◎福建省長樂市教師進(jìn)修學(xué)?！」o(jì)萌

“微資源”在高中物理教學(xué)中積木式應(yīng)用的思考

◎福建省長樂市教師進(jìn)修學(xué)校郭紀(jì)萌

作為高中物理教學(xué)中的“微資源”，是一種微型化的教學(xué)資源，是基于高中物理趣味性、情景性、實(shí)驗(yàn)性的學(xué)科特點(diǎn)，立足于高中物理教學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)突破的積木式應(yīng)用，為高中物理教學(xué)帶來了新的應(yīng)用視角與思考。

微資源；高中物理；積木式應(yīng)用

微信、微云、微言、微博、微課、微教案/微學(xué)案、微練習(xí)、微反思等“微”事物的出現(xiàn)，帶來了“微視角”的時(shí)代。高中物理課堂教學(xué)追求精細(xì)化，也要從微處放大去理解與掌握物理知識?！拔①Y源”正是在精細(xì)化教學(xué)的要求下，從微處入手，建立微資源庫，以便在課堂教學(xué)中隨時(shí)提取或調(diào)用，解決課堂教學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)和疑點(diǎn)，進(jìn)行積木式應(yīng)用，正如“哪里不懂點(diǎn)哪里”，哪里不懂就去找到相應(yīng)的微資源，進(jìn)行放大與透徹理解，從而更好更全面地掌握知識。

下面就高中物理教學(xué)中微資源的積木式應(yīng)用作一些思考。

一、高中物理“微資源”的內(nèi)涵與積木式微資源庫的建立

1.高中物理教學(xué)“微資源”的內(nèi)涵與界定

本文所說的高中物理教學(xué)“微資源”，是指在高中物理教學(xué)中，利用視頻化、模擬化、情景化、游戲化的小錄像、小動畫、小圖片、小器材、小制作、小實(shí)驗(yàn)、小游戲等微小資源。結(jié)合高中物理教學(xué)的趣味性、情景性、實(shí)驗(yàn)性學(xué)科特點(diǎn)，立足于學(xué)生的差異性，可對“微資源”進(jìn)行積木式的應(yīng)用。

2.教研集備中強(qiáng)化“微資源”意識

在教師教研與集備過程中，積極樹立“微資源”意識。結(jié)合高中物理學(xué)科特點(diǎn)，以物理實(shí)驗(yàn)為依托，以學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識與掌握各種能力的訓(xùn)練為導(dǎo)向，學(xué)習(xí)各種優(yōu)秀微資源，定期不定期地組織學(xué)校教師對微資源進(jìn)行展示、交流、研討等活動，營造一個(gè)學(xué)習(xí)“微資源”、挖掘“微資源”、創(chuàng)作“微資源”的高中物理教研集備環(huán)境。

3.引導(dǎo)開發(fā)與創(chuàng)建積木式“微資源庫”

為了更好地積木式應(yīng)用微資源，各微資源要保持相對獨(dú)立性、完整性，每個(gè)微資源都針對并解決一兩個(gè)問題，能夠幫助學(xué)生正確理解和掌握高中物理知識。

在高中物理教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生用好用活高中物理教材，讓學(xué)生利用日常生活中的用品制作微資源，盡量挖掘教材中的高中物理教學(xué)微資源，并對微資源進(jìn)行收集、分類與存放，把每個(gè)“微資源”看成一個(gè)“積木”，在高中物理教學(xué)中能夠調(diào)動與組織課堂。

教育管理部門應(yīng)根據(jù)高中物理新課程的具體要求，組織一線的教科研人員，合理規(guī)劃出物理教學(xué)內(nèi)容的微資源開發(fā)內(nèi)容和項(xiàng)目，并且征求廣大相關(guān)教師和學(xué)生代表的意見，共建共享高中物理的“微資源庫”，以滿足日常高中物理教學(xué)中對微資源利用的需求。

二、“微資源”在高中物理教學(xué)中積木式應(yīng)用的實(shí)踐

“微資源”按照其素材與形式的不同，可分為錄像類、動畫類、情景類、實(shí)驗(yàn)類、游戲類的“積木”。

不同的“微資源積木”應(yīng)用到高中物理教學(xué)中，可以起到不同的教學(xué)效果，達(dá)成不同的教學(xué)目的。

1.“錄像類微資源”積木，突破重點(diǎn)與難點(diǎn)

