基于初中物理實(shí)驗(yàn)分類(lèi)的視頻開(kāi)發(fā)策略探析

物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的重要路徑?！读x務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱“課標(biāo)”）指出，發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的重要作用需要合理開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)教學(xué)所需課程資源[1]。物理實(shí)驗(yàn)視頻是錄制者用攝像機(jī)或手機(jī)等設(shè)備將實(shí)驗(yàn)過(guò)程全程錄制下來(lái)，運(yùn)用動(dòng)畫(huà)或視頻處理技術(shù)，制作模擬整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并能在計(jì)算機(jī)多媒體上播放的視頻[2]。目前的實(shí)驗(yàn)視頻通常以標(biāo)準(zhǔn)的模板、程序來(lái)開(kāi)發(fā)，整體性和系統(tǒng)性較強(qiáng)，但是較難體現(xiàn)具體實(shí)驗(yàn)的個(gè)性化特點(diǎn)。為了開(kāi)發(fā)更加符合教學(xué)需要的實(shí)驗(yàn)視頻，我們需要對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行歸類(lèi)分析，根據(jù)每類(lèi)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)、價(jià)值和難點(diǎn)，針對(duì)性開(kāi)發(fā)能夠凸顯其育人價(jià)值的實(shí)驗(yàn)視頻。筆者將中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)分為體驗(yàn)類(lèi)實(shí)驗(yàn)、觀察類(lèi)實(shí)驗(yàn)、操作類(lèi)實(shí)驗(yàn)、測(cè)量類(lèi)實(shí)驗(yàn)、探究類(lèi)實(shí)驗(yàn)、制作類(lèi)實(shí)驗(yàn)六類(lèi)。在分析每類(lèi)實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上提出基于不同類(lèi)型實(shí)驗(yàn)個(gè)性特點(diǎn)的開(kāi)發(fā)策略：對(duì)于觀察類(lèi)實(shí)驗(yàn)，借助信息技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象和原理的可視化；對(duì)于操作類(lèi)實(shí)驗(yàn)，提供示范性實(shí)驗(yàn)操作和系統(tǒng)性方法指導(dǎo)；對(duì)于測(cè)量類(lèi)實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)實(shí)驗(yàn)中的一般性測(cè)量原理進(jìn)行結(jié)構(gòu)化呈現(xiàn)；對(duì)于探究類(lèi)實(shí)驗(yàn)，聚焦探究能力的培養(yǎng)；對(duì)于制作類(lèi)實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化改進(jìn)設(shè)計(jì)，滲透工程技術(shù)思想?；诓煌?lèi)型實(shí)驗(yàn)的共性特點(diǎn)提出開(kāi)發(fā)策略：設(shè)置合適的引導(dǎo)問(wèn)題，深入挖掘?qū)嶒?yàn)的育人價(jià)值；做好交互設(shè)計(jì)，使實(shí)驗(yàn)視頻更加適配教學(xué)；提供基于實(shí)驗(yàn)分類(lèi)的視頻檢索路徑，使實(shí)驗(yàn)視頻更加適教利學(xué)。一、實(shí)驗(yàn)分類(lèi)及說(shuō)明通常實(shí)驗(yàn)被分為教師演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和拓展實(shí)驗(yàn)三類(lèi)，這種分類(lèi)不利于突出實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，不利于學(xué)生把握實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)特征。筆者以人教版教科書(shū)物理八年級(jí)上冊(cè)（2012年版）、八年級(jí)下冊(cè)（2012年版）和九年級(jí)全一冊(cè)（2013年版）為例，對(duì)157個(gè)初中物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了系統(tǒng)梳理，將實(shí)驗(yàn)從能力角度分為體驗(yàn)類(lèi)實(shí)驗(yàn)、觀察類(lèi)實(shí)驗(yàn)、操作類(lèi)實(shí)驗(yàn)、測(cè)量類(lèi)實(shí)驗(yàn)、探究類(lèi)實(shí)驗(yàn)、制作類(lèi)實(shí)驗(yàn)。（一）體驗(yàn)類(lèi)實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，顧名思義，就是用“身體”親自去實(shí)驗(yàn)。