基于微視頻的物理自助實驗作業(yè)獲獎科研報告?zhèn)鹘y(tǒng)作業(yè)無區(qū)別地面向全體學(xué)生，作業(yè)內(nèi)容、上交方式和時間基本統(tǒng)一，作業(yè)批改、作業(yè)評價和講評也由教師主導(dǎo)。進入移動互聯(lián)網(wǎng)時代，學(xué)生作業(yè)的方式發(fā)生了重大改變。教師可充分利用移動設(shè)備和微視頻，改進傳統(tǒng)作業(yè)在內(nèi)容、形式與評價方面的不足。在此，將以物理教學(xué)中的自助實驗作業(yè)為例加以說明。

一、開發(fā)物理自助實驗作業(yè)

傳統(tǒng)的物理演示實驗多由教師主導(dǎo)，由教師精心準備經(jīng)典實驗方案和實驗器材，力求使實驗效果更加明顯、易觀察并有沖擊力。自助實驗是指由教師提供一些基本器材，引導(dǎo)學(xué)生主動嘗試、設(shè)計實驗裝置，以學(xué)生動手進行嘗試和設(shè)計為主線的實驗活動。在物理自助實驗中，教師不提供現(xiàn)成的實驗裝置，而是鼓勵學(xué)生利用基本器材及身邊的常見物品制作簡要的實驗裝置完成實驗。自助實驗使學(xué)生能夠通過親身經(jīng)歷深入體會物理等實驗學(xué)科的思想方法，激發(fā)自主學(xué)習(xí)的動機。

自助實驗作業(yè)是以自助實驗為內(nèi)容的課后作業(yè)。在物理課上，教師向?qū)W生提供一些與當前教學(xué)相關(guān)的實驗命題，學(xué)生可從中自主選擇作業(yè)。同時，教師也鼓勵學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)或創(chuàng)新實驗。學(xué)生可以在網(wǎng)上搜索相關(guān)資料，從個人感興趣的命題出發(fā)，通過不斷嘗試和思考，采用基本器材或身邊的常見物品開展實驗。教師對學(xué)生上交自助實驗作業(yè)的時間要求比較寬松，可以次日上交、一周后上交，甚至只要在本學(xué)期內(nèi)能上交一次即可。學(xué)生可用手機錄制自助實驗的過程，制作一段不超過4分鐘的微視頻，上傳到作業(yè)平臺。教師對收到的微視頻作業(yè)先進行較寬松的審閱，然后陸續(xù)安排在每節(jié)物理課的固定時間播放，師生一同觀看并做出評價。教師會綜合學(xué)生本人及其他學(xué)生的評價，將作業(yè)分為兩類：優(yōu)秀的和有特色的。大部分作業(yè)可歸于“優(yōu)秀”一類，而達到“有特色”水平的作業(yè)，將在同年級的兄弟班級進行展示，擴大其“影響”。

二、在自助實驗作業(yè)中增強體會

同一個自助實驗主題，盡管實驗方向大體一致，但學(xué)生體會和實驗效果不同。一方面，學(xué)生對于實驗器材有自主發(fā)現(xiàn)和選擇的權(quán)力，實驗器材的不同將使實驗過程和實驗體會有所不同。另一方面，學(xué)生對實驗的理解在實驗前可能是相似的，但每個人的實驗?zāi)繕恕嶒灢僮鬟^程都有自主性，并可能遇到始料不及的突發(fā)情況等，這些都會造成實驗效果及學(xué)生體會的不同。而這些不同，正是自助實驗作業(yè)的價值所在。

以“大氣壓癟瓶實驗”為例。學(xué)生A選擇了以下器材：家用燃具、用過的易拉罐、盛有涼水的塑料盆。視頻演示的過程為：將易拉罐口朝上，用燃具給易拉罐加熱，使其中的殘留液體溫度升高，部分汽化逸出;再將易拉罐口朝上，放入裝有涼水的塑料盆，易拉罐的表面發(fā)生凹陷（見圖1）。

學(xué)生B選擇的器材與學(xué)生A基本一致。在操作過程中，他將易拉罐的開口朝下，在放入涼水冷卻時，保持了易拉罐的開口朝下;接著，大家從微視頻中聽到“啪”的一聲，眼看著易拉罐迅速癟了下去（見圖2）。

學(xué)生C選擇的器材與前兩位學(xué)生不同，包括易拉罐、熱水、橡皮泥、涼水。她的操作過程也有所不同：先將少許熱水倒入空的易拉罐，又用橡皮泥封住了易拉罐的開口，再向易拉罐表面澆涼水，易拉罐也癟下去了（見圖3）。

以上三位學(xué)生選擇了同一個自助實驗主題，即“大氣壓癟瓶實驗”，但所選擇的加熱方式不同。學(xué)生A和B選擇了明火加熱，學(xué)生C選擇了熱水加熱。前兩名學(xué)生的實驗器材較一致，但操作有差別：一個是易拉罐口朝上，一個是易拉罐口朝下，因此造成了不同的實驗效果。而兩名學(xué)生在實驗時并未意識到這個微小的差異會造成如此不同的實驗效果。這樣的課堂展示，給已經(jīng)完成作業(yè)的學(xué)生和觀看視頻的學(xué)生都留下了深刻印象，豐富并增強了學(xué)生的實驗體會，進一步引發(fā)了學(xué)生探究實驗的欲望。

三、在自助實驗作業(yè)中生成問題

在自助實驗作業(yè)中，由于學(xué)生有權(quán)力選擇不同的實驗器材和實驗方案，在選擇的過程中必然會產(chǎn)生思考。在反復(fù)思考和嘗試中，又會激發(fā)出新的關(guān)于器材和方案的想法，新的想法將進一步推動嘗試，繼續(xù)產(chǎn)生新的問題，這些就是最可貴的生成性問題。生成性問題會促使學(xué)生不斷深入思考，可能引發(fā)激烈的討論，使學(xué)生對物理問題的理解更加深刻，在不知不覺中提高了物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

例如，一名學(xué)生選擇了“覆杯實驗”，所用自助器材是家里的水杯和一張硬紙片。他將杯子裝滿水，紙片扣在杯口，然后按住紙片，將杯子倒置。在大氣壓的作用下，硬紙片沒有掉下來。于是，他開始了進一步的嘗試：在紙硬片和紙杯下方再放一罐裝滿水的杯子，然后將厚紙片慢慢抽出，希望下面的杯子也不掉下來。但是多次實驗均沒有達到預(yù)期結(jié)果。在班級作業(yè)展示環(huán)節(jié)，學(xué)生們紛紛參與了討論，一起分析實驗失敗的原因，如抽動紙片時有空氣進入了杯子。還有的出謀劃策，建議他把兩個杯子一起放入水盆，隔絕空氣，然后再從盆中拿出來，等等。