“錄像類微資源”指的是通過錄像機(jī)等攝像器材對教學(xué)中的一兩個(gè)重難點(diǎn)，制作成的片段式、積木化的教學(xué)片段錄像，并以重復(fù)展示的形式進(jìn)入課堂，是積木化的微資源。

例如，高中物理人教版（選修3-1）第一章第7節(jié)《靜電現(xiàn)象的應(yīng)用》的教學(xué)，做好靜電實(shí)驗(yàn)是本節(jié)課的關(guān)鍵，也是教學(xué)的重點(diǎn)，但是由于受課堂環(huán)境、天氣等因素的影響，做靜電實(shí)驗(yàn)的成功率很低。教師可以在課前用錄像機(jī)把做成功的靜電實(shí)驗(yàn)拍下來，并庫存分類作為“微資源積木”，等教到這一知識點(diǎn)但又難于現(xiàn)場做成功實(shí)驗(yàn)時(shí)，就調(diào)用出“靜電實(shí)驗(yàn)錄像”的這個(gè)“微資源積木”，插入到課堂教學(xué)中，完成重難點(diǎn)的突破。

又如，《自由落體運(yùn)動》的牛頓管實(shí)驗(yàn)。在演示快速翻轉(zhuǎn)牛頓管的過程中，由于管的長度有限，管里的羽毛、軟木、金屬片三種物體也快速下落到管的底端，很難看清到底誰下落更快、誰下落得最慢或同時(shí)下落，并且無法快速重復(fù)在真空、有空氣的兩種狀態(tài)下的前后對比實(shí)驗(yàn)。這時(shí)借助錄像，既可重復(fù)又可慢放，其情景性、過程性得到充分的觀察，能較好地引導(dǎo)學(xué)生掌握自由落體運(yùn)動特點(diǎn)這個(gè)重點(diǎn)知識。

2.“動畫類微資源”積木，模擬過程與細(xì)節(jié)

高中物理教學(xué)中，有許多物理現(xiàn)象或過程雖然可以演示，但難于用肉眼看清楚，而看清這些過程的細(xì)節(jié)對理解物理現(xiàn)象的本質(zhì)是至關(guān)重要的。因此，教師可以把那些難以觀察到的、較復(fù)雜的現(xiàn)象或過程通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬，而且動畫制作中可以設(shè)置播放快慢的模擬參數(shù)，用以調(diào)節(jié)動畫進(jìn)行的快慢。可見，在高中物理課堂教學(xué)中，動畫模擬是一個(gè)必不可少的重要手段，可以像積木一樣應(yīng)用。這種動畫類微資源積木可以展示直觀過程，可以模擬物理現(xiàn)象的細(xì)節(jié)，對于學(xué)生理解和掌握物理概念或物理規(guī)律有很大的幫助。

例如，“布朗運(yùn)動”難以利用高中教學(xué)實(shí)驗(yàn)器材看清現(xiàn)象，如果利用顯微鏡可以看到小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動。為了更好地讓學(xué)生認(rèn)識到小顆粒的運(yùn)動反映了水分子的無規(guī)則運(yùn)動，教師可用計(jì)算機(jī)制作形象逼真的動畫來模擬，讓學(xué)生清楚看到布朗運(yùn)動的本質(zhì)。

再如《原子的結(jié)構(gòu)》的粒子散射實(shí)驗(yàn)。由于其實(shí)驗(yàn)器材與條件的限制，不可能在課堂上直接演示，但可以通過計(jì)算機(jī)制作交互式、參數(shù)化的實(shí)驗(yàn)?zāi)M動畫。這種動畫類的“微課資源”克服了傳統(tǒng)物理教學(xué)中無法實(shí)驗(yàn)、僅能通過圖片介紹知識的不足，使抽象知識變得直觀、形象、生動。

3.“情景類微資源”積木，增強(qiáng)直觀與興趣

微資源的最大優(yōu)勢在于其情景性，并且小巧可隨時(shí)調(diào)用。在高中物理教學(xué)中主要有：實(shí)圖、實(shí)物、實(shí)例、實(shí)景及物理學(xué)史小故事等情景性微資源。它們可以把高中物理知識中的抽象內(nèi)容和復(fù)雜過程簡化分解，使物理學(xué)習(xí)更加直觀和感興趣，使知識建構(gòu)具體化、突破重難點(diǎn)案例化、研究方法過程化。高中物理教學(xué)中滲透物理學(xué)史小故事，往往真實(shí)體現(xiàn)科學(xué)家們的研究方法與研究過程。由于在研究過程中經(jīng)歷了許多困難與挫折，學(xué)生在學(xué)習(xí)物理學(xué)史過程中，反思研究方法的科學(xué)性、正確性與可行性。

