中學(xué)物理實(shí)驗視頻輔助教學(xué)論文

　　摘要：結合中學(xué)物理教學(xué)實(shí)例，闡述在中學(xué)物理教學(xué)中運用物理實(shí)驗視頻的作用，指出在中學(xué)物理教學(xué)中運用物理實(shí)驗視頻的不足，提出在中學(xué)物理教學(xué)中運用物理實(shí)驗視頻需要注意的問(wèn)題和解決這些問(wèn)題的最好方式，使物理實(shí)驗視頻與物理教學(xué)很好契合，以達到提高課堂教學(xué)質(zhì)量和效率的目的．

　　關(guān)鍵詞：中學(xué)物理教學(xué)；實(shí)驗視頻；輔助教學(xué)

　　物理是以實(shí)驗為支撐的學(xué)科，實(shí)驗在物理教學(xué)中起著(zhù)非常重要的作用．現行中學(xué)物理教學(xué)中主要涉及的實(shí)驗有演示實(shí)驗、學(xué)生實(shí)驗和課外實(shí)驗等．隨著(zhù)科技的發(fā)展，社會(huì )的進(jìn)步，傳統的演示實(shí)驗并不能滿(mǎn)足教學(xué)需要，甚至某些實(shí)驗在課堂教學(xué)中無(wú)法演示，或演示時(shí)間太長(cháng)、實(shí)驗現象瞬間即逝等而影響教學(xué)進(jìn)度、教學(xué)效率和教學(xué)效果［１］．教學(xué)信息化是現代教育的發(fā)展趨勢．視頻輔助教學(xué)已經(jīng)逐步進(jìn)入高校相關(guān)技術(shù)教學(xué)［２－３］、生物解剖［４］和高分子化學(xué)［５］教學(xué)中，也有在中學(xué)課堂教學(xué)［６－８］中應用的，但是從研究文獻看，高中物理教學(xué)中運用視頻來(lái)輔助教學(xué)還不夠普遍，所以，本文主要就高中物理教學(xué)中運用視頻輔助教學(xué)進(jìn)行研究，以期對應用中要注意什么問(wèn)題和運用的策略進(jìn)行探討．所謂視頻輔助教學(xué)，是指將教師要傳授給學(xué)生的知識、技能等內容制作成視頻形式，以現代化多媒體輔助教學(xué)［９］．其功能是能夠更直觀(guān)、動(dòng)態(tài)地在課堂上展現實(shí)驗裝置或實(shí)驗過(guò)程等以方便學(xué)生觀(guān)察結構、了解實(shí)驗操作程序，而且能夠為學(xué)生提供重復學(xué)習的資料，是現代化教學(xué)中必不可少的重要輔助工具．通過(guò)在課前做實(shí)驗，并把在特殊環(huán)境下才能完成的實(shí)驗過(guò)程錄制下來(lái)，把一些不易觀(guān)察到的實(shí)驗過(guò)程進(jìn)行特寫(xiě)，把一些瞬間即逝的實(shí)驗現象進(jìn)行慢放，把一些非常緩慢的實(shí)驗過(guò)程進(jìn)行快放等，以彌補傳統物理課堂教學(xué)中演示實(shí)驗無(wú)法達到的實(shí)驗教學(xué)效果［１０］．

　　１物理實(shí)驗視頻輔助中學(xué)物理教學(xué)的重要作用

　�。保�１物理實(shí)驗視頻內涵

　　物理實(shí)驗視頻是把一些在物理課堂教學(xué)中不易滿(mǎn)足實(shí)驗條件或實(shí)驗過(guò)程不易觀(guān)察、實(shí)驗現象瞬間即逝、實(shí)驗進(jìn)程非常緩慢等的課內演示實(shí)驗改在課前完成，用攝像機或手機等設備把實(shí)驗過(guò)程全程錄制下來(lái)，運用３Ｄ動(dòng)畫(huà)或視頻處理技術(shù)，制作模擬整個(gè)實(shí)驗過(guò)程和實(shí)驗現象，并能在計算機多媒體上播放的視頻［８］．

