單擺演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)等

汪 英

高二物理課本(人民教育出版社)第九章第四節(jié)“單擺”中有兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，一是“沙擺實(shí)驗(yàn)”。用實(shí)驗(yàn)顯示單擺的振動(dòng)圖像。證明簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；二是教材通過(guò)定性演示，證明單擺的周期(在擺角很小)跟振幅和擺球質(zhì)量無(wú)關(guān)而只跟擺長(zhǎng)有關(guān)的基礎(chǔ)上，給出單擺的周期公式。我在教學(xué)中對(duì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行了改進(jìn)，方便了教學(xué)，節(jié)省了時(shí)間，方法步驟如下：

實(shí)驗(yàn)一：漏斗的制作

可以找稍硬一點(diǎn)的紙，用圓規(guī)畫一個(gè)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(biāo)出標(biāo)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(diǎn)用細(xì)線系住。找好平衡后系個(gè)平衡點(diǎn)，再用一根細(xì)線拴牢(如圖2)，這個(gè)簡(jiǎn)易的漏斗就做好了。漏斗口直徑為三四毫米左右。

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

使用過(guò)程：準(zhǔn)備一張白紙，長(zhǎng)些，讓學(xué)生手提漏斗不動(dòng)，教師拉動(dòng)漏斗較小的偏角，然后釋放，同時(shí)拉動(dòng)白紙。即可在白紙上留下沙跡。

用途：(1)方法簡(jiǎn)單，易操作，可用于學(xué)生自制分組討論研究，解決儀器少的問(wèn)題。

(2)用于學(xué)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(shí)驗(yàn)二：?jiǎn)螖[的制作

取一個(gè)帶孔的鐵架臺(tái)，我校采用的是五孔的鐵架臺(tái)，同時(shí)拴三根擺長(zhǎng)0.7m左右的單擺，拴兩個(gè)鐵球，一個(gè)塑料球?？筛鶕?jù)具體情況把懸點(diǎn)固定即可。拴球時(shí)線的間隔應(yīng)大干球的直徑多一些，防止球在擺動(dòng)過(guò)程中碰撞，但不能過(guò)大，不便于觀察。(自制簡(jiǎn)易推球裝置如下)

使用過(guò)程：(1)實(shí)驗(yàn)順序應(yīng)有先后。調(diào)節(jié)擺長(zhǎng)較困難?；ㄙM(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，課上演示時(shí)間較長(zhǎng)，所以用控制變量法研究周期(在擺角很小)跟振幅和擺球質(zhì)量無(wú)關(guān)而只跟擺長(zhǎng)有關(guān)時(shí)，提前把三根細(xì)線調(diào)成等長(zhǎng)的。先演示擺長(zhǎng)相同、質(zhì)量不同的擺球拉到同一高度釋放：線長(zhǎng)不變，再演示兩個(gè)質(zhì)量相等的鐵球從不同高度釋放：最后演示擺長(zhǎng)不同，兩個(gè)鐵球從某一高度同時(shí)釋放的過(guò)程。

(2)釋放時(shí)用手拿小球操作，易使小球有初速度，釋放不同時(shí)，還可能做圓錐擺。a.演示擺長(zhǎng)相同，質(zhì)量不同的擺球拉到同一高度釋放時(shí)，可以用黑板擦背，但球易左右晃動(dòng)(垂直擺線的方向)。等一會(huì)后現(xiàn)象明顯，同步運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明質(zhì)量與周期無(wú)關(guān)。b.線長(zhǎng)不變，再演示兩個(gè)質(zhì)量相等的鐵球從不同高度釋放時(shí)，我用膠水和墨水盒做了個(gè)簡(jiǎn)易推球裝置。如圖3所示：可以達(dá)到同時(shí)釋放，無(wú)初速度。邊長(zhǎng)越小，則偏角相差越小。c.演示擺長(zhǎng)不同，兩個(gè)鐵球從某一高度同時(shí)釋放時(shí)也可用此簡(jiǎn)易裝置，只要繩長(zhǎng)的差值不大于“挖空”的最長(zhǎng)距離就可以了。注：面對(duì)單擺，右手拿柄，使兩球同時(shí)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(shí)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(gè)簡(jiǎn)單的裝置，取材方便，制作時(shí)花費(fèi)點(diǎn)時(shí)間，但上課時(shí)卻能提高效率。

