單擺演示實驗的改進等

汪 英

高二物理課本(人民教育出版社)第九章第四節“單擺”中有兩個演示實驗，一是“沙擺實驗”。用實驗顯示單擺的振動圖像。證明簡諧運動；二是教材通過定性演示，證明單擺的周期(在擺角很小)跟振幅和擺球質量無關而只跟擺長有關的基礎上，給出單擺的周期公式。我在教學中對實驗器材進行了改進，方便了教學，節省了時間，方法步驟如下：

實驗一：漏斗的制作

可以找稍硬一點的紙，用圓規畫一個半徑為7cm左右的圓，取四分之一備用。留出粘貼邊后(如圖1)，分成等距的三份，標出標記。把邊卷起像超市買的紙杯邊緣一樣，粘上后，在漏斗邊等距的三點用細線系住。找好平衡后系個平衡點，再用一根細線拴牢(如圖2)，這個簡易的漏斗就做好了。漏斗口直徑為三四毫米左右。

取細而干的河沙，先篩篩挑出大石子。讓沙子從漏斗中過一遍，能順暢流出則說明沙子篩好了。

使用過程：準備一張白紙，長些，讓學生手提漏斗不動，教師拉動漏斗較小的偏角，然后釋放，同時拉動白紙。即可在白紙上留下沙跡。

用途：(1)方法簡單，易操作，可用于學生自制分組討論研究，解決儀器少的問題。

(2)用于學校器材不完善的教師自制演示。

(3)可用于觀察沙跡，明顯看到中間沙子稀疏。兩端沙子密集。

實驗二：單擺的制作

取一個帶孔的鐵架臺，我校采用的是五孔的鐵架臺，同時拴三根擺長0.7m左右的單擺，拴兩個鐵球，一個塑料球。可根據具體情況把懸點固定即可。拴球時線的間隔應大干球的直徑多一些，防止球在擺動過程中碰撞，但不能過大，不便于觀察。(自制簡易推球裝置如下)

使用過程：(1)實驗順序應有先后。調節擺長較困難。花費時間長，課上演示時間較長，所以用控制變量法研究周期(在擺角很小)跟振幅和擺球質量無關而只跟擺長有關時，提前把三根細線調成等長的。先演示擺長相同、質量不同的擺球拉到同一高度釋放：線長不變，再演示兩個質量相等的鐵球從不同高度釋放：最后演示擺長不同，兩個鐵球從某一高度同時釋放的過程。

(2)釋放時用手拿小球操作，易使小球有初速度，釋放不同時，還可能做圓錐擺。a.演示擺長相同，質量不同的擺球拉到同一高度釋放時，可以用黑板擦背，但球易左右晃動(垂直擺線的方向)。等一會后現象明顯，同步運動，說明質量與周期無關。b.線長不變，再演示兩個質量相等的鐵球從不同高度釋放時，我用膠水和墨水盒做了個簡易推球裝置。如圖3所示：可以達到同時釋放，無初速度。邊長越小，則偏角相差越小。c.演示擺長不同，兩個鐵球從某一高度同時釋放時也可用此簡易裝置，只要繩長的差值不大于“挖空”的最長距離就可以了。注：面對單擺，右手拿柄，使兩球同時向左有偏角，兩球放在圖3挖空的“右手”位置；反之。左手拿柄，使兩球同時向右有偏角，兩球放在圖3挖空的“左手”位置。

“工欲善其事，必先利其器”。這兩個簡單的裝置，取材方便，制作時花費點時間，但上課時卻能提高效率。

提高學生課堂參與度實現課堂教學最優化

周曉亮

摘要：小學數學教學過程中，著力為學生創設學習情境。通過新舊知識遷移、動手實踐操作、認識沖突、因材施教等手段。積極引導學生的參與積極性和意識，從而激發學生學習的欲望，學習數學的信心與決心，實現教學過程最優化。

關鍵詞：知識遷移；動手操作；認識沖突；因材施教；參與度

小學數學教學過程是指學生在教師的指導下，積累最基礎的數學知識。更在于使其轉化為學生的個人經驗，發展能力的過程。因此教師在實際教學過程中要徹底摒棄和擺脫傳統的“填鴨式”教學。把主要經歷放在如何創設學習情境，提供信息，引導學生積極思維上，其關鍵是增強學生的參與的積極性及學生的參與意識，提高學生的課堂參與度。

一、利用原有的知識和能力，提高學生課堂參與的積極性

奧蘇伯爾認為：學生是否能吸取到新的信息與學生認知結構中已有的有關概念和經驗有很大關系。數學學科有其嚴密的系統性和邏輯性，大多數數學知識點都有其前期的基礎、后期的深化和發展。給學生必要的知識和技能的準備是學生積極參與數學課堂教學的必要條件，因此，在數學教學過程中，教師應把所學的抽象的數學知識作適當的“處理”，如把新知識通過難度下降，使新知識變成學生似曾相識的問題，激發學生解決問題的欲望；或找準新舊知識的連接點。學生在學習數學中完全陌生的內容是很少見的，對學習的內容總是既感到熟悉，又感到陌生。要讓學生在新舊知識的比較中找出共同點與區別點。順利地完成正遷移。如我在講異分母分數加減法時，就充分利用已學過的同分母分數加減法作引導。