　�。保�２物理實(shí)驗視頻在物理教學(xué)中的作用

　�。保�２．１物理實(shí)驗視頻能解決傳統演示實(shí)驗無(wú)法解決的問(wèn)題

　　在物理教學(xué)中，某些演示實(shí)驗需要特定的環(huán)境，或實(shí)驗過(guò)程需要持續很長(cháng)的時(shí)間，或實(shí)驗現象不易觀(guān)察．以“超重與失重”課題的教學(xué)為例，一般教師的教學(xué)方式：首先介紹教材上實(shí)例———人乘電梯時(shí)，基于所觀(guān)察到的一些物理現象來(lái)認識超重與失重；其次，面向全班學(xué)生做演示實(shí)驗———用手提著(zhù)掛有重物的彈簧測力計向上加速、減速運動(dòng)和向下加速、減速運動(dòng)，通過(guò)觀(guān)察彈簧測力計的示數變化來(lái)進(jìn)一步認識超重與失重現象．然而這個(gè)實(shí)驗過(guò)程很短暫，且不易觀(guān)察到運動(dòng)著(zhù)的彈簧測力計的示數變化．但利用超重與失重的物理實(shí)驗視頻輔助教學(xué)可以較好地解決這一難題．基于超重與失重的物理實(shí)驗視頻制作過(guò)程簡(jiǎn)介：首先，把該實(shí)驗裝置搬入電梯（最好是觀(guān)光電梯）中；其次，讓學(xué)生分批次進(jìn)入電梯中；第三，教師提示學(xué)生各自選定電梯外面某一參照物，目的是讓學(xué)生準確判斷電梯是上升還是下降，是加速還是減速；第四，教師用攝像機拍攝電梯的整個(gè)上下運動(dòng)過(guò)程以及彈簧測力計示數的變化；第五，教師利用慢鏡頭播放技術(shù)進(jìn)行處理獲得超重與失重的物理實(shí)驗視頻．在超重與失重的實(shí)際課堂教學(xué)面向學(xué)生演示超重與失重實(shí)驗的基礎上，再播放超重與失重的物理實(shí)驗視頻，能讓學(xué)生對超重與失重現象有一個(gè)較為全面的感性認識，也有助于學(xué)生對超重與失重知識的`進(jìn)一步理解．

　�。保�２．２物理實(shí)驗視頻能豐富課堂教學(xué)內容提高課堂教學(xué)效率

　　在物理新課教學(xué)中，運用一些物理實(shí)驗視頻，可以豐富課堂教學(xué)內容，增加抽象知識的形象感和直觀(guān)感，以激發(fā)學(xué)生求知欲望，調動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，讓學(xué)生帶著(zhù)好奇、疑問(wèn)、期待主動(dòng)去學(xué)習知識、理解知識和應用知識，從而提高課堂教學(xué)質(zhì)量和效率［９］．例如，講“靜電屏蔽實(shí)驗”時(shí)，可以面向學(xué)生播放這樣一個(gè)物理實(shí)驗視頻，一個(gè)人身處法拉第鐵籠之中，鐵籠外達萬(wàn)伏的高壓打在鐵籠上，鐵籠內的人卻安然無(wú)恙．在物理習題課教學(xué)中，某些物理題中所涉及到的物理情景，學(xué)生從未觀(guān)察過(guò)和體驗過(guò)，使得原本很簡(jiǎn)單的物理現象及物理過(guò)程，在學(xué)生心目中卻變得異常復雜而難以理解．例如，一個(gè)涉及“多普勒效應”知識的習題，“人站在鐵路邊上，當火車(chē)駛向此人和離開(kāi)此人時(shí)，聽(tīng)到的汽笛聲有什么變化？”具體做法：首先，引導學(xué)生利用多普勒效應知識進(jìn)行數學(xué)推演獲取結論；其次，面向學(xué)生播放“火車(chē)駛向此人和離開(kāi)此人時(shí)，汽笛聲有明顯變化”的物理實(shí)驗視頻．這樣可以增加學(xué)生對多普勒效應的直觀(guān)認識，使學(xué)生能更好地理解多普勒效應．

