學(xué)生DIY作品實現(xiàn)教學(xué)創(chuàng)新設(shè)計

楊賢

隨著新課程教育改革的實施，物理實驗教學(xué)顯得尤為重要，而所有物理實驗的開展都離不開恰當(dāng)、合適的實驗器材，師生開發(fā)和研究適合課堂教學(xué)的實驗器材，既豐富了課堂教學(xué)，又對師生的動手創(chuàng)新能力的提高有積極的促進作用.本文以筆者在蘇科版八年級第四章《凸透鏡成像規(guī)律》教學(xué)中的幾個片段為依托，就學(xué)生DIY作品應(yīng)用于初中物理課堂實現(xiàn)教學(xué)設(shè)計，談幾點認識.

1學(xué)生DIY作品活動的實施

找到一件合適的DIY作品，輔助教學(xué)，有計劃、有針對性地選取，而不是盲目地隨意選擇，材料容易獲得，必須是與教學(xué)內(nèi)容相符合，能突出基本科學(xué)原理并切實可行的實驗器材.

在學(xué)習(xí)凸透鏡成像規(guī)律之前，讓學(xué)生DIY制作幻燈機.只需為學(xué)生準備好硬紙板，凸透鏡，小燈泡，干電池夾、開關(guān)、泡沫板等材料，通過一段錄好的視頻，指導(dǎo)學(xué)生完成.

學(xué)生自制幻燈機的過程中，會出現(xiàn)一些問題，然而這些問題在老師和家長的幫助下，每位同學(xué)都能夠完成作品，這使他們體驗到了一次成功的喜悅和滿足感.學(xué)生在制作幻燈機的時候不需要知道透鏡成像規(guī)律的知識，只需要按照圖紙制作.

學(xué)生制作完DIY作品后，教師給予激勵性評價和建議.并引導(dǎo)學(xué)生寫下制作過程和心得體會.DIY作品之所以能受到學(xué)生的歡迎，主要是學(xué)生們親自動手制作的，更加愛不釋手.這樣的活動大大提高了學(xué)生進一步研究作品原理的興趣.

2DIY作品實現(xiàn)創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計

“凸透鏡成像規(guī)律”探究本身對學(xué)生來說具有一定的難度，要記憶的規(guī)律很多，由于初二學(xué)生剛學(xué)物理，對概念理解和規(guī)律分析都有欠缺，但學(xué)生的求知欲很強，動手心情很迫切.筆者在構(gòu)思這堂課之前，最后選擇采用幻燈機的引入方式，并與學(xué)生DIY作品相結(jié)合.

【片段一】創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課

師：同學(xué)們，請看老師手中的字母F，它能發(fā)出紅色的亮光，請注意觀察，老師將它放進一個紙盒子里，請看屏幕上出現(xiàn)了什么？

生：一個倒立放大的顯示“F”光源的像.

師：這個紙盒是不是很神奇，誰能猜猜它到底是個什么樣的盒子，有誰知道？

生：它實際上是個幻燈機.

師：恭喜你，答對了.請問這個盒子里最重要的一個部件是什么？

生：凸透鏡.

師：幻燈機就是通過凸透鏡成像的裝置.課前，老師讓你們每個小組都制作了一個幻燈機，大家可以將它拿出來展示一下，你們的幻燈機能使用嗎？相信大家早已試過了，請大家用幻燈機成一個清晰的像在光屏上，觀察一下所成的像.非常好，大家都成功地完成了幻燈機的制作任務(wù).

點評筆者在這堂課上盡力充分挖掘?qū)W生DIY幻燈機作品這個素材：先讓學(xué)生觀察所成的像，幻燈機可以成一個放大倒立的實像，教會學(xué)生對成像性質(zhì)的描述.在上一節(jié)透鏡一課中學(xué)生用凸透鏡觀察遠處的物體和近處的物體，學(xué)生一般只能總結(jié)出兩種像，倒立縮小的實像和正立放大的虛像，教材對于幻燈機投影儀的介紹很少，即使介紹成像實例時也是一筆帶過，所以筆者認為在這里補充這個實驗，既可以增加學(xué)生的感性認識，又可以為后面介紹透鏡成像規(guī)律建立一個物理模型，并且這個模型是學(xué)生親自動手制作的，研究興趣非常大.

【片段二】提出問題、進行猜想

師：大家能試試使用自制的幻燈機將所成的像調(diào)大或者調(diào)小嗎？

介紹一下如何調(diào)節(jié)幻燈機，使像的大小改變？

生：拉伸紙盒，并且將幻燈機靠近屏幕，像就會縮小.

師：在拉伸紙盒的過程中，大家思考一下，我們改變了什么距離？底片到凸透鏡的距離我們把它稱為物距，（用大的幻燈機演示成像，讓學(xué)生來比較一下像的清晰程度）單單改變物距就行了嗎？大家注意觀察，這個像雖然變小了，可是它模糊了，要想得到清晰的像，我們還要將鏡頭靠近一些光屏.

