李 鳴

(浙江大學附屬中學 浙江 杭州 310007)

1 引言

美國教育家愛德加·戴爾在其出版的《Audio Visual Methods in Teaching》(《視聽教育》)一書中提出了著名的“經驗之塔”理論，此理論對視頻作為輔助教學產生了極為深遠的影響，成為視聽教育的主要理論依據.由于視聽方法所開展的學習經驗，既容易轉向抽象概念化，也容易轉向具體實際化，因此視頻在教學中具有重要作用.戴爾還進一步指出：“教學中所采用的媒體越是多樣化，所形成的概念就越豐富越牢固.” 近年來，教學中所采用的媒體類型越來越多樣化，特別是隨著現代社會的發(fā)展，電影已深入到人類社會生活的方方面面，成為人們日常生活不可或缺的一部分，電影視頻也廣泛應用于教學，幫助學生進行新知識的獲取，完成新知識的認知.

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》指出：在教育信息化進程中要加強優(yōu)質教育資源開發(fā)和應用，并要求教師在教學實踐中要積極靈活地運用教學技術促進課堂教學[1]，其中就包括在教學領域合理應用電影視頻.筆者在教學中應用電影視頻已有很長一段時間，通過研究和實踐發(fā)現，用好電影視頻的關鍵在于遵循“三性”原則：生活性、情境性和沖擊性.

2 教學中使用電影電視視頻資源的“三性”原則

2.1 生活性

愛德加·戴爾將人類學習經驗來源分為直接經驗、替代經驗和抽象經驗，物理是實踐性很強的學科，其內容均來自于生產和生活，因此物理教學特別重視直接經驗的獲取，最怕教學方式的固化、單一.若對知識點教學處理不當，易與生活隔離，形成了教學疑難.生活性的電影視頻源自生活，學生易從中獲取直接經驗，教師易用其突破教學疑難.

案例1:

豎直面內的圓周運動是物理中的一個典型模型，屬于變加速曲線運動范疇.筆者在教學過程中常常發(fā)現，學生對其規(guī)律的研究往往不是根據生活實際，而是根據生活想象，特別是在研究最高點規(guī)律的時候，學生總是會錯誤地想象小球恰好到達最高點時速度為零，再自由落體.即使教師反復講解、練習、強調，可是學生還是習慣按照自己的錯誤想象進行理解，效果差強人意.在固化、單一的教學方式下，這一疑難問題很難得到解決.但若深入分析學生的學習心理，不難發(fā)現，他們之所以對這類物理問題產生了疑問，是因為這個物理模型缺乏生活性，欠缺體驗感.在分析了這一疑難問題產生的原因后，筆者借助兩個具備生活性的電影視頻[2]，嘗試了以下教學實施.

(1)將《跑男》中“全球最頂尖過山車之王”的視頻引入課堂.過山車是大部分學生在游樂場玩過的游戲項目，《跑男》也是學生平時非常喜歡看的一個節(jié)目，過山車與《跑男》的結合，非常具有生活性，如圖1所示.通過第一視角的拍攝和主人公在乘坐過山車時的面部表情特寫和語言，學生對豎直面內的圓周運動有了強烈的感受.

(2)研究豎直面內圓周運動的動力學問題.當學生能運用運動分析和受力分析的方法對此類運動進行分析之后，提出問題：豎直圓軌道的小球能否恰好運動到最高點時速度為零，然后自由落體.

(3)小組利用小球和軌道進行實驗探究，匯報實驗結果.

(4)播放小球在豎直面內沿圓軌道運動的慢鏡頭視頻如圖2所示.此視頻是教師事先錄制好的，使用與課堂實驗相同的小球和軌道，具有很好的生活性.部分小組看了視頻之后又繼續(xù)實驗起來.

(5)小組針對軌道最高點的物理規(guī)律進行討論和發(fā)言，教師點評小組發(fā)言.

(6)作業(yè)：制作“水流星”，在家演示“水流星”雜技并錄制視頻.

