結論分析等內容，教師必須深諳物理實驗教學規律，將抽象的物理原理形象化、具體化，確保內容的專業性和準確性。③視覺表現技術化。為了使學生更好地理解和掌握實驗操作，微課中通常需要包含實驗操作的視頻演示、動畫模擬等視覺元素，這就要求教師或制作團隊擁有良好的視頻拍攝、剪輯技術，以及動畫制作、3D建模等技能。④交互性設計。優質的微課除了單向傳播知識外，還應具備一定的交互性，如插入問答環節、實時反饋系統等，這需要教師掌握一定的數字教育資源開發技術，以便設計出生動有趣、互動性強的微課。⑤資源更新與維護。隨著科技發展和教材版本更新，物理實驗微課的內容也需要及時更新迭代，保持與教學需求同步，這無疑加大了微課制作和維護的成本和難度。面對這些挑戰，教育部門和學校應當加強教師的信息化教學技能培訓，提供專業的技術支持和服務，鼓勵教師相互合作共同制作高品質的物理實驗微課，同時也可借助外部專業機構力量，共同推動微課制作的專業化和技術化水平的提升。

四、 如何做好微課與傳統實驗教學的整合

在初中物理實驗教學中，微課雖有諸多優點，但并不能完全替代傳統的實驗室實踐操作。因此，如何將微課與傳統實驗教學有機融合，形成互補，是教育者需要著重考慮的問題。首先針對課前預習與準備環節，教師要利用微課進行實驗預習，讓學生在課前熟悉實驗目的、原理、步驟及注意事項，從而提高課堂上的實驗效率。例如，教師可以制作微課詳細演示實驗操作過程，學生在家就可以提前了解和練習。其次針對課堂實驗操作與輔導環節：在實驗課堂上，教師可根據微課內容進行現場演示，指導學生按照微課所示進行實際操作。同時，針對學生在實際操作中遇到的問題，教師可以結合微課再次講解或補充說明，確保學生充分理解并掌握實驗技能。再次，對于課后鞏固與反思環節，學生課后可以通過回顧微課內容，對比自己在實驗操作中的實際情況，進行自我評估和反思。此外，教師可以制作包含實驗數據處理、結果分析和誤差討論等內容的微課，幫助學生鞏固課堂所學知識，提升實驗數據分析能力。最后，實施混合式教學模式，推行“翻轉課堂”理念，將微課作為輔助教學工具，將課堂時間更多地用于師生互動和問題研討，而基礎性、操作性的內容則通過微課讓學生自主學習，達到線上自學與線下實操的有機結合。

五、 微課在物理實驗操作指導中的具體應用

（一）前期規劃與設計

在初中物理實驗教學中，教師要做好前期規劃與設計，通過選擇精心策劃的內容和細致入微的講解，確保微課能夠有效地服務于學生的自主預習和實際動手操作，提升物理實驗教學效果。在前期規劃中，首先要明確微課教學目標，比如針對“測量小燈泡的電阻”這個實驗，首先教師需要明確微課的目標是讓學生掌握歐姆定律的實際應用、學會正確使用電壓表、電流表以及滑動變阻器等實驗器材，并能夠獨立完成數據記錄和誤差分析。微課內容應圍繞這些具體學習目標而展開。之后做好教學內容的規劃，對內容規劃可以分為以下幾部分：①實驗原理介紹：簡要解釋歐姆定律及電阻的概念。②實驗器材介紹：逐一展示并詳細說明電壓表、電流表、滑動變阻器等器材的使用方法和讀數規則。③關鍵步驟演示：拍攝視頻或制作動畫展示連接電路的過程，強調如何正確連接、調節滑動變阻器、讀取儀表數據等關鍵步驟。④安全須知：強調在實驗過程中應注意的安全事項，例如不帶電接線、避免短路等情況的發生。⑤數據處理示例：示范如何記錄實驗數據，計算平均值，繪制伏安特性曲線，最后得出結論。做好前期規劃，以此讓學生先了解課堂教學內容，從而開展物理學習活動。

