单摆演示实验的改进等

汪 英

高二物理课本(人民教育出版社)第九章第四节“单摆”中有两个演示实验，一是“沙摆实验”。用实验显示单摆的振动图像。证明简谐运动；二是教材通过定性演示，证明单摆的周期(在摆角很小)跟振幅和摆球质量无关而只跟摆长有关的基础上，给出单摆的周期公式。我在教学中对实验器材进行了改进，方便了教学，节省了时间，方法步骤如下：

实验一：漏斗的制作

可以找稍硬一点的纸，用圆规画一个半径为7cm左右的圆，取四分之一备用。留出粘贴边后(如图1)，分成等距的三份，标出标记。把边卷起像超市买的纸杯边缘一样，粘上后，在漏斗边等距的三点用细线系住。找好平衡后系个平衡点，再用一根细线拴牢(如图2)，这个简易的漏斗就做好了。漏斗口直径为三四毫米左右。

取细而干的河沙，先筛筛挑出大石子。让沙子从漏斗中过一遍，能顺畅流出则说明沙子筛好了。

使用过程：准备一张白纸，长些，让学生手提漏斗不动，教师拉动漏斗较小的偏角，然后释放，同时拉动白纸。即可在白纸上留下沙迹。

用途：(1)方法简单，易操作，可用于学生自制分组讨论研究，解决仪器少的问题。

(2)用于学校器材不完善的教师自制演示。

(3)可用于观察沙迹，明显看到中间沙子稀疏。两端沙子密集。

实验二：单摆的制作

取一个带孔的铁架台，我校采用的是五孔的铁架台，同时拴三根摆长0.7m左右的单摆，拴两个铁球，一个塑料球。可根据具体情况把悬点固定即可。拴球时线的间隔应大干球的直径多一些，防止球在摆动过程中碰撞，但不能过大，不便于观察。(自制简易推球装置如下)

使用过程：(1)实验顺序应有先后。调节摆长较困难。花费时间长，课上演示时间较长，所以用控制变量法研究周期(在摆角很小)跟振幅和摆球质量无关而只跟摆长有关时，提前把三根细线调成等长的。先演示摆长相同、质量不同的摆球拉到同一高度释放：线长不变，再演示两个质量相等的铁球从不同高度释放：最后演示摆长不同，两个铁球从某一高度同时释放的过程。

(2)释放时用手拿小球操作，易使小球有初速度，释放不同时，还可能做圆锥摆。a.演示摆长相同，质量不同的摆球拉到同一高度释放时，可以用黑板擦背，但球易左右晃动(垂直摆线的方向)。等一会后现象明显，同步运动，说明质量与周期无关。b.线长不变，再演示两个质量相等的铁球从不同高度释放时，我用胶水和墨水盒做了个简易推球装置。如图3所示：可以达到同时释放，无初速度。边长越小，则偏角相差越小。c.演示摆长不同，两个铁球从某一高度同时释放时也可用此简易装置，只要绳长的差值不大于“挖空”的最长距离就可以了。注：面对单摆，右手拿柄，使两球同时向左有偏角，两球放在图3挖空的“右手”位置；反之。左手拿柄，使两球同时向右有偏角，两球放在图3挖空的“左手”位置。

“工欲善其事，必先利其器”。这两个简单的装置，取材方便，制作时花费点时间，但上课时却能提高效率。

提高学生课堂参与度实现课堂教学最优化

周晓亮

摘要：小学数学教学过程中，着力为学生创设学习情境。通过新旧知识迁移、动手实践操作、认识冲突、因材施教等手段。积极引导学生的参与积极性和意识，从而激发学生学习的欲望，学习数学的信心与决心，实现教学过程最优化。

关键词：知识迁移；动手操作；认识冲突；因材施教；参与度

小学数学教学过程是指学生在教师的指导下，积累最基础的数学知识。更在于使其转化为学生的个人经验，发展能力的过程。因此教师在实际教学过程中要彻底摒弃和摆脱传统的“填鸭式”教学。把主要经历放在如何创设学习情境，提供信息，引导学生积极思维上，其关键是增强学生的参与的积极性及学生的参与意识，提高学生的课堂参与度。

一、利用原有的知识和能力，提高学生课堂参与的积极性

奥苏伯尔认为：学生是否能吸取到新的信息与学生认知结构中已有的有关概念和经验有很大关系。数学学科有其严密的系统性和逻辑性，大多数数学知识点都有其前期的基础、后期的深化和发展。给学生必要的知识和技能的准备是学生积极参与数学课堂教学的必要条件，因此，在数学教学过程中，教师应把所学的抽象的数学知识作适当的“处理”，如把新知识通过难度下降，使新知识变成学生似曾相识的问题，激发学生解决问题的欲望；或找准新旧知识的连接点。学生在学习数学中完全陌生的内容是很少见的，对学习的内容总是既感到熟悉，又感到陌生。要让学生在新旧知识的比较中找出共同点与区别点。顺利地完成正迁移。如我在讲异分母分数加减法时，就充分利用已学过的同分母分数加减法作引导。

