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摘要：物理作為初中基礎學科可為兩個部分，即理論知識與實踐探究，實踐探究主要是通過實驗來完成，而理論知識則包括物理概念與規律等，這兩部分都是人類長期探索出來的結果。利用微課程開展物理實驗教學，在課堂中使用微課程原則的基礎上，有效地設計與開發微課程，可以更好地滿足學生的學習需求。初中物理實驗微課程的設計原則包括以學生為中心、整體性原則、科學性原則等。物理實驗微課程制作包括制作流程、教學設計、腳本開發等內容。
關鍵詞：初中物理；實驗課；微課程；設計與開發
信息技術的發展，為教育領域提供了更多的教學方式，“互聯網+教育”促使信息技術與教學的融合，不但可以為學生提供更優質的教學資源，在初中物理學科中還增強了學生的實驗效率，以此激發學生的學習興趣。微課程的開發與設計，大大迎合了學生的學習欲望，并將其從理論學習轉向實踐探究，可以提升初中物理實驗教學效率。
一、初中物理實驗微課程的設計原則
（一）以學以學生為中心
微視頻的使用要站在學生的角度出發，彰顯其主體地位。首先，微課程內容要符合學生認知特點，找出其最近發展區。其次，物理微視頻的內容呈現層次要以學生認知發展為主，即第一個視頻呈現以簡單與基礎為主，慢慢增加教學節奏，讓學生緊隨教師思想[1]?；诖耍⒄n程的運用過程中，教師要發揮學生的主體性作用。
（二）整體性原則
微課程的主要特點就是內容精，時間短，往往一個微視頻展示一個知識點，教師要先有整體設計的理念，以學生為中心，將微課程中的內容統一化。并在深入分析學生情況的基礎上，引導其掌握知識點之間的聯系，將微課程零碎的知識點整合成一個完整的知識體系，提升學生學習效率。
（三）科學性原則
實驗可以揭示物理知識的本質，所以，微視頻的設計要遵循科學性原則，以嚴謹為目標，不添加任何與真實不相符的因素。首先，通過微課程拆分物理實驗的主題，可以降低學習難度，但需要教師更加嚴謹，不能產生理論性的錯誤。其次，物理實驗設備要簡單明了，保證實驗現象清晰可見，不要為了實驗的精度增加實驗繁瑣性，加大微課程展示難度。最后，實驗的設計要符合物理理論，一旦實驗原理出現錯誤，無論實驗流程如何規范，也是無效實驗。
二、初中物理實驗課微課程的設計與開發
（一）物理實驗物理實驗課程開發技術介紹
基于物理實驗課程的特殊性，本文開發的微課程主要從下面幾點做起：
1.錄制手寫板
通過電子白板與觸控筆，邊書寫邊錄制，錄制的時候有下面幾點注意事項：第一，教師要保持清晰的頭腦，確定教授內容與書寫格式，然后科學進行排版，優化錄制過程[2]。第二，手寫的字體大小合理，字跡工整，便于學生學習。第三，教師盡量在錄制微課程的時候，不要用手遮擋書寫的內容。第四，教師使用的筆顏色盡量單一，嚴謹色彩過于鮮艷，影響學生注意力。
2.實驗場景
拍攝不同的實驗類型，錄制的微課程側重點也不同，學生通過觀看微課程，在頭腦中呈現最真實的實驗過程與結果，引導其與以往知識點結合，快速獲得關于物理實驗的知識。拍攝錄制的時候，要注意下面幾點內容：第一，事前調整好拍攝尺寸與內容，為后期編輯做準備。第二，選擇好光線，嚴禁逆光拍攝。但是進行光學實驗錄制的時候，要更加重視光線的調整，避免外界光線過亮而影響錄制效果。第三，拍攝地點一般分為室內與室外兩種，若是小型物理實驗，可在室內進行，不但便于設備的擺設，還能提升實驗的科學性；若是大型物理實驗，就需在室外進行，可在錄制后再進行剪輯。
（二）物理實驗微課程制作
1.制作流程
微課程的制作是繁瑣的過程，特別是物理實驗學科，經過筆者的教研總結，物理實驗微課程的制作流程如下：第一，前期分析。結合教學目標，學生學情，確定微課內容，選擇適合的實驗，并在設計的過程中完成對實驗原理的逆向倒推，保證選擇的實驗微課程符合教學主題，然后開展多樣化評估，讓學生在此過程中完成對知識點的掌握。第二，教學設計。經過上述分析的過程，教師自主選擇微課程的主題與目標后，對學生學習情況進行分析，然后探究本節課知識重難點，挑選適合的教學活動形式與教學工具，最后依據微課程內容組建教學過程。第三，微課程設計，經過之前兩個過程，教師就可進行微課程腳本的設計。如完成對音頻、字幕等重新編輯，添加適當內容與聲音等方面。第四，拍攝，完成腳本的實操后，展現微課程內容的具體化，并隨著現場拍攝的情況，不斷進行優化。
