李俊成 冷明珠

【摘 要】科學實驗影視資源作為一種教學資源引進到物理課堂教學中，能夠很好地創(chuàng)新物理教學，激發(fā)學生的興趣，提高課堂效率，落實核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求。以“楞次定律”教學為例，嘗試將科學實驗影視資源融入高中物理課堂教學，探討科學實驗影視資源的選取原則及融入要領。

【關鍵詞】高中物理；影視資源；物理教學；楞次定律

【中圖分類號】G633.7? 【文獻標志碼】A? 【文章編號】1005-6009（2023）46-0069-04

【作者簡介】1.李俊成，南京市第九中學（南京，210018）教師，正高級教師，江蘇省教學名師，南京市優(yōu)秀教育工作者，南京市高中物理學科帶頭人；2.冷明珠，南京市第九中學（南京，210018）教師，一級教師。

一、問題提出

《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“新課標”）指出，要積極探索利用與開發(fā)來自電視與電影的物理資源，以拓寬學生的科技視野，培養(yǎng)學生主動發(fā)現(xiàn)問題、研究問題的意識與能力；要充分挖掘科技影視片的教育功能，利用科技影視片拓寬學生的科技視野，了解科普常識與科技前沿問題，培養(yǎng)學生的科技素養(yǎng)。［1］74-75可以看出，物理課堂教學應注重利用各種資源，根據(jù)教學需要，積極選用適合學生學習的影視視頻可以加深學生對相關課程的認識，增加其對物理的興趣和好奇，促進知識的構建，同時拓寬學生的視野，提升學生的科學探究能力。

在教學中融入一些電影、電視節(jié)目等視頻資源，可以將教學內容與生產(chǎn)生活、科技發(fā)展等緊密聯(lián)系起來，讓學生了解科技發(fā)展的重要成果，培養(yǎng)學生的科學意識和社會責任感。相比傳統(tǒng)的課堂教學，影視資源的融入更能調動學生感官，激發(fā)學生自主探究，讓學生在積極討論、思考探索中實現(xiàn)知識的構建，落實核心素養(yǎng)。下面，筆者以“楞次定律”教學為例，談談如何將科學實驗影視資源融入高中物理課堂教學。

二、融入科學實驗影視資源的“楞次定律”教學

楞次定律是人教版高中物理選擇性必修二的教學內容，概念比較抽象，為了幫助學生理解感知，筆者選取CCTV《加油向未來》2018年第7期、第9期的視頻片段融入教學環(huán)節(jié)，豐富教學方式實現(xiàn)高效課堂。

1.課堂引入環(huán)節(jié)

播放視頻：視頻中的裝置稱為“空氣炮”，它有一個長1.5m的透明亞克力管，一端接一個空氣壓縮機，能產(chǎn)生6個大氣壓，另一端接一個長66cm的空心鋁管，距離鋁管40cm處懸掛一個裝水的氣球。（如圖1所示）在空氣壓縮機處放一鐵塊，開啟高壓氣泵，瞬間看到“水花飛濺”，氣球前方的防護板已經(jīng)打出一個圓形的印子。

圖1 空氣炮示意圖

視頻中一瞬間水花飛濺的畫面和音頻的震撼效果，學生不由得“哇”一聲，并主動討論起來。

師：同學們，為什么你們會看到“水花飛濺”呢？

生：鐵塊撞擊氣球，將氣球打爆了！

師：那么，如果將鐵塊換成磁鐵塊，還能看到以上現(xiàn)象嗎？

（學生討論猜想）

播放視頻：主持人拿出一塊磁性極強的釹磁鐵，替換鐵塊，其他參數(shù)不變。打開高壓氣泵，只見磁鐵塊只是擦碰到了氣球，隨即掉地。

師：為什么換成磁鐵，就沒有“水花飛濺”的現(xiàn)象了？

生1：力太小了。

生2：“飛出”鋁管的速度小。

師：為什么會出現(xiàn)這種情況，磁鐵在哪個部分“變慢”了？

教師將視頻慢放，引導學生仔細觀察。

生：透明亞克力管那部分的速度還是很快的，好像經(jīng)過鋁管時候變慢了。

師：同學們觀察非常仔細，對比這兩個現(xiàn)象，為什么鐵塊和磁鐵穿過鋁管的速度不同呢？帶著這個問題，我們開啟這節(jié)課的學習。

上述視頻中的設備，在實驗室中不常見。因此，播放影視資源可以減少成本，并且水花飛濺的“大場面”更能觸動學生感官。兩種不同現(xiàn)象的鮮明對比下，學生會主動討論、積極思考。

2.新課講授環(huán)節(jié)

播放視頻：視頻中的裝置每條軌道高8.8m，每根軌道上半部分4m都是木頭材質，下面分別是銅、鋁、不銹鋼材質。軌道頂端各有一個質量為22kg的小車，小車的外框材質是鋁的，內部裝有兩塊強力釹磁鐵，稍后會沿著軌道自由下落。為了使小車下落到底部的效果更顯著，底部各放了一個西瓜，可以從西瓜的“爆炸”程度比較這三種情況下小車的下落速度。

