【正文】 西華縣東夏二中：袁建新2012年3月第五篇：中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)視頻輔助教學(xué)論文摘要：結(jié)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(yùn)用物理實(shí)驗(yàn)視頻的作用，指出在中學(xué)物理教學(xué)中運(yùn)用物理實(shí)驗(yàn)視頻的不足，提出在中學(xué)物理教學(xué)中運(yùn)用物理實(shí)驗(yàn)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(yàn)視頻與物理教學(xué)很好契合，以達(dá)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(yàn)視頻；輔助教學(xué)物理是以實(shí)驗(yàn)為支撐的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中起著非常重要的作用．現(xiàn)行中學(xué)物理教學(xué)中主要涉及的實(shí)驗(yàn)有演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)和課外實(shí)驗(yàn)等．隨著科技的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)并不能滿足教學(xué)需要，甚至某些實(shí)驗(yàn)在課堂教學(xué)中無(wú)法演示，或演示時(shí)間太長(zhǎng)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)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(xiàn)代教育的發(fā)展趨勢(shì)．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(yīng)用的，但是從研究文獻(xiàn)看，高中物理教學(xué)中運(yùn)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(yùn)用視頻輔助教學(xué)進(jìn)行研究，以期對(duì)應(yīng)用中要注意什么問(wèn)題和運(yùn)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(shí)、技能等內(nèi)容制作成視頻形式，以現(xiàn)代化多媒體輔助教學(xué)［９］．其功能是能夠更直觀、動(dòng)態(tài)地在課堂上展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)裝置或?qū)嶒?yàn)過(guò)程等以方便學(xué)生觀察結(jié)構(gòu)、了解實(shí)驗(yàn)操作程序，而且能夠?yàn)閷W(xué)生提供重復(fù)學(xué)習(xí)的資料，是現(xiàn)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(yàn)，并把在特殊環(huán)境下才能完成的實(shí)驗(yàn)過(guò)程錄制下來(lái)，把一些不易觀察到的實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行特寫，把一些瞬間即逝的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行慢放，把一些非常緩慢的實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行快放等，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)物理課堂教學(xué)中演示實(shí)驗(yàn)無(wú)法達(dá)到的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果［１０］．１物理實(shí)驗(yàn)視頻輔助中學(xué)物理教學(xué)的重要作用１．１物理實(shí)驗(yàn)視頻內(nèi)涵物理實(shí)驗(yàn)視頻是把一些在物理課堂教學(xué)中不易滿足實(shí)驗(yàn)條件或?qū)嶒?yàn)過(guò)程不易觀察、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象瞬間即逝、實(shí)驗(yàn)進(jìn)程非常緩慢等的課內(nèi)演示實(shí)驗(yàn)改在課前完成，用攝像機(jī)或手機(jī)等設(shè)備把實(shí)驗(yàn)過(guò)程全程錄制下來(lái)，運(yùn)用３Ｄ動(dòng)畫或視頻處理技術(shù)，制作模擬整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并能在計(jì)算機(jī)多媒體上播放的視頻［８］．１．２物理實(shí)驗(yàn)視頻在物理教學(xué)中的作用１．２．１物理實(shí)驗(yàn)視頻能解決傳統(tǒng)演示實(shí)驗(yàn)無(wú)法解決的問(wèn)題在物理教學(xué)中，某些演示實(shí)驗(yàn)需要特定的環(huán)境，或?qū)嶒?yàn)過(guò)程需要持續(xù)很長(zhǎng)的時(shí)間，或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象不易觀察．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)，基于所觀察到的一些物理現(xiàn)象來(lái)認(rèn)識(shí)超重與失重；其次，面向全班學(xué)生做演示實(shí)驗(yàn)———用手提著掛有重物的彈簧測(cè)力計(jì)向上加速、減速運(yùn)動(dòng)和向下加速、減速運(yùn)動(dòng)，通過(guò)觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化來(lái)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)超重與失重現(xiàn)象．然而這個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程很短暫，且不易觀察到運(yùn)動(dòng)著的彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化．但利用超重與失重的物理實(shí)驗(yàn)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(yàn)視頻制作過(guò)程簡(jiǎn)介：首先，把該實(shí)驗(yàn)裝置搬入電梯（最好是觀光電梯）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(zhǔn)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(jī)拍攝電梯的整個(gè)上下運(yùn)動(dòng)過(guò)程以及彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)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(yàn)視頻．在超重與失重的實(shí)際課堂教學(xué)面向?qū)W生演示超重與失重實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，再播放超重與失重的物理實(shí)驗(yàn)視頻，能讓學(xué)生對(duì)超重與失重現(xiàn)象有一個(gè)較為全面的感性認(rèn)識(shí)，也有助于學(xué)生對(duì)超重與失重知識(shí)的進(jìn)一步理解．１．２．