體驗(yàn)類(lèi)實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生的感覺(jué)器官切實(shí)參與到實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，獲得對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的直接感受。體驗(yàn)既是實(shí)驗(yàn)過(guò)程，又是實(shí)驗(yàn)結(jié)果；既是實(shí)驗(yàn)方法，又是實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。例如，一個(gè)學(xué)生敲桌子，另一個(gè)學(xué)生耳朵貼桌，聽(tīng)從桌面?zhèn)鬟^(guò)來(lái)的敲擊聲，在親身體驗(yàn)中認(rèn)識(shí)固體可以傳聲；將空的飲料罐按入裝滿水的燒杯中，手能夠感受到浮力，建立對(duì)浮力的直觀認(rèn)識(shí)；將酒精擦在手背上，酒精蒸發(fā)使手背有冰涼的感覺(jué)，從而建立蒸發(fā)吸熱的認(rèn)知。（二）觀察類(lèi)實(shí)驗(yàn)觀察類(lèi)實(shí)驗(yàn)指學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)果，并加以分析、歸納從而理解物理概念和規(guī)律，培養(yǎng)模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等思維能力。例如，學(xué)生在鼓面上放碎紙屑，敲擊鼓面，觀察紙屑運(yùn)動(dòng)情況，分析聲音產(chǎn)生的條件；觀察光在空氣中的傳播路徑、在水中的傳播路徑、在玻璃中的傳播路徑、在不均勻糖水中的傳播路徑、在兩種介質(zhì)中的傳播路徑，形成對(duì)光沿直線傳播規(guī)律的科學(xué)認(rèn)知。（三）操作類(lèi)實(shí)驗(yàn)操作類(lèi)實(shí)驗(yàn)以操作為手段，以儀器的正確使用和物理程序的正確實(shí)施為目標(biāo)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的操作能力和實(shí)驗(yàn)技能，進(jìn)而幫助學(xué)生養(yǎng)成規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度[3]。例如，練習(xí)使用電壓表、練習(xí)使用電流表、練習(xí)使用彈簧測(cè)力計(jì)都是常見(jiàn)的操作類(lèi)實(shí)驗(yàn)。需要說(shuō)明的是，有一些實(shí)驗(yàn)，如用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度、用停表測(cè)量時(shí)間、用溫度計(jì)測(cè)量水的溫度等，從教學(xué)目標(biāo)的角度來(lái)說(shuō)也是指向儀器的正確使用。這類(lèi)實(shí)驗(yàn)也可歸為操作類(lèi)實(shí)驗(yàn)。（四）測(cè)量類(lèi)實(shí)驗(yàn)測(cè)量類(lèi)實(shí)驗(yàn)以實(shí)驗(yàn)器材的應(yīng)用為手段，以物理屬性的量化表達(dá)為目的[4]。測(cè)量類(lèi)實(shí)驗(yàn)的主要目的為規(guī)范使用測(cè)量工具進(jìn)行基本物理量的測(cè)量，使學(xué)生提高測(cè)量技能，學(xué)習(xí)測(cè)量中蘊(yùn)含的科學(xué)思想方法。測(cè)量類(lèi)實(shí)驗(yàn)建立在操作類(lèi)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上，學(xué)生需要明晰實(shí)驗(yàn)原理，確定待測(cè)定的物理量，如測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度、測(cè)量凸透鏡的焦距、用天平測(cè)量液體的質(zhì)量等。（五）探究類(lèi)實(shí)驗(yàn)探究類(lèi)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在具備基本實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)上，經(jīng)歷提出問(wèn)題、猜想假設(shè)、設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)等過(guò)程，分析證據(jù)，得出結(jié)論，并能夠?qū)μ骄窟^(guò)程與結(jié)果進(jìn)行科學(xué)評(píng)估和恰當(dāng)呈現(xiàn)的綜合性活動(dòng)[5]。研究問(wèn)題一般涉及研究對(duì)象特點(diǎn)、某一特點(diǎn)的影響因素、與其他對(duì)象之間的關(guān)系等，如探究固體熔化時(shí)溫度變化規(guī)律、探究水沸騰時(shí)溫度變化特點(diǎn)、探究光反射時(shí)的規(guī)律等。（六）制作類(lèi)實(shí)驗(yàn)制作類(lèi)實(shí)驗(yàn)指學(xué)生針對(duì)應(yīng)用類(lèi)物理問(wèn)題，創(chuàng)造性地構(gòu)思實(shí)驗(yàn)方案，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、技能和方法，制作出有形作品的過(guò)程。