“线上”实验教学探索

张航英

(广东省深圳市龙华区高峰学校 广东 深圳 518110)

1.案例背景

物理是一门以实验为基础的学科。线上课期间，学生在家上课，老师在家教学，实验器材缺乏，实验教学的开展遇到了极大的困难。为此我尝试了很多方法。最早尝试通过看实验视频来完成实验教学。结果，发现大多的实验视频制作都太过理想，实验中该有的各类实验故障，几乎不会出现，失去很多实验教学的契机；以及实验操作流程和教师预想设计的思路常常有较大差异，很难达到预期的教学效果。之后我尝试将实验器材带回家，在课堂上通过直播进行实验教学，这样虽然避免了上述问题，但是又面临到网络卡顿，实验操作过程中镜头角度等问题，使得教学过程也是频频受到影响。之后，我再次尝试，按照自己教学思路，提前自己录制实验教学视频，课堂上播放。实验教学效果稍有改善，但仍没有达到理想的教学效果。究其根源，缺少的动手探究的过程，隔着屏幕的观看很难引起学生的兴趣，更难激发学生的思考，从而很难达到实验教学应有的效果。要想改善，必须想办法挖掘生活中的材料，让学生自己动手进行实验探究。

2.自制器材，在家也能做实验

2.1 案例描述。在上《弹力》一课时，需要实验探究弹簧测力计的工作原理。通过观看实验视频，学生直接获得了拉力与伸长之间的关系，弹簧受到的拉力越大，伸长越长。由于没有动手探究，对弹簧测力的工作原理的理解浅显而机械。课堂上，我提出这样的问题：“弹簧测力计分别受到大小均为6N的水平向左和水平向右的拉力作用，则弹簧测力计的示数正确的是多少？”有许多学生回答认为示数为12N。究其原因，学生分析左侧拉力使弹簧测力计伸长6N，右侧拉力再使弹簧测力计伸长6N，所以总共为12N。此时，如果能让学生动手使用一下弹簧测力，就可以轻松突破此问题，但是学生手里没有实验器材，怎么办呢？

我想到了橡皮筋，让学生使用家里常见的橡皮筋和纸板，自己制作弹簧测力计。把橡皮筋的一端与纸板的一顶端某处固定，另一端用一轻质铁丝勾相连，使其下垂，在挂铁丝勾的一端的橡皮筋的末端所对应的纸板的位置用铅笔画上一平等的横线标为刻度零；然后把250ml的矿泉水瓶挂在橡皮筋做的勾上也称上一称，等其静止后橡皮筋的末端所对应的位置标上2.5N。把0-2.5N这一段分成25段，则每段的刻度值就为0.1N，一个自制弹簧测力计就完成了。

2.2 案例分析。首先在实验材料的选择上，橡皮筋和纸板都是很容易获得；其次在制作弹簧测力计的过程中，通过标刻度的环节，使学生进一步理解了“弹簧伸长与拉力的关系”；最后学生可以使用制作完成的弹簧测力，直接验证前面费解的问题。通过测量，学生很容易发现：只有一侧有拉力，弹簧是不会伸长，而是会被拉跑的；只有两边同时受到拉力，弹簧才会伸长，从而显示示数。所以上述问题弹簧测力计的示数应该是6N，而不是12N。

3.趣味实验，激发学习兴趣

3.1 案例描述。在“探究压力的作用效果与什么因素有关？”的实验教学过程中，我发现，教材上的实验器材小桌和海绵，乏味无趣。能否在不影响探究目的的情况下，让实验更有趣一些呢？

于是我给学生留了这样一个作业：请利用你身边的任何物品，探究压力的作用效果与压力大小和受力面积之间的关系，并拍照上交，下一节我们来评比谁的实验效果最明显且好玩。

于是第二天，我们的课堂是这样的：甲同学出示了一张手指不同力度戳脸蛋的照片，乙同学展示自己站立和坐在沙发上的对比图片，丙同学则是全家每位成员分别坐在瑜伽球将瑜伽球压扁的照片……在一片暴笑声中，大家轻松的达到了学习目标。

3.2 案例分析。我在留作业的时候，我特意设置以下几点：

(1)“身边的任何物品”——此设计的是为了让学生将关注点放在身边的物品上，让学生明白实验并不是一定要在实验室进行，更不是一定要用专业的实验器材，生活中的任何物品都有可能成为实验的器材，生活处处有物理，实验探究也应该无处不在。

(2)“实验效果最明显”——此要求是为了强化对实验现象的观察意识，并引导学生对实验材料选择进行思考。

(3)“好玩”——增加趣味性，调节枯燥的先上课学习氛围，激发学生实验探究的兴趣。

4.设计实验，梳理知识脉络

4.1 案例描述。在线上课进行了一段时间之后，学生慢慢出现疲态，随着学习内容的增多，如何帮助学生梳理知识脉络，成为一个让我头疼的问题。以往复习课的经验告诉我，传统的讲练结合的复习方式，在学生已经出现疲态且隔着屏幕的线上教学中，肯定是行不通的。

于是我设计了一节这样的复习：“请用矿泉水瓶，设计力学实验，比一比谁设计的实验最多？”此点一出，引起了学生极大的兴趣，纷纷踊跃发言。例如：用力捏一下瓶子，发生形变，说明力可以使物体发生形变；用力抛出，离开手后瓶子继续向前飞行，因为瓶子具有惯性等等，很快，这些比较容易的实验设计就被抢答完了。我继续引导学生：“谁还能想到不同的实验设计？”在一次次激励中，又有一些知识点被发掘出来。然而我并没有就此结束，而是改变规则，给予引导：“谁能设计一个有关液体压强的实验？”“谁能设计一个探究浮力与排开液体体积关系的实验”，通过增加更加具体的要求，引导学生回忆和分析被遗漏的知识。并通过设计实验以及对每一个实验的评比分析，我用一个矿泉水瓶，带领学生从力的作用效果，到力与运动的关系，再到压强和浮力，将所学的知识全部串联了起来，梳理出清晰的知识脉络。

4.2 案例分析。选用生活中最常见的矿泉水瓶，学生熟悉而又疑惑，就一个瓶子能干什么？有疑问就会有一探究竟的兴趣，而我正是抓住学生的这一心里特征。其次设计实验，要求学生要理解知识的内部联系，才能发挥创新能力，所以思考如何设计的过程中，促使学生对所学知识之间的联系就行梳理。最后通过增加更加具体要求，引导学生查漏补缺，将遗漏的知识串联起来。

结束语

由于疫情的原因，使得线下教学被迫中断，然而却促使了线上教学的发展和进步。通过全国师生的探索，我们会发现，许多我们认为只有满足某些客观条件才能开展的教学活动，其实并没有我们预想的那么困难。比如实验教学，似乎没有实验室就无法开展。然而，当我们真的面临到没有实验室的环境中，我们才关注到其实实验就在我们身边，生活中处处可以进行实验探究，各类生活材料都可以成为实验器材。线上教学所积攒实验教学的经验，当我们回到线下教学中同样可以适用，可以促进线下教学改革和发展。