微課在物理實驗教學(xué)的作用
時間:2022-04-27 10:04:13
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摘要:文章首先從實驗的前認知、實驗的操作和觀察、實驗的后反饋三方面闡述了物理實驗教學(xué)的三大過程,然后闡述了微課在物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用,包括通過微課提供更豐富的前認知;通過微課對實驗更具象化的呈現(xiàn);通過微課提供更準確、到位的后反饋。
關(guān)鍵詞:微課;物理實驗教學(xué);前認知;后反饋
伴隨著“可汗學(xué)院”“翻轉(zhuǎn)課堂”等新型教學(xué)形式在國內(nèi)宣傳普及,微課這種教學(xué)方式有著越來越多的支持者和研究者。根據(jù)華南師范大學(xué)胡小勇教授的定義,微課是以微視頻為主要載體,基于一個學(xué)科知能點(如知識點、技能點、情感點等)或結(jié)合某個具體的教學(xué)要素和環(huán)節(jié)(如目標、導(dǎo)入、內(nèi)容、方式、過程、評價等),精心設(shè)計和開發(fā)的可視化微型(5~8分鐘)優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源[1]。物理的學(xué)習(xí)離不開實驗,因此實驗教學(xué)是物理教學(xué)中的重點,微課有著“短、小、精、悍”的特點,本文將對微課在物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用進行研究,并以相關(guān)案例輔以說明。
一、物理實驗教學(xué)的三大過程
(一)實驗的前認知。物理實驗是物理學(xué)科驗證猜想、度量世界尺度、探知自然界客觀規(guī)律的手段,因此研究者、觀察者進行試驗的動機是對客觀世界及存在于其中的現(xiàn)象產(chǎn)生疑問,激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動機,是提升教學(xué)效果的重要方法之一,因此在學(xué)生開展實驗操作或觀察前,教師利用不同媒體向?qū)W生展示與實驗相關(guān)的現(xiàn)象,可以讓學(xué)生在大腦里形成對某類現(xiàn)象的感知,引起學(xué)生的思考,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機。(二)實驗的操作和觀察。物理實驗教學(xué)從實驗組織形式可劃分為演示實驗和學(xué)生分組實驗。演示實驗教學(xué),教師盡可能把實驗儀器的使用、實驗的設(shè)計、實驗的步驟、實驗的現(xiàn)象向?qū)W生演示,學(xué)生同時對上述客體進行仔細的觀察,從而對實驗形成比較全面的了解;分組實驗則是更傾向于鍛煉學(xué)生實驗的操作,在進行實驗的過程中,學(xué)生必須了解實驗的原理、儀器的使用方法、實驗設(shè)計的邏輯、實驗的觀察對象、如何獲取數(shù)據(jù)及分析數(shù)據(jù)、得出相關(guān)結(jié)論。(三)實驗的后反饋。進行實驗的觀察或操作之后,學(xué)生需要把在實驗過程中獲得的認知輸入大腦進行加工、整理,變成更深入的理解。這個過程學(xué)生需要把曾經(jīng)觀察過或操作過的內(nèi)容重新從記憶中向外反饋提取,在大腦中對這些記憶像放電影那樣回溯、放大、停頓、拆解、整合、遷移等,這些大腦運動都要求學(xué)生對待加工的內(nèi)容能有清晰的記憶作支撐。
二、微課在物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用