本節(jié)課從生活性的視頻引入，提升了學生的體驗感；將實驗與視頻有機結合，并利用生活性的實驗視頻，提升了學生參與實驗和小組討論的熱情；通過以上教學實施，達到了突破教學疑難的效果.布置“水流星”制作和視頻錄制，若時間允許，在下節(jié)課現場讓部分學生演示“水流星”，同時分享另一部分學生的視頻，學生對這一生活性物理模型的掌握會更佳.

圖1 微課用熱門節(jié)目《跑男》的視頻引入課題

圖2 微課中的實驗慢鏡頭回放

現代認知心理學認為，人不是機械地接受刺激和做出反應的被動實體，而是有選擇地獲取和加工環(huán)境刺激的有機體.人獲取和加工信息的主要環(huán)境來自于生活，無論來自游樂場的過山車視頻還是來自桌面的小球軌道運動視頻，均與學生的實際生活聯系緊密，具有很好的生活性.人對生活性視頻的刺激與反應，往往能較快地經過一連串的心理轉換活動而實現.學生從生活經歷和經驗出發(fā)，腦海中易對視頻中的生活性體驗和實例快速進行分析和處理，課堂學習效率也得到了提高.

2.2 情境性

建構主義學習理論指出：學習是學習者在與環(huán)境交互作用的過程中主動地建構內部心理的過程，其中以多媒體為輔助的情境教學，應該作為教學的重要呈現手段之一.《普通高中物理課程標準(2017年版)》在教學建議中也指出，創(chuàng)設情境進行教學，對培養(yǎng)學生的物理學科核心素養(yǎng)具有關鍵作用.物理概念的建立需要創(chuàng)設情境，物理規(guī)律的探究需要創(chuàng)設問題情境，應用物理知識解決具體問題應結合具體的實際情境[3].因此，電影視頻的情境性至關重要.

案例2:

在拓展課程——“紅外線”的教學中，傳統(tǒng)模式有學生自主閱讀型和教師講授型兩種.前者學生獲得信息的渠道窄，學習的效果難以預料；后者比較抽象和枯燥，即使教師語言再優(yōu)美，也無法傳達出足夠豐富的信息，無法讓學生獲得紅外線應用的體驗.為了創(chuàng)設更好的情境，筆者在教學中選取了一段噴氣推進實驗室(Jet Propulsion Laboratory，JPL)拍攝的關于紅外線的電影視頻《Infrared：More Than Your Eyes Can See》[4]，視頻內容包括：正常人的頭部普通照相和紅外照相的對比；吃燒烤的人和吃冰激凌的人紅外照相的對比(如圖3)；烤火的人的普通照相和紅外照相的對比，人用吹風機吹頭發(fā)時的紅外線成像以及各種動物的紅外線成像等.將看不見的紅外線變成了“看得見”的情境，學生立刻被視頻吸引，并真切地感受到了生活中的紅外線，比如任何物體都在向外輻射紅外線，溫度越高物體輻射紅外線的本領就越強，紅外線和光一樣是一種電磁波.學生在不知不覺中構建起對紅外線的認知.

圖3 吃冰激凌的人和用吹風機吹頭發(fā)的人的紅外線成像

案例3:

在必修課程——“曲線運動”的教學中，存在一個教學難點：即速度的合成與分解.書本以實驗引入新課，讓學生觀察倒置的、注滿清水、長約1 m的玻璃管內紅蠟塊的運動，通過建立平面直角坐標系的方式得到蠟塊x坐標與y坐標運動方程，從而得到蠟塊的速度v與vx，vy的關系.但是此實驗學生之前并未接觸過，實驗引入情境性不足，因此筆者在教學中使用了中央電視臺推出的互動求證節(jié)目《是真的嗎》的一期節(jié)目視頻，題為“坐在旋轉的轉盤上就無法將球拋給正對面的人？”[5]在播放視頻之前，我先向學生求證此課題的真?zhèn)危瑢W生都很好奇，但又一下子說不上來.于是筆者播放了這個電影視頻，內容包括：兩位女士坐在旋轉的轉盤上，其中一位女生兩次將球拋向正對面的人，結果兩次均失?。粌晌荒惺恳沧谛D的轉盤上，其中一位男士兩次將球拋向正對面的人，結果也是兩次均失敗.學生被這個情境吸引，自發(fā)地討論起來，可惜討論未果.此時，筆者開始演示紅蠟燭上浮實驗，讓學生仔細觀察，從視頻和實驗中找出內在聯系.不少小組通過仔細研究和討論，從速度的合成與分解的角度找到了課題的依據，甚至有小組運用速度的合成與分解的規(guī)律提出了坐在旋轉的轉盤上的人如何將球拋給正對面的人的方法.