　�。保�２．３物理實(shí)驗視頻能解決教育資源不均衡問(wèn)題

　　在物理實(shí)驗教學(xué)中，某些實(shí)驗需要特殊設備，而且設備價(jià)格高，操作程序復雜，即使在一些教學(xué)條件相對較好的學(xué)校，也難以在課堂上面向學(xué)生演示實(shí)驗；某些實(shí)驗因實(shí)驗器材、場(chǎng)地、天氣等受到一定限制，在課堂上面向學(xué)生演示實(shí)驗的效果很差．在物理實(shí)驗教學(xué)中，凡是出現這些情況，都可以考慮利用物理實(shí)驗視頻替代真實(shí)的物理演示實(shí)驗，效果很好，因為物理實(shí)驗視頻可以清晰地將實(shí)驗過(guò)程和實(shí)驗現象重現［１１］．以“平拋運動(dòng)”課題為例，其教學(xué)設計思路為：第一，通過(guò)例舉水平拋出粉筆頭等生活實(shí)例認識平拋運動(dòng)；第二，通過(guò)演示平拋運動(dòng)定性實(shí)驗結合課本上頻閃照片的定量分析能得到平拋運動(dòng)的特點(diǎn)．可想而知，通過(guò)這種教學(xué)方式得出的實(shí)驗結論是難以讓學(xué)生信服的，因為學(xué)生沒(méi)有親身體驗實(shí)驗過(guò)程及觀(guān)察實(shí)驗現象．事實(shí)證明，在課堂上要成功演示平拋運動(dòng)實(shí)驗并引導學(xué)生進(jìn)行定量研究從而得到平拋運動(dòng)特點(diǎn)是很難的，原因在于頻閃照相機價(jià)格昂貴，沖洗照片很費時(shí)也很費錢(qián)等；況且，這種做法也很難在中學(xué)物理課堂教學(xué)中推廣．但是利用平拋運動(dòng)實(shí)驗視頻輔助物理教學(xué)可以解決這一問(wèn)題．平拋運動(dòng)實(shí)驗視頻制作方法：第一，錄制平拋運動(dòng)實(shí)驗全過(guò)程；第二，編輯平拋運動(dòng)實(shí)驗視頻；第三，在物理課堂教學(xué)講授平拋運動(dòng)特點(diǎn)時(shí)，面向學(xué)生播放平拋運動(dòng)實(shí)驗視頻，引導學(xué)生定量分析平拋運動(dòng)中的實(shí)驗過(guò)程并歸納總結出平拋運動(dòng)的特點(diǎn)．事實(shí)證明，平拋運動(dòng)實(shí)驗視頻生動(dòng)、直觀(guān)、形象，得出的實(shí)驗結論也很有說(shuō)服力，而且能解決教學(xué)條件相對較差的學(xué)校在這個(gè)方面的教學(xué)資源不足的問(wèn)題．

　　２物理實(shí)驗視頻輔助教學(xué)存在問(wèn)題及分析

　�。玻�１不能以視頻代替學(xué)生的具體操作

　　視頻輔助教學(xué)信息量大，集圖、文、解說(shuō)于一體，能吸引學(xué)生的注意，把需要實(shí)物實(shí)驗裝置變成視頻，節約了大量的時(shí)間．但在物理課堂實(shí)驗教學(xué)環(huán)節中，不應該讓學(xué)生只看教師做及觀(guān)看物理實(shí)驗視頻，而應該在教學(xué)條件、實(shí)驗條件等許可的情況下，在教師啟發(fā)引導下，讓學(xué)生以小組的形式提出問(wèn)題、猜想假設、設計實(shí)驗方案、動(dòng)手實(shí)驗、獲取實(shí)驗證據、分析實(shí)驗證據、歸納概括出實(shí)驗結論，且在整過(guò)探究過(guò)程中都必須有討論交流活動(dòng)［１２］．事實(shí)證明，在實(shí)驗教學(xué)環(huán)節，若用播放物理實(shí)驗視頻代替課內演示實(shí)驗或探究實(shí)驗，會(huì )缺失提出問(wèn)題、推理想象、設計方案、動(dòng)手操作、討論交流、語(yǔ)言表達、歸納總結等方面的能力．