(一)通過微課提供更豐富的前認知。教師可以制作微課,介紹接下來要進行實驗相關(guān)的自然現(xiàn)象、生活現(xiàn)象及與其有關(guān)的背景知識。微課可以由PPT、圖片、文字、視頻、動畫不同的多媒體組成,能在適時的位置停頓、留白甚至是加入提問,引導(dǎo)學(xué)生對有針對性的問題進行思考。微課能通過教師旁白甚至是教師出鏡講解,解析現(xiàn)象中蘊含的物理知識,更能讓學(xué)生以物理思維對現(xiàn)象進行認知。微課的內(nèi)容經(jīng)過教師的挑選,不再局限于某一兩個經(jīng)典現(xiàn)象,還可以選取更多樣化的素材制作微課。教師能結(jié)合具體實驗把制作好的微課通過網(wǎng)絡(luò)傳送給學(xué)生,讓學(xué)生能更好地通過多樣化的微課完成實驗的前認知[2]。例如,“光的直線傳播”一節(jié)教學(xué)中,教材安排了一個演示實驗———光在不同介質(zhì)中傳播時的現(xiàn)象。為了表示“光線”,教師一般會使用激光筆,而日常生活當(dāng)中人們是很少看得到“光線”的,因此教師可以在課前制作一個有關(guān)“光”“光線”的微課,幫助學(xué)生搭建認知的臺階。(二)通過微課對實驗更具象化的呈現(xiàn)。對于演示實驗而言,實驗現(xiàn)象是否讓學(xué)生清晰可見,幾乎決定了該次實驗成功與否。隨著多媒體、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,利用實物投影、投屏技術(shù)增強實驗現(xiàn)象呈現(xiàn)的手段不斷被運用于課堂教學(xué)實踐。微課理念的推廣,為解決此難題提供了另一種解決方案。其實幾乎所有教師都在課堂上播放過實驗視頻,一般還會帶有旁白,這就是微課的雛形,或者說是最簡單的微課。教師要更好地解決問題,應(yīng)該制作更高階的微課。微課的形式不僅是下載實驗視頻在課堂重播,微課的特點也不僅是在某些時刻拉近鏡頭放大現(xiàn)象,更應(yīng)該是教師結(jié)合對學(xué)生了解、對教學(xué)內(nèi)容2020年4月的理解,利用多媒體編輯軟件和攝錄工具重新整合、編輯、自制素材,制作更能服務(wù)于課堂教學(xué)的微課,有目的地、有效地呈現(xiàn)實驗演示的現(xiàn)象。如“水的沸騰實驗”,實驗過程需要利用溫度計測量水的溫度,由于“水的沸點”這個“詞匯”在學(xué)生就讀小學(xué)甚至更早的時候就已經(jīng)進入學(xué)生的大腦,所以學(xué)生的觀察通常會把注意力放在溫度計的示數(shù)上,然而這個實驗最重要的應(yīng)該是水的沸騰現(xiàn)象。這時教師可以對實驗過程進行攝錄,通過編輯———放大、慢動作等處理,配以旁白、字幕,制作成微課,在課堂上給學(xué)生觀看,能有效彌補學(xué)生自行觀察時的不足[3-4]。分組實驗操作能使學(xué)生有更多的收獲,會對學(xué)生的能力有更大的提升,但與此同時學(xué)生遇到的困難也會增多、難度也會增大。學(xué)生在動手進行實驗前,有兩個問題必須解決,一是為什么要進行這個實驗;二是為什么這個實驗要這樣進行。前者在前認知階段已經(jīng)解決,而當(dāng)學(xué)生面對一堆實驗器材時,必須優(yōu)先解決第二個問題,才能讓學(xué)生實驗過后清楚知道自己剛剛經(jīng)歷了什么學(xué)習(xí)過程。其次,針對這兩個問題,教師可以預(yù)先做一個微課,帶到課堂上面向全班學(xué)生播放,在實驗前讓學(xué)生比較清楚這個問題的答案,再開始實驗[5]。上述兩個問題解決的是比較共性的學(xué)生問題,而更重要的是學(xué)生當(dāng)中存在著個性問題,影響學(xué)生進行實驗的過程。微課的特點是“短、小、精、悍”,一個微課可以集中快速地解決一個問題,教師對學(xué)生在實驗會遇到的問題有一定掌握的,就可以一個問題制作一個微課,并且結(jié)合解決問題方案的不同以不同形式的微課來展現(xiàn)。