例如，課標(biāo)及教材中提到的制作出能夠展示物理本質(zhì)的模型、簡(jiǎn)單的測(cè)量工具和簡(jiǎn)易的儀器，包括自制溫度計(jì)、自制模型照相機(jī)、自制氣壓計(jì)、制作機(jī)翼模型、用橡皮泥制作能夠承載重物的小船、讓線圈轉(zhuǎn)起來(lái)（自制小電動(dòng)機(jī)）、自制太陽(yáng)能熱水器等實(shí)驗(yàn)。二、特點(diǎn)分析開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)視頻需要關(guān)注不同類(lèi)型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，考慮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體困難及不同實(shí)驗(yàn)在落實(shí)核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求方面的育人價(jià)值和教學(xué)目標(biāo)，針對(duì)性組織能夠切實(shí)輔助課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的視頻資源。（一）數(shù)量分布情況初中物理各類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)情況如下：在157個(gè)初中物理實(shí)驗(yàn)中，觀察類(lèi)實(shí)驗(yàn)有86個(gè)，占比55%，是初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中最主要的一種形式；課標(biāo)中要求的學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)分別歸屬于操作類(lèi)實(shí)驗(yàn)、測(cè)量類(lèi)實(shí)驗(yàn)、探究類(lèi)實(shí)驗(yàn)中，這三類(lèi)實(shí)驗(yàn)共56個(gè)，占比36%。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)視頻時(shí)需要考慮教學(xué)場(chǎng)景和教學(xué)要求，關(guān)注觀察類(lèi)、操作類(lèi)、測(cè)量類(lèi)、探究類(lèi)實(shí)驗(yàn)資源的設(shè)計(jì)。（二）教學(xué)難點(diǎn)分析實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中占有重要地位，不可或缺，但實(shí)踐起來(lái)存在諸多問(wèn)題和困難，這些問(wèn)題和困難有哪些能夠通過(guò)數(shù)字化手段破解，則是我們開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)視頻資源需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。體驗(yàn)類(lèi)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生在真實(shí)、簡(jiǎn)單、直觀的實(shí)驗(yàn)情境中獲得最直接的感受，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解和認(rèn)知。學(xué)生參與體驗(yàn)類(lèi)實(shí)驗(yàn)不需要專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗(yàn)儀器，操作難度較低。體驗(yàn)類(lèi)實(shí)驗(yàn)中最重要的目標(biāo)和變量就是學(xué)生的直觀感受，但是它不可定量、不可替代、不可評(píng)價(jià)。對(duì)于體驗(yàn)類(lèi)實(shí)驗(yàn)，從應(yīng)用的角度來(lái)說(shuō)，實(shí)驗(yàn)視頻在增強(qiáng)學(xué)生體驗(yàn)這方面的作用較弱。常規(guī)的體驗(yàn)類(lèi)實(shí)驗(yàn)不需要開(kāi)發(fā)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)視頻。觀察類(lèi)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)行為更多的是對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果的觀察、分析、加工與提煉。觀察類(lèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要難點(diǎn)是某些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯、不清晰或可視性低，某些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)果的記錄、保存、再現(xiàn)難度大，從可觀察的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象到背后的實(shí)驗(yàn)原理理解梯度大。根據(jù)觀察類(lèi)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)要求和教學(xué)難點(diǎn)，我們開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)視頻應(yīng)充分發(fā)揮信息技術(shù)手段的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)原理的可視化。