提高學(xué)生課堂參與度實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)最優(yōu)化

周曉亮

摘要：小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中，著力為學(xué)生創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境。通過(guò)新舊知識(shí)遷移、動(dòng)手實(shí)踐操作、認(rèn)識(shí)沖突、因材施教等手段。積極引導(dǎo)學(xué)生的參與積極性和意識(shí)，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的信心與決心，實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程最優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：知識(shí)遷移；動(dòng)手操作；認(rèn)識(shí)沖突；因材施教；參與度

小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，積累最基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)知識(shí)。更在于使其轉(zhuǎn)化為學(xué)生的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展能力的過(guò)程。因此教師在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中要徹底摒棄和擺脫傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)。把主要經(jīng)歷放在如何創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，提供信息，引導(dǎo)學(xué)生積極思維上，其關(guān)鍵是增強(qiáng)學(xué)生的參與的積極性及學(xué)生的參與意識(shí)，提高學(xué)生的課堂參與度。

一、利用原有的知識(shí)和能力，提高學(xué)生課堂參與的積極性

奧蘇伯爾認(rèn)為：學(xué)生是否能吸取到新的信息與學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已有的有關(guān)概念和經(jīng)驗(yàn)有很大關(guān)系。數(shù)學(xué)學(xué)科有其嚴(yán)密的系統(tǒng)性和邏輯性，大多數(shù)數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)都有其前期的基礎(chǔ)、后期的深化和發(fā)展。給學(xué)生必要的知識(shí)和技能的準(zhǔn)備是學(xué)生積極參與數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的必要條件，因此，在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)把所學(xué)的抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)作適當(dāng)?shù)摹疤幚怼保绨研轮R(shí)通過(guò)難度下降，使新知識(shí)變成學(xué)生似曾相識(shí)的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生解決問(wèn)題的欲望；或找準(zhǔn)新舊知識(shí)的連接點(diǎn)。學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)中完全陌生的內(nèi)容是很少見(jiàn)的，對(duì)學(xué)習(xí)的內(nèi)容總是既感到熟悉，又感到陌生。要讓學(xué)生在新舊知識(shí)的比較中找出共同點(diǎn)與區(qū)別點(diǎn)。順利地完成正遷移。如我在講異分母分?jǐn)?shù)加減法時(shí)，就充分利用已學(xué)過(guò)的同分母分?jǐn)?shù)加減法作引導(dǎo)。

啟發(fā)學(xué)生思考：(1)能不能把式子分?jǐn)?shù)直接相加?(2)可以怎么計(jì)算?然后讓學(xué)生獨(dú)立完成。教師通過(guò)這樣的處理，積極地引導(dǎo)學(xué)生參與算法的探究過(guò)程，能使學(xué)生充分利用已有的同分母分?jǐn)?shù)加減法和通分的知識(shí)，學(xué)會(huì)異分母分?jǐn)?shù)加減法的計(jì)算方法。

二、引導(dǎo)動(dòng)手操作，提商學(xué)生課堂參與興趣

課堂教學(xué)是師生多邊的活動(dòng)過(guò)程。教師的“教”是為了學(xué)生的“學(xué)”。優(yōu)化課堂教學(xué)的關(guān)鍵是教師在教學(xué)過(guò)程中積極引導(dǎo)學(xué)生最大限度地參與，讓學(xué)生動(dòng)手操作、動(dòng)眼觀察、動(dòng)腦思考、動(dòng)口表達(dá)。動(dòng)是孩子的天性。動(dòng)手操作會(huì)激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。因此，教師必須強(qiáng)化學(xué)生的參與意識(shí)，主動(dòng)為學(xué)生參與教學(xué)過(guò)程創(chuàng)設(shè)條件、創(chuàng)設(shè)情境。例如教學(xué)“長(zhǎng)方體的特征”這一課，我主要設(shè)計(jì)了以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

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

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

(3)通過(guò)學(xué)生的總結(jié)，教師歸納總結(jié)出長(zhǎng)方體、正方體的所有特征。

(4)讓學(xué)生用橡皮泥做頂點(diǎn)、長(zhǎng)短不同的細(xì)木棒做棱，4人一個(gè)小組合作制作一個(gè)長(zhǎng)方體、一個(gè)正方體。

