利用實(shí)時攝像、微課輔助提高分光計(jì)課堂教學(xué)效率

王天會 王丹 蘆明霞 李昂

摘要：分光計(jì)的調(diào)整和使用一直是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的課堂教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，本文從獨(dú)立學(xué)院學(xué)生能力基礎(chǔ)薄弱出發(fā)，分析現(xiàn)行分光計(jì)教學(xué)難點(diǎn)，并提出采用攝像頭實(shí)時拍攝和微課視頻做輔助分光計(jì)教學(xué)，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)，使得大部分學(xué)生在2個學(xué)時內(nèi)理解并能獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，有效地提高分光計(jì)實(shí)驗(yàn)的課堂教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞：分光計(jì);微課;課堂效率

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）10-0158-02

一、現(xiàn)行的分光計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在問題

（一）學(xué)生自身因素影響，在課堂上不能快速調(diào)節(jié)、完成實(shí)驗(yàn)

1.我校是廣東省的獨(dú)立學(xué)院，大部分學(xué)生的物理知識比較薄弱，認(rèn)為物理課程很難，對物理類課程沒有興趣，在思想上不具備主動學(xué)習(xí)的動力，在上實(shí)驗(yàn)課時完全是照抄照搬，按照教師演示完成實(shí)驗(yàn)，不主動動腦思考，不研究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、原理、儀器使用，教師不予演示則不會操作，遇到操作復(fù)雜、調(diào)節(jié)難度高的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目很難在規(guī)定時間完成。

2.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程涉及的內(nèi)容中有一些學(xué)生還沒有學(xué)習(xí)過，需要在實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)時自行查閱資料學(xué)習(xí)。但是由于學(xué)生課程任務(wù)繁重，課余時間較少，很少在預(yù)習(xí)時認(rèn)真學(xué)習(xí)，預(yù)習(xí)效率低，課堂上自然很難完成實(shí)驗(yàn)。[1-2]

（二）分光計(jì)實(shí)驗(yàn)本身調(diào)節(jié)難度高，很難在較短時間內(nèi)完成

1.分光計(jì)的調(diào)節(jié)過程主要是圍繞在望遠(yuǎn)鏡、平行光管、載物臺和儀器主軸相對位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。而我校使用JJY-1型分光計(jì)共有20多個功能旋鈕，所有的功能旋鈕在儀器調(diào)解中都有自己的作用，要求學(xué)生在短時間內(nèi)完全掌握每一個旋鈕的功能是比較困難的。

2.分光計(jì)調(diào)節(jié)是按照望遠(yuǎn)鏡、平行光管、光學(xué)元件的順序調(diào)節(jié)，如圖1所示。

在分光計(jì)調(diào)節(jié)過程中，儀器調(diào)節(jié)先后順序是不能錯的，邏輯性非常強(qiáng)，上一步調(diào)節(jié)不標(biāo)準(zhǔn)就會導(dǎo)致下一步調(diào)節(jié)看不到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。一步調(diào)節(jié)錯誤就會導(dǎo)致前面調(diào)節(jié)工作白做，例如望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦不好、粗調(diào)時候水平性不好都會影響反射十字的觀察，望遠(yuǎn)鏡調(diào)好后在調(diào)節(jié)平行光管、載物臺時要是調(diào)節(jié)“位置高低螺釘”，則導(dǎo)致前面調(diào)節(jié)全部要重調(diào)等。分光計(jì)調(diào)節(jié)需要花費(fèi)很長時間來研究，調(diào)節(jié)難度很大。

一般第一次使用分光計(jì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都很難在2個學(xué)時內(nèi)完成。針對分光計(jì)的使用和調(diào)節(jié)很多教師做了大量的研究工作，一般主要的研究方向就是如何能夠快速調(diào)節(jié)，快速找出反射十字等，去尋找簡便的調(diào)節(jié)方法。無論如何實(shí)現(xiàn)快速調(diào)節(jié)、改進(jìn)儀器調(diào)節(jié)方法，整個分光計(jì)的調(diào)節(jié)步驟和過程的煩瑣，分光計(jì)眾多功能螺釘?shù)挠洃?，學(xué)生調(diào)節(jié)時忘記調(diào)節(jié)步驟，忘記調(diào)節(jié)的要點(diǎn)還是不能避免，仍然影響學(xué)生按時完成。

（三）教師演示儀器操作時，同學(xué)看不清楚

1.雖然物理實(shí)驗(yàn)課程采取20人以內(nèi)的小班上課，但是實(shí)驗(yàn)儀器相對20人圍成一圈的尺度而言很小，教師進(jìn)行儀器操作演示時只有靠近教師的學(xué)生能看清楚實(shí)驗(yàn)儀器的操作細(xì)節(jié)，后面的同學(xué)看不見具體調(diào)節(jié)過程。