　�。玻�２注意培養學(xué)生的學(xué)習興趣

　　物理實(shí)驗教學(xué)是激發(fā)學(xué)生求知欲望、培養學(xué)生學(xué)習興趣及調動(dòng)學(xué)生主動(dòng)性和積極性的有效途徑之一．只有學(xué)生親自通過(guò)實(shí)驗探究獲取的知識，才具有一定的穩定性和持久性［１３］．興趣是學(xué)生持續學(xué)習、克服學(xué)習困難的動(dòng)力．在物理課堂教學(xué)中，用物理實(shí)驗視頻代替課內探究實(shí)驗，就等同于把學(xué)生做實(shí)驗變成了學(xué)生觀(guān)實(shí)驗，這種教學(xué)方式是很難激發(fā)學(xué)生求知欲望、培養學(xué)習興趣及調動(dòng)其主動(dòng)性和積極性的．

　�。玻�３要有利于培養學(xué)生的創(chuàng )造思維能力

　　在實(shí)驗教學(xué)環(huán)節，學(xué)生做實(shí)驗的過(guò)程常常不是一帆風(fēng)順，往往會(huì )遇到很多問(wèn)題．學(xué)生在不斷改進(jìn)實(shí)驗方法、糾正實(shí)驗錯誤和分析實(shí)驗誤差的過(guò)程中，可以獲得很多物理知識和研究方法，同時(shí)還能訓練學(xué)生思維，培養學(xué)生創(chuàng )造性思維能力．而課堂教學(xué)中播放的物理實(shí)驗視頻是通過(guò)實(shí)驗視頻制作團隊精心準備、錄制、剪切及編輯而獲得的，其過(guò)程是很清楚的．對學(xué)生在實(shí)驗操作過(guò)程中可能會(huì )出現的一些問(wèn)題一般不會(huì )出現，因而學(xué)生在觀(guān)看物理實(shí)驗視頻過(guò)程中沒(méi)有思考、解決問(wèn)題的土壤，學(xué)生的創(chuàng )造性思維能力也得不到很好的培養．

　　３實(shí)驗視頻輔助中學(xué)物理教學(xué)的策略

　　人類(lèi)在長(cháng)期的科學(xué)實(shí)踐中形成了豐富多樣的方法，而學(xué)生學(xué)習的時(shí)間是有限的，不可能事事都要獨立探索［１４］．“物理實(shí)驗視頻”輔助教學(xué)能解決很多傳統教學(xué)中無(wú)法解決的問(wèn)題，對提高課堂教學(xué)效率和教學(xué)效果有重要作用．物理演示實(shí)驗與物理實(shí)驗視頻在課堂教學(xué)中的作用各有長(cháng)短，物理演示實(shí)驗比物理實(shí)驗視頻更真實(shí)，而物理實(shí)驗視頻比物理演示實(shí)驗更可控［１５］．只有認真探索物理實(shí)驗視頻與物理演示實(shí)驗及物理課堂教學(xué)之間的最好配合方式，趨利避害，才能更好地服務(wù)于中學(xué)物理教學(xué)．