（二）微課制作與優化

在設置微課時，教師要保證微課制作的科學合理。利用微課生動形象地展示物理實驗的操作細節，可強化學生對實驗原理的理解，并提升其動手操作的能力，從而有效輔助物理實驗教學。首先以“光的折射定律”實驗教學為例，在教授時，可以采用高清攝像機記錄下光線從一種介質進入另一種介質時的折射過程，同時使用動畫軟件模擬光路的變化，直觀地展示出光線如何發生偏折以及折射角與入射角的關系，便于學生觀察和理解抽象的光學現象。其次，做好結構的布局，微課視頻可以按照“引入—主體—總結—作業”的四步法進行編排。例如，在“測量物體密度”的微課中，首先簡要介紹密度的概念及其重要性（引入），接著詳細演示如何使用天平和量筒測量固體或液體的質量和體積（主體），然后總結實驗步驟、強調注意事項和誤差分析（總結），最后提出一些基于實驗數據處理的問題讓學生自行計算并提交答案（作業）。最后，保證音畫質量，保證視頻內教師語音解說清晰易懂，背景音樂或音效適宜，不干擾主要教學內容；視頻畫面穩定無抖動，實驗操作特寫鏡頭豐富，必要的地方可以加上字幕或者圖形標注，使學生即使在無聲環境下也能通過視覺理解實驗過程。比如在講解電流表和電壓表使用方法時，不僅拍攝儀器讀數的過程，還要清晰顯示儀表指針的移動和對應刻度，甚至通過后期編輯突出顯示關鍵讀數。

（三）教學流程整合

在實際教學過程中，微課可以深度融入物理實驗教學的不同階段，實現線上線下相結合的教學模式，有效提升教學質量。利用微課有效地串聯起物理實驗教學的全過程，實現了教學活動的連續性和一致性，有助于培養學生的自主學習能力和科學探究精神。首先，對于預習階段，以“測量小燈泡電阻”的實驗為例，教師可提前錄制一個微課，內容包括介紹歐姆定律、解釋電阻的概念以及演示如何連接電路、讀取數據等關鍵步驟。學生在實驗課前觀看這個微課，對實驗的目的、原理、所需器材和操作流程有一個初步的認識，這樣他們在進入實驗室時就能更快地進入狀態，并能帶著問題去學習。其次針對實踐操作環節，在實驗課上，當學生開始動手操作時，微課可以作為輔助教學工具。比如，在實驗室的大屏幕上播放制作好的微課視頻，同時教師現場指導，學生可以根據視頻中的演示一步一步完成實驗操作。遇到困難時，學生可以直接參考微課來解決，如不清楚某個旋鈕或開關的功能，可以回看對應片段。最后針對后續鞏固環節，課后，教師可以通過平臺發布微課視頻鏈接，要求學生回顧實驗過程，強化記憶。比如，制作一個關于分析實驗數據和計算誤差的微課，學生在家通過觀看微課，不僅能再次熟悉實驗步驟，還能學習如何正確處理實驗數據、繪制圖表并撰寫實驗報告，從而加深對物理概念的理解和應用能力。

（四）互動與反饋

在初中物理實驗教學使用微課的過程中，互動與反饋環節至關重要，它能夠促進學生主動學習，增強理解和記憶，同時也能幫助教師及時了解學生的學習情況，改進教學內容和方法。首先創設互動環節，例如，在微課制作中嵌入交互式元素，如在線測驗或彈題功能。在講解“光的折射定律”實驗的微課中，教師可以在介紹完每個重要知識點或實驗步驟后，設計幾個簡短的選擇題或填空題，讓學生立即通過微課平臺答題。如：“影響光折射角度的因素有哪些？A. 光線入射角B. 介質的折射率C. 光的速度”。這種方式能讓學生即時檢驗自己的理解程度，避免單向接收信息而產生的被動學習狀況。其次，做好收集反饋與個性化輔導，教師可以通過微課平臺收集學生在觀看微課后的疑問和反饋，比如在微課結束后設立在線討論區或者問卷調查，邀請學生提出他們在實驗操作或理論理解上的困惑。如：“你在做‘測量重力加速度’實驗時遇到了哪些問題？請具體描述。”收到反饋后，教師可以針對共性問題制作補充微課或在下次課堂上集中解答，對個別學生的問題則可進行一對一的線上答疑或線下輔導。最后，教師還可以通過查看學生在微課中的參與度（如觀看時間、答題正確率等數據）來評估微課的教學效果，并據此動態調整教學策略，比如對大多數學生反應難度較大的實驗環節，可以重新制作更細致的分解教程；而對學生普遍掌握較好的部分，則可以簡化講解，騰出更多時間探討深入的應用或拓展知識。基于此，通過構建微課互動與反饋機制，既提高了教學效率，又增強了教學的針對性，有利于形成更加生動活潑、高效互動的物理實驗教學環境。

