微视频在初中物理实验教学中使用策略研究

林晓

摘   要：初中物理实验教学对学生核心素养的提高作用有限，本文主要从激发学生学习兴趣，培养学生创新能力，促进学生自主学习，提高学生科学思维、实验探究能力出发，结合教学实例，对微视频在实验教学中的辅助作用进行阐述。

关键词：微视频;核心素养;学生为主

微视频是指5～10分钟的短视频，近年来手机摄像技术不断提高，摄像器材平民化，拍摄清晰的微视频不再是难事。网络涌现了大量的短视频播放平台，如：抖音、優酷、b站等，视频网站越来越成为年轻人喜爱的获取知识的平台。对于初中学生而言，微视频具有时长短，信息量大，形式多样，内容与时俱进，获取信息轻松等特点。学生是教学的主体，因此，在教学中使用微视频，对促进学生主动学习，调整学习深度会产生积极影响。

国内外大量的教学视频案例，国家平台、各大网站大量的资源，多数是对实验现象进行辅助观察，通过慢放或快进播放、微距拍摄等方法带给学生不同于现场实验的感官刺激。这些视频对于学生知识层面的学习有帮助，但同时存在重观察轻思考，对学生核心素养的形成帮助有限。在教学中，若选择合适的网络视频，或从校本实际出发拍摄视频，运用合理教学策略，让视频与实验教学相互融合，将会使实验教学更加有效。本文主要从促进学生自主学习，提高学生核心素养出发，结合实验教学中的实例，从以下三个方面对微视频在实验教学中的辅助作用进行论述。

1  培养学生创新能力，以“探究液体蒸发快慢”实验为例

科学思维是核心素养中重要组成部分，是基于事实证据和科学推理，对不同的观点和结论提出质疑批判，进而提出创造性见解的能力与品质。质疑创新是科学思维中的高阶思维，选择与实验有一定差异的生活化视频融入教学，对培养学生思维习惯，增强创新意识和实践能力起到重要作用[ 1 ]。

在探究“液体蒸发快慢与哪些因素有关”实验中，通过酒精在不同条件下蒸发快慢不同，学生得出“蒸发快慢与液体的温度、表面积、液面上空气流速有关的结论”。教师提出问题，“同学们都吃过一种沿海美食鱿鱼干，需要新鲜的鱿鱼在短时间内将水分蒸发掉，请问可以采取什么方法呢？”学生回答如：阳光晒、海风吹、摊开、烘干。这些也是沿海渔民常用的方法。讨论结束后，教师播放一段如图1所示“旋转式干制鱿鱼方法”的视频，该装置类似“旋转木马”，电动机带动支架，鱿鱼在旋转中逐渐变干。视频过后再提问学生，“这种方法的原理是什么？这种方法跟传统的方法相比，有哪些优点呢？”在课堂视频播放过程，每一位学生都表现出专注，有的学生小声交流“还能这么玩啊”。课堂上对于教师提出的问题，学生主动思考，积极参与讨论，实现了“以学生为主”的教育理念落地。

单纯“蒸发”实验教学，对学生核心素养的培养主要在物理观念和探究实验能力两方面。播放视频前，学生的思考来自于课堂实验结论，多数学生对干制鱿鱼的方法只会局限于简单的“晒、吹、摊”，能力方面只达到如何应用，如何去做。这样的教学对学生开拓思维，培养创新能力是不够的，同时教学内容与学生已有的记忆材料相似点太多，即思考的问题与已有的知识差别太小，学生容易产生疲劳，学习动机受阻。视频中“旋转干燥”方法的原理来自于课堂，但处理思路却与学生的大相径庭，会对学生大脑活动形成很大刺激，引发学生主动思考。

讨论原理时，学生意识到视频中空气不动，鱿鱼动，二者相对运动造成鱿鱼表面空气流动快，运动的相对性与蒸发快慢相结合进行分析的过程，同时也是学生对实际情景建模的过程。讨论视频中方法的优点得出：没有太阳也能进行;比用电烘干更省电;液面上空气流速更大;节约土地空间。这几点是基于课内知识的理解分析，多数学生均能思考得到。然而，教师提出在低温下变干可以更多保留食物的鲜味，这个思考角度对学生是陌生的，但却是使用这种方法的主要目的之一。将低温蒸发与高温蒸发进行对比，同时也是理论与实际生产的对比，学生劳动意识、技术应用素养获得培养。随着讨论进行，有学生提出“快速旋转”会导致没有苍蝇，笔者给予了很高的评价，因为这确实是一个令人头疼的问题，表明学生意识到实际生产还要考虑环保、安全等因素。学生将传统的方法与视频的方法进行比较，该思考过程必然要经历综合、分析、评价，在这过程中学生实现了自主高阶思考。

通过该视频辅助蒸发实验教学，学生在对比思考中思维得到拓展，创新意识获得提高，促进了解决问题及技术应用的能力。视频中追求更好的食材加工工艺，体现出设计者社会责任担当，这是核心素养对培养合格的人的要求，而这恰恰是通过分组探究实验难以达到的[ 2 ]。

2  改变家庭作业形式

传统的家庭作业一般是读、写、背，以纸面练习为主，形式单一枯燥。从学科特点出发，部分家庭作业可以设计成学生实验。不同于课堂实验，在家里做实验，没有时间限制，没有外界影响，学生可以更加独立、开放地进行，对学生培养观察能力、综合分析能力、独立思考能力有很大帮助，对科学思维的培养作用，绝非是用笔刷题可以做到的。家庭实验也存在教师无法了解学生操作过程和心理活动的缺点，若将实验过程以微视频的形式缴交，教师就可以全面了解学生实验水平，便于教师调整教学策略。

