把創新的風景帶進課堂

邱榮生

摘要：本文分析了不重視實驗教學的現狀，無視現實照搬教材進行實驗的弊端，闡述了創造性地利用廢舊材料自制教具進行實驗教學的優點.以光的傳播的實驗設計為例，自制教具進行實驗使光的直線傳播現象直觀，效果明顯.大大地提高了學生學習物理的興趣，體驗到了學習的快樂，同時也讓老師感受到作為具有創新精神教育者的快樂和幸福.

關鍵詞：光的傳播；自制教具；實驗改進

由于受應試教育的影響，物理實驗教學在一些中學流于形式，“教師做、學生看”、“教師準備好、學生照書做”、“教師講實驗、學生背實驗”的現象極為普遍.[1]這或許就是現在很多物理老師對待實驗教學的態度現狀的寫照，特別是不在新課標（2011版）學生必做實驗說明目錄中的，對于這類實驗，只是依照課本照書念念.與之帶來的“抱怨物理難教”、“學生成績上不去”、“學生厭學、對物理缺乏興趣”等一系列消極影響.客觀因素又歸咎學校實驗室的器材不足、不齊、與教材不配套.誠然，這些客觀因素的確對于我們開展實驗教學有障礙.殊不知在新課標（2011版）“實驗室課程資源的開發”中已提倡“除專門配備的儀器外，應提倡師生利用身邊的物品、器具、材料等進行物理實驗.利用日常物品做實驗，不但具有簡便、直觀等優點，而且有利于學生動手能力和創新意識的培養.” [2]毋庸置疑，作為新時代的老師，需要如柳傳志指出聯想的成功關鍵就在于專注，要用專注的精神對待我們的教學，把教學當作事業來做.尤其是要用專注的精神投入到實驗教學，沒有器材的，自制教具，可以開發實驗課程資源，創造性地使用教材.

1教材上光的直線傳播實驗設計的疑義

很多教師在上八年級上冊第三章第1節的內容“光的傳播”（教科版）時，往往是按照課本里的實驗設計來進行教學.按照課本中給出實驗現象的圖片，來設計的光的直線傳播和反射，直接在空氣中進行這一實驗.事實上是不能看到直線傳播的紅色激光束的.根據“丁達爾現象”在光的傳播過程中，照射到微粒時，如果微粒的線度大于入射光波長很多倍，則發生光的反射；如果微粒的線度小于入射光波長，則發生光的散射；這時觀察到的是光環繞微粒而向其四周放射的光，稱為散射光.[3] 在空氣中雖也能產生散射，但是較微弱.故按照課本上的圖片來設計是不能看到激光束的，實驗現象幾乎沒有.由于一方面內容本身比較簡單，教學過程演變成老師來說實驗過程，學生通過看圖來分析實驗現象，同時再舉生活中的實例，得出實驗結論.如此的教學對學生的感官沒有刺激，也沒有印象，激發探究的興趣更是無從談起.如此的課堂老師是省時省力了，但教學效果卻是蒼白無力.

2自制教具，凸現效果

北京市廣渠門中學馮長喜教授在“國培計劃（2011年）”——江西省農村中小學骨干教師培訓中主講《初中物理實驗教學》中：“國際上通常把自制教具稱為‘無價、或‘廉價教具，這種稱呼指花錢少，不是指教具的使用價值低.相反，國外教育界人士非但不小看這‘無價、或‘廉價，卻非常推崇，廣為提倡.”、“作為引入的實驗是關鍵.”這“國外推崇、提倡自制教具”的觀點以萬馬奔騰之勢流入并融入了血液里，很自然的一個想法從腦海深處產生：“‘光的直線傳播的實驗設計要改革，不能總是因循守舊，要用創新的理念去指導我們的教學，用自制的教具，給學生呈現具體的實驗現象，讓學生成為最幸福的人.”