2.分光計(jì)調(diào)整是通過觀察望遠(yuǎn)鏡目鏡觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，而在演示時學(xué)生是看不到望遠(yuǎn)鏡的目鏡中的現(xiàn)象，演示效果不好。

二、提高分光計(jì)實(shí)驗(yàn)的課堂效率，分光計(jì)教學(xué)改進(jìn)措施

為了讓初次接觸分光計(jì)的學(xué)生快速完成實(shí)驗(yàn)，針對分光計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的困難做了如下改進(jìn)：

（一）分光計(jì)調(diào)節(jié)步驟多，學(xué)生自己操作時候忘記調(diào)節(jié)順序

因分光計(jì)調(diào)節(jié)步驟煩瑣，所以制成分光計(jì)調(diào)節(jié)流程圖，如圖2，放在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，學(xué)生調(diào)節(jié)時候可參考流程圖進(jìn)行調(diào)節(jié)，解決遺忘調(diào)節(jié)順序問題。

（二）調(diào)節(jié)步驟多，教師操作演示時效果不好

1.在講授儀器操作時，添加2個輔助攝像頭。一個攝像頭加裝在望遠(yuǎn)鏡目鏡上，實(shí)時顯示目鏡中所看到的圖像，另一個攝像頭用來拍攝分光計(jì)演示操作。教師操作演示時，利用攝像頭把拍攝的畫面實(shí)時使用投影幕展示。學(xué)生在座位上就可以直接看到教師的操作細(xì)節(jié)，結(jié)合自己面前的儀器，更容易理解操作的要點(diǎn)。

2.拍攝“儀器操作視頻”的微視頻方式輔助教學(xué)。針對分光計(jì)的調(diào)節(jié)中的難點(diǎn)、要點(diǎn)，制成一個個小視頻，專門講解要點(diǎn)、難點(diǎn)的調(diào)節(jié)原理、方法，共制成包括“分光計(jì)儀器介紹”、“儀器水平粗調(diào)”、“目鏡調(diào)焦”、“望遠(yuǎn)鏡物鏡調(diào)焦”、“一面有十字的調(diào)節(jié)方法”、“各半調(diào)節(jié)法”、“三棱鏡擺放和調(diào)節(jié)”、“平行光管調(diào)節(jié)”、“分光計(jì)讀數(shù)”、“光柵擺放與調(diào)節(jié)要點(diǎn)”等小視頻，放在教室的公共計(jì)算機(jī)上，學(xué)生實(shí)驗(yàn)時，隨時可以根據(jù)自身要求去查看。同時也通過互聯(lián)網(wǎng)，把視頻和調(diào)節(jié)流程圖共享給學(xué)生，學(xué)生就可以在自己的終端上下載觀看，學(xué)習(xí)相關(guān)知識。

三、總結(jié)

采用攝像頭、微視頻輔助課堂教學(xué)，在《分光計(jì)調(diào)節(jié)與使用》、《光柵衍射測波長》等實(shí)驗(yàn)中，90%的學(xué)生能夠在規(guī)定時間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)，相比改進(jìn)之前有很大的進(jìn)步，這種實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改進(jìn)方法有助于提高課堂教學(xué)效率，也提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，對于其他的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，也可以采用類似的辦法教學(xué)輔助，從而提高整個物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)效率，該方法具有可推廣性，是一種提高實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)效率的有效方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙偉，張權(quán)，鄭虹，等.分光計(jì)上物理實(shí)驗(yàn)分級設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)踐[J].物理實(shí)驗(yàn)，2017.37（1），33-38.

[2]崔振杰，張斯琪，李曉蕾，等.一種基于分光計(jì)測量透明液體折射率的新方法[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2016.29（4），67-69.

Improving Efficiency of Spectrometer Class by Real-time Photography and Micro-course

WANG Tian-hui，WANG Dan，LU Ming-xia，LI Ang

（Zhuhai College of Jilin University，Zhuhai，Guangdong 519040，China）

Abstract：Adjustment and use of spectrometer has always been the focus and difficulty in university physics experiments class teaching.Based on the instability of the students in independent college，this paper analyzes the difficulties of spectrometer in current class teaching，and proposes that the teaching aim of the spectrometer experiment can be achieved by using an additional，real-time video camera and micro course video.Most students can understand and experiment independently in 2 course hours.The efficiency of class teaching has been increased.

Key words：spectrometer;micro course;efficiency of class teaching