学生DIY作品实现教学创新设计

杨贤

随着新课程教育改革的实施，物理实验教学显得尤为重要，而所有物理实验的开展都离不开恰当、合适的实验器材，师生开发和研究适合课堂教学的实验器材，既丰富了课堂教学，又对师生的动手创新能力的提高有积极的促进作用.本文以笔者在苏科版八年级第四章《凸透镜成像规律》教学中的几个片段为依托，就学生DIY作品应用于初中物理课堂实现教学设计，谈几点认识.

1学生DIY作品活动的实施

找到一件合适的DIY作品，辅助教学，有计划、有针对性地选取，而不是盲目地随意选择，材料容易获得，必须是与教学内容相符合，能突出基本科学原理并切实可行的实验器材.

在学习凸透镜成像规律之前，让学生DIY制作幻灯机.只需为学生准备好硬纸板，凸透镜，小灯泡，干电池夹、开关、泡沫板等材料，通过一段录好的视频，指导学生完成.

学生自制幻灯机的过程中，会出现一些问题，然而这些问题在老师和家长的帮助下，每位同学都能够完成作品，这使他们体验到了一次成功的喜悦和满足感.学生在制作幻灯机的时候不需要知道透镜成像规律的知识，只需要按照图纸制作.

学生制作完DIY作品后，教师给予激励性评价和建议.并引导学生写下制作过程和心得体会.DIY作品之所以能受到学生的歡迎，主要是学生们亲自动手制作的，更加爱不释手.这样的活动大大提高了学生进一步研究作品原理的兴趣.

2DIY作品实现创新教学设计

“凸透镜成像规律”探究本身对学生来说具有一定的难度，要记忆的规律很多，由于初二学生刚学物理，对概念理解和规律分析都有欠缺，但学生的求知欲很强，动手心情很迫切.笔者在构思这堂课之前，最后选择采用幻灯机的引入方式，并与学生DIY作品相结合.

【片段一】创设情境，导入新课

师：同学们，请看老师手中的字母F，它能发出红色的亮光，请注意观察，老师将它放进一个纸盒子里，请看屏幕上出现了什么？

生：一个倒立放大的显示“F”光源的像.

师：这个纸盒是不是很神奇，谁能猜猜它到底是个什么样的盒子，有谁知道？

生：它实际上是个幻灯机.

师：恭喜你，答对了.请问这个盒子里最重要的一个部件是什么？

生：凸透镜.

师：幻灯机就是通过凸透镜成像的装置.课前，老师让你们每个小组都制作了一个幻灯机，大家可以将它拿出来展示一下，你们的幻灯机能使用吗？相信大家早已试过了，请大家用幻灯机成一个清晰的像在光屏上，观察一下所成的像.非常好，大家都成功地完成了幻灯机的制作任务.

点评笔者在这堂课上尽力充分挖掘学生DIY幻灯机作品这个素材：先让学生观察所成的像，幻灯机可以成一个放大倒立的实像，教会学生对成像性质的描述.在上一节透镜一课中学生用凸透镜观察远处的物体和近处的物体，学生一般只能总结出两种像，倒立缩小的实像和正立放大的虚像，教材对于幻灯机投影仪的介绍很少，即使介绍成像实例时也是一笔带过，所以笔者认为在这里补充这个实验，既可以增加学生的感性认识，又可以为后面介绍透镜成像规律建立一个物理模型，并且这个模型是学生亲自动手制作的，研究兴趣非常大.

【片段二】提出问题、进行猜想

师：大家能试试使用自制的幻灯机将所成的像调大或者调小吗？

介绍一下如何调节幻灯机，使像的大小改变？

生：拉伸纸盒，并且将幻灯机靠近屏幕，像就会缩小.