例如，《向心力》的教學(xué)中：①畫實(shí)圖。在黑板上用圓規(guī)畫出物體做圓周運(yùn)動的實(shí)圖進(jìn)行分析。②展實(shí)物。展示向心力演示儀、自制的可做勻速圓周運(yùn)動的物塊旋轉(zhuǎn)平臺等。③舉實(shí)例。游樂園里轉(zhuǎn)椅、雙人花樣滑冰旋轉(zhuǎn)、過山車、圓錐擺運(yùn)動、火車轉(zhuǎn)彎等。④播實(shí)景。播放鏈球運(yùn)動員在將鏈球拋擲出手之前，在加速轉(zhuǎn)動幾周時(shí)總要雙手用力拉著鏈條的實(shí)景。可見，以實(shí)圖代替文字，以實(shí)物代替口頭，以實(shí)例代替描述，以實(shí)景代替虛擬，以實(shí)踐代替展示，真正使教學(xué)資源直觀化、具體化，使物理教學(xué)變得不再枯燥、無味。

又如，溫度計(jì)的故事：300多年前，人們找到偉大的物理學(xué)家伽利略，請他幫助解決醫(yī)生們無法準(zhǔn)確測量病人體溫的問題。伽利略憑著一股科學(xué)探索的勇氣答應(yīng)了，他一直苦苦思索著、探求著正確的解決辦法。當(dāng)時(shí)他正在威尼斯的一所大學(xué)任教，一天，他教學(xué)生實(shí)驗(yàn)課時(shí)，得到學(xué)生關(guān)于水熱脹冷縮問題的啟發(fā)，伽利略找到了發(fā)明溫度計(jì)的理論依據(jù)，他立即跑到實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。但是，一次次實(shí)驗(yàn)失敗又使伽利略陷入了困境。有一次實(shí)驗(yàn)，他用手握住試管底部一段時(shí)間后把試管上端倒插入水中，松開手后發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)的水被慢慢地吸上去并高于水面一截；當(dāng)他再握住試管的時(shí)候，水又慢慢降了下去。伽利略經(jīng)過多次改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，終于在1593年找到了解決辦法：把一根很細(xì)的試管裝了一些水排出管內(nèi)空氣，再把試管封住，并在試管外壁刻上刻度。這樣，世界上第一個(gè)能測量體溫的溫度計(jì)就誕生了。

立足當(dāng)時(shí)的社會環(huán)境及科學(xué)發(fā)現(xiàn)的情景，講解科學(xué)家們的物理學(xué)史小故事。正是這樣一種物理學(xué)史微資源，可以讓學(xué)生在高中物理學(xué)習(xí)中，少走彎路，便于理解，易于掌握，激發(fā)興趣。通過收集與整理這類物理學(xué)史微資源，隨時(shí)把碎片化的微資源融入到平時(shí)的高中物理教學(xué)中，有利于學(xué)生對各種研究方法內(nèi)涵的理解。

4.“實(shí)驗(yàn)類微資源”積木，加強(qiáng)思維與實(shí)踐

這里的“實(shí)驗(yàn)類微資源”積木指的不是實(shí)驗(yàn)室里傳統(tǒng)所用的實(shí)驗(yàn)器材資源，而是器材簡單、隨手易得、實(shí)驗(yàn)時(shí)短、貼近生活、啟發(fā)教學(xué)、隨時(shí)調(diào)用的積木式的小實(shí)驗(yàn)微資源。

美國學(xué)者、著名的學(xué)習(xí)專家愛德加·戴爾提出的學(xué)習(xí)金字塔告訴我們，通過說和做能記住信息的90%。因此通過做小實(shí)驗(yàn)，可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)方法以及基本的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣邮帜芰Α?/p>

例如，在學(xué)習(xí)自由落體規(guī)律時(shí)，讓一位學(xué)生上臺和教師一起做個(gè)小實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)器材僅是一張筆直的新百元鈔票），面向全班告訴這個(gè)學(xué)生：我這里有一張百元新鈔，你拇指與食指先留一條縫，做好捏住鈔票的準(zhǔn)備。現(xiàn)在我準(zhǔn)備讓鈔票自由下落，你要最快反應(yīng)來捏住鈔票，但我沒有松手之前你不能捏，如果學(xué)生能捏住鈔票，這百元鈔票就歸學(xué)生。這時(shí)，全班都興奮起來，都想看教師是不是說大話。教師開始放手，鈔票自由下落，結(jié)果該學(xué)生怎么努力都不能捏住鈔票，全班同學(xué)都覺得不可思議。教師就在這里設(shè)疑，這是為什么呢？引出自由落體下落時(shí)間的計(jì)算規(guī)律的探究。

