王小容++王鋒

1引言

自制教具是培養(yǎng)學生將知識應用于實踐的第一步，在物理學中具有很重要的作用，是激發(fā)學生物理學習興趣的有效手段。物理教學從8年級開始，學生接觸了光的反射實驗之后，對物理實驗有了初步的感性認識。接下來學生面臨的第一個比較完整的科學探究實驗是《探究平面鏡成像的特點》。這個實驗是學生學習科學探究的開始，也是培養(yǎng)學生探究能力的第一堂課，要讓學生在學習基礎知識的同時，初步了解科學探究的過程與方法。但是，此時的學生正處于由形象思維向抽象思維轉變的過渡時期，需要借助看得見的現(xiàn)象去理解抽象的物理知識。學生對于平面鏡成像的特點只是有了初步的了解，所以需要花費更多的時間去引導學生思考平面成像的特點，需要在思考的過程中知道科學探究的方法。在這樣的情況下，課堂效率要提高，就需要對課本中使用的教學器材進行改進。以下是筆者對平面鏡實驗裝置的改進過程。2在教學與實踐中發(fā)現(xiàn)問題并總結經驗在課本中，探究平面鏡成像的特點實驗中所用的教具是蠟燭。根據筆者多年的教學實踐發(fā)現(xiàn)，用蠟燭進行實驗有很多不便之處。在實驗中，首先在桌面上鋪上白紙，然后將蠟燭擺在白紙上，接下來點燃一只蠟燭，用另外一只蠟燭去確定像的位置。

在學生實驗中，經常會出現(xiàn)一些問題，如：

（1）蠟燭在燃燒過程中燭焰容易擺動，造成物像不容易重合，給學生的觀察帶來不便，浪費了時間；

（2）蠟燭燃燒的火焰是明火，學生在做實驗時容易燒到手或者頭發(fā)，甚至引發(fā)火災事故，存在一定的安全隱患；

（3）蠟燭燃燒會產生煙霧，當全班學生同時做實驗時，教室內的空氣污染嚴重，容易影響師生的健康；

（4）做實驗時蠟燭的擺放不穩(wěn)定，容易傾倒，給實驗操作帶來不便；

（5）蠟燭在實驗過程中燃燒后變短，導致2只蠟燭不能保持相同的大小，不利于比較物像間的大小關系；

（6）蠟燭的直徑相對較大，給確定物像的位置帶來麻煩；

（7）學生在確定物像的位置用筆去描繪蠟燭的位置時，容易移動蠟燭，而且描出來的是一個圓圈，這樣用直尺在測量物距與像距時存在較大的誤差；

（8）蠟燭長時間存放，容易變形，不利于循環(huán)使用。這些問題長期存在于物理實驗教學中，應進行改進。

3設計方案，自制教具

通過長時間的選材、設計、制作，并不斷的修改、調整設計方案，最終確定了實驗器材的改進方案。其中，設計制作時間最長的是自制的電子蠟燭。

最初的設想是用LED燈代替燭焰做光源，后來發(fā)現(xiàn)光源太散，就在LED燈的外面套上一個透明燈罩，結果燈光太暗，又繼續(xù)更換，最后選定用類似于蠟燭光源的圓形燈泡做光源，克服了燭焰的缺陷。

在燭身的設計上，使用廢棄的線管和針筒組合而成，既節(jié)省材料又環(huán)保，還解決了蠟燭變形的問題。

在底座設計上，通過在底座中加入磁體，并在桌面鋪上磁性底板，增強了裝置的穩(wěn)定性，使電子蠟燭在實驗過程中不易傾倒，同時也保證了燈泡的安全。將底座設計成指針式底座，并將白紙設計成帶有刻度的坐標紙。在實驗時通過指針式底座在標有刻度的坐標紙上定位，解決了學生描點困難和測量誤差大的問題。

最后為了使實驗效果更加明顯，對玻璃板也做了特殊的處理，通過在玻璃板表面貼上高清的汽車貼膜，使成像更加清晰。

設計初步完成，但是在器材改進后，使用時發(fā)現(xiàn)電子蠟燭燈泡以下部分不發(fā)光，導致成像不清晰，于是在針筒中放入發(fā)光物體，并且在其表面貼上反光紙解決了這個問題。