改進后的實驗設計如下：

實驗器材：

廢熒光燈管﹙30W或36W﹚1支、鐵架臺﹙含鐵夾﹚3個、激光筆、一小段蚊香（或祭禮祀用的香）、打火機、透明膠帶

實驗步驟：

（1）對廢熒光燈管﹙30W或36W﹚進行改裝，用工具把燈管兩頂的鋁制金屬燈頭撬開，注意一定不要把燈管的玻璃弄碎.（這個準備工作比較麻煩，不能讓學生做，老師進行這一準備時一定要注意方法和安全，避免因燈管玻璃破碎而扎到自己的雙手.）

（2）在廢熒光燈管里放上點燃的蚊香（用蚊香有時不太好收集煙霧，因為熒光燈管的直徑比較小，操作不是很方便.在農村另外一種祭祖用的香，如筷子一樣長，可以用它來代替，操作方便.點燃兩支香，可以伸到燈管里，這樣煙霧就好收集.）讓燈管里充滿蚊香的煙霧.同時，在燈管兩端粘上透明膠帶，并在中間燒個直徑d=8mm的圓洞﹙洞口的規格視激光筆的直徑大小而定，比激光筆的直徑略大，但不能太大，以防蚊香產生的煙霧中洞口跑掉.﹚.

（3）在水平位置上，用2個鐵架臺中的鐵夾固定廢熒光燈管.在同一水平高度的位置上，用鐵架臺固定激光筆，使激光筆的光線能經熒光燈管射出.如下圖1：

（4）按下激光筆的開關，讓激光筆發射出的光線穿過熒光燈管用膠帶留的洞口，觀察到熒光燈管有一條紅色的激光束﹙如圖2﹚，非常清晰.實驗效果非常明顯，給學生帶來了強烈的視覺沖擊，留下了深深的印象.

得出初步結論：光在同種均勻介質中是沿直線傳播.

光在不均勻介質中不是沿直線傳播的實驗設計

在進行完第4步之后，我們可以在原有器材的基礎上在激光筆的下方放置一個酒精燈并點燃，如圖3所示：

實驗現象：熒光燈管中可以看到紅色的激光束在晃動，同時白色的墻壁上紅色的斑點也在晃動.

現象分析與結論：酒精燈在激光筆的下方加熱，使周圍的空氣溫度升高，造成空氣密度不一樣、不均勻，通過在白色的墻壁上紅色斑點的晃動，可以推理出此時光不是沿直線傳播，進而反證光只有在同種均勻介質中才是沿直線傳播.

這節通過自制教具、改進實驗的課的成功正是驗證了“心理學研究表明，學生對學習內容的鞏固程度，與學習的方式關系很大.一 般來說，學生通過聽教師講授，能夠記住 10 %～20%；學生如能看到實物或現象，能夠記住 30%；如果學生既能聽教師講，又能看到實物或現象，能記住 50%；如果學生看到實物或現象，自己又描述過，便能記往 70 %；如果學生既動手做過，又描述過，則能記住 90%.” [4]理論.

通過廢品利用，自制教具，創造性地改進實驗，由于取材簡單，材料又是學生非常熟悉的，符合當前發展低碳經濟的理念.通過自制教具而改進的實驗，由于實驗效果明顯，學生在實驗中體驗成功，感受環保就在自己的身邊，享受到探究科學知識帶來的樂趣，讓學生從內心深處喜歡上物理，真正激發了學生的學習興趣.學生的“壓學”變為“樂學”，自然影響到老師由“職業倦怠”變為“激情飽滿”，這些都源于有“創新的血液”在身體里流淌！這種充滿了創新色彩的風景正需要老師帶進課堂.

自制教具、改進實驗，創造性地使用教材，創造性開發實驗室課程資源這條路筆者將一直走下去，讓創新成為課堂中一道最為亮麗的風景線.

參考文獻：

[1]張偉論物理自制教具對落實新課程標準的教學價值[J]. 內蒙古師范大學學報（自然科學漢文版），2003（4）.

[2]中華人民共和國教育部義務教育物理課程標準（2011年版）[M]. 北京：北京師范大學出版社，2012.

[3]方新時探究性學習的好材料—光的散射與丁達爾效應[C]. 湖北省物理學會、武漢物理學會2004，學術年會論文集，2004.

[4]鐘鵬明加強初中物理邊學邊實驗教學[J]. 課程教材教法，1997（4）.endprint