圖4 科教片《是真的嗎》的片段

從現代認知心理學的角度看，教學是一種“環(huán)境的創(chuàng)造”.紅外線視頻一下子就將學生帶入到一個從未經歷過的“可視”的紅外世界，它激發(fā)了學生學習紅外線的興趣，為教學創(chuàng)造了良好的條件；坐在旋轉的轉盤上就無法將球拋給正對面的人的視頻，則為學生構建了一個關于速度的合成與分解的實際學習情境，讓學生從真實的情境中去思考問題、研究問題.從“構建主義”理論來看，學生對新信息的理解是通過運用已有的經驗、超越提供的信息建構而成，這兩段視頻都將“可想”變?yōu)椤翱梢暋?，拉近了學生與客觀世界的距離，學生借助電影視頻在舊有經驗和新經驗的沖突中促成了對世界的重新認知.

2.3 沖擊性

實驗生理學家特雷奇勒所做的關于人的感官和學習記憶力的心理實驗證實：“人們感知客觀世界，從外界獲取的信息，83%通過視覺，11%通過聽覺，2.5%通過觸覺，3.5%通過嗅覺，人們通過多種感官獲取的信息要比單一感官所獲取的信息量多”.電影視頻充分利用了視覺和聽覺兩種感官，這樣多種感官的刺激所獲取的信息比單一感官的刺激要強烈得多.物理學科非常重視實驗教學，但有些大型實驗在教室和實驗室中很難完成，若改用沖擊性強的電影視頻進行課堂教學的引入或討論，往往會起到好的教學效果.

案例4:

在初高中銜接課程——“浮力”的教學中，筆者使用電影《加勒比海盜Ⅰ》和《流言終結者》的視頻做了以下教學嘗試.

設計思路：學生從初中學習過的浮力規(guī)律入手，研究兩個電影片段中有關浮力的情景，認識到物理在生活中的廣泛應用.

教學目標：復習浮力規(guī)律；學習受力分析；能運用物理規(guī)律討論電影《加勒比海盜Ⅰ》中的合理性；能運用浮力規(guī)律研究其他生活情景；能通過物理實驗研究物理規(guī)律；能認識到物理與生活的密切聯系.

教學實施：(1)觀看電影《加勒比海盜Ⅰ》中的片段；(2)討論影片中的一個電影片段的合理性(如圖5)；(3)學生表達自己的觀點；(4)教師點評學生的發(fā)言；(5)復習浮力的相關知識和規(guī)律：什么是浮力、浮力產生的原因、浮力大小的計算；(6)學習受力分析，并分析物體上浮、懸浮和下沉的條件；(7)各小組運用浮力規(guī)律進行討論，并派代表總結討論結果；(8)教師點評小組的發(fā)言；并達成實驗共識；(9)各小組設計實驗方案并展示；(10)電影《流言終結者》的實驗視頻(如圖6)；(11)小結，作業(yè)：各小組按設計方案制作實驗裝置.

圖5 電影《加勒比海盜Ⅰ》片段

圖6 《流言終結者》實驗片段

教學反思：整個課的亮點在于通過富有沖擊性的電影《加勒比海盜Ⅰ》中水下抬船片段的引入和更富有沖擊性的科普節(jié)目《流言終結者》實驗視頻的結尾，前者引發(fā)了學生的學習興趣和討論需求，后者則讓學生懂得了物理學科回歸實驗的重要性.若制作實驗模型的課后作業(yè)中，加入探究人船質量滿足何種關系時電影鏡頭可以實現，效果會更佳.

