摄像在物理实验教学中的运用

余少敏

摘   要：介绍摄像在物理实验教学中的运用及其优点，介绍摄像在实验考核教学中的运用。

关键词：摄像;物理实验教学;教学运用

录像教学由于直观、形象、内容丰富、音像并茂等优点，深受大家的欢迎。教师结合自己的教学实际，摄录一些实用的录像教材或将摄像机直接用到课堂上，能有效提高教学质量。在教学上平常摄录些示范课、优质课或微课，是教研、教改活动的有力措施。这方面，如果对一般教师，尤其新教师也能摄录一、二节课，然后看看自已上的课，或做教研活动的内容，这对提高新教师的课堂质量会有很大帮助。至于如何把摄像更广泛地用到实验教学上，在这里提出几点看法供参考。

1  用于增大演示实验的可见度

有的物理实验的可见度小，只有前面几位学生能看到，大部分学生看不清，如果通过摄像机或手机摄录，就能在教学视屏上看到放大的实验效果。如：做晶体传热的各向异性的演示实验，由于云母片涂上薄石蜡，透明度差，用幻灯投影不明显。若用摄像，就能在视屏上让学生都看清楚。用法如下：演示前把摄像机或手机用立脚架靠演示桌架好，通过适配器，把视频输出接在教学多媒体视频上，摄像机镜头对准演示的位置上，并调在微距档上，便可开始实验。云母片上的石蜡要薄而均匀，热针应放在云母片未涂石蜡的一面，在显示上，就能看到石腊对着热针的那一部分熔化，形成一个椭圆状的蜡面。

同样方法，也可看清观察“布朗运动”的演示实验。方法是用显微镜配合摄像机完成。即把摄像机的摄像镜头取下，将光电转换耙对准显微镜的目镜，观察布朗运动的实验方法不变，显微镜显微倍数为760倍，观察的液体可用黄广告色，或藤黄细粉未溶于酒精等溶液。但需注意浓度适宜，显微镜的光源，要改为强光源。调整间距，之间需用黑纸遮，在教学视频上就可清楚看到布朗运动现象。

2  利用录像慢速放像功能看清快速变化的实验现象

有的实验现象变化快，学生一时未能看清楚，可在实验的同时用摄像机将它录制，又立即用教学视频软件慢速重放给学生观看，这样能及时给学生讲明物理现象。如：碰撞前后动量守恒的演示实验，课本上选用简易的实验装量，用两个质量相等的金属球做摆球，每一个球系两根悬线，静止时二球挨在一起。实验开始，使B球偏高一个角度后放开，可看到两球碰撞后，B球静止，A球又上升到比原来略低一点的高度，又在未看清时，A球又摆回，这样来回碰撞摆回，一时看乱了。若实时用摄像录制，当场慢速重放，学生就能看的一清二楚，便于对概念的理解。

3  摄录实验测试题，检查学生实验能力

在中学物理教学中，培养学生的实验能力，是一项十分重要的任务。如何了解和评价学生的实验能力，是一个值得重視的问题。目前采用方法是书面测试和实际操作，但都有一定局限性。书面测试简便可行，可在较短时间内检验学生对多个实验有关理论知识的掌握情况，但无法检验学生实际的操作能力。用实际操作方法，可说是一种比较理想的方法，可深入具体地检验学生有关实验知识的掌握情况，较全面了解学生的实验能力。但因学生人数多，这种方法工作量大，内容也有限，设备及师资条件不足。因此利用摄制实验测试题来检查，了解学生的实验能力（虽然不如实际操作，但胜于书面测试）是可以尝试的。具体方法是：根据教学大纲规定的实验教学目标，把需检查的物理实验，按各个实验的具体要求，从不同的角度，从各个方面，予以设计，编排摄制成录像试题。检查测试时，将录像播放，重现真实的情境 （包括实验仪器、实验装置、操作过程、实验现象等） 配有录音解释、查询等。学生必须在动态情境中观察、思考、辩识、判断、获取必要的数据，进行正确的数据处理，得出实验结果。按测试提出的问题，在答卷上作答，教师可根据作答的正确程度，来了解评价学生对物理实验知识和技能的掌握情况。

如：检测初中学生对“伏安法测电阻”实验的掌握情况，可设计如下（任课教师可根据实际教学情况增减测试内容）：

（1）检查学生对“伏安法测电阻”原理的理解及實验方法。

在画面上出现实验用的器材：学生电源、直流安培计、直流伏特计、单刀开关、绕线电阻、导线，要求学生在答卷写出该实验根据的定律公式，并画出测试的电路图。

（2）检查学生对电路+、一极的接法及操作过程。

在画面上分别出现3位学生的实际操作过程（三位学生的电路图分别如图1，图2，图3），要求学生在观察中辩识判断那位同学是对的，那位学生学是错，错在那里？

（3）检查学生对器材[○][A]、[○][V]表的检查调试及串、并联接法。

同样在画面上分别出现3位学生的接法，让学生观察、辩认判断，画面要有一段[○][A]、[○][V]表面的特写：

学生1接法：  [○][A]表并联，[○][V]表串联，指针偏大于0

学生2接法：  [○][A]、[○][V]表都并联，A表指针偏小于0

学生3接法： 接法正确，表指針都调零。

（4）检查学生在选用测量范围及实验中出现的现象，要求学生找出原因：

学生1：接通电源，表针就超量程;

学生2：[○][V]表指针反偏;

学生3：[○][V]表有示数，[○][A]表无示数。

（5）检查学生对实验数据的读取，分三次测试让学生记录三组数据，画面特写[○][A]、[○][V]表面。

（6）若有必要也可当场根据三组数据，算出测量值，并与真实比较，分析误差。

这种测试、检查，音像并行，学生容易接受，又是经摄录，精制，情节紧，时间比实际分组实验短，却效率高，内容覆盖面广，可根据各任课教师的教学需要设计编排。虽然学生不是直接进行实际实验操作，但通过画面真实技巧的设置实验情境，让学生像身临其境。

这种测试当中还具有规范操作的示范作用，又可运用录像的特殊功能，根据实际需要选放内容及停放、重放等，使用灵活方便。

平时在教学中利用摄录设备，积极积累一些教学素材，在课堂教学中适当插入这些素材视频，结合软件进行特效处理，如慢放、快进，图像放大、缩小及音效处理等，可以有效提高教学效果，把抽象物理过程转化成形象、直观、易于理解的物理过程，从而提高学生学习的积极性。