摘要：物理作为初中基础学科可为两个部分，即理论知识与实践探究，实践探究主要是通过实验来完成，而理论知识则包括物理概念与规律等，这两部分都是人类长期探索出来的结果。利用微课程开展物理实验教学，在课堂中使用微课程原则的基础上，有效地设计与开发微课程，可以更好地满足学生的学习需求。初中物理实验微课程的设计原则包括以学生为中心、整体性原则、科学性原则等。物理实验微课程制作包括制作流程、教学设计、脚本开发等内容。
关键词：初中物理；实验课；微课程；设计与开发
信息技术的发展，为教育领域提供了更多的教学方式，“互联网+教育”促使信息技术与教学的融合，不但可以为学生提供更优质的教学资源，在初中物理学科中还增强了学生的实验效率，以此激发学生的学习兴趣。微课程的开发与设计，大大迎合了学生的学习欲望，并将其从理论学习转向实践探究，可以提升初中物理实验教学效率。
一、初中物理实验微课程的设计原则
（一）以学以学生为中心
微视频的使用要站在学生的角度出发，彰显其主体地位。首先，微课程内容要符合学生认知特点，找出其最近发展区。其次，物理微视频的内容呈现层次要以学生认知发展为主，即第一个视频呈现以简单与基础为主，慢慢增加教学节奏，让学生紧随教师思想[1]。基于此，微课程的运用过程中，教师要发挥学生的主体性作用。
（二）整体性原则
微课程的主要特点就是内容精，时间短，往往一个微视频展示一个知识点，教师要先有整体设计的理念，以学生为中心，将微课程中的内容统一化。并在深入分析学生情况的基础上，引导其掌握知识点之间的联系，将微课程零碎的知识点整合成一个完整的知识体系，提升学生学习效率。
（三）科学性原则
实验可以揭示物理知识的本质，所以，微视频的设计要遵循科学性原则，以严谨为目标，不添加任何与真实不相符的因素。首先，通过微课程拆分物理实验的主题，可以降低学习难度，但需要教师更加严谨，不能产生理论性的错误。其次，物理实验设备要简单明了，保证实验现象清晰可见，不要为了实验的精度增加实验繁琐性，加大微课程展示难度。最后，实验的设计要符合物理理论，一旦实验原理出现错误，无论实验流程如何规范，也是无效实验。
二、初中物理实验课微课程的设计与开发
（一）物理实验物理实验课程开发技术介绍
基于物理实验课程的特殊性，本文开发的微课程主要从下面几点做起：
1.录制手写板
通过电子白板与触控笔，边书写边录制，录制的时候有下面几点注意事项：第一，教师要保持清晰的头脑，确定教授内容与书写格式，然后科学进行排版，优化录制过程[2]。第二，手写的字体大小合理，字迹工整，便于学生学习。第三，教师尽量在录制微课程的时候，不要用手遮挡书写的内容。第四，教师使用的笔颜色尽量单一，严谨色彩过于鲜艳，影响学生注意力。
2.实验场景
拍摄不同的实验类型，录制的微课程侧重点也不同，学生通过观看微课程，在头脑中呈现最真实的实验过程与结果，引导其与以往知识点结合，快速获得关于物理实验的知识。拍摄录制的时候，要注意下面几点内容：第一，事前调整好拍摄尺寸与内容，为后期编辑做准备。第二，选择好光线，严禁逆光拍摄。但是进行光学实验录制的时候，要更加重视光线的调整，避免外界光线过亮而影响录制效果。第三，拍摄地点一般分为室内与室外两种，若是小型物理实验，可在室内进行，不但便于设备的摆设，还能提升实验的科学性；若是大型物理实验，就需在室外进行，可在录制后再进行剪辑。
（二）物理实验微课程制作
1.制作流程
微课程的制作是繁琐的过程，特别是物理实验学科，经过笔者的教研总结，物理实验微课程的制作流程如下：第一，前期分析。结合教学目标，学生学情，确定微课内容，选择适合的实验，并在设计的过程中完成对实验原理的逆向倒推，保证选择的实验微课程符合教学主题，然后开展多样化评估，让学生在此过程中完成对知识点的掌握。第二，教学设计。经过上述分析的过程，教师自主选择微课程的主题与目标后，对学生学习情况进行分析，然后探究本节课知识重难点，挑选适合的教学活动形式与教学工具，最后依据微课程内容组建教学过程。第三，微课程设计，经过之前两个过程，教师就可进行微课程脚本的设计。如完成对音频、字幕等重新编辑，添加适当内容与声音等方面。第四，拍摄，完成脚本的实操后，展现微课程内容的具体化，并随着现场拍摄的情况，不断进行优化。
2.教学设计
