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1、摄像头在科学教学中的应用【摘要】本文以日常摄像头在课堂教学中的应用为切入点，以低成本和高效率为研究方向，探讨摄像头在替代实物投影仪、作为教学资料收集器、科学实验展示、微课制作录入器、课堂教学研究等五个方面的作用，结合实例，分析摄像头应用的优势所在。【关键词】摄像头教学应用摄像头作为一种视频输入设备，已经成为网络用户的标准配置，得到极大的普及，获得广泛的认可。它不但给我们的网络交流带来了许多乐趣和便捷，在初中科学教学活动中它完全可以成为多媒体辅助教学的有力工具，为我们的教学增添色彩。摄像头在教学中应用可以用以下的方式来体现。一、替代实物投影仪实物投影仪在教学中越来越受到教师的青睐，原因在于能迅速
2、而原本地呈现物体，通俗地讲就是摆什么，放什么。教师能对此进行有效的讲解和分析,针对性强，效果好。如在压强教学中，关于压强公式的应用是一个重点，学生可能出现各种的问题。在无实物投影仪时，教师只能在学生练习的同时，根据自己的经验让一个学生上黑板板演，并对此进行分析。教师指定的学生,是教师凭借教学经验和平时的了解，认为可能会出现需要讲解的一类问题，但在实际操作中往往得不到教师想要的结果。而要完美地实现教师的设想，最好是学生全部完成后，教师进行巡视时挑选出具有代表性的进行讲解。但这又会出现一个问题，就是在全体学生基本完成的同时，让一个或两个学生到黑板上将自己的解题过程抄下来，对这位学生是一种额外的负担
3、，同时其他学生此时又无事可做。有了实物投影仪后，只要将学生的练习拿到实物投影仪上就能立即呈现出来，解决了以上的难题。如此有用价值的实物投影仪，在许多学校并没有配置，主要原因有两个。一是设备投入的资金大，除了实物投影仪的大量资金外，还要与之相配套的切换设备，存放场所等。二是管理上的难度较大，如此大体积而昂贵的东西，如何让教师非常规范地使用平时并不熟悉的设备，并不是件容易的事，同时保管上也是个问题。因此，很多学校只是在一两个特别的教室（如用来教学研究展示的多媒体教室）中才配备。但经笔者观察，教师利用实物投影仪所要达到的以上目的，用摄像头就满足，也就是摄像头可以替代实物投影仪的功能。经笔者的实践，现
4、在的摄像头在清晰度上已经都能达到要求，最大的问题是放置的问题。因摄像头本身是为网络视频而设置的，整个的构架适合于水平摄像，而作为实物投影仪的替代，要实现的是竖直构架，如果在实际使用中是拿着使用，会很不方便，同时手的抖动也会影响清晰度。为解决这个难题，可将摄像头倒置悬挂在铁架台上使用，就完全达到要求（如图）。用摄像头替代实物投影仪有几个优势。一是其设备简单，可以方便地移动，在教室之间或办公室间移动不成问题。二是其价格低廉，有利于普及，一个摄像头只有几十块钱。三是获得方便，教师基本上本来就有，现在的电脑店等地方也随处可买，而铁架台是每个学校都有的，让学校的每个教室都有一个设备完全不成问题。四是体积
5、小，管理方便，在保管时只需要拿下上面的摄像头，可教师自己带回办公室，或放在学生处，都非常方便。五是方法简单，教师易上手，整个装置的重新搭建非常的简单，只需要插入USB接口即可，打开软件就可用，而且这个软件也是教师平时在使用的，不生疏，教师不会有抗拒心理。六是可视面积更大，在不方便移动被视物体时，只要有足够长的铁棒（或是两个铁架台衔接），就可通过移动摄像头来达到全程可视，而这是实物投影仪所不具备的。笔者在具体使用中发现，注意以下的问题能更好地使用摄像头。一是根据一般情况下所需页面的大小进行调焦，再将铁架台的高度调整好后固定，可以避免在以后的使用过程中因频繁地调焦而影响教学。二是在使用时不要通过我
6、的电脑再打开摄像头，因为这个位置屏幕太小，学生观看不清楚，最好是通过专门的摄像头软件（AMCAP）来打开，优势是功能丰富，特别是大小可调。三是对学生的练习需要进行点评时，可直接在纸面上书写，这学生非常清晰地看清教师的动作过程，特别是在科学的作图中，比在黑板上演示更加的形象，更加接近学生的做题实际。如在电路图的教学中能达到很好的效果。二、教学资料收集器学生在作业和考试等上面会出现一些错误，而很多错误往往是学生不理解或忽视的，要对其进行分析讲解。如果教师将这些错误用自己的语言来表述，就会丢失本来的许多信息，不能引起学生足够的重视，如学生写法上的问题，书写位置的问题，表达方式的问题等。将其错误原本地
7、呈现出来如果，可以将学生的试卷留在教师这里再一本本的呈现，但在实际操作中发现，如此做法不利于将问题进行归类整理，同时被点评的学生因身边无资料而影响上课的效果。另一种将学生的做题情况原本地记录下来的方式可以用相机进行拍摄记录，但在实际使用时会发现比较麻烦。一是你要将相机随时放在身边，作为相对贵重的东西来说，并不现实，同时也因相机的体积问题也不可能随时带。二是在拍摄时会因拍摄面积等问题要进行高度调焦等，拍摄数量一多就会发现很麻烦，会懒得操作，手也会酸麻。三是在每次拍摄后还要将照片重新输入电脑，手续繁琐，会妨碍教师工作的积极性。四是有许多其他的细节问题，如现在相机相素大，文件个头太大，在展示前要进行