师：在拉伸纸盒的过程中，大家思考一下，我们改变了什么距离？底片到凸透镜的距离我们把它称为物距，（用大的幻灯机演示成像，让学生来比较一下像的清晰程度）单单改变物距就行了吗？大家注意观察，这个像虽然变小了，可是它模糊了，要想得到清晰的像，我们还要将镜头靠近一些光屏.

点评这堂课引入的核心部分是调节幻灯机使原来所成的像变大或变小，这是学生对自制幻灯机进行研究的初体验.通过调节，学生初步探究出拉伸纸盒物距变大，同时还要靠近光屏，使像变小的规律，进而得出透镜成像的大小可能与物距和像距有关的猜想.

实验探究过程中，笔者先帮学生细化了实验步骤，从而一定程度上降低了学生理解凸透镜成像规律的难度，进而得出凸透镜成像规律.在本节课中，学生通过直观体验，发现问题，提出猜想，先学会找像，再学会找规律，使全体学生都能顺利地完成探究全过程.

【片段三】课堂小结与评价

师：通过对凸透镜成像规律的学习，你能说说自制幻灯机的成像原理是什么吗？

生：f< u < 2f，成倒立放大的实像，v>2f.

师：一开始我们调节幻灯机成像大小，拉伸纸盒时，为什么所成的像就变小了？

生：因为物距增大，像距变小，像变小.

师：非常好，同学们请看这是一台生活中的幻灯机，它可以将各种美丽的图片成像在屏幕上，为了可以看到正立放大的图像，我们将底片倒插入幻灯机.在使用时，先把屏幕上的像调整到需要的大小，再调节镜头的位置，直到这个像清晰为止.

师：通过这堂课的学习对你自制的幻灯机是否满意，如何改进自己的幻灯机，大家可以讨论一下，大胆地说出自己的想法.

生：我想让幻灯机成像更加清晰.

生：想让他成像更大，更亮.

生：我想做一个可以伸缩的镜头.

生：改变幻灯机的颜色，换不同厚度的凸透镜对比，凸透镜是会聚透镜，越厚，会聚能力越强，会聚的光线更多，就能使像更清晰.

师：大家的设想非常好，要实现这些想法，一定要亲自去动手实践，这样才能真正实现自己的创新.课堂是有限的，知识是无限的， 凸透镜在生活中还有很多应用，比如照相机，这些色彩绚丽的图片就是用照相机拍摄的.学了这堂课，你能自制一架简易照相机吗？

点评在透镜规律探究完成以后，笔者又让学生再探究幻灯机，思考幻灯机成像的规律是什么？这一设计不仅做到了前后呼应，还让学生将成像规律和实例自然结合，让学生觉得透镜成像规律是非常有用的，通过学习这个规律，学生可以解释生活中很多透镜成像的现象.笔者设计的第二个问题是此次探究的升华：“对你所制作的幻灯机满意吗？想想你可以如何改进自己的幻灯机.”其实，这个问题笔者早已在前面的学习中埋下伏笔，让学生用了不同焦距的凸透镜进行探究，凸透镜成像是不是也与焦距的长短有关呢？虽然这个问题可以放在下节课探究，不过已经有学生在谈到自己改进意见的时候就想到用不同焦距的凸透镜进行观察对比了.

下课前，笔者给学生布置制作照相机的任务，学生非常兴奋，跃跃欲试，正好在此时激发他们的创造发明的渴望，让他们积极动脑动手.另外，自制的照相机和幻灯机，都是一个可以拉伸的纸盒，但一个是物距在纸盒里，一个是像距在纸盒里，这个现象只有在学生亲自动手实践制作以后，才能真正理解.同时，自制照相机为下一节课学习照相机和眼球又建立了一个生动的物理模型.

总之，学生通过课堂和课外的DIY体验，所表现出的

创新的愿望都非常强烈.相信通过教师的积极引导，以及充分挖掘教材本身的创新元素，开发DIY物理实验，充分利用生活中的资源.通过所有一线物理教师的努力，在不久的将来，我们所培养的学生中间肯定会诞生很多科学家、发明家.