启发学生思考：(1)能不能把式子分数直接相加?(2)可以怎么计算?然后让学生独立完成。教师通过这样的处理，积极地引导学生参与算法的探究过程，能使学生充分利用已有的同分母分数加减法和通分的知识，学会异分母分数加减法的计算方法。

二、引导动手操作，提商学生课堂参与兴趣

课堂教学是师生多边的活动过程。教师的“教”是为了学生的“学”。优化课堂教学的关键是教师在教学过程中积极引导学生最大限度地参与，让学生动手操作、动眼观察、动脑思考、动口表达。动是孩子的天性。动手操作会激起学生学习的兴趣。因此，教师必须强化学生的参与意识，主动为学生参与教学过程创设条件、创设情境。例如教学“长方体的特征”这一课，我主要设计了以下几个环节：

(1)首先教师出示若干个物体的包装盒，让学生先对他们进行分类，并叙述自己的分类理由。

(2)教师拿起一个每个面都是长方形的盒子，让学生观察，触摸长方体有什么特征。

(3)通过学生的总结，教师归纳总结出长方体、正方体的所有特征。

(4)让学生用橡皮泥做顶点、长短不同的细木棒做棱，4人一个小组合作制作一个长方体、一个正方体。

通过这样的设计，将操作、观察、思维与语言表达结合在一起。不仅使学生参与教学的整个过程，而且还启迪了思维发展，达到了数学教学使学生既长知识又长技能的目的。

三、设置认知冲突，提高学生课堂参与的欲望

学生的参与欲望是一个不容忽视的因素，而学生的认知冲突是学生学习动机的源泉，也是学生积极参与思维学习的原因。所以，教师在教学中要不断设置认知冲突，激发学生的参与欲望。如我在讲梯形面积时，首先引导学生操作，既丰富了学生的感性认识，又使他们积累了生动的表象。其次。引导旧知，“再现”平行四边形、三角形面积推导过程，达到迁移。最后作尝试，有的同学将梯形做成三角形和平行四边形；有的用割补方法将梯形转化为长方形、三角形、平行四边形等。再如“长方形、正方形的面积”这一课的教学，先出示12个大小相同的边长为1cm小正方形，摆一个大长方形，问学生有几种摆法?然后再接着问长方形的面积与什么有关?有什么关系?你能验证吗?通过这样设问，层层深入，不断设置认知冲突，使学生始终处于一个不断发现问题和解决问题的过程之中，有助于激发学生的求知欲望和参与欲望。

四、因材施教，提高学生课堂参与的信心

面向全体学生，让每个学生都参与到整个学习活动中去。同时又要注意学生个性的发展。这是大面积提高教学质量的前提。那种以相同的目标，同样的速度，教师讲学生听的教学，表面上好像面向了全体学生，实质上并没有让学生的能力得到主体性的发展。因为学生存在个性差异，所以在课堂上必须做到“上不封顶，下要保底”。在教学中，我针对各种教学内容，精心设计课堂练习，让不同认知水平的学生从实际出发，有题可做。如，在教学分数应用题时，出示了这样四个题目：

(1)车站堆放36吨货物，运走了3／10，运走了多少吨?

(2)车站堆放一批货物，运走了3／10，恰好是10.8吨，这批货物有多少吨?

(3)车站堆放一批货物，运走了3／10，还剩25.2吨。这批货物有多少吨?

(4)车站堆放一批货物，第一次运走了全部的1／10，第二次运走了全部的1／10，共运了7.2吨，这批货物有多少吨?

在练习时，让学习程度中下等的学生做第(1)(2)题，中上水平的同学在做完(1)(2)题后，再开动脑筋做第(3)(4)题。这样。不仅使多数学生能“吃得了”。而且使少数学生能“吃得饱”。这样的分层练习不但在课堂上进行，在课后的练习中，我也采用这样的方法。有能力、学习好的留一些难题，中下等的学生留一些较简单的习题。这样真正达到了“保底不封顶”的效果，学生学习的主动性、创造性得到了发挥，各层次的学生都能参与到教学过程之中。

总之，在教学过程中，教师要充分调动起学生的学习积极性，创造良好的问题情境和学习氛围，激发学生学习欲望与学好数学的信心与决心，使学生积极主动地参与到教学的整个过程中。从而提高学生学习数学的思维能力，实现教学过程最优化。