初中物理光学教具的研发改进与课堂应用

结合初中物理课程标准,我们通过高功率激光器在水雾和粉尘中清晰的光路模拟光线开发出显示效果更明显、演示物理知识原理更准确和更易让学生理解的光学教具系统。其中,'新型凸透镜成像教具'在原有的凸透镜成像教具的实验现象中起到了很好的补充作用,模拟出的凸透镜成像在探究成像规律的过程中效果更明显。教室全空间舞台烟雾机结合高功率激光器演示光传播的规律,探究光的反射定律实验的简化,特制探究平面镜成像特点的教具以及教学方案,探究光的折射规律实验的生活化等都在教学实践中显示出了很好的效果。对初二10个教学班的实际调查结果显示,认为物理很有趣、很实用的学生比例提高了30%,通过新型实验掌握'凸透镜成像规律'的学生比例增加了39%。结果表明,根据教学难点,结合生活现象改进的初中光学实验教具明显提升了学生的学习效果。

自制超声波雾化器创新光学实验

在中学物理的光学部分,如直线传播、反射、折射、平面镜成像、透镜成像等都需要做光学实验来验证。特别是透镜、面镜的典型光路图以往是无法用实验室配置的器材来实现的。通过自制的超声波雾化器光学教具生成的水雾作为产生丁达尔现象的传播介质,就可以显示光线的光路图,并且可视效果明显。

小学科学自制教具开发与优化

随着新课程改革的不断深入,实验室中现有教具由于技术陈旧、精度不高、与新版教材不匹配等问题,已经不能满足当前教学的需求,需要科学教师通过自制教具的方式来更好地开展教学。根据多年的教学经验,针对小学科学教材中的物质科学、生命科学、地球与宇宙科学三个领域进行自制教具的开发与优化,并将其运用在教学活动中,取得良好的效果。

小孔成像演示仪的创新改进

传统小孔成像实验存在光源不稳定、现象不明显、探究结果单一的弊端,不利于学习活动的深入。本文利用身边常见物品,创新改进小孔成像演示仪,有效地解决了传统器材存在的问题,并利用自制器材优化实验设计,丰富了小孔成像实验的探究性。

关于“探究眼睛的调节原理”自制教具的设计

目前在物理教学和医学类院校医学物理教学中,由于现行各种版本的教材都是用凸透镜模拟眼睛的晶状体。在探究眼睛成像的原理时,要使远近不同的物体的像成在光屏上,就要换用不同焦距的凸透镜来实现,这与眼睛的实际调节不符。演示近视眼和远视眼晶状体形状改变引起焦距变化时,也只能换用不同焦距的凸透镜来实现。另外,现有的F光源通常采用发光二极管代替,发光点不够集中,以致物体成像不清晰。并且在调节成像实验时,调节非常不方便,无法快速调节成像至最清晰的状态。另一方面,现有的光学教具没有演示光路的教具,更没有同时演示成像情况与光路的关系的教具。笔者自制的演示教具能够解决上述提到的现有的光学仪器存在的操作困难,利用激光光源及水透镜,能够快速模拟晶状体的凸度变化,并且通过调整水透镜的厚度,模拟眼睛成像清晰度,通过调节激光光路,快速调节成像至最清晰的状态,同时演示光路中点光源的交会与成像清晰度的关系。