２物理實(shí)驗(yàn)視頻能豐富課堂教學(xué)內(nèi)容提高課堂教學(xué)效率在物理新課教學(xué)中，運(yùn)用一些物理實(shí)驗(yàn)視頻，可以豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，增加抽象知識(shí)的形象感和直觀感，以激發(fā)學(xué)生求知欲望，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，讓學(xué)生帶著好奇、疑問(wèn)、期待主動(dòng)去學(xué)習(xí)知識(shí)、理解知識(shí)和應(yīng)用知識(shí)，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(yàn)”時(shí)，可以面向?qū)W生播放這樣一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)視頻，一個(gè)人身處法拉第鐵籠之中，鐵籠外達(dá)萬(wàn)伏的高壓打在鐵籠上，鐵籠內(nèi)的人卻安然無(wú)恙．在物理習(xí)題課教學(xué)中，某些物理題中所涉及到的物理情景，學(xué)生從未觀察過(guò)和體驗(yàn)過(guò)，使得原本很簡(jiǎn)單的物理現(xiàn)象及物理過(guò)程，在學(xué)生心目中卻變得異常復(fù)雜而難以理解．例如，一個(gè)涉及“多普勒效應(yīng)”知識(shí)的習(xí)題，“人站在鐵路邊上，當(dāng)火車駛向此人和離開(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(dǎo)學(xué)生利用多普勒效應(yīng)知識(shí)進(jìn)行數(shù)學(xué)推演獲取結(jié)論；其次，面向?qū)W生播放“火車駛向此人和離開(kāi)此人時(shí)，汽笛聲有明顯變化”的物理實(shí)驗(yàn)視頻．這樣可以增加學(xué)生對(duì)多普勒效應(yīng)的直觀認(rèn)識(shí)，使學(xué)生能更好地理解多普勒效應(yīng)．１．２．３物理實(shí)驗(yàn)視頻能解決教育資源不均衡問(wèn)題在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，某些實(shí)驗(yàn)需要特殊設(shè)備，而且設(shè)備價(jià)格高，操作程序復(fù)雜，即使在一些教學(xué)條件相對(duì)較好的學(xué)校，也難以在課堂上面向?qū)W生演示實(shí)驗(yàn)；某些實(shí)驗(yàn)因?qū)嶒?yàn)器材、場(chǎng)地、天氣等受到一定限制，在課堂上面向?qū)W生演示實(shí)驗(yàn)的效果很差．在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，凡是出現(xiàn)這些情況，都可以考慮利用物理實(shí)驗(yàn)視頻替代真實(shí)的物理演示實(shí)驗(yàn)，效果很好，因?yàn)槲锢韺?shí)驗(yàn)視頻可以清晰地將實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象重現(xiàn)［１１］．以“平拋運(yùn)動(dòng)”課題為例，其教學(xué)設(shè)計(jì)思路為：第一，通過(guò)例舉水平拋出粉筆頭等生活實(shí)例認(rèn)識(shí)平拋運(yùn)動(dòng)；第二，通過(guò)演示平拋運(yùn)動(dòng)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)合課本上頻閃照片的定量分析能得到平拋運(yùn)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(yàn)結(jié)論是難以讓學(xué)生信服的，因?yàn)閷W(xué)生沒(méi)有親身體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．事實(shí)證明，在課堂上要成功演示平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行定量研究從而得到平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是很難的，原因在于頻閃照相機(jī)價(jià)格昂貴，沖洗照片很費(fèi)時(shí)也很費(fèi)錢等；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(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)視頻輔助物理教學(xué)可以解決這一問(wèn)題．平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)視頻制作方法：第一，錄制平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)全過(guò)程；第二，編輯平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)視頻；第三，在物理課堂教學(xué)講授平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)時(shí)，面向?qū)W生播放平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)視頻，引導(dǎo)學(xué)生定量分析平拋運(yùn)動(dòng)中的實(shí)驗(yàn)過(guò)程并歸納總結(jié)出平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)．事實(shí)證明，平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)視頻生動(dòng)、直觀、形象，得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論也很有說(shuō)服力，而且能解決教學(xué)條件相對(duì)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(yàn)視頻輔助教學(xué)存在問(wèn)題及分析２．１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(yàn)裝置變成視頻，節(jié)約了大量的時(shí)間．但在物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中，不應(yīng)該讓學(xué)生只看教師做及觀看物理實(shí)驗(yàn)視頻，而應(yīng)該在教學(xué)條件、實(shí)驗(yàn)條件等許可的情況下，在教師啟發(fā)引導(dǎo)下，讓學(xué)生以小組的形式提出問(wèn)題、猜想假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、獲取實(shí)驗(yàn)證據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)證據(jù)、歸納概括出實(shí)驗(yàn)結(jié)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(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，若用播放物理實(shí)驗(yàn)視頻代替課內(nèi)演示實(shí)驗(yàn)或探究實(shí)驗(yàn)，會(huì)缺失提出問(wèn)題、推理想象、設(shè)計(jì)方案、動(dòng)手操作、討論交流、語(yǔ)言表達(dá)、歸納總結(jié)等方面的能力．２．２注意培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是激發(fā)學(xué)生求知欲望、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及調(diào)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(yàn)探究獲取的知識(shí)，才具有一定的穩(wěn)定性和持久性［１３］．