基于微课的高中物理探究性实验教学策略

【摘要】微课可以成为物理探究性实验教学的辅助。在实施高中物理探究性实验教学时，教师以探究性实验为基础录制微课，并依据教学需要，将微课应用于课前、课中、课后阶段，组织多样的活动，促使学生积极探究，有利于学生建构物理认知，发展多样能力，也有利于提高探究性实验教学效果。基于此，本文以“牛顿第一定律”的教学为例，从课前、课中和课后三阶段的应用入手，详细介绍基于微课的高中物理探究性实验教学策略。

【关键词】高中物理；探究性实验；微课；教学策略

作者简介：王彦武（1970—），男，甘肃省兰州市第十八中学。

《普通高中物理课程标准（2017年版）》（以下简称“新课标”）指明实验教学是物理课程改革的重要一环，要求教师组织探究性实验教学，引导学生发挥自主性，经历实验过程，深入探究物理实验的相关理论、方法与技能，提升实验素养。同时，新课标也建议物理教师在开展物理实验教学时灵活应用信息技术，辅助学生完成实验探究，以弥补传统实验教学的不足，帮助学生建构良好认知，发展多样能力。由此可见，应用信息技术实施探究性实验教学，是物理实验教学改革的必由之路。

微课是学生进行学习的有力辅助，运用微课开展教学时，教师可以根据学生的认知规律使用信息技术，呈现碎片化的学习内容及结构化的数字资源［1］。探究性实验是以学生操作为主、注重规律探究和实验技能培养的实验教学形式。微课恰好可以辅助学生进行探究性实验。在课前，教师可以让学生观看微课，使学生对探究性实验建构初步认知，为课堂学习做好准备。在课中，教师可以播放微课，让学生发现实验的要点，由此深入地进行实验探究。在课后，教师则可以利用微课，辅助学生完成复习任务及拓展目标。基于此，本文以“牛顿第一定律”的教学为例，从课前、课中和课后三阶段的应用入手，详细介绍基于微课的高中物理探究性实验教学策略。

一、课前：观看微课，自主学习

课前阶段是物理探究性实验教学的起始阶段，也是学生自主学习、初步了解新课内容的阶段。微课短小精悍，可以直观地呈现探究性实验的基本前提，如实验主题、实验基本内容等，教师可以在此时借助微课预告新课内容，辅助学生建构初步认知［2］。

在实施“牛顿第一定律”探究性实验教学时，教师在课前阶段，以该探究性实验的基本情况为依据录制微课。在微课中，教师呈现了课程主题—“实验探究：牛顿第一定律”，分析了牛顿第一定律在牛顿物理学体系中的地位，分享了生活中的一些错误看法（有力的作用物体才能运动、物体速度越大惯性越大等），描述了伽利略理想实验。在录制微课后，教师将其通过钉钉软件发送给学生，引导学生观看微课。

微课中的内容较为基础、简单，学生自学时会感到较为轻松。在自学的过程中，学生对新课内容会建构初步认知，明白新课上自己需要做什么实验，并简单认识了伽利略的理想实验。同时，学生也因教师分享的生活中的错误看法，对新课内容产生浓厚的探究兴趣。這样的课前准备，有利于学生走进探究性实验中，能够保障探究性实验课堂顺利进行。

二、课中：播放微课，辅助探究

教师在应用信息技术实施教学时，应注重采用科学的方法，避免出现顾此失彼、过犹不及等问题。探究性实验教学由创设情境、实验探究、归纳总结等环节构成，在实施教学的过程中，教师立足于不同的环节，有选择地播放微课，辅助学生进行实验探究。

（一）播放微课，创设问题情境，调动探究兴趣

创设情境是探究性实验教学的第一个环节，是让学生产生探究兴趣、进入探究性实验课堂的关键［3］。问题情境是教学课堂中常见的情境类型之一，创设问题情境是指，用适宜的手段，创设具体场景，并以此场景为基础，向学生提出值得思考的问题，驱动学生探究。微课可以作为辅助教师创设问题情境的重要工具，在课堂上，教师可以利用微课创设问题情境，以调动学生的探究兴趣。

