融入影视资源 创新物理教学

李俊成 冷明珠

【摘 要】科学实验影视资源作为一种教学资源引进到物理课堂教学中，能够很好地创新物理教学，激发学生的兴趣，提高课堂效率，落实核心素养培养要求。以“楞次定律”教学为例，尝试将科学实验影视资源融入高中物理课堂教学，探讨科学实验影视资源的选取原则及融入要领。

【关键词】高中物理；影视资源；物理教学；楞次定律

【中图分类号】G633.7  【文献标志码】A  【文章编号】1005-6009（2023）46-0069-04

【作者简介】1.李俊成，南京市第九中学（南京，210018）教师，正高级教师，江苏省教学名师，南京市优秀教育工作者，南京市高中物理学科带头人；2.冷明珠，南京市第九中学（南京，210018）教师，一级教师。

一、问题提出

《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称“新课标”）指出，要积极探索利用与开发来自电视与电影的物理资源，以拓宽学生的科技视野，培养学生主动发现问题、研究问题的意识与能力；要充分挖掘科技影视片的教育功能，利用科技影视片拓宽学生的科技视野，了解科普常识与科技前沿问题，培养学生的科技素养。［1］74-75可以看出，物理课堂教学应注重利用各种资源，根据教学需要，积极选用适合学生学习的影视视频可以加深学生对相关课程的认识，增加其对物理的兴趣和好奇，促进知识的构建，同时拓宽学生的视野，提升学生的科学探究能力。

在教学中融入一些电影、电视节目等视频资源，可以将教学内容与生产生活、科技发展等紧密联系起来，让学生了解科技发展的重要成果，培养学生的科学意识和社会责任感。相比传统的课堂教学，影视资源的融入更能调动学生感官，激发学生自主探究，让学生在积极讨论、思考探索中实现知识的构建，落实核心素养。下面，笔者以“楞次定律”教学为例，谈谈如何将科学实验影视资源融入高中物理课堂教学。

二、融入科学实验影视资源的“楞次定律”教学

楞次定律是人教版高中物理选择性必修二的教学内容，概念比较抽象，为了帮助学生理解感知，笔者选取CCTV《加油向未来》2018年第7期、第9期的视频片段融入教学环节，丰富教学方式实现高效课堂。

1.课堂引入环节

播放视频：视频中的装置称为“空气炮”，它有一个长1.5m的透明亚克力管，一端接一个空气压缩机，能产生6个大气压，另一端接一个长66cm的空心铝管，距离铝管40cm处悬挂一个装水的气球。（如图1所示）在空气压缩机处放一铁块，开启高压气泵，瞬间看到“水花飞溅”，气球前方的防护板已经打出一个圆形的印子。

图1 空气炮示意图

视频中一瞬间水花飞溅的画面和音频的震撼效果，学生不由得“哇”一声，并主动讨论起来。

师：同学们，为什么你们会看到“水花飞溅”呢？

生：铁块撞击气球，将气球打爆了！

师：那么，如果将铁块换成磁铁块，还能看到以上现象吗？

（学生讨论猜想）

播放视频：主持人拿出一块磁性极强的钕磁铁，替换铁块，其他参数不变。打开高压气泵，只见磁铁块只是擦碰到了气球，随即掉地。

师：为什么换成磁铁，就没有“水花飞溅”的现象了？

生1：力太小了。

生2：“飞出”铝管的速度小。

师：为什么会出现这种情况，磁鐵在哪个部分“变慢”了？

教师将视频慢放，引导学生仔细观察。

生：透明亚克力管那部分的速度还是很快的，好像经过铝管时候变慢了。

师：同学们观察非常仔细，对比这两个现象，为什么铁块和磁铁穿过铝管的速度不同呢？带着这个问题，我们开启这节课的学习。

上述视频中的设备，在实验室中不常见。因此，播放影视资源可以减少成本，并且水花飞溅的“大场面”更能触动学生感官。两种不同现象的鲜明对比下，学生会主动讨论、积极思考。

2.新课讲授环节

播放视频：视频中的装置每条轨道高8.8m，每根轨道上半部分4m都是木头材质，下面分别是铜、铝、不锈钢材质。轨道顶端各有一个质量为22kg的小车，小车的外框材质是铝的，内部装有两块强力钕磁铁，稍后会沿着轨道自由下落。为了使小车下落到底部的效果更显著，底部各放了一个西瓜，可以从西瓜的“爆炸”程度比较这三种情况下小车的下落速度。

