史秀麗

[摘 要] 在高職物理教學(xué)中，探究性實(shí)驗(yàn)是其重要的組成部分，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力以及自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)具有十分積極的作用。探究性實(shí)驗(yàn)對(duì)于高職物理課程而言，其覆蓋面相對(duì)較廣，且在其中具有豐富的物理方法及思想，它是鞏固學(xué)生物理知識(shí)的關(guān)鍵。對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)方式來說，教師更多的強(qiáng)調(diào)的是自身的主導(dǎo)作用，且在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中僅僅重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果。針對(duì)這樣的情況，微課的使用能夠有效改變這樣狀況。微課教學(xué)以微視頻為核心，并具有微課件、微反思以及微教案等資源，能夠在對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)空間、時(shí)間進(jìn)行積極擴(kuò)展并充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，以此對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)起到良好的促進(jìn)作用。

[關(guān) 鍵 詞] 微課；高職物理；探究性實(shí)驗(yàn)；有效教學(xué)

[中圖分類號(hào)] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2016）27-0102-02

一、探究性實(shí)驗(yàn)過程

（一）提出問題

該環(huán)節(jié)的目的即是對(duì)問題情境進(jìn)行創(chuàng)設(shè)，尋找在學(xué)生能力范圍內(nèi)、獨(dú)立思考情況下能夠有效完成的問題，幫助學(xué)生能夠以帶著問題的方式投入學(xué)習(xí)。通過對(duì)問題情境的科學(xué)創(chuàng)設(shè)，則能夠有地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。在實(shí)際創(chuàng)設(shè)問題情境時(shí)，需要研究學(xué)生的心理特點(diǎn)，在充分聯(lián)系課程目標(biāo)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出能夠激發(fā)學(xué)生好奇心以及學(xué)習(xí)動(dòng)力的問題，使學(xué)生能夠在積極思考問題的情況下參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。需要注意的是，在實(shí)際設(shè)置問題時(shí)，也需要充分考慮學(xué)生的知識(shí)水平，保證問題能夠易于理解。

（二）提出假設(shè)

假設(shè)是人們進(jìn)行歸納以及類比的方式，需要在對(duì)現(xiàn)有知識(shí)進(jìn)行利用的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)未知事物的判斷。在物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)當(dāng)中，需要學(xué)生能夠?qū)磳㈤_展的實(shí)驗(yàn)做好推斷以及假設(shè)，而要想實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，就需要學(xué)生在邏輯推理以及發(fā)散思維的基礎(chǔ)上做好實(shí)驗(yàn)過程以及結(jié)論的推斷。在此過程中，教師需要給學(xué)生充分的思考時(shí)間，使其能夠通過相關(guān)資料的查閱以及討論在心中形成實(shí)驗(yàn)假設(shè)，并能夠聯(lián)系假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，在此過程中，學(xué)生在積極搜集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行研究以及討論，不僅能夠充分體現(xiàn)學(xué)生的探究積極性，而且能夠在對(duì)思維空間開拓的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)自身創(chuàng)新能力的提升，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展打下基礎(chǔ)。

（三）探究實(shí)驗(yàn)

在探究性物理實(shí)驗(yàn)中，徹底改變以往演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，在以學(xué)生為主體的情況下讓學(xué)生自主操作演示實(shí)驗(yàn)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)物理現(xiàn)象的認(rèn)知。在該過程中，教師是重要的參與者以及引導(dǎo)者，而學(xué)生則是實(shí)驗(yàn)者、演示者以及操作者，教師能夠在對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)的基礎(chǔ)上開展相關(guān)物理實(shí)驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)操作中充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，在給予學(xué)生思考空間的基礎(chǔ)上使學(xué)生認(rèn)清實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒆裱瓕?shí)驗(yàn)順序，并完成實(shí)驗(yàn)儀器以及方案的選擇。而在后續(xù)的結(jié)論分析當(dāng)中，教師則可以安排學(xué)生做好觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的探究，在充分聯(lián)系書本知識(shí)的基礎(chǔ)上提出自身的見解，這樣有利于學(xué)生把感性的認(rèn)知提高到理性認(rèn)知的層面，擴(kuò)展了他們的思維，開拓了他們的視野，讓學(xué)生透過現(xiàn)象認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，鍛煉動(dòng)手操作的能力，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中獲得學(xué)習(xí)的興趣，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生探究的意識(shí)。探究性的物理實(shí)驗(yàn)更強(qiáng)調(diào)學(xué)生間的交流合作，教師可以把學(xué)生分成小組進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過交流和探究確定實(shí)驗(yàn)可行的方案和步驟，這樣的合作探究方式有利于培養(yǎng)學(xué)生合作的能力，在對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行分析時(shí)，學(xué)生間的互動(dòng)合作更是重要，教師需要盡可能使學(xué)生實(shí)現(xiàn)自身見解的發(fā)表，并引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行歸納以及分析。