通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)，將操作、觀察、思維與語(yǔ)言表達(dá)結(jié)合在一起。不僅使學(xué)生參與教學(xué)的整個(gè)過(guò)程，而且還啟迪了思維發(fā)展，達(dá)到了數(shù)學(xué)教學(xué)使學(xué)生既長(zhǎng)知識(shí)又長(zhǎng)技能的目的。

三、設(shè)置認(rèn)知沖突，提高學(xué)生課堂參與的欲望

學(xué)生的參與欲望是一個(gè)不容忽視的因素，而學(xué)生的認(rèn)知沖突是學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的源泉，也是學(xué)生積極參與思維學(xué)習(xí)的原因。所以，教師在教學(xué)中要不斷設(shè)置認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生的參與欲望。如我在講梯形面積時(shí)，首先引導(dǎo)學(xué)生操作，既豐富了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，又使他們積累了生動(dòng)的表象。其次。引導(dǎo)舊知，“再現(xiàn)”平行四邊形、三角形面積推導(dǎo)過(guò)程，達(dá)到遷移。最后作嘗試，有的同學(xué)將梯形做成三角形和平行四邊形；有的用割補(bǔ)方法將梯形轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)方形、三角形、平行四邊形等。再如“長(zhǎng)方形、正方形的面積”這一課的教學(xué)，先出示12個(gè)大小相同的邊長(zhǎng)為1cm小正方形，擺一個(gè)大長(zhǎng)方形，問(wèn)學(xué)生有幾種擺法?然后再接著問(wèn)長(zhǎng)方形的面積與什么有關(guān)?有什么關(guān)系?你能驗(yàn)證嗎?通過(guò)這樣設(shè)問(wèn)，層層深入，不斷設(shè)置認(rèn)知沖突，使學(xué)生始終處于一個(gè)不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程之中，有助于激發(fā)學(xué)生的求知欲望和參與欲望。

四、因材施教，提高學(xué)生課堂參與的信心

面向全體學(xué)生，讓每個(gè)學(xué)生都參與到整個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)中去。同時(shí)又要注意學(xué)生個(gè)性的發(fā)展。這是大面積提高教學(xué)質(zhì)量的前提。那種以相同的目標(biāo)，同樣的速度，教師講學(xué)生聽(tīng)的教學(xué)，表面上好像面向了全體學(xué)生，實(shí)質(zhì)上并沒(méi)有讓學(xué)生的能力得到主體性的發(fā)展。因?yàn)閷W(xué)生存在個(gè)性差異，所以在課堂上必須做到“上不封頂，下要保底”。在教學(xué)中，我針對(duì)各種教學(xué)內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)課堂練習(xí)，讓不同認(rèn)知水平的學(xué)生從實(shí)際出發(fā)，有題可做。如，在教學(xué)分?jǐn)?shù)應(yīng)用題時(shí)，出示了這樣四個(gè)題目：

(1)車站堆放36噸貨物，運(yùn)走了3／10，運(yùn)走了多少噸?

(2)車站堆放一批貨物，運(yùn)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(yùn)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(yùn)走了全部的1／10，第二次運(yùn)走了全部的1／10，共運(yùn)了7.2噸，這批貨物有多少噸?

在練習(xí)時(shí)，讓學(xué)習(xí)程度中下等的學(xué)生做第(1)(2)題，中上水平的同學(xué)在做完(1)(2)題后，再開(kāi)動(dòng)腦筋做第(3)(4)題。這樣。不僅使多數(shù)學(xué)生能“吃得了”。而且使少數(shù)學(xué)生能“吃得飽”。這樣的分層練習(xí)不但在課堂上進(jìn)行，在課后的練習(xí)中，我也采用這樣的方法。有能力、學(xué)習(xí)好的留一些難題，中下等的學(xué)生留一些較簡(jiǎn)單的習(xí)題。這樣真正達(dá)到了“保底不封頂”的效果，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、創(chuàng)造性得到了發(fā)揮，各層次的學(xué)生都能參與到教學(xué)過(guò)程之中。

總之，在教學(xué)過(guò)程中，教師要充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，創(chuàng)造良好的問(wèn)題情境和學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)欲望與學(xué)好數(shù)學(xué)的信心與決心，使學(xué)生積極主動(dòng)地參與到教學(xué)的整個(gè)過(guò)程中。從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的思維能力，實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程最優(yōu)化。