個性化的問題需要配搭個性化的組織形式,利用現(xiàn)代媒體技術(shù),如移動平板電腦,每組(個)學(xué)生在實驗室各配一臺平板電腦,在實驗進行過程中,遇到問題時可以立即觀看平板電腦內(nèi)預(yù)先儲存好的微課,迅速解決問題。如“測量定值電阻阻值的實驗”,有關(guān)電路連接、電源類型選擇、滑動變阻器的使用等問題,教師在實驗前講一遍,不可能所有學(xué)生都能把所有問題記住、理解,教師可預(yù)先制作好分解問題的微課,供學(xué)生實驗時隨時觀看,既能提供較為個性化的輔導(dǎo),同時避免教師重復(fù)輔導(dǎo),節(jié)約時間,能兼顧更多學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生主動思考、主動學(xué)習(xí)[6]。雖然不少文章提到微課與個性化的關(guān)系,但筆者認為微課是一種預(yù)設(shè)或滯后的手段,不能做到一對一實時交互,所以微課只能以群體為單位解決個性化問題,幾乎不可能做到完全的、真正的個性化,在很多有關(guān)微課應(yīng)用的文章中都過分夸大了微課的個性化特點。(三)通過微課提供更準確、到位的后反饋。實驗過后,教師和學(xué)生有檢測學(xué)生(自身)收獲情況的需求,微課為滿足這種需求提供了新的可選擇手段。教師可以制作帶有問答練習(xí)的微課,還可以利用網(wǎng)絡(luò),直接反饋答題情況給教師[7]。而且,教師可以讓學(xué)生自己制作微課,對微課的內(nèi)容、形式等要求提前布置,學(xué)生制作完成后用網(wǎng)絡(luò)傳送給教師,教師通過查看學(xué)生的微課,便能掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。例如,“探究物質(zhì)吸熱情況”的實驗,該實驗最終引出了一個學(xué)生比較難以理解的物理量“比熱容”,對此,教師可以要求學(xué)生做一個很簡單的PPT,然后通過錄制旁白的方式制作一個微課,主題是介紹“比熱容”,要求時長在2~3分鐘,教師可以通過學(xué)生的講解,判斷學(xué)生的理解是否準確到位,下一節(jié)課堂上能及時對學(xué)生的理解誤區(qū)作出釋疑,甚至學(xué)生能在微課中提出自己的疑問,通過觀看微課,教師能對學(xué)生的問題進行整理、歸納,這樣教師的解惑便更有針對性,從而極大地提高了課堂的有效性。
三、結(jié)語
物理學(xué)科作為自然科學(xué)學(xué)科,具有重觀察、重實驗、重體驗、重理性、重邏輯的特點,物理中的理性與邏輯又必須以觀察、實驗、體驗為基礎(chǔ)。以前的學(xué)生,雖然未來的出路選擇少,競爭激烈,但因為出路單一,占用學(xué)生時間的項目少,學(xué)生的時間利用率反而較現(xiàn)在更高。學(xué)生有更多的時間和機會親近自然、親近生活,自然有更多的觀察和體驗。現(xiàn)今的學(xué)生,選擇多,需要應(yīng)付的事情自然就多,時間都被緊緊地捆綁在不同的補習(xí)班、興趣班上,加之電子游戲產(chǎn)品泛濫,學(xué)生缺乏與自然世界的接觸。微課更緊貼時代的發(fā)展,能幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)、引起學(xué)生的思考、激發(fā)學(xué)生的興趣,因此物理學(xué)科教師應(yīng)該更加重視對微課應(yīng)用的研究。當(dāng)然,教師也要提醒自己,不管技術(shù)如何先進,自身對教學(xué)內(nèi)容的深入研究和透徹理解依然是教學(xué)的核心,不可片面地追求技術(shù)的革新,而忽略對教學(xué)內(nèi)容的思考,這是本末倒置的[8]。
參考文獻:
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作者:黃勇恒 單位:廣州市第二中學(xué)