二、基于微課的高職物理探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

（一）作用力同反作用力間的關(guān)系

1.教材分析

在高職物理教材當(dāng)中，作用力同反作用力間的關(guān)系可以說是重要的知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容，對(duì)后續(xù)牛頓第三定律的理解、運(yùn)用都具有關(guān)鍵的意義。在自然界當(dāng)中，物體間具有相互作用以及聯(lián)系的特點(diǎn)，只有對(duì)不同物體間的相互作用做好全面的研究，才能夠更為充分地認(rèn)識(shí)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

2.設(shè)計(jì)思路

在該教學(xué)內(nèi)容中，可以先通過生活實(shí)例引入作用力同反作用力的概念，之后，再根據(jù)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)彈簧測(cè)力計(jì)的不足引出傳感器設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，之后插入教師拍攝的視頻，并向?qū)W生展現(xiàn)對(duì)作用力同反作用力間的關(guān)系的操作過程。在完成視頻的展示之后，教師則可以及時(shí)做好相關(guān)思考題的設(shè)置，使學(xué)生能夠?qū)μ骄窟^程的掌握情況實(shí)現(xiàn)自我檢測(cè)。

3.學(xué)習(xí)目標(biāo)

在該教學(xué)內(nèi)容中，其教學(xué)目標(biāo)有：第一，理解作用力同反作用力的概念；第二，學(xué)會(huì)作用力同反作用力在不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下關(guān)系的探究；第三，掌握使用傳感器對(duì)力進(jìn)行測(cè)量的方式，并能夠通過圖像方式實(shí)現(xiàn)處理數(shù)據(jù)。

4.教學(xué)過程

在實(shí)際教學(xué)中，需要先做好概念的引入：即從日常實(shí)例中引入概念。對(duì)于站在冰面上的兩個(gè)孩子，當(dāng)其中的一個(gè)孩子用力推另一個(gè)孩子時(shí)，其在此過程中也將受到來自力的作用，并使得兩者都會(huì)向后運(yùn)動(dòng)一定的距離。該種情況的存在，即表明物體間具有相互的作用力，而這種相互作用的力，我們就稱之為作用力同反作用力。

在完成概念的介紹之后，教師則可以通過實(shí)驗(yàn)的方式對(duì)作用力同反作用力的關(guān)系進(jìn)行積極探究，可以按照以下步驟進(jìn)行教學(xué)：第一，要首先指出介紹傳統(tǒng)彈簧測(cè)力計(jì)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的不足，并向?qū)W生介紹傳感器，引出使用傳感器進(jìn)行力測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)，以此提升學(xué)生該方面的興趣，進(jìn)而使其能夠以更為積極的方式進(jìn)入實(shí)驗(yàn)探究過程。在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方式中，將兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)進(jìn)行連接，通過指針顯示示數(shù)對(duì)兩者間的關(guān)系進(jìn)行探究。對(duì)于該種方式來說，雖然較為簡單，但為了能夠在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中更為準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，則需要保證在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，測(cè)力計(jì)都處在靜止的狀態(tài)下。而為了能夠以更為清晰的方式讀出任意時(shí)刻下作用力同反作用力間的關(guān)系以及大小，則可以通過應(yīng)用力傳感器測(cè)量力隨時(shí)間變化的情況，進(jìn)而測(cè)量出在不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下作用力同反作用力的大小，在此基礎(chǔ)上更好地探尋兩者間關(guān)系。第二，實(shí)驗(yàn)探究過程。首先，要將兩只傳感器、計(jì)算機(jī)同數(shù)據(jù)采集器間做好連接。之后，打開軟件當(dāng)中“力的相互作用”實(shí)驗(yàn)，進(jìn)入到圖線分析以及數(shù)據(jù)記錄窗口，先通過實(shí)驗(yàn)軟件的應(yīng)用對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)零處理，之后將兩只傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)壓，在此過程中，每一瞬時(shí)力的方向以及大小都能夠在計(jì)算機(jī)屏幕當(dāng)中得到顯示，并以圖線形式反映不同時(shí)刻作用力同反作用力的關(guān)系。為了能夠更為清晰地比較兩者的關(guān)系，則可以選取其中的一條圖線，在點(diǎn)擊設(shè)置之后將其設(shè)定為鏡像顯示，以此對(duì)兩個(gè)力的方向做好區(qū)分。之后，繼續(xù)探究相互運(yùn)動(dòng)物體間作用力同反作用力的關(guān)系，即在以拉著傳感器的基礎(chǔ)上使其能夠做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并觀察計(jì)算機(jī)當(dāng)中F-t圖像的特點(diǎn)。第三，在實(shí)驗(yàn)完成后，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所獲得F-t圖像特點(diǎn)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在獲得結(jié)論之后，則可以及時(shí)向?qū)W生發(fā)出提問：對(duì)于兩個(gè)相互作用的物體，兩者間作用力同反作用力具有什么樣的關(guān)系？該種關(guān)系是否同他們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)？在教師發(fā)出提問之后，學(xué)生則可以進(jìn)一步對(duì)圖線進(jìn)行分析得出結(jié)論，以此加深知識(shí)印象。