問題：當小車從軌道頂端向下降落，哪條軌道上的小車最后達到終點？

A.木軌+銅軌

B.木軌+鋁軌

C.木軌+不銹鋼

學生猜想討論，教師現(xiàn)場統(tǒng)計：選A的28人，約占70%；選B的3人，約占7.5%；選C的5人約占12.5%；其余同學尚不確定。

師：同學們多數(shù)選了A，那我們先聽聽選B和C的同學，你們的想法是什么？

生3：我其實并不確定，但我看剛才的視頻中用的就是鋁管，看到的現(xiàn)象很明顯，所以我覺得可能是B。

生4：“楞次定律”中，感應電流是關鍵，我覺得不銹鋼材質是混合金屬，電流應該比前兩者小，所以選C。

師：每個選項背后都有同學們自己的思考，我暫且不作評價，聽聽選A同學的分享。

生5：我覺得剛才那位選C的同學說反了，正是因為有感應電流，才有“阻礙”，所以應該選“電流”大的。

生6：是的，這三種材質都能產(chǎn)生感應電流，銅的電阻最小，產(chǎn)生的感應電流最大，“阻礙”最大，所以最后到終點。

師：同學們的回答非常精彩，那究竟是哪種情況呢？我們用實驗來檢驗！

教師繼續(xù)播放視頻。學生通過視頻可以看到，C軌道的小車下落最快，西瓜飛濺程度最大，A軌道的小車下落最慢，西瓜幾乎沒有受損。

師：那么背后的原理是什么呢？其實剛才已經(jīng)有同學說出來了，我們再聽聽中國科學院曹則賢教授的分析。

播放視頻：視頻中的曹教授，用通俗易懂的言語解釋如下。

有個荷蘭物理學家洛倫茲提出，一個運動電荷在磁場中受到的力等于電荷、速度、磁場的叉乘，因此在導體中，這個電荷的運動會形成所謂的“渦流”，電流通過電阻就轉化為“熱”，就把動能“消耗”掉了。所以當運動的磁鐵經(jīng)過下方的三種導體時，哪塊導體中可運動的電荷多，能產(chǎn)生的電流多，就可迅速把能量消耗掉。三種材質比較，銅里面的自由電荷密度高得多，能消耗的動能比較大，所以選這一軌道，小車下落最慢。

通過再次觀看視頻，學生理解了上述問題。其實，在上述教學片段中選B的學生觀看“空氣炮”的導入視頻時，發(fā)現(xiàn)尾端連接的是“鋁管”，于是先入為主，覺得應該選B。選C的學生固然在理解“楞次定律”時有偏差，但他能想到和感應電流聯(lián)系起來，已是一大進步。因此無論學生回答正確與否、理解程度如何，教師都應該給予鼓勵和引導。另外，播放該視頻時，學生已初步學習了“楞次定律”，教師不必早早說出正確答案和原理，應該讓學生思考討論，學以致用，自己先嘗試去解釋。視頻中曹教授通俗易懂的解釋幫助學生從微觀視角理解“電流”“熱”“能量消耗”，看完視頻教師再完善提煉，有助于學生突破“楞次定律”的理解難點。

三、教學反思

科學實驗影視資源作為教學資源的價值不言而喻，筆者通過調查、訪談，結合親身實踐，有以下幾點建議。

1.資源的選取應權威科學

影視來源盡量擇取權威發(fā)布的電視臺、電影、網(wǎng)站，譬如CCTV-1《加油向未來》、CCTV財經(jīng)頻道《是真的嗎》、BTV科教頻道《科學實驗室》等。電影素材應選取質量高、科學性強的，因為某些電影為了營造更震撼的畫面，加了許多特效，其真實性和科學性有待考究。

2.視頻的處理應緊扣知識點

由于課堂時間有限，教師應對視頻適當加工處理，精選其中能緊扣知識點、引發(fā)學生思考的素材。若大段選取，不僅浪費課堂時間，還容易分散學生的注意力，弱化影視資源的知識性、科學原理性。

3.資源的運用應基于教學需要

在教學設計中使用科學實驗影視資源，務必明確教學目的，做到每個環(huán)節(jié)緊緊相扣。教師應引導學生帶著學習任務觀看，思考其問題本質，看完討論交流、及時反饋，避免學生看時歡樂、看完不知為何播放的情況。當然，科學實驗影視資源節(jié)目并不能完全替代課堂中的真實物理實驗，而是需要教師選擇精彩的視頻片段與常規(guī)的教學手段進行配合使用，以達到最好的教學效果。

信息技術高速發(fā)展的時代，傳統(tǒng)課堂教學或許已不能滿足學生多方位發(fā)展需求，科學實驗影視資源作為教學資源融入物理教學，不僅能為學生創(chuàng)設輕松愉悅的學習情境，調動學習的興趣；也能讓學生更加深入地觀察實驗現(xiàn)象，學到更多物理知識和方法；還能豐富學生的課外活動，有利于發(fā)展學生自主探索知識、學習知識和享受知識的能力，真正落實核心素養(yǎng)。

【參考文獻】

［1］中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）［S］.北京：人民教育出版社，2017.

［2］于永建，侯新杰.電影《流浪地球》相關原始物理問題探討［J］.物理教學，2019，41（11）：77-80，76.

［3］王文祥，趙西耕.引影視資源之水 入物理教學之渠——談影視資源在“相對論時空觀與牛頓力學的局限性”教學中的應用［J］.物理教學，2021，43（7）：76-79.

［4］王梅，吳偉.利用電影素材設計中學物理課題研究——以“地心引力”為例［J］.物理教師，2015，36（11）：16-18.

［5］斯莉莎，吳偉.電視科學實驗節(jié)目資源在初中物理教學中的應用探討——以“大氣壓強”為例［J］.物理教師，2018，39（9）：38-41.

本文系江蘇省教育科學“十三五”規(guī)劃2020年度課題“基于‘科學實驗影視資源育人價值的物理教學創(chuàng)新研究”（D/2020/02/103）階段性研究成果。