操作類(lèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，包括選擇合適的實(shí)驗(yàn)儀器、規(guī)范的操作方法和正確的讀數(shù)方法等。操作類(lèi)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的困難主要體現(xiàn)在學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器不熟悉、參考資料不夠、缺乏專(zhuān)業(yè)的指導(dǎo)人員等以致學(xué)生不知道該如何操作。開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)視頻需要重點(diǎn)關(guān)注實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性。測(cè)量類(lèi)實(shí)驗(yàn)、探究類(lèi)實(shí)驗(yàn)、制作類(lèi)實(shí)驗(yàn)屬于需要學(xué)生在具備觀察和操作等基本實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)上開(kāi)展的綜合性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生既需要對(duì)現(xiàn)象和過(guò)程進(jìn)行觀察，又需要規(guī)范操作，還需要對(duì)研究問(wèn)題進(jìn)行理論分析。在分析基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)方案，完成實(shí)驗(yàn)操作，經(jīng)歷現(xiàn)象觀察、數(shù)據(jù)分析和處理等過(guò)程。開(kāi)發(fā)綜合類(lèi)實(shí)驗(yàn)視頻，不僅需要關(guān)注實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的展示和規(guī)范操作的示范，而且需要分析過(guò)程加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的引領(lǐng)和啟發(fā)。三、研發(fā)策略（一）針對(duì)不同類(lèi)型實(shí)驗(yàn)的個(gè)性特點(diǎn)設(shè)計(jì)視頻1.觀察類(lèi)實(shí)驗(yàn)：借助信息技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象和原理的可視化針對(duì)某些觀察類(lèi)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯或可視性差的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)者設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)視頻時(shí)可以利用慢錄快放、快錄慢放、放大（以小見(jiàn)大）、定格（以靜制動(dòng)）等技術(shù)手段，將某些不易觀察、不好記錄的現(xiàn)象呈現(xiàn)出來(lái)，真正實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可視化。例如，對(duì)于液體擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)，硫酸銅和水之間的擴(kuò)散現(xiàn)象完整進(jìn)行需要30天，在課堂教學(xué)中很難實(shí)現(xiàn)?？刹捎醚訒r(shí)攝影的方式，將30天內(nèi)錄制的實(shí)驗(yàn)過(guò)程以10萬(wàn)倍速的速度在幾十秒鐘內(nèi)播放出來(lái)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期實(shí)驗(yàn)過(guò)程的可視化。很多觀察類(lèi)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)是依據(jù)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析、加工與提煉，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)物理概念或規(guī)律的建構(gòu)。觀察現(xiàn)象是手段，理解現(xiàn)象背后的原理是目的。從觀察現(xiàn)象到理解原理存在認(rèn)知梯度，實(shí)驗(yàn)視頻設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)者針對(duì)這樣的實(shí)驗(yàn)可以在現(xiàn)象觀察的基礎(chǔ)上利用語(yǔ)言、動(dòng)畫(huà)、文字等多重表征，形象展示實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)原理的可視化。例如，在太陽(yáng)光的色散實(shí)驗(yàn)中，太陽(yáng)光照射水下的平面鏡，反射到白墻或白紙上，學(xué)生可以觀察到太陽(yáng)光的色散現(xiàn)象，但是太陽(yáng)光能夠發(fā)生色散現(xiàn)象的原因卻無(wú)法直觀呈現(xiàn)。開(kāi)發(fā)者設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)視頻時(shí)可以利用圖形、文字、語(yǔ)音等多重表征，將實(shí)驗(yàn)原理展示出來(lái)（如圖1）。