點評這堂課引入的核心部分是調(diào)節(jié)幻燈機使原來所成的像變大或變小，這是學(xué)生對自制幻燈機進行研究的初體驗.通過調(diào)節(jié)，學(xué)生初步探究出拉伸紙盒物距變大，同時還要靠近光屏，使像變小的規(guī)律，進而得出透鏡成像的大小可能與物距和像距有關(guān)的猜想.

實驗探究過程中，筆者先幫學(xué)生細化了實驗步驟，從而一定程度上降低了學(xué)生理解凸透鏡成像規(guī)律的難度，進而得出凸透鏡成像規(guī)律.在本節(jié)課中，學(xué)生通過直觀體驗，發(fā)現(xiàn)問題，提出猜想，先學(xué)會找像，再學(xué)會找規(guī)律，使全體學(xué)生都能順利地完成探究全過程.

【片段三】課堂小結(jié)與評價

師：通過對凸透鏡成像規(guī)律的學(xué)習(xí)，你能說說自制幻燈機的成像原理是什么嗎？

生：f< u < 2f，成倒立放大的實像，v>2f.

師：一開始我們調(diào)節(jié)幻燈機成像大小，拉伸紙盒時，為什么所成的像就變小了？

生：因為物距增大，像距變小，像變小.

師：非常好，同學(xué)們請看這是一臺生活中的幻燈機，它可以將各種美麗的圖片成像在屏幕上，為了可以看到正立放大的圖像，我們將底片倒插入幻燈機.在使用時，先把屏幕上的像調(diào)整到需要的大小，再調(diào)節(jié)鏡頭的位置，直到這個像清晰為止.

師：通過這堂課的學(xué)習(xí)對你自制的幻燈機是否滿意，如何改進自己的幻燈機，大家可以討論一下，大膽地說出自己的想法.

生：我想讓幻燈機成像更加清晰.

生：想讓他成像更大，更亮.

生：我想做一個可以伸縮的鏡頭.

生：改變幻燈機的顏色，換不同厚度的凸透鏡對比，凸透鏡是會聚透鏡，越厚，會聚能力越強，會聚的光線更多，就能使像更清晰.

師：大家的設(shè)想非常好，要實現(xiàn)這些想法，一定要親自去動手實踐，這樣才能真正實現(xiàn)自己的創(chuàng)新.課堂是有限的，知識是無限的， 凸透鏡在生活中還有很多應(yīng)用，比如照相機，這些色彩絢麗的圖片就是用照相機拍攝的.學(xué)了這堂課，你能自制一架簡易照相機嗎？

點評在透鏡規(guī)律探究完成以后，筆者又讓學(xué)生再探究幻燈機，思考幻燈機成像的規(guī)律是什么？這一設(shè)計不僅做到了前后呼應(yīng)，還讓學(xué)生將成像規(guī)律和實例自然結(jié)合，讓學(xué)生覺得透鏡成像規(guī)律是非常有用的，通過學(xué)習(xí)這個規(guī)律，學(xué)生可以解釋生活中很多透鏡成像的現(xiàn)象.筆者設(shè)計的第二個問題是此次探究的升華：“對你所制作的幻燈機滿意嗎？想想你可以如何改進自己的幻燈機.”其實，這個問題筆者早已在前面的學(xué)習(xí)中埋下伏筆，讓學(xué)生用了不同焦距的凸透鏡進行探究，凸透鏡成像是不是也與焦距的長短有關(guān)呢？雖然這個問題可以放在下節(jié)課探究，不過已經(jīng)有學(xué)生在談到自己改進意見的時候就想到用不同焦距的凸透鏡進行觀察對比了.

下課前，筆者給學(xué)生布置制作照相機的任務(wù)，學(xué)生非常興奮，躍躍欲試，正好在此時激發(fā)他們的創(chuàng)造發(fā)明的渴望，讓他們積極動腦動手.另外，自制的照相機和幻燈機，都是一個可以拉伸的紙盒，但一個是物距在紙盒里，一個是像距在紙盒里，這個現(xiàn)象只有在學(xué)生親自動手實踐制作以后，才能真正理解.同時，自制照相機為下一節(jié)課學(xué)習(xí)照相機和眼球又建立了一個生動的物理模型.

總之，學(xué)生通過課堂和課外的DIY體驗，所表現(xiàn)出的

創(chuàng)新的愿望都非常強烈.相信通過教師的積極引導(dǎo)，以及充分挖掘教材本身的創(chuàng)新元素，開發(fā)DIY物理實驗，充分利用生活中的資源.通過所有一線物理教師的努力，在不久的將來，我們所培養(yǎng)的學(xué)生中間肯定會誕生很多科學(xué)家、發(fā)明家.