问题：当小车从轨道顶端向下降落，哪条轨道上的小车最后达到终点？

A.木轨+铜轨

B.木轨+铝轨

C.木轨+不锈钢

学生猜想讨论，教师现场统计：选A的28人，约占70%；选B的3人，约占7.5%；选C的5人约占12.5%；其余同学尚不确定。

师：同学们多数选了A，那我们先听听选B和C的同学，你们的想法是什么？

生3：我其实并不确定，但我看刚才的视频中用的就是铝管，看到的现象很明显，所以我觉得可能是B。

生4：“楞次定律”中，感应电流是关键，我觉得不锈钢材质是混合金属，电流应该比前两者小，所以选C。

师：每个选项背后都有同学们自己的思考，我暂且不作评价，听听选A同学的分享。

生5：我觉得刚才那位选C的同学说反了，正是因为有感应电流，才有“阻碍”，所以应该选“电流”大的。

生6：是的，这三种材质都能产生感应电流，铜的电阻最小，产生的感应电流最大，“阻碍”最大，所以最后到终点。

师：同学们的回答非常精彩，那究竟是哪种情况呢？我们用实验来检验！

教师继续播放视频。学生通过视频可以看到，C轨道的小车下落最快，西瓜飞溅程度最大，A轨道的小车下落最慢，西瓜几乎没有受损。

师：那么背后的原理是什么呢？其实刚才已经有同学说出来了，我们再听听中国科学院曹则贤教授的分析。

播放视频：视频中的曹教授，用通俗易懂的言语解释如下。

有个荷兰物理学家洛伦兹提出，一个运动电荷在磁场中受到的力等于电荷、速度、磁场的叉乘，因此在导体中，这个电荷的运动会形成所谓的“涡流”，电流通过电阻就转化为“热”，就把动能“消耗”掉了。所以当运动的磁铁经过下方的三种导体时，哪块导体中可运动的电荷多，能产生的电流多，就可迅速把能量消耗掉。三种材质比较，铜里面的自由电荷密度高得多，能消耗的动能比较大，所以选这一轨道，小车下落最慢。

通过再次观看视频，学生理解了上述问题。其实，在上述教学片段中选B的学生观看“空气炮”的导入视频时，发现尾端连接的是“铝管”，于是先入为主，觉得应该选B。选C的学生固然在理解“楞次定律”时有偏差，但他能想到和感应电流联系起来，已是一大进步。因此无论学生回答正确与否、理解程度如何，教师都应该给予鼓励和引导。另外，播放该视频时，学生已初步学习了“楞次定律”，教师不必早早说出正确答案和原理，应该让学生思考讨论，学以致用，自己先尝试去解释。视频中曹教授通俗易懂的解释帮助学生从微观视角理解“电流”“热”“能量消耗”，看完视频教师再完善提炼，有助于学生突破“楞次定律”的理解难点。

三、教学反思

科学实验影视资源作为教学资源的价值不言而喻，笔者通过调查、访谈，结合亲身实践，有以下几点建议。

1.资源的选取应权威科学

影视来源尽量择取权威发布的电视台、电影、网站，譬如CCTV-1《加油向未来》、CCTV财经频道《是真的吗》、BTV科教频道《科学实验室》等。电影素材应选取质量高、科学性强的，因为某些电影为了营造更震撼的画面，加了许多特效，其真实性和科学性有待考究。

2.视频的处理应紧扣知识点

由于课堂时间有限，教师应对视频适当加工处理，精选其中能紧扣知识点、引发学生思考的素材。若大段选取，不仅浪费课堂时间，还容易分散学生的注意力，弱化影视资源的知识性、科学原理性。

3.资源的运用应基于教学需要

在教学设计中使用科学实验影视资源，务必明确教学目的，做到每个环节紧紧相扣。教师应引导学生带着学习任务观看，思考其问题本质，看完讨论交流、及时反馈，避免学生看时欢乐、看完不知为何播放的情况。当然，科学实验影视资源节目并不能完全替代课堂中的真实物理实验，而是需要教师选择精彩的视频片段与常规的教学手段进行配合使用，以达到最好的教学效果。

信息技术高速发展的时代，传统课堂教学或许已不能满足学生多方位发展需求，科学实验影视资源作为教学资源融入物理教学，不仅能为学生创设轻松愉悦的学习情境，调动学习的兴趣；也能让学生更加深入地观察实验现象，学到更多物理知识和方法；还能丰富学生的课外活动，有利于发展学生自主探索知识、学习知识和享受知识的能力，真正落实核心素养。

【参考文献】

［1］中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）［S］.北京：人民教育出版社，2017.

［2］于永建，侯新杰.电影《流浪地球》相关原始物理问题探讨［J］.物理教学，2019，41（11）：77-80，76.

［3］王文祥，赵西耕.引影视资源之水 入物理教学之渠——谈影视资源在“相对论时空观与牛顿力学的局限性”教学中的应用［J］.物理教学，2021，43（7）：76-79.

［4］王梅，吴伟.利用电影素材设计中学物理课题研究——以“地心引力”为例［J］.物理教师，2015，36（11）：16-18.

［5］斯莉莎，吴伟.电视科学实验节目资源在初中物理教学中的应用探讨——以“大气压强”为例［J］.物理教师，2018，39（9）：38-41.

本文系江苏省教育科學“十三五”规划2020年度课题“基于‘科学实验影视资源育人价值的物理教学创新研究”（D/2020/02/103）阶段性研究成果。