案例5:

在必修課程——“靜電屏蔽”的教學中，筆者曾使用電影《見習魔法師》和《加油！向未來》的視頻片段做了以下教學嘗試：

設計思路：讓學生觀察電影中靜電屏蔽的片段，感受靜電屏蔽這一物理規(guī)律；通過演示實驗深入研究靜電平衡；通過合作與交流，理解靜電屏蔽的應用，并探討雷雨天氣在何處躲避安全.通過視頻滲透科學與人文教育，讓學生感受自然之美.

教學目標：能學習并掌握靜電平衡的有關知識；能利用物理規(guī)律解釋電影《見習魔法師》中符合實際的地方；能將靜電屏蔽的規(guī)律應用于生活；能認識到物理與生活的密切聯系.

教學實施：(1)觀看電影《見習魔法師》中的片段(如圖7)；(2)學生討論影片中印象深刻的地方；(3)挑選學生表達自己的觀點.有學生回答男主和女主在鐵籠中竟然毫發(fā)無傷，有學生回答放電竟然可以有音樂和節(jié)奏，太神奇了……；(4)教師點評學生的觀點；(5)教師演示靜電平衡實驗；(6)學習靜電平衡；(7)提出問題：雷雨天在戶外哪里躲避會更安全？大樹下、金屬傘下還是汽車里？(8)各小組進行討論，并派代表說明理由；(9)觀看電影《加油！向前沖》中的實驗視頻(如圖8)；(10)教師點評小組的發(fā)言；(11)小結.

圖7 電影《見習魔法師》的片段

圖8 科教片《加油!向未來》的片段

教學反思：本節(jié)課利用兩個極具沖擊性的電影片段，第一個是《見習魔法師》中男女主人公在鐵籠中欣賞放電“美景”，第二個是《加油！向未來》中伴隨著車內實驗者的尖叫和車外電閃的實驗視頻[6]，激發(fā)了學生的學習興趣和討論需求，取得了很好的教學效果.若課堂的討論能允許學生利用網絡進一步搜索，同時課堂的演示實驗也能實現大型化，效果會更佳.

從現代認知心理學的角度看，要優(yōu)化教學過程，就要發(fā)揮學生的主動性和積極性.無論是水下抬船行走的視頻還是金屬籠中和車內觀看放電的視頻，因其視覺和聽覺的沖擊性，使學生的感官受到了直接有效的沖擊，激發(fā)了學生對未知世界探究的興趣.在外界視頻的刺激和沖擊下，人腦迅速對信息進行感知、記憶、思維，并轉化為學習行動，使學生真正成為學習的主體，促成了學生的主動學習和小組的合作探究.同時，這兩則視頻，學生幾乎從來沒有親眼看過，因此對學生已有的認知產生了極大的沖突，造成了其內心的不安，進而產生了一種積極探究的欲望，使他們帶著問題有效地進行課堂學習和研究.

3 小結

“經驗之塔”理論告訴我們：“在將現實的感覺事物一般化的時候起到有力媒介作用的就是半具體化、半抽象化的視聽教材”.電影視頻作為現代視聽材料，在物理教學中的使用越來越廣泛，作用越來越顯著，但同時使用中還存在一些問題，比如有些視頻不具有生活情境性，代入感差；有些視頻不吸引學生，無法激發(fā)學習興趣；有些視頻與生活嚴重脫節(jié)，晦澀難懂；有些教師使用視頻的目的不正確，寄希望于視頻替代實驗，減輕備課.物理學是一門基于觀察和實驗的自然科學，它始終引領著人類對自然奧秘的探索，雖然現在的電影視頻已極其豐富，但是在物理教學中視頻永遠無法替代實驗.希望物理教師在使用電影視頻輔助教學時，掌握好生活性、情境性、沖擊性原則，讓電影視頻成為新時代物理教學的有益補充.