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1、微课在高中物理实验教学中的应用分析优秀获奖科研论文 摘要：微课正在以一种新型的课程资源而广为课程教学所引用，它以其短小精悍的特点而应用于教学之中，成为我国基础教育信息化资源应用的重要手段和新型方式，它支持翻转课堂、混合学习、碎片化学习等新型教学方式。在高中物理实验教学中，可以融合微课模式，将高中物理知识中抽象的、概括的内容用微课资源进行清晰的展示，更好地吸引学生的注意力，提高高中物理实验效果。 关键词：高中物理 实验教学 微课 随着课程改革的不断深入，我国的基础教育理念进行了全面的更新和改进，在以学生为主体的教学理念下，注重培养学生的自主思考、自主探究的学习能力。在高中物理实验教学中，提倡以学
2、生为实验主体，在实验过程中进行探究性的自主操作。同时，由于微课资源的引入，高中物理实验中的要素细节更加清晰化和具体化，学生对于物理实验过程中的仪器构造、实验现象、操作注意事项等，都能够有自主的观察和自主的思考时间。在学生自主探究实验过程中，激发出学生的创新思维，提升学生的物理实验水平。 一、高中物理实验教学的现状及问题剖析 高中物理实验需要对实验目的、实验原理进行了解，并对实验中的关键性环节进行思考，在学生观察实验、操作实验的过程中不断地分析、改进和优化。然而，在实际情况中，物理实验的预习与操作却存在问题：第一，在物理实验的课前预习环节中，学生的预习效果不到位，远远没有达到独立完成实验要求的标
3、准，这与学生的自学能力有较大的关联，有些实验原理过于复杂，学生单凭课本上的简单介绍无法有清晰、全面的了解。因此，在课前预习时，存在对物理实验认识不足的问题。第二，物理实验操作时间受限。在高中物理实验教学过程中，受到实验条件和实验环境的限制，学生只能面对课本上的仪器、图片自己想象实验步骤，由于操作实验的时间较短，学生无法深刻记忆实验内容及操作过程和实验原理的论证等。 二、微课的概念及在高中物理实验教学中的应用优势分析 微课教学模式在教育范围内得到广泛运用，它支持翻转课堂、混合学习和碎片化学习等新型学习方式，以设计短小、视频载体环境的新型网络数字化资源包，与教学资源进行结合，学生可以借助微课完成自
4、主学习的知识建构过程。微课的应用模式主要有：（1）翻转课堂教学模式。教师通过微课预设任务，学生可以自主预习微课内容，自主提出疑问，并完成知识的架构。（2）课堂差异化教学模式。学生由于个性知识的差异性特点，对于教师课堂上的教学任务无法顺利完成，可以运用微课资源进行课堂知识的回顾和复习，自己反复消化课堂内容，最终完成课堂知识的建构。（3）课外辅导答疑。 微课应用于高中物理实验教学中具有无可比拟的优势，主要体现在：（1）实现高效的物理实验预习。微课是以视频为载体的新型模式，它可以拍摄记录连续的图片，清晰地拍摄出各个实验部件的状态，呈现出动态化的视频图像，学生可以通过微课视频片段，对物理实验设计和物理
5、实验方案进行整合利用，生成以物理实验为主题的“专题资源包”，其中包括物理实验原理、实验操作过程、实验相关数据处理、仪器实验误差等，这些“专题资源包”可以展现不同的主题，形成不同的微课与物理实验的整合，帮助学生利用每一个“专题资源包”集中解决一个问题，体现了“一片一问题”的针对性效果，使物理实验预习与教学资源充分吻合，提高学习效率。（2）实现了个性化的学习方式。学生可以利用移动手机终端，针对丰富的微课内容，进行一对一的学习，学生可以利用微课的情境化、可视化和数字化优势，进行自主选择，实现个性所需的学习方式。如，对于理论知识欠缺的学生，可以利用微课的不同“专题资源包”，集中学习其对应的原理；对于仪
6、器不熟悉的学生，可以利用微课的“专题资源包”观看仪器部分的视频。这种因材施教的个性化教学方式，能使学生不受时间和空间的限制，进行随时随地的微课物理实验学习。 三、微课在高中物理实验教学中的应用 微课在高中物理实验教学中实现了数字化的探究式教学，具体设计可以通过微课视频来实现。 案例1：让学生初步认识DIS，并实施DIS实验。首先，向学生介绍DIS的构成，通过手机拍摄视频展示传感器、数据采集器的具体操作方法，为后续的DIS实验的具体探究做实验准备。其次，开展实验教学。第一，介绍DIS实验。它又名数字化实验，是用各种传感器替代传统的测量仪表，再将数据采集器中的实验数据传送到计算机中，用实验软件进行
7、数据分析和数据处理。第二，认识DIS。它的各组成部分有：（1）数据采集器：它是传感器和计算机之间联系的桥梁。（2）传感器：可以用图片的形式展示，并用视频进行配音介绍：力传感器，用以测量力的大小；压强传感器，用以测量气体压强；光电门传感器，它用以记录一定长度的运动物体，记录该物体遮拦光路的时间；声波传感器，用以测量声音的频率；位移传感器，用以超声波发射和接收；磁感应强度传感器，它内置有磁敏元件，用以测量磁感应强度；温度传感器，与温度计类似；电流传感器和电压传感器，用以测量电流和电压的方向。（3）各部件之间的连接，可以用手机进行拍摄。 数据采集器和计算机之间的连接方法：将数据采集器上的USB接口和
8、计算机的接口相联即可。数据采集器和传感器的连接：数据采集器上有四个数据通道，其中任一个通道都可以与传感器的USB接口相联。认识了DIS之后，学生自主观看微课视频进入到具体的实验中。 案例2：让学生在高中物理实验中探究作用力和反作用力的关系。（1）实验思路：通过日常生活实例引入作用力和反作用力，比较传统的弹簧测力计和传感器探究的优劣势，继而通过手机拍摄的视频，展示其物理实验原理和操作过程。（2）实验教学过程：日常生活实例引入概念：两个学生相互推搡，在一个学生用力推另一名学生之时，自己也会向后退一段距离，由此可以感知，两者的作用是相互的，继而引出作用力和反作用力的概念。比较弹簧计和传感器之间的差别
9、：传统实验中用弹簧测力计来进行读数，要受到测力计必须处于静止的局限。而传感器则可以不受任何运动状态的制约，可以实时准确地记录力变化的状态。手机拍摄的视频可以展现传感器探究实验的具体过程：连接数据采集器、两个传感器和计算机的端口，进入计算机“力的相互作用”的软件，进行数据记录和图线分析，将传感器调零，再将两个传感器对拉或对压，计算机的软件都可以清晰地记录下每一瞬间的作用力的变化大小和变化方向。为了更清晰地观察实验，可以选取其中一条图线，将其设为镜像显示，可以明显地区分作用力和反作用力的方向。设置问题：相互作用的物体，它们的作用力和反作用力存在怎样的关系？这种关系与物体的运动状态有关吗？ 总之，微课应用于高中物理实验教学，可以为高中物理实验教学提供数字化的资源，也为知识程度不同的学生提供了更多的思考时间。学生可以利用微课资源进行自主选择，根据自己的知识认知情况进行微课物理实验的回放，从而实现自主学习物理实验。它具有传统物理实验教学无可比拟的优势，对于高中物理实验的预习和操作、总结等具有不可小觑的价值和意义。自主运用微课资源，能够增强学生对高中物理实验的兴趣，促使学生在实验过程中独立思考，主动学习。