　�。常�１物理實(shí)驗視頻和探究實(shí)驗并用

　　物理探究本身就是一個(gè)操作過(guò)程［１６］．在物理實(shí)驗教學(xué)中，對無(wú)法演示或演示時(shí)間太長(cháng)、實(shí)驗現象瞬間即逝等影響教學(xué)進(jìn)度、教學(xué)效率和教學(xué)效果的實(shí)驗，建議物理實(shí)驗視頻和探究實(shí)驗并用．首先播放物理實(shí)驗視頻，其次有實(shí)驗條件的學(xué)校必須合理安排課內探究實(shí)驗，無(wú)實(shí)驗條件的學(xué)校要創(chuàng )造實(shí)驗條件合理安排課內探究實(shí)驗，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究過(guò)程中的曲折，體驗科學(xué)探究中的喜悅，培養學(xué)生的探索精神和操作動(dòng)手能力．如：“研究決定平行板電容器電容大小的因素”實(shí)驗．先向學(xué)生播放該實(shí)驗視頻，讓學(xué)生通過(guò)視頻充分了解該實(shí)驗的全過(guò)程，再讓學(xué)生分小組進(jìn)行該實(shí)驗探究，然后引導學(xué)生討論交流、對話(huà)性講解、評價(jià)糾錯以及反思提升．這有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣，調動(dòng)學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性和積極性，訓練學(xué)生思維，培養學(xué)生創(chuàng )新意識和創(chuàng )新精神，提升學(xué)生能力，達成教學(xué)目標．

　�。常�２物理實(shí)驗視頻不能有任何虛假痕跡

　　演示實(shí)驗應注意實(shí)驗的直觀(guān)性和可信性［１７］．在自制的物理實(shí)驗視頻中，實(shí)驗背景、實(shí)驗儀器設備等應是學(xué)生熟悉的，實(shí)驗過(guò)程和實(shí)驗現象應是真實(shí)的，在條件允許的情況下，物理實(shí)驗視頻中除了老師本人親自操控實(shí)驗和解說(shuō)外，盡量有部分學(xué)生參與實(shí)驗視頻制作，這樣可以增加物理實(shí)驗視頻的真實(shí)性．另外，為了節約物理實(shí)驗視頻的播放時(shí)間、提高其播放效率和質(zhì)量，還需要對物理實(shí)驗視頻進(jìn)行編輯、剪切和慢放、快放技術(shù)處理，并對慢放鏡頭和快放鏡頭用文字加以說(shuō)明或語(yǔ)音提示．如：慢放鏡頭出現時(shí)，要標明以正常速度的幾分之一慢放；快放鏡頭出現時(shí)，要標明以正常速度的幾倍快進(jìn)．

　�。常�３物理實(shí)驗視頻中應保留實(shí)驗過(guò)程中出現的一些問(wèn)題

　　物理實(shí)驗視頻要完整地展現整個(gè)實(shí)驗過(guò)程，包括實(shí)驗過(guò)程中出現的一些問(wèn)題．在教師向學(xué)生播放實(shí)驗視頻的過(guò)程中，當出現問(wèn)題時(shí)，教師應立即暫停，并引導學(xué)生去思考問(wèn)題，去思考形成問(wèn)題的原因和問(wèn)題對實(shí)驗結果的影響，然后再繼續播放物理實(shí)驗視頻．這樣的物理實(shí)驗視頻對學(xué)生養成事實(shí)求是的科學(xué)態(tài)度有積極作用，對訓練學(xué)生思維、培養學(xué)生創(chuàng )新意識以及提升學(xué)生能力有很大幫助．

　　４結論

　　物理實(shí)驗視頻在中學(xué)物理教學(xué)中有重要的作用，它能解決某些傳統物理實(shí)驗教學(xué)中無(wú)法解決的一些問(wèn)題，能展示某些傳統物理實(shí)驗教學(xué)中無(wú)法展示的實(shí)驗過(guò)程及實(shí)驗現象，效率高，效果好．但物理實(shí)驗視頻不能代替傳統物理實(shí)驗教學(xué)，只能輔助傳統物理實(shí)驗教學(xué)．在實(shí)際的物理教學(xué)過(guò)程中，應把物理實(shí)驗視頻和傳統物理實(shí)驗科學(xué)結合起來(lái)并加以靈活運用，才能產(chǎn)生意想不到的物理實(shí)驗教學(xué)效果；才能激發(fā)學(xué)生的求知欲望，培養學(xué)生的學(xué)習興趣，調動(dòng)學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性和積極性；才能在向學(xué)生傳授知識的同時(shí)，訓練學(xué)生思維、培養學(xué)生創(chuàng )新意識以及提升學(xué)生能力．

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