啟發學生思考：(1)能不能把式子分數直接相加?(2)可以怎么計算?然后讓學生獨立完成。教師通過這樣的處理，積極地引導學生參與算法的探究過程，能使學生充分利用已有的同分母分數加減法和通分的知識，學會異分母分數加減法的計算方法。

二、引導動手操作，提商學生課堂參與興趣

課堂教學是師生多邊的活動過程。教師的“教”是為了學生的“學”。優化課堂教學的關鍵是教師在教學過程中積極引導學生最大限度地參與，讓學生動手操作、動眼觀察、動腦思考、動口表達。動是孩子的天性。動手操作會激起學生學習的興趣。因此，教師必須強化學生的參與意識，主動為學生參與教學過程創設條件、創設情境。例如教學“長方體的特征”這一課，我主要設計了以下幾個環節：

(1)首先教師出示若干個物體的包裝盒，讓學生先對他們進行分類，并敘述自己的分類理由。

(2)教師拿起一個每個面都是長方形的盒子，讓學生觀察，觸摸長方體有什么特征。

(3)通過學生的總結，教師歸納總結出長方體、正方體的所有特征。

(4)讓學生用橡皮泥做頂點、長短不同的細木棒做棱，4人一個小組合作制作一個長方體、一個正方體。

通過這樣的設計，將操作、觀察、思維與語言表達結合在一起。不僅使學生參與教學的整個過程，而且還啟迪了思維發展，達到了數學教學使學生既長知識又長技能的目的。

三、設置認知沖突，提高學生課堂參與的欲望

學生的參與欲望是一個不容忽視的因素，而學生的認知沖突是學生學習動機的源泉，也是學生積極參與思維學習的原因。所以，教師在教學中要不斷設置認知沖突，激發學生的參與欲望。如我在講梯形面積時，首先引導學生操作，既豐富了學生的感性認識，又使他們積累了生動的表象。其次。引導舊知，“再現”平行四邊形、三角形面積推導過程，達到遷移。最后作嘗試，有的同學將梯形做成三角形和平行四邊形；有的用割補方法將梯形轉化為長方形、三角形、平行四邊形等。再如“長方形、正方形的面積”這一課的教學，先出示12個大小相同的邊長為1cm小正方形，擺一個大長方形，問學生有幾種擺法?然后再接著問長方形的面積與什么有關?有什么關系?你能驗證嗎?通過這樣設問，層層深入，不斷設置認知沖突，使學生始終處于一個不斷發現問題和解決問題的過程之中，有助于激發學生的求知欲望和參與欲望。

四、因材施教，提高學生課堂參與的信心

面向全體學生，讓每個學生都參與到整個學習活動中去。同時又要注意學生個性的發展。這是大面積提高教學質量的前提。那種以相同的目標，同樣的速度，教師講學生聽的教學，表面上好像面向了全體學生，實質上并沒有讓學生的能力得到主體性的發展。因為學生存在個性差異，所以在課堂上必須做到“上不封頂，下要保底”。在教學中，我針對各種教學內容，精心設計課堂練習，讓不同認知水平的學生從實際出發，有題可做。如，在教學分數應用題時，出示了這樣四個題目：

(1)車站堆放36噸貨物，運走了3／10，運走了多少噸?

(2)車站堆放一批貨物，運走了3／10，恰好是10.8噸，這批貨物有多少噸?

(3)車站堆放一批貨物，運走了3／10，還剩25.2噸。這批貨物有多少噸?

(4)車站堆放一批貨物，第一次運走了全部的1／10，第二次運走了全部的1／10，共運了7.2噸，這批貨物有多少噸?

在練習時，讓學習程度中下等的學生做第(1)(2)題，中上水平的同學在做完(1)(2)題后，再開動腦筋做第(3)(4)題。這樣。不僅使多數學生能“吃得了”。而且使少數學生能“吃得飽”。這樣的分層練習不但在課堂上進行，在課后的練習中，我也采用這樣的方法。有能力、學習好的留一些難題，中下等的學生留一些較簡單的習題。這樣真正達到了“保底不封頂”的效果，學生學習的主動性、創造性得到了發揮，各層次的學生都能參與到教學過程之中。

總之，在教學過程中，教師要充分調動起學生的學習積極性，創造良好的問題情境和學習氛圍，激發學生學習欲望與學好數學的信心與決心，使學生積極主動地參與到教學的整個過程中。從而提高學生學習數學的思維能力，實現教學過程最優化。