2.教學設計
我國微視頻在教育領域中的運用起步較晚，很多方面還有不足，因此對于物理實驗微課程的設計需要完整化，才能保證學生在短時間內掌握實驗相關的知識點[3]。整個內容的設計包括：教學對象、主題、教學目標、學生學情、重難點、學生活動、教師活動等等。以“液體的蒸發”實驗微視頻教學設計為例：教學對象：八年級學生。教學目標：掌握液體蒸發條件與特點、知道液體與氣體之間可以互相轉化；利用類比方法理解熔化與汽化知識；可自主提出問題，并通過探究、實驗，解決問題；將知識點運用于生活實際中，提升學生物理學習興趣。學情分析：學生可自主回憶出生活中常見的汽化現象，對熔化與凝固有初步的了解；但是因為剛剛接觸控制變量與類比實驗法，對其理解能力急需提高。另外，八年級的學生邏輯思維能力有所上升，但是辯證思維能力不高。好奇心仍然是主要的學習動力，更加傾向于對沖突認知的探索。教學重點：蒸發特點與影響其速度的因素。教學難點：蒸發過程中，中微觀粒子的變化情況。教師與學生活動：首先，利用微課程，向學生展示氣球膨脹的實驗動畫，即在裝有酒精的試管封口處綁定一個氣球，使用酒精燈加熱試管，發現氣球變得膨脹。學生通過觀察，產生好奇心，進一步提升其學習興趣。其次，教師向學生解釋概念，即試管中的酒精遇熱，呈氣體狀態，利用虛擬仿真動畫，為學生展示微觀粒子分布與振動的情況，讓學生對微觀物質有具象的了解。學生在傾聽與觀看微視頻后，了解汽化的概念，并在自己的記憶中搜尋與汽化有關的現象，利用所學知識作出解釋。此過程旨在引導學生學習汽化宏觀現象背后的微觀變化，對物質的微觀理論有充分的認知。另外可以通過自己對物理概念的理解，闡釋生活中相近的現象。再次，教師帶領學生探究新知，區分蒸發與沸騰概念，即蒸發是在任何環境中都可產生的，只發生在物體表面。液體的沸騰對溫度有一定要求，并發生在物體內部。播放此方面的微課程后，讓學生思考生活中的酒精蒸發現象，引導其自主推理，主動完成知識的概括與歸納，擴展學生的邏輯思維。最后，演示實驗，以問題為引導，“請你探究出影響蒸發速度的因素”。先讓學生進行假設，得出“升高溫度、提升液體表面空氣流速、擴大表面積”等等。設計實驗，在兩個相同的容器中，滴加相同數目的酒精，通過逐一控制變量法，觀察酒精的蒸發速度。通過微視頻展示不同溫度、不同空氣流速與不同蒸發面積下，酒精的蒸發速度。然后讓學生自己設計實驗并操作，最終得出結論：提升溫度、增加液體表面空氣速度、加大表面積都能令酒精蒸發速度加快，假設成立。此過程先通過創建情境，激發學生思考，并以問題為引，讓學生掌握實驗中控制變量的方法，以此提升學生的實踐能力。
3.腳本開發
腳本設計需從教學內容、結構布局、人機界面等多方面內容進行考慮。腳本開發時，結合微課程的呈現方式，保證其中每一段話都能編輯為文字。另外，視頻中的每一句話對應的畫面與呈現方式，都需進行有效標注。如物理實驗中哪個部分需要整體拍攝，哪部分內容需要精化細節，都要進行精準的布局。以“液體的蒸發”腳本開發為例，通過虛擬仿真動畫制作，需要的設備為相機、計算機、手機等。微課程腳本中最先呈現主題，旁白“實驗微課程課堂中，我們展示了液體的汽化、蒸發與蒸發速度快慢三個主題”。然后在視頻中展示酒精燈、鐵架臺、試管與氣球等實驗物品，以虛擬實驗為例，學生通過學習平臺，自主選擇操作，并觀察實驗現象。最后以生活實例為內容，以動畫的形式為學生呈現影響蒸發速度的因素有哪些，讓學生在觀看的過程中，完成對知識點的內化，并記憶影響蒸發速度的因素。
三、結論
綜上所述，物理實驗中微課程的使用，不但是對傳統教學模式的顛覆，還大大轉換了學生學習的場景，讓學生從不同角度出發，自主選擇學習模式，自主掌握與實驗有關的知識點，對于提升學生物理核心素養來說有很強的作用。但是當前對于微課程的制作與運用還存在一些不足，需要我們深入探究并完善。
參考文獻：
[1]肖興龍.初中物理分組實驗課有效教學初探[C].廣西寫作學會教學研究專業委員會,2019:244-245.
[2]孫婉琦.微課導學在初中物理實驗教學中的應用研究[D].華中師范大學,2018.
[3]文久江.一個廢玻璃瓶引發的實驗課及思考——初中物理“生活化實驗”探索舉隅[J].中小學實驗與裝備,2018,28(01):23-26.
作者:郭發有 單位:甘肅省張掖市第四中學