8、缩小等处理。而摄像头在处理时，就避免了上述的问题。因其价格低廉，很普及，所以可以随处使用；因其高度的固定，只需要移动更换被拍摄物体即可，再多也不会感觉麻烦；因为是直接电脑连接拍摄的，像素也刚好，就不会有大小缩放，也不会出现上述重新输入电脑的问题。在拍摄收集时，最好用软件中的拍摄按键，而不要用摄像头上的拍摄按键，因为在使用中发现，按摄像头上的按键，会发生抖动而变得模糊。三、实验实时展示台实验中有许多细节在平时无法清晰地呈现给学生，影响了学生对问题的理解，而摄像头能很好地解决这一问题，提升教学效果。(一)演示实验中的作用。科学中许多的演示实验，现象的可见度不高，如铁和盐酸在试管中反应，观察气泡和颜
9、色的变化。因体积小，气泡少，颜色浅，除第一排学生外，其他的学生基本是看不到的。以往教师的处理方法是反应后，拿着试管在教室里转一圈来让学生看。这种处理方式有许多不足之处，一是学生观察很匆忙,停留的时间短，观察效果不理想。二是不具实时的特点，一些学生在看时往往没什么气泡了。三是会浪费学生时间，在到下面巡回展示的这段时间里，对每个学生来说，只有一小段时间是看现象的，其他时候都是无事可做的，效率低下。而要有效解决以上的问题，可以用摄像头展示就一目了然了。将反应的试管固定在铁架台上，调好焦距通过投影展示出来，现象非常的明显。在实际操作时.，要注意两点，一是在事先要调好焦距，特别是有一定高度的物体，如试管
10、，要选好聚焦的点，聚焦在要学生观察的点上，同时放的量也要很好的控制，不然会因高度变化，聚焦不准使画面模糊。二是尽可能在装置的设置上要进行些微调以适合于展示，如上面的实验，可以将试管变为小烧杯，更容易实现。(二)学生实验中的作用。在实验中，教师强调的操作规范等问题，学生虽然口头知道应当怎么操作，但自己操作时往往还是做自己的一套，而本身又没有意识到。如测小灯泡电功率实验时，学生都知道要将滑动变阻器的阻值调到最大处，但在实验时就会忘记了这点。要纠正学生的这些错误，就需要让学生的错误完全本原地暴露大家面前，才能引起学生的足够警觉。这时教师可以用USB的延长线，走到学生当中，让一组学生来操作展示，全体学
11、生进行评价，这非常有利于学生对于错误习惯的改正，会明白自身的错误。同样，也可以将学生正确的操作作为一种规范的范本来展示。通过这些方式可以极大的改进学生的实验操作和对实验的理解。（三）微观放大设备作用。对于微小物体的观察，摄像头还可以作为放大设备来使用。如在显微镜的使用中，看到那种程度才算是完成的，以往利用语言来表述会显得比较苍白。还有一些特殊的操作，学生无法每个都能完成，观察不到最终结果的。这时教师可将摄像头当作观察者的眼，将其投影在屏幕上，教师每个操作的动作及会出现的实验现象，学生可以观察的一清二楚，犹如学生的亲自操作，可以达到很好的教学效果。四、微课制作录入器现在微课越来越受到欢迎，对于微
12、课的制作，一般有两种方式。一种就是购买专门的设备和软件来进行制作，这种方式虽然专业，但所需的资金大,教师又要重新熟悉一种新的操作，对于推广造成一定的影响。第二种方式是利用手机等设备来进行录入，这种方式克服了前面的不足，制作可以随时进行，受到教师的欢迎。但在实际的操作中也碰到一定的问题，如手机拍摄时拿在手里容易抖动，会拍模糊了。要固定又十分不方便，还要考虑到手机的方向问题，摆放不正确在输入电脑时就会颠倒过来。最后还会碰到输入电脑制作的问题。如果将摄像头作为录入器，那就完全不一样。现在的摄像头都带有话筒功能，声音和图像可以同步录入结合，因为摄像头的可固定特性，完全避免了抖动的问题，由于录相是直录入
13、电脑的，避免了后期的转换输入电脑的麻烦。在实际的使用中效果非常不错，简单方便才具有可持续性。五、课堂教学研究仪教学设计在最初是一种教学设想，教师虽然在课堂中实施了最初的教学设想，但会陷入一个当局者迷的状态，因为讲授的教师和听课的学生其位置完全不同，其感受也是完全不一样的。教师在课堂中的感受无法替代学生在课堂中的感受。这时，我们可以将摄像头作为课堂教学的记录仪，以一个学生的角色来看教师的行为。教师通过观看录制的视频，以学生的视角来看自身的教学行为，从中得到一些平时得不到的信息，以新的角度重新审视自身的教学，从而达到教学相长的目的。在应用中你会发现，教师同仁说千遍，不如摄像放一遍，是一种很好的研究
14、教学方法。在进行记录时，要有事先的规划，从实用性的角度上讲，最好是选择一个片段来重点研究而非整节课来研究。这样做重点突出，又有当初的设想和想法，思考较深，有改进的动力和设想。同时，也做到高效性，因为在一节课上，所暴露的问题往往是具有共性的，一节课的关键片段，基本上能反应整个课的情况。如果采用整节课录入的形式，教师在回顾时会感到疲劳，长时间的操作一两次还可，次数一多，就不会去做了。要做持续的研究，突出重点，提高效率是关键。还要考虑的问题就是录入的角度问题，可以是对准黑板进行录制看教师自身的行为动作，也可以从讲台上往下，从听到教师的声音看学生的反应来对学生的听课效果做出判断。现代信息技术的发展使教育有了更强的辅助教学手段，教育要关注新技术的发展，更应当利用好成熟的普及技术，降低教育成本，提高教学效率。