在“牛顿第一定律”的课堂教学前，学生已经通过观看微课，初步了解了实验内容。基于此，教师在简要介绍教学内容后，便在课堂上播放微课以创设问题情境。教师播放的微课内容是生活中常见的运动现象，如小车的运动等。在观看微课的同时，学生进入了熟悉的生活场景。结合微课画面，教师向学生提出问题：“同学们，大家能不能想到，怎样才能使这辆小车从静止状态变为运动状态呢？”此时，大部分学生在生活经验的影响下，主动回答道：“用力推小车。”对此，教师继续追问：“如果停止用力，小车会怎样呢？”学生继续回答：“小车会停下来。”此时，教师没有对学生的回答做出判断，而是继续播放微课，展示一个演示实验：用力推小车时，小车会运动；但停止推小车后，小车会继续运动一段路程，然后停止运动。观看这一实验后，有学生产生疑问：“为什么在停止用力后，小车会继续前进呢？”教师认可了学生的提问，并引导学生道：“这是不是说明了力是维持物体运动的原因呢？”在问题的驱动下，不少学生联系生活经历，自发地列举一些与之类似的生活事例。教师听了学生的分享后，继续引导道：“同学们的分享都很棒。有没有人能够总结一下，这些事例说明了什么呢？在之前，我们了解了亚里士多德的观点（物体要想运动，必须受到力的作用），这是否说明亚里士多德的观点有问题呢？”学生由此对亚里士多德的观点是否正确产生探究兴趣，于是教师趁机讲述伽利略是如何质疑亚里士多德观点的，以及伽利略如何利用实验验证自己的观点。

在这样的问题情境中，学生不断地受到问题的驱动，产生疑惑，发现值得探究的地方，从而一点点对深入探究教学内容产生兴趣。

（二）师生互动，进行实验探究，逐步建构认知

实验探究是探究性实验教学的重要环节，也是学生建构物理认知的关键过程。同时，师生互动是实验探究中不可缺少的部分，在师生互动的作用下，实验探究能够更加深入、顺利。

1.教师演示实验

教师演示实验是实验探究的重要构成部分，现有实践证明，教师演示实验，可以使学生更好地了解相关操作步骤和观察要点，由此也就能更加顺利地展开探究［4］。

在教授“牛顿第一定律”的课堂上，激发学生对亚里士多德观点的兴趣后，教师随即进行演示实验，将一个小球摆在斜面顶部，然后拨动小球。接下来，小球从静止状态变为运动状态，沿着斜面向下滑动。到达桌面后，小球先运动了一段距离，之后停止了运动。结合实验现象，教师提出问题：“伽利略认为因为有摩擦力的存在，所以小球才会运动一段距离后停下来。如果摩擦力减小，小球会怎样运动呢？”面对此问题，不少学生开动脑筋，主动假设，提出了不同的猜想，如“小球还是会在运动一段距离后，停下来”“小球的运动距离变长”等。

由此可见，教师演示实验，可以使学生有机会直观地观察实验现象，从而引发学生进一步的思考，增强学生探究兴趣，使学生有兴趣深入探究实验内容。

2.学生操作实验

学生操作实验是学生进行深入探究的重要方式［5］。受到多种因素的影响，学生在做操作实验时，往往会遭遇诸多实验操作问题。为提升学生操作实验的效率，教师可以组织分组实验，鼓励学生进行小组合作，从而顺利地完成实验探究。

在教授“牛顿第一定律”的课堂上，教师提出问题并完成演示实验后，依据学生的课堂表现，布置实验探究任务：“请大家和小组成员合作，从教师提供的实验器材（小球、玻璃面、毛巾等）中，选取合适的器材，设计实验方案，并依据方案完成操作实验，验证猜想。”在此任务的驱动下，学生开始了小组合作，并通过小组讨论设计实验方案，选取实验器材。

