摘要：初中物理力学实验中，针对教学中出现实验现象不明显、数据测量不合理、计算能力缺乏、体验不足等问题，教师引入自制的实验微课，通过实验现象可视化、实验测量量可视化、实验计算量可视化、创新思维可视化，寻找实验改进和创新策略，从而帮助学生建立物理概念，探索物理规律，培养核心素养.

关键词：力学实验；可视化数学；实验微课

初中物理是一门以实验为基础的自然科学，具有基础性、实践性等特点.《义务教育物理课程标准（2022年版）》强调实验的重要性，要求引导学生经历科学探究过程、学习科学研究方法、养成科学思维习惯，进而学会学习[1].如何践行新课标要求，发挥实验探究应有的功效，从而促进学生核心素养，达到立德树人的目标，这是每一位物理老师责无旁贷的责任.

一、问题的提出

当前初中力学实验教学现状如下：教师对实验重要性认识不足，不重视实验教学，忽视实验教学的真正意义，主要存在一些突出问题：（1）力学实验现象不明显，有些现象一瞬间即逝，导致学生无法看清实验细节.（2）数据测量不合理，可信度不高，测量准确性下降.（3）实验过程中，学生对数据的处理能力、分析能力及计算能力培养不够重视.（4）力学实验学生体验不足，拓展思维受限，容易形成知识和能力薄弱环节.

二、可视化力学实验微课的开发及研究

（一）实验现象可视化

在实验教学中，教师引导学生把创新实验与信息技术融台，使得原本一些比较短暂的实验现象，通过实验微课，可以延长时间，让学生看清实验细节，提高实验可视性.例如在惯性现象的汽车追尾及碰撞实验中，这一瞬间的过程，可视性较差，学生还没有看清清楚就结束了.这种情况下，笔者利用家中玩具，进行创新实验，模拟汽车追尾及碰到障得物的情景，制作实验微课，就可以有效解决问题.实验微课通过特写镜头、重复慢放、动画分析，让学生更清晰观察小车及小黄人的运动过程，使实验可视性明显增强.笔者使用“剪影”软件，将一些微小的、瞬间的、不易观察的实验拍摄下来再慢镜头播放，并用动画分析运动状态，利于学生观察、分析整个过程中人与车的运动情况，这样既能攻克知识难关，又能培养学生逻辑思维能力，实现课堂高效[4].

（二）实验测量量可视化

当学生遇到力学实验中比较难测量的问题时，可以融合NB虚拟实验进行自助探究.有一些力学实验，老师课堂讲得唾沫横飞，学生依然一面茫然，这时可以借助NOBOOK虚拟实验平台来操作.NB实验室提供各种仿真器材，按照个人的思路可以快速创建组装实验，并自行设置参数，更不用担心器材损坏.在初三复习备考过程中，复习到“阿基米德原理”实验时，如果让学生用器材再做一次实验，分析处理数据，这样会影响到中考备考进度，如果这时展示NB虚拟实验微课，就能快速展示实验测量量及数据.在NB中，如果你测量过程中，由于操作不当而引起的实验数据变化也会清晰的呈现出来，并提醒你会出现什么情况，让你突破误差分析.适当利用NB虚拟实验微课，可以突破实验教学重难点，从而提高实验教学效率.

（三）实验计算量可视

初中学生正处于由形象思维向抽象思维发展的过渡阶段，抽象思维能力还比较弱，导致他们难以理解一些物理实验现象.如“试管中液体压塑料片”这个实验中，学生不会计算当塑料片恰好脱落时，管内酒精深度为多少米？这时候，笔者展示了一个学生周末做的实验微课.通过实验微课，把文字变成真实的实验呈现给大家观察，并对这个实验进行分析，展示计算过程及注意事项，实现实验过程和计算分析过程的可视化，使抽象思维与计算过程有机结合，帮助学生突破难点.

（四）创新思维可视化

在人教版“压强”一课中的科学世界里介绍到“活塞式抽水机”工作原理，只提供了剖面图，不能真实地把水抽上来，这导致学生只能依靠头脑中的想象.如何“看见”学生的思维并让学生亲身感受抽水过程中大气压的神奇作用，并学以致用进行创新.趁着“五一”小假期，笔者布置了学生小组课后实践作业：自制抽水机，并以微课形式呈现.在上交的实验微课中，有些小组选用大的注射器做抽水机，实验效果很显著，轻松理解水是如何抽出来的.有些小组结合大气压和液体压强知识，创新抽水机的制作，用吸管及矿泉水瓶制成“简仪抽水机”，把大气进入水中的现象可视化呈现出来，最后用动画加以解释原理，让整个创新思维清晰可视化呈现出来.

三、可视化力学实验微课研究成果

物理力学实验的开发，为学生提供个性化实践作业，不同层次的学生可以选择不同层次的实验微课作业.学生在小组合作制作过程中，可以培养发现问题能力、思考能力、动手能力和解决问题能力，从而培养学科素养.

笔者所担任的三个班物理力学教学中，经常使用力学实验微课教学，激发学生学习的兴趣，提高他们高价思维，把力学的重难点层层突破，在2022年期末考试中，取得年级前列的好成绩.由于全年级深入开展力学实验微课的教学研究，在研究中不断反思、总结、改进，最后我校取得相当好的成绩，在八年级期末统考中，全级物理成绩取得全镇第一名，有300多个同学获得A以上的优秀成绩，并且在全区排名是前列，多人参加市、区科技创新大赛获多个奖项.可见开发实验微课，不但提高学习效率，还能提高学生素养，激发学生学习的兴趣与激情.

结束语

开展初中物理可视化力学实验微课教学研究，以实验微课的形式呈现，可以创造更直观物理情境，丰富学生的感性体验[5]，注重思维拓展，实现知识现象可视化、测量过程、计算量可视化及思维创新可视化，有效激发学生学习物理的兴趣与动力，培养个性化发展和创新能力.

参考文献

[1]中华人民共和国教育部．义务教育物理课程标准（2022年版）[Ｍ]北京师范大学出版集团，2022.4：1.

[2]徐春珏．初中物理实验现象可视化的课堂实践[J]．物理·专题论析，2019，（12）：52-54.

[3]熊 艳，章丽．思维可视化教学策略在初中物理实验教学中的应用[J]．中学物理，2022 ，（10）：46-47.

[4]夏 烈．微课在初中物理实验教学中的应用[J]．江西教育，2021，（10）：33.

[5]潘恒运，于玉和．可视化： 初中物理实验改进和创新的策略[J]．中学物理，2022 ，（6）：53-55.