（二）氣體壓強(qiáng)同體積間的關(guān)系

1.教材分析

通過實(shí)驗(yàn)探究壓強(qiáng)同體積的關(guān)系，這也是高職物理熱學(xué)當(dāng)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。在該課程學(xué)習(xí)之前，學(xué)生已經(jīng)對(duì)氣體的狀態(tài)參量以及狀態(tài)做好了學(xué)習(xí)以及掌握，能夠了解到氣體體積、壓強(qiáng)同溫度間的相互關(guān)聯(lián)，需要通過實(shí)驗(yàn)掌握這幾個(gè)物理量變化情況需要遵循的規(guī)律。

2.設(shè)計(jì)思路

首先，需要給出描述氣體狀態(tài)的參量，之后通過控制變量方式的應(yīng)用對(duì)給定質(zhì)量的氣體進(jìn)行研究。當(dāng)氣體溫度T處于恒定狀態(tài)時(shí)，分析氣體體積同壓強(qiáng)間的關(guān)系。其次，教師則可以積極結(jié)合手機(jī)視頻對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，使其能夠體驗(yàn)本次實(shí)驗(yàn)探究過程，在學(xué)會(huì)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上掌握P-V圖像的制作方式。需要強(qiáng)調(diào)的是，在本次實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，教師需要研究的對(duì)象不僅僅只有注射器當(dāng)中的氣體，還包括與注射器連接軟管部分當(dāng)中的體積；最后，應(yīng)用一系列思考方式引導(dǎo)學(xué)生，檢測(cè)其對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的掌握情況。

3.學(xué)習(xí)目標(biāo)

第一，要通過傳感器的應(yīng)用研究氣體在等溫變化情況下體積同壓強(qiáng)之間的關(guān)系。第二，培養(yǎng)學(xué)生通過圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)分析以及自主探究的能力。

4.教學(xué)過程

在實(shí)際探究過程中，教師首先需要給出描述氣體狀態(tài)的三個(gè)參量：溫度、壓強(qiáng)以及體積。之后，聯(lián)系這幾部分參量給出需要探究的問題：對(duì)于質(zhì)量給定的氣體，當(dāng)溫度處于恒定狀態(tài)時(shí)，氣體的體積V同壓強(qiáng)P之間具有什么樣的關(guān)系？為了能夠進(jìn)一步探究在等溫情況下氣體的變化規(guī)律，則需要進(jìn)一步測(cè)量體積同壓強(qiáng)間的變化關(guān)系，之后才能夠研究在等溫變化情況下其能夠滿足的規(guī)律。在教材當(dāng)中，一般需要眼睛直接對(duì)壓力表度數(shù)進(jìn)行觀察，并因此使具體讀數(shù)可能存在一定的偏差。為了能夠以更為迅速、準(zhǔn)確的方式獲得測(cè)量結(jié)果、更利于開展數(shù)據(jù)處理工作，則可以通過氣體壓強(qiáng)傳感器的應(yīng)用替代壓力表設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：教師先將傳感器、計(jì)算機(jī)同采集器這幾者做好連接，打開計(jì)算機(jī)軟件中體積同氣體壓強(qiáng)關(guān)系模塊，進(jìn)入到數(shù)據(jù)處理以及記錄的窗口。之后，將注射器活塞拉到一定體積位置后以手動(dòng)的方式做好此時(shí)體積的記錄，在點(diǎn)擊計(jì)算機(jī)開始記錄之后改變封閉氣體的體積，并依次對(duì)不同體積以及記錄情況下壓強(qiáng)的大小進(jìn)行點(diǎn)擊。在完成記錄之后開展數(shù)據(jù)計(jì)算，以此獲得對(duì)P同V的乘積，之后再進(jìn)行P-V圖像的制作。在完成實(shí)驗(yàn)之后，教師依然可以通過提出問題加深學(xué)生印象：第一，在對(duì)實(shí)驗(yàn)中圖像進(jìn)行分析之后，能夠獲得怎樣的結(jié)論？第二，注射器讀數(shù)是否即為封閉氣體體積？第三，為了保證在實(shí)驗(yàn)過程中氣體的溫度能夠保持恒定，需要在實(shí)驗(yàn)操作當(dāng)中掌握哪部分問題？

總之，在高職物理教學(xué)中，探究性實(shí)驗(yàn)可以說是一種非常重要的教學(xué)方式。在上文中，我們對(duì)基于微課的高職物理探究性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了一定的研究，通過微課以及科學(xué)的實(shí)驗(yàn)提升教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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