2.操作類(lèi)實(shí)驗(yàn)：示范性實(shí)驗(yàn)操作和系統(tǒng)性方法指導(dǎo)為達(dá)到操作類(lèi)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)要求，視頻開(kāi)發(fā)者需要針對(duì)教學(xué)難點(diǎn)設(shè)計(jì)操作類(lèi)實(shí)驗(yàn)視頻：在內(nèi)容選擇上，要盡量呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)儀器的構(gòu)造、規(guī)范的操作方法和讀數(shù)方法及注意事項(xiàng)等；在拍攝過(guò)程中，盡量保證長(zhǎng)鏡頭拍攝，避免頻繁切換場(chǎng)景；在技術(shù)處理上，盡量多機(jī)位拍攝，在全景和特寫(xiě)之間適當(dāng)切換，供學(xué)生操作時(shí)參考。例如，用托盤(pán)天平測(cè)量物體的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)視頻中詳細(xì)介紹了托盤(pán)天平的構(gòu)造、調(diào)平方法、測(cè)量過(guò)程及操作的注意事項(xiàng)等。對(duì)于操作類(lèi)實(shí)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)者可按一般原則和方法進(jìn)行整體設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)化呈現(xiàn)。初中物理8個(gè)操作類(lèi)實(shí)驗(yàn)中的7個(gè)是使用儀器直接測(cè)量，從教學(xué)目標(biāo)上來(lái)說(shuō)指向刻度尺、秒表、溫度計(jì)、彈簧測(cè)力計(jì)、電流表、電壓表、天平等測(cè)量?jī)x器的使用。這些測(cè)量?jī)x器的操作原則和方法很多是一致的，開(kāi)發(fā)者可以系統(tǒng)設(shè)計(jì)視頻內(nèi)容。例如：實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前都涉及儀器的選擇，儀器的選擇需要考慮測(cè)量的可行性，也就是需要選擇合適的量程和測(cè)量精度，在合適量程的情況下盡量選擇更精確的測(cè)量?jī)x器；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要考慮測(cè)量?jī)x器的起點(diǎn)，如刻度尺的使用中需要觀察零刻線、天平的使用中需要先調(diào)平、秒表的使用中需要先復(fù)位、彈簧測(cè)力計(jì)的使用中需要先調(diào)零、電流表和電壓表的使用中需要先機(jī)械調(diào)零等?；谝陨戏治?，開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)視頻需要以一致性的問(wèn)題統(tǒng)領(lǐng)操作性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生在經(jīng)歷多個(gè)操作性實(shí)驗(yàn)之后，歸納總結(jié)出其中蘊(yùn)含的思想方法，用科學(xué)方法引領(lǐng)學(xué)生提升實(shí)驗(yàn)操作能力，避免常規(guī)課堂上經(jīng)常出現(xiàn)的機(jī)械記憶。3.測(cè)量類(lèi)實(shí)驗(yàn)：系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)實(shí)驗(yàn)中的一般性測(cè)量原理結(jié)構(gòu)化呈現(xiàn)初中物理測(cè)量類(lèi)實(shí)驗(yàn)從內(nèi)容要求來(lái)說(shuō)差異很大，覆蓋力、熱、聲、光、電等不同知識(shí)模塊，但是從能力要求及科學(xué)方法的角度看具有一致性和共通性。因此，開(kāi)發(fā)者宜系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)視頻，使科學(xué)方法明晰呈現(xiàn)。初中物理13個(gè)測(cè)量類(lèi)實(shí)驗(yàn)中有10個(gè)是利用兩個(gè)物理量的比值、乘積或差來(lái)表征的（見(jiàn)表1）。用兩個(gè)物理量的測(cè)量值來(lái)表征待測(cè)物理量是初中物理測(cè)量類(lèi)實(shí)驗(yàn)的主要形式。實(shí)驗(yàn)者用這種形式測(cè)量，條件是兩個(gè)物理量要相互對(duì)應(yīng)，對(duì)應(yīng)同一段時(shí)間、同一個(gè)過(guò)程或者同一個(gè)研究對(duì)象。實(shí)驗(yàn)視頻開(kāi)發(fā)者基于此設(shè)計(jì)視頻并系統(tǒng)呈現(xiàn)，可以幫助學(xué)生樹(shù)立教學(xué)一致的觀念，避免只見(jiàn)樹(shù)木不見(jiàn)森林、細(xì)碎知識(shí)點(diǎn)零散分布。4.探究類(lèi)實(shí)驗(yàn)：聚焦探究能力的培養(yǎng)探究類(lèi)實(shí)驗(yàn)不僅關(guān)乎理解物理知識(shí)和原理這些教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，而且關(guān)乎學(xué)生探究能力的培養(yǎng)。