又如，在學(xué)習(xí)“慣性”時(shí)，把一個(gè)啤酒瓶倒立放在另一個(gè)正立的啤酒瓶上，中間夾一張較厚的白紙條，抓住白紙一端，用一把尺快速抽打白紙中間，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)啤酒瓶都沒有倒下或打碎；在學(xué)習(xí)“機(jī)械能守恒定律”時(shí)，教師做單擺碰鼻小實(shí)驗(yàn)（器材僅為一根繩，一個(gè)球）；在學(xué)習(xí)“彈力”時(shí)，讓學(xué)生用力將氣球壓爆，感受彈力的存在等等。

可見，高中物理教學(xué)利用簡易器材，如一根繩、一張紙、一把尺、一個(gè)球、一個(gè)盒子等日常生活用品，這些小實(shí)驗(yàn)器材積累成為實(shí)驗(yàn)微資源，有效地幫助學(xué)生形成概念，導(dǎo)出規(guī)律，掌握理論，正確而深刻地領(lǐng)會物理知識。同時(shí)，能促進(jìn)學(xué)生的物理高階思維能力和實(shí)踐動手能力。

5.“游戲類微資源”積木，激發(fā)探究與體驗(yàn)

高中物理教學(xué)中開展趣味游戲，既能活躍課堂學(xué)習(xí)氣氛，又能激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究的欲望，通過參與性、知識性游戲，還能鍛煉和提高學(xué)生的操作能力、思維能力及創(chuàng)新能力。

游戲類資源的運(yùn)用要服務(wù)于高中物理教學(xué)內(nèi)容，并在課堂內(nèi)完成，因此這種小游戲要遵循知識性、簡易性、安全性、教育性的原則。

例如，“倒杯運(yùn)球”小游戲：水平桌面上放著一些乒乓球，不能用手拿，要求用一只較大直筒塑料杯倒扣將乒乓球移到另一個(gè)桌面上且不能落地，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)移球多者獲勝。學(xué)生們經(jīng)過探究，可以想到做法，即旋轉(zhuǎn)杯子，讓乒乓球在杯內(nèi)作圓周運(yùn)動并達(dá)到一定速度后，球就不會從杯子里掉下來，這時(shí)迅速把球搬到另一個(gè)桌面上。

又如，“臂力拔河比賽”小游戲：同桌的兩位同學(xué)為一組，兩位同學(xué)各用一只手抓住較長鐵棒一端（一端粗糙，另一端光滑），再各自靠臂力迎面拔河。讓學(xué)生探究和體驗(yàn)“摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)”。

再如，“叉腰互拉”小游戲：同桌的兩位同學(xué)為一組，甲同學(xué)一手叉腰，乙同學(xué)豎直下拉甲同學(xué)的肘部，然后交換角色，感受上臂被拉，下臂被壓的兩個(gè)分力作用效果。游戲后，學(xué)生對“力的分解”中有關(guān)輕支架下掛物體的重力分解的兩個(gè)分力方向的有了真實(shí)的體驗(yàn)，也對力的作用效果有了更深刻的理解。

上述例子可以看出，高中物理趣味“游戲類微資源”豐富，器材易找、操作簡單、形式多樣，只要我們教師細(xì)心收集，廣泛取材，這種積木式資源可以整理成篇，其游戲內(nèi)容與方式在課堂教學(xué)中隨時(shí)組織調(diào)用，大大提高高中物理教學(xué)的趣味性、高效性。

總之，高中物理教學(xué)中，積木式微資源要有機(jī)融入到高中物理課堂的微教學(xué)環(huán)境中。微資源的利用，既活躍了課堂的氣氛，又拓寬了教育的時(shí)空，也豐富了教學(xué)的手段。但是，如何促進(jìn)教師將微資源應(yīng)用到教學(xué)常態(tài)中，如何積累更多有用的微資源，更高效地進(jìn)行“微教學(xué)環(huán)境”的創(chuàng)設(shè)，提升學(xué)生的物理高階思維能力等等，都是值得今后去研究和探索的問題。

（責(zé)任編輯：詹國榮）