興趣是學(xué)生持續(xù)學(xué)習(xí)、克服學(xué)習(xí)困難的動(dòng)力．在物理課堂教學(xué)中，用物理實(shí)驗(yàn)視頻代替課內(nèi)探究實(shí)驗(yàn)，就等同于把學(xué)生做實(shí)驗(yàn)變成了學(xué)生觀實(shí)驗(yàn)，這種教學(xué)方式是很難激發(fā)學(xué)生求知欲望、培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣及調(diào)動(dòng)其主動(dòng)性和積極性的．２．３要有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維能力在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)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(yàn)方法、糾正實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤和分析實(shí)驗(yàn)誤差的過(guò)程中，可以獲得很多物理知識(shí)和研究方法，同時(shí)還能訓(xùn)練學(xué)生思維，培養(yǎng)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(yàn)視頻是通過(guò)實(shí)驗(yàn)視頻制作團(tuán)隊(duì)精心準(zhǔn)備、錄制、剪切及編輯而獲得的，其過(guò)程是很清楚的．對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)的一些問(wèn)題一般不會(huì)出現(xiàn)，因而學(xué)生在觀看物理實(shí)驗(yàn)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(yǎng)．３實(shí)驗(yàn)視頻輔助中學(xué)物理教學(xué)的策略人類在長(zhǎng)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(xí)的時(shí)間是有限的，不可能事事都要獨(dú)立探索［１４］．“物理實(shí)驗(yàn)視頻”輔助教學(xué)能解決很多傳統(tǒng)教學(xué)中無(wú)法解決的問(wèn)題，對(duì)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(yàn)與物理實(shí)驗(yàn)視頻在課堂教學(xué)中的作用各有長(zhǎng)短，物理演示實(shí)驗(yàn)比物理實(shí)驗(yàn)視頻更真實(shí)，而物理實(shí)驗(yàn)視頻比物理演示實(shí)驗(yàn)更可控［１５］．只有認(rèn)真探索物理實(shí)驗(yàn)視頻與物理演示實(shí)驗(yàn)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)．３．１物理實(shí)驗(yàn)視頻和探究實(shí)驗(yàn)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(yàn)教學(xué)中，對(duì)無(wú)法演示或演示時(shí)間太長(zhǎng)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)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(yàn)，建議物理實(shí)驗(yàn)視頻和探究實(shí)驗(yàn)并用．首先播放物理實(shí)驗(yàn)視頻，其次有實(shí)驗(yàn)條件的學(xué)校必須合理安排課內(nèi)探究實(shí)驗(yàn)，無(wú)實(shí)驗(yàn)條件的學(xué)校要?jiǎng)?chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件合理安排課內(nèi)探究實(shí)驗(yàn)，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(yàn)科學(xué)探究中的喜悅，培養(yǎng)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(yàn)．先向?qū)W生播放該實(shí)驗(yàn)視頻，讓學(xué)生通過(guò)視頻充分了解該實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程，再讓學(xué)生分小組進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)探究，然后引導(dǎo)學(xué)生討論交流、對(duì)話性講解、評(píng)價(jià)糾錯(cuò)以及反思提升．這有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，訓(xùn)練學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神，提升學(xué)生能力，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)．３．２物理實(shí)驗(yàn)視頻不能有任何虛假痕跡演示實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意實(shí)驗(yàn)的直觀性和可信性［１７］．在自制的物理實(shí)驗(yàn)視頻中，實(shí)驗(yàn)背景、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備等應(yīng)是學(xué)生熟悉的，實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)是真實(shí)的，在條件允許的情況下，物理實(shí)驗(yàn)視頻中除了老師本人親自操控實(shí)驗(yàn)和解說(shuō)外，盡量有部分學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)視頻制作，這樣可以增加物理實(shí)驗(yàn)視頻的真實(shí)性．另外，為了節(jié)約物理實(shí)驗(yàn)視頻的播放時(shí)間、提高其播放效率和質(zhì)量，還需要對(duì)物理實(shí)驗(yàn)視頻進(jìn)行編輯、剪切和慢放、快放技術(shù)處理，并對(duì)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(xiàn)時(shí)，要標(biāo)明以正常速度的幾分之一慢放；快放鏡頭出現(xiàn)時(shí)，要標(biāo)明以正常速度的幾倍快進(jìn)．３．３物理實(shí)驗(yàn)視頻中應(yīng)保留實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題物理實(shí)驗(yàn)視頻要完整地展現(xiàn)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，包括實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題．在教師向?qū)W生播放實(shí)驗(yàn)視頻的過(guò)程中，當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，教師應(yīng)立即暫停，并引導(dǎo)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(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，然后再繼續(xù)播放物理實(shí)驗(yàn)視頻．這樣的物理實(shí)驗(yàn)視頻對(duì)學(xué)生養(yǎng)成事實(shí)求是的科學(xué)態(tài)度有積極作用，對(duì)