在规定的实验时间结束后，教师鼓励学生展示本组的实验结论。在学生展示小组结论时，教师播放微课，展示相关实验现象，为小组代表提供依据；或者根据学生的结论提出问题，引导学生进一步思考实验现象。例如，有小组代表说道：“我们小组通过探究发现，当小球从同一个位置，由静止向下滑动时，经过的水平面越光滑，其受到的摩擦力越小，在水平面上滑动的距离越远。”此结论得到了其他小组的赞同。于是，教师围绕学生分享的实验结论提出问题：“如果没有摩擦力，小球是不是会一直运动下去？”此时，学生之间出现分歧，有学生认为小球不会一直运动下去，有学生则认为小球会一直运动下去。面对学生的不同猜测，教师适时播放微课，展现伽利略的斜面实验，引导学生深入思考实验现象。

如此教学设计，不仅使学生获得了动手操作的机会，锻炼了实验设计能力、操作能力、归纳总结能力，还切实地提高了课堂教学效果，有利于学生继续学习其他内容。

（三）播放微课，系统归纳总结，建立思维导图

归纳总结是探究性实验教学的第三个环节，也是学生系统梳理实验内容、增强认知效果的环节。微课虽然短小，但可以系统地展现课堂教学内容，为学生提供便利。归纳总结是一项强调逻辑的思维活动，思维导图是辅助学生归纳总结的重要工具，在学生完成实验探究活动后，教师可以播放微课，引导学生绘制思维导图，由此进行归纳总结。

在教授“牛顿第一定律”的课堂上，学生围绕“运动和力的关系”这一内容，先后学习了三个实验，分别探究了摩擦力对物体运动的影响，验证伽利略的观点和影响惯性大小的因素。在学生完成实验探究活动后，教师播放与实验探究内容相关的微课，辅助学生回顾实验探究过程。在播放过程中，教师提出如下任务：“请大家边观看微课，边回顾课堂所学内容，对照不同的实验，联想相应的物理知识点，以及我们解决的有关问题，就此建立思维导图，系统总结所学内容。”在任务的驱动下，学生明确了学习方向，有目的地观看微課，并在观看的过程中，自觉回忆课堂学习情况，由此建立思维导图。

在学生完成思维导图后，教师鼓励学生来到讲台上向同学展示自己的思维导图作品。由于初次接触与力学相关的内容，学生制作的思维导图难免存在漏洞。但在分享过程中，其他学生会指出台上分享学生的思维导图中的漏洞，并提出完善建议。同时，其他学生也能够对照完善后的思维导图，优化自己的思维导图，做到查漏补缺，对本次探究性实验的实验方案、实验方法、实验现象、实验结论等方面产生更加深入、全面的认识。

三、课后：观看微课，拓展学习

课后是物理课堂的拓展阶段，也是学生进行拓展学习的阶段。教师可以在课后，分析课堂教学内容的考点与考向，并据此录制微课，让学生课后观看。

“牛顿第一定律”一课的考点主要有：对牛顿第一定律相关概念的理解，对惯性概念的理解及应用。在微课中，教师立足这两个考点做出具体分析，呈现与之相关的高考真题，介绍真题的考查点以及解决真题的方法。之后，教师将微课发送给学生，引导学生观看。在学生观看的过程中，教师鼓励学生分享自己在面对题目时产生的疑问，引导学生与同学进行在线交流，合作解决问题，由此提升学生的拓展学习效果。

结语

综上所述，在高中物理探究性实验教学中应用微课，有利于学生进行课前自学、课堂探究、课后拓展，能够帮助学生逐步掌握实验内容，理解物理知识，锻炼多样能力，提升学习效果。鉴于此，在实施高中物理探究性实验教学时，教师可以立足探究性实验内容，精心录制微课，并依据教学需要，有选择地将其应用于不同的教学阶段和教学环节，切实发挥其辅助作用，引导学生借助探究性实验内容，掌握物理知识，发展多样能力，提升学习质量。

【参考文献】

［1］倪娜.实验微课在高中物理教学中的应用［J］.高考，2021（34）：29-30.

［2］程璐.高中物理实验微课的应用与探究［J］.新课程教学（电子版），2020（13）：129-130.

［3］祖庆娟.实验微课在高中物理教学中的应用探究［J］.中学物理教学参考，2019，48（08）：51.

［4］宫建明.基于微课的高中物理探究性实验有效教学的研究［J］.新课程教学（电子版），2018（08）：113.

［5］吴秀章.浅析高中物理实验微课资源开发及分类［J］.新课程导学，2018（17）：27.