家庭实验设计有两类，课前设置探究性实验降低实验难度，课后布置应用型实验反馈教学效果，实现教学承上启下，视频记录过程还可以在课堂呈现，丰富课堂资源。

2.1  课前实验，降低难度，以“探究凸透镜成像”实验为例

“探究凸透镜成像规律”实验是一个器材与原理均复杂的分组实验，学生已有的知识水平与教学目标间差距很大，学生很难在生活中得到感性认识。实验过程对学生观察、动手操作、归纳推理等能力有很高的要求，由于学生存在能力差异，学生课堂实验进度差别很大。如何拉平学生知识水平，降低教学难度，成为这节课设计需要考虑的因素。若直接课前预习课本知识，存在难度太大，课堂失去探究能力培养的问题。设计课前探究实验作为预习作业，实验过程拍摄视频，通过网络上传，效果良好。

学生从网上购买两种焦距的凸透镜，也可以去眼镜店购买未加工的老花镜（圆形）进行实验。作业题目：利用凸透镜将手机播放画面投影在墙上，记录墙上像的特点及大小可能与哪些因素有关，用手机视频记录过程。

将实验猜想环节作为家庭作业，学生可以有充裕的时间进行操作观察，没有同学间互相干扰，猜想独立来源于对实验现象的观察归纳。视频中增加语言表述，教师可以从中了解学生心理活动，判断学生能力水平，从而为新课教学提供依据。教师可以选择部分视频进行课堂讨论。针对视频提问：使用卷尺测量像距和物距，误差很大，有没有更好的解决方案？如何更科学地进行成像规律探究？

学生为了测量方便精确，梯子、椅子、晾衣架，甚至肩膀、手臂都被使用为光具座。微视频使不同方法得以在课堂上呈现，各种设计思路相互对比，加深了学生对实验室光具座的认同感，促进了学生科学态度的提升。有了家庭实验和视频的辅助，实验教学难度得到降低，学生对光具座的感觉由“陌生”转变为“更严谨、更科学”，自主探究的意愿也更强了。

2.2  课后实验，呈现过程，以“设计可变电阻”为例

实驗过程能够反映学生真实的实验能力，但在课堂教学中，由于时间有限，学生数多等因素，教师无法准确知道每一位学生的实验水平和想法，采用布置课后视频作业可以很好解决这方面问题。实验作业设计可以与下一课时内容关联，教师通过视频及时了解学生水平，以此备课。

电阻第一课时，学生学习了影响电阻大小的因素。出于对第二课时滑动变阻器教学铺垫的需要，课后作业安排设计一个调光电路，器材是铅笔芯和电学实验盒中的器材，用手机记录实验操作过程。该实验难度不大，每位学生均能完成实验。观看视频发现，部分学生在电路中增加电流表，并讲述如果小灯泡亮度变化不明显，观察电流表示数可以知道电流变化，表明学生对实验有严谨的科学态度。多数学生设计的变阻器如图2，但一位学生设计的变阻器如图3所示，该学生成绩中等，经询问得知，他先让灯发光，再用一根导线进行滑动，认为导线与部分铅笔芯并联，没有意识到铅笔芯部分电阻被短路。这些意外的教学素材，若不是视频作业，很有可能被忽略。教师将与众不同的设计在第二课时播放，视频呈现出完整设计及操作过程，这是平时单靠教师语言描述无法做到的。

微视频作业不仅使教师更全面、更深刻地了解学生操作技能水平和心理活动，还为课堂讨论提供更全面的素材，使学生的思考评价不再局限于自身活动。学生通过视频作业学习积极性得到调动，知识结构得以完善，对教学目标的思考推向更深、更广的空间。

3  综合评价实验，以“测量小灯泡电功率”实验为例

电学实验操作相对复杂，实验过程常由于故障或操作不当，产生电路安全问题。电学实验信息碎片化，相关信息和多余的无关信息彼此间形成互相干扰，多数课堂教学会通过思维导图或表格的形式进行归纳分析。若在学生实验结束后使用视频进行对比分析，会有不错的效果。

教师可以将实验中可能出现的故障或错误操作进行编排，请学生当演员，故意模拟错误，并拍摄形成视频，在课堂上让学生从视频中找错误。问：是否有错误或不规范的地方？其中有哪些要被纠正？教学中发现“演员”最好由成绩优秀的学生担当，原因有两个，一是学生们都知道他是老师的“托”，不会产生负面影响，二是对于优生的“错误”，会激发其他学生探索欲。课堂视频播放时，学生发现的每一个错误都是经过观察思考后得到的，表明视频对促进学生主动思考，培养学生观察能力方面起到了积极的作用。学生针对视频讨论结束后，教师使用表1进行总结，引导学生二次思考并归纳。

此类视频适合“密度测量”“凸透镜成像”“伏安法”这类较复杂的实验，通过使用反例，引导学生认真观察，主动思考。精密的实验仪器不适合让每一位学生都进行错误试验，通过拍摄正反对比实验视频，可以让学生的思维在正确与错误不断交换碰撞中趋于成熟，观察能力在主观意愿下获得提高。

真实的现场实验是不可替代的，但有些实验的教学目标与学生已有的知识水平差距大，学生接受难度大，有些又差距太小，造成吃不饱，选择合适的视频辅助实验教学，能解决这些教学难题。微视频为教师及时全面了解学生心理活动、认知水平提供了途径，选择合适的微视频辅助教学，对促进学生主动学习和培养核心素养可以起到重要作用，使实验教学对学生终生发展的影响更加深入。

参考文献：

[1] 中华人民共和国教育部. 普通高中物理课程标准（2017年版2020修订）[S]. 北京：人民教育出版社，2020.

[2]阎金铎，郭玉英. 中学物理教学概论[M]. 北京：高等教育出版社，2019.