中学物理实验线上教学探索

2021-01-19陈华

物理之友 2020年11期

陈华

(江苏省木渎高级中学，江苏苏州 215101)

新冠肺炎疫情的“撞入”使线上教学得以大规模开展，它挑战了传统的教学模式，使知识的获取更加平等、师生交流更加自由，学生的独立学习能力得到提高。线上的物理实验教学应该如何开展呢？

1 线上物理实验教学的功能

线上教学改变了教学场景，拉开了师生互动的距离，科学施教、促学、监管是教学中需要思考的问题，广大教师只能边实践、边总结、边推广。线上物理实验教学需要关注实验的可视性，因此不少教师制作实验视频，用于实验教学，将实验现象清晰地呈现给学生，让学生观察，从而引发学生的思维活动，为物理概念的建构、规律的总结提供思维素材。因此，线上实验教学具有纽带功能、转变功能、设疑功能、激趣功能、辨析功能和释疑功能。线上实验教学也能活跃物理教学气氛，激发学生的学习兴趣。

2 线上物理实验教学的探索

2.1 积极建设实验视频库

由于教育信息化水平的不断提升，很多教师会根据自己的教学需要建设教学资源库，拍摄实验视频，收集与物理学科相关的视频资料，用录屏软件录制需要的视频片段。

有些教材的教参也会提供一些配套资源，如苏科版初中物理教师用书的第一章提供了实验教学视频，说明“声音是由物体振动产生的”的视频有：发声的音叉弹开小球、让A4纸发声、“翩翩起舞”的纸屑等，说明“声音的传播需要介质，即真空不能传声”的视频有：水中的音乐芯片、抽去空气过程中瓶内的铃声等，说明“声音在介质中是以波的形式传播的”的视频有弹簧纵波，说明“声音特性”的视频有：钢琴等乐器发出的声响、用示波器显示声强和音调的变化、改变琴弦的音调、敲击瓶子发声等，说明“声音具有能量”的视频有：弹指熄烛、喇叭发声策动肥皂膜等。这些教学视频在一定程度上弥补了演示实验器材的不足，为优化课堂设计提供了帮助，还可以节省实验准备时间，可以用于线上教学。

2.2 线上物理实验教学策略

2.2.1 优化整合实验视频，提升实验教学效能

在线上教学中对实验教学视频进行优化整合，截取合适的视频片段进行播放，注意控制播放速度，提醒学生要观察的内容，引导学生思考实验现象背后的物理原理。

对于同一个知识点的教学，可以利用的教学视频很多，如说明“声音是由物体振动产生的”就有很多视频，应该采用哪一个视频？教师在选择时，不仅要看视频拍摄效果和播放时长，还要注意知识的前后衔接，要能够突出重点、突破难点，最好还能渗透实验思想和方法。

如在“声音是由物体振动产生的”教学中，优选“音叉与小球”视频，截取音叉振动与停止振动时对小球的作用片段，采用按暂停键的方式在动态变化中对比实验现象，突出“音叉发声时在振动”，再截取图片进行静态对比分析(图1)，提醒学生观察音叉对小球的作用。发声音叉的振动是通过小球的不断被弹出体现出来的，让学生体验“转换法”的应用。

图1

2.2.2 播放实验视频后，以动画模拟进行辅助说明

实验视频为学生提供了感性认识，体会物理与生活、社会的联系，在认识程度上属于“了解”或“知道”，要让学生达到“理解”或“掌握”的目标，还需要引导学生分析物理过程。

如在“观察手电筒”的线上教学中，教师拧开灯罩，取出电池，展示内部结构(图2)，学生并不能从中认清手电筒内部的连接情况，对开关如何接通电路、导线如何连接电路元件、灯泡如何通电等并不能直接感受到。若在播放视频后再辅助以动画模拟展示，就可以使手电筒结构透明、电路连接清晰、工作原理简明，可清楚地展示内部结构和连接情况(图3)。

图2

图3

2.2.3 播放实验视频后，以社会生活中的应用视频或照片加以说明

实验是人们根据研究目的，运用科学仪器，人为地控制、创造或纯化某种自然过程，使之按预期的进程发展，同时在尽可能减少干扰的情况下进行观测，以探求自然过程变化规律的科学活动。实验有人为干预的成份在里面，要让学生信服，还需要有社会生活中的应用进行佐证，所以，在播放演示实验视频后再播放应用视频，线上教学效果会更好。

在“液体压强与流速的关系”教学中，播放吹纸片的实验视频效果较好(图4)。但学生对知识的掌握还要经得起变式检验，如果再安排相关的应用短视频，学生对知识的理解会更全面，分析问题的能力也会得到提高。在实践过程中，我们插播了一个吹硬币视频(图5)和足球比赛中的香蕉球视频，通过变式实验视频帮助学生进一步认识和理解流速与压强关系，并感受其在实际生活中的应用。

图4

图5

2.2.4 插播学生视频作品，增强教学互动性

在线上教学中，如能适时插播学生拍摄的实验视频，能更容易激发学生的参与热情和动手实验的兴趣。在“液体压强与流速的关系”教学中，教师播放了四位学生的作品：会跳远的乒乓球(图6)、悬浮的乒乓球(图7)、冲不走的乒乓球(图8)和被水流控制的乒乓球(图9)。当同学们看到同伴的作品，会倍感亲切，也能唤醒自己的创作欲望与热情。