4在應用中讓設計升級

整個教具的設計解決了在實際教學中出現(xiàn)的各種問題，而且低成本，便于推廣使用。為了讓改進的器材方便攜帶，經過努力研究，最后將整套的裝置改進設計成探究平面鏡成像特點的實驗箱。實驗箱的內部利用玻璃夾板支架使玻璃板在實驗過程中保持與桌面垂直，為了讓學生觀察到玻璃板傾斜的現(xiàn)象，設計了幾個支點讓玻璃支架可以旋轉。在實驗箱底部采用磁性金屬板放在設計的坐標紙下面，既美觀又可以讓自制蠟燭穩(wěn)定的放在平面上。設計好的坐標紙有助于蠟燭定位，便于學生準確的讀取數(shù)據。在實驗箱中的邊緣設計了一個電池盒解決了電源問題，達到了隨時根據需要更換電源的目的。實驗箱的每個面都是用合頁連接的，當實驗箱打開時成為實驗操作臺，合上時所有的實驗器材合理地分布在實驗箱的每一個位置，方便攜帶和推廣。在改進的過程中，學生積極參與，出謀劃策，與教師一起體驗自制教具的過程。實驗器材改進后，便于學生操作和觀察，節(jié)約了更多的課堂時間供學生思考、討論和交流。

在實驗教學中應用新器材完善實驗操作及效果，并且讓學生感知創(chuàng)新的思路和過程，才是最終的目標。教師只是起到拋磚引玉的作用，課堂真正的主人是學生，如何體現(xiàn)學生的主體地位是教師需要攻克的一個難題。在教學中，針對此節(jié)課知識的特點，筆者步步為營，引導學生突破難點，思考器材的改進方法。5通過理論與實踐相結合培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識通過展示用過的2只蠟燭，讓學生觀察此時的2只蠟燭已經長短不一，學生分析出用蠟燭做實驗不利于比較物像間的大小關系，學生自然就會思考使用其他物體進行實驗。引導學生繼續(xù)討論蠟燭容易傾倒、不好定位和測量誤差較大等問題，形成共識，最后改進實驗。在這樣的討論過程中，學生參與其中，成為學習的主人，教師只是起到引導和監(jiān)督的作用。最后在學生實驗的過程中，讓學生用原來的器材和新的器材進行對比實驗，親身體會改進實驗帶來的益處，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，激發(fā)他們創(chuàng)新的欲望。

教師在學生實驗時，用手機投影將學生的實驗過程在大屏幕上進行直播，可以起到督促的作用，也讓學生在實驗中更有緊迫感和新鮮感，以此刺激學生多思考。同時還能及時拍攝下學生在實驗過程中的規(guī)范操作和不足之處，為后面的交流、評估提供素材。這樣整個實驗過程完成后留有素材提供學生參考，學生在以后的實驗過程中就會更加認真，更加集中注意力，并且更加有責任心。讓學生在實驗過程中有壓力，有成就感，只有這樣的學習氛圍才能使學生的學習毅力更加堅定，學習效率更加高效。

6結語

好的開始是成功的一半，探究平面鏡成像的特點實驗是物理實驗的一個真正的開端。在教學時必須精心設計這堂課，就算多花半個課時也要讓學生體會到物理實驗的樂趣，初步了解到探究的過程與方法，培養(yǎng)學生交流協(xié)作的能力，激發(fā)他們做實驗的興趣和創(chuàng)新的欲望。

實驗是讓學生體會到學習物理樂趣的主要途徑，在物理實驗比較成熟的基礎上，需要在實踐中不斷地發(fā)現(xiàn)問題，然后結合實際對實驗進行改進和創(chuàng)新，這個過程在初中階段主要靠教師完成，因為初中的學生從時間分配和能力上都比較欠缺，主要培養(yǎng)創(chuàng)新意識，激發(fā)創(chuàng)新欲望。在培養(yǎng)初中學生的創(chuàng)新意識時，可以通過讓他們參與教師的創(chuàng)新過程來落實，然后隨著他們知識的增長和能力的提高，慢慢的嘗試動手做小制作甚至是小發(fā)明，開辟出自己的一片天地。隨著時間的推移，課堂教學效率越來越高，校園學習氛圍越來越濃厚，國家的全民素質越來越高，全世界的科技水平也會不斷提高。教育是一個民族最根本的事業(yè)，一線教師更是決定教育教學質量的關鍵。教師的水平直接決定了學生能力培養(yǎng)的高度。作為物理教師更應該重視自身各項能力的提高，通過自制完教具給學生的學習帶來更多的樂趣的同時，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。endprint