探究能力主要包括基于現(xiàn)象提出問(wèn)題的能力、有根據(jù)的猜想與假設(shè)的能力、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力、實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)的能力、對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)加以分析與論證的能力、對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行評(píng)估的能力等。這些探究能力的培養(yǎng)滲透在各個(gè)探究類(lèi)實(shí)驗(yàn)方案中。開(kāi)發(fā)探究類(lèi)實(shí)驗(yàn)視頻不僅需要關(guān)注實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和過(guò)程的展示，而且需要聚焦學(xué)生完成每個(gè)實(shí)驗(yàn)需要具備的探究能力，提供適配設(shè)計(jì)，搭建支架，助力學(xué)生能力發(fā)展。例如，“探究平面鏡成像的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)關(guān)鍵是確定像的位置和大小。為什么要用半透明的薄玻璃板代替平面鏡？很多學(xué)生并不清楚。以往的實(shí)驗(yàn)視頻大多直接呈現(xiàn)教材中設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)方案，掩蓋了實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)過(guò)程，不能實(shí)現(xiàn)指向理解的教與學(xué)[6]。為了解決這個(gè)問(wèn)題，開(kāi)發(fā)者可以在實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)階段并列呈現(xiàn)如下情境：直接用平面鏡成像，未點(diǎn)燃的蠟燭不能與像重合；用透明的玻璃板成像，未點(diǎn)燃的蠟燭與像重合，但像不清楚；用半透明的玻璃板成像，未點(diǎn)燃的蠟燭與像重合，且像比較清楚；用半透明的厚玻璃板成像，像出現(xiàn)重影現(xiàn)象……多方案比較，使“用半透明的薄玻璃板代替平面鏡”水到渠成。5.制作類(lèi)實(shí)驗(yàn)：優(yōu)化設(shè)計(jì)滲透工程技術(shù)思想制作類(lèi)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、技能和方法，制作出有形作品。制作類(lèi)實(shí)驗(yàn)不只涉及物理學(xué)科知識(shí)和原理，還涉及一些工程技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式。制作類(lèi)實(shí)驗(yàn)視頻應(yīng)能呈現(xiàn)作品的制作過(guò)程，根據(jù)需要呈現(xiàn)作品改進(jìn)和優(yōu)化的思路，引導(dǎo)學(xué)生深入思考和探索。例如，“自制溫度計(jì)”實(shí)驗(yàn)中，在呈現(xiàn)制作過(guò)程的基礎(chǔ)上，視頻就給出了改進(jìn)作品的思路和方向：玻璃管的粗細(xì)是否會(huì)影響溫度計(jì)的測(cè)溫效果？瓶子的大小是否影響溫度計(jì)的測(cè)溫效果？如何提供所測(cè)溫度的具體數(shù)值？……學(xué)生循著這些問(wèn)題進(jìn)行研究，既能順利進(jìn)行后續(xù)“溫度計(jì)結(jié)構(gòu)”和“攝氏溫度”的學(xué)習(xí)，又能逐步領(lǐng)會(huì)工程技術(shù)優(yōu)化、更新、迭代的思想。（二）針對(duì)不同類(lèi)型實(shí)驗(yàn)的共性特點(diǎn)設(shè)計(jì)視頻1.設(shè)置合適的引導(dǎo)問(wèn)題，深入挖掘?qū)嶒?yàn)的育人價(jià)值在與教師訪談過(guò)程中筆者了解到，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的難點(diǎn)不只體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)觀察和操作上，還體現(xiàn)在對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析上、對(duì)研究問(wèn)題的引導(dǎo)上、對(duì)實(shí)驗(yàn)價(jià)值的挖掘上。開(kāi)發(fā)者設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)視頻，需要考慮引導(dǎo)問(wèn)題的設(shè)計(jì)，為教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供參考。例如，在碘的升華和凝華實(shí)驗(yàn)中，由于人感覺(jué)器官的限制，碘到底是直接從固態(tài)變成氣態(tài)還是從固態(tài)先變成液態(tài)再變成氣態(tài)。在時(shí)間短、碘數(shù)量少的實(shí)驗(yàn)條件下，學(xué)生很難分辨，這會(huì)引起質(zhì)疑、引發(fā)思考。實(shí)驗(yàn)視頻給出了背景信息“水的沸點(diǎn)為100℃，碘的熔點(diǎn)為114.15℃”，并適時(shí)提出引導(dǎo)性問(wèn)題“請(qǐng)分析碘有沒(méi)有可能是從固態(tài)先變成液態(tài)再變成氣態(tài)的”。在理論分析的過(guò)程中，學(xué)生結(jié)合