（五）技術與資源支持

在初中物理實驗教學中運用微課，離不開充足的技術與資源支持。學校或教育部門應定期舉辦微課制作相關的技術培訓，如攝影錄像技術、視頻剪輯軟件的使用（如Adobe Premiere、iMovie等）、動畫制作工具（如Flash、Powtoon等）以及如何將多媒體素材整合到微課中等。例如，組織教師參加“微課制作實戰工作坊”，讓教師們親手操作，制作有關“浮力實驗”的微課，在實踐中掌握微課制作的各項技術。學校需提供足夠的硬件設施，如高清攝像設備、穩定的網絡環境、多媒體教室等，以便教師錄制和編輯高質量的微課。同時，購置或租賃適合制作物理實驗微課所需的實驗器材及配套攝像頭設備，如在制作“測量小車在斜面上的加速度”微課時，就需要高清攝像頭捕捉小車運動軌跡，并確保實驗場景照明良好。另外，要建立微課資源庫，鼓勵教師將制作的優秀微課上傳至平臺，供全校乃至更大范圍內的教師和學生共享。例如，建立校級物理實驗微課網站或接入國家教育資源公共服務平臺，教師可在此平臺上找到并借鑒其他教師制作的“電磁感應實驗”微課，優化自己的教學內容，同時學生也可以根據需要隨時查閱和學習。通過這些技術與資源支持，不僅提升了教師制作微課的能力，也為初中物理實驗教學提供了豐富的教學資源，促進了微課在物理實驗教學中的有效應用。

六、 微課在初中物理實驗教學中的應用展望

隨著信息技術的快速發展和教育教學理念的不斷創新，微課在未來初中物理實驗教學中的深度應用具有廣闊前景，以下是對這一趨勢的展望與建議：

（一）智能化與個性化發展

未來的微課制作和應用將更加智能化，如通過大數據分析和人工智能技術，微課能根據學生的學習行為和理解程度進行智能推薦和動態調整，實現真正的個性化教學。同時，虛擬現實（VR）和增強現實（AR）等技術有望使物理實驗微課更具沉浸感和真實感，提升實驗教學體驗。

（二）跨平臺資源共享與協同教學

微課作為數字化教學資源，可以打破地域和時空限制，實現跨地區、跨學校的資源共享。未來可通過建立開放、共享的微課資源庫，推動各校教師協同開發與優化微課內容，共建優質實驗教學資源。

（三）深度融入教學體系

微課將深度融入教學全過程，不僅僅是作為預習和復習的工具，更是可以貫穿于整個實驗教學的各個環節，包括實驗設計、操作演示、數據處理、結果討論等，形成完整的學習閉環。

（四）教師專業發展與技術支持

教育行政部門和學校應重視對教師開展微課制作和應用能力的培訓，提供必要的軟硬件設施和技術支持。同時，鼓勵教師積極參與微課競賽和交流活動，不斷提高微課設計和應用水平。

（五）評估與反饋機制完善

建立科學合理的微課教學效果評估機制，通過對學生學習數據的收集與分析，對微課教學效果進行跟蹤和反饋，以便及時調整和完善微課內容，確保其在物理實驗教學中的有效性。

七、 結論

微課在初中物理實驗教學中的深度應用需要緊跟時代步伐，不斷探索和嘗試新的教學模式和技術手段，使之成為提升物理實驗教學質量的重要抓手和有力支撐。同時，要注意在推廣微課的同時，不忽視實驗操作的實際訓練，確保學生在獲得理論知識的同時，也能培養出良好的實驗技能和科學探究能力。微課在初中物理實驗教學中的運用無疑為深化實驗教學改革、激發學生學習興趣、促進個性化學習提供了有力的支持。然而，進一步推廣和優化微課在物理實驗教學中的應用仍需要廣大教育工作者不斷探索和完善，使其更好地服務于教學目標，培養學生動手實踐能力和理論聯系實際的科學素質，從而全面提升我國初中物理實驗教學質量與水平。

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作者簡介：喬陽（1993～），男，漢族，山東日照人，日照市嵐山區碑廓鎮初級中學，研究方向：初中物理教學。