我国微视频在教育领域中的运用起步较晚，很多方面还有不足，因此对于物理实验微课程的设计需要完整化，才能保证学生在短时间内掌握实验相关的知识点[3]。整个内容的设计包括：教学对象、主题、教学目标、学生学情、重难点、学生活动、教师活动等等。以“液体的蒸发”实验微视频教学设计为例：教学对象：八年级学生。教学目标：掌握液体蒸发条件与特点、知道液体与气体之间可以互相转化；利用类比方法理解熔化与汽化知识；可自主提出问题，并通过探究、实验，解决问题；将知识点运用于生活实际中，提升学生物理学习兴趣。学情分析：学生可自主回忆出生活中常见的汽化现象，对熔化与凝固有初步的了解；但是因为刚刚接触控制变量与类比实验法，对其理解能力急需提高。另外，八年级的学生逻辑思维能力有所上升，但是辩证思维能力不高。好奇心仍然是主要的学习动力，更加倾向于对冲突认知的探索。教学重点：蒸发特点与影响其速度的因素。教学难点：蒸发过程中，中微观粒子的变化情况。教师与学生活动：首先，利用微课程，向学生展示气球膨胀的实验动画，即在装有酒精的试管封口处绑定一个气球，使用酒精灯加热试管，发现气球变得膨胀。学生通过观察，产生好奇心，进一步提升其学习兴趣。其次，教师向学生解释概念，即试管中的酒精遇热，呈气体状态，利用虚拟仿真动画，为学生展示微观粒子分布与振动的情况，让学生对微观物质有具象的了解。学生在倾听与观看微视频后，了解汽化的概念，并在自己的记忆中搜寻与汽化有关的现象，利用所学知识作出解释。此过程旨在引导学生学习汽化宏观现象背后的微观变化，对物质的微观理论有充分的认知。另外可以通过自己对物理概念的理解，阐释生活中相近的现象。再次，教师带领学生探究新知，区分蒸发与沸腾概念，即蒸发是在任何环境中都可产生的，只发生在物体表面。液体的沸腾对温度有一定要求，并发生在物体内部。播放此方面的微课程后，让学生思考生活中的酒精蒸发现象，引导其自主推理，主动完成知识的概括与归纳，扩展学生的逻辑思维。最后，演示实验，以问题为引导，“请你探究出影响蒸发速度的因素”。先让学生进行假设，得出“升高温度、提升液体表面空气流速、扩大表面积”等等。设计实验，在两个相同的容器中，滴加相同数目的酒精，通过逐一控制变量法，观察酒精的蒸发速度。通过微视频展示不同温度、不同空气流速与不同蒸发面积下，酒精的蒸发速度。然后让学生自己设计实验并操作，最终得出结论：提升温度、增加液体表面空气速度、加大表面积都能令酒精蒸发速度加快，假设成立。此过程先通过创建情境，激发学生思考，并以问题为引，让学生掌握实验中控制变量的方法，以此提升学生的实践能力。
3.脚本开发
脚本设计需从教学内容、结构布局、人机界面等多方面内容进行考虑。脚本开发时，结合微课程的呈现方式，保证其中每一段话都能编辑为文字。另外，视频中的每一句话对应的画面与呈现方式，都需进行有效标注。如物理实验中哪个部分需要整体拍摄，哪部分内容需要精化细节，都要进行精准的布局。以“液体的蒸发”脚本开发为例，通过虚拟仿真动画制作，需要的设备为相机、计算机、手机等。微课程脚本中最先呈现主题，旁白“实验微课程课堂中，我们展示了液体的汽化、蒸发与蒸发速度快慢三个主题”。然后在视频中展示酒精灯、铁架台、试管与气球等实验物品，以虚拟实验为例，学生通过学习平台，自主选择操作，并观察实验现象。最后以生活实例为内容，以动画的形式为学生呈现影响蒸发速度的因素有哪些，让学生在观看的过程中，完成对知识点的内化，并记忆影响蒸发速度的因素。
三、结论
综上所述，物理实验中微课程的使用，不但是对传统教学模式的颠覆，还大大转换了学生学习的场景，让学生从不同角度出发，自主选择学习模式，自主掌握与实验有关的知识点，对于提升学生物理核心素养来说有很强的作用。但是当前对于微课程的制作与运用还存在一些不足，需要我们深入探究并完善。
参考文献：
[1]肖兴龙.初中物理分组实验课有效教学初探[C].广西写作学会教学研究专业委员会,2019:244-245.
[2]孙婉琦.微课导学在初中物理实验教学中的应用研究[D].华中师范大学,2018.
[3]文久江.一个废玻璃瓶引发的实验课及思考——初中物理“生活化实验”探索举隅[J].中小学实验与装备,2018,28(01):23-26.
作者:郭发有 单位:甘肃省张掖市第四中学
