利用实时摄像、微课辅助提高分光计课堂教学效率

王天会 王丹 芦明霞 李昂

摘要：分光计的调整和使用一直是大学物理实验中的课堂教学重点和难点，本文从独立学院学生能力基础薄弱出发，分析现行分光计教学难点，并提出采用摄像头实时拍摄和微课视频做辅助分光计教学，能够实现实验的教学目标，使得大部分学生在2个学时内理解并能独立完成实验，有效地提高分光计实验的课堂教学效率。

关键词：分光计;微课;课堂效率

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）10-0158-02

一、现行的分光计实验教学中存在问题

（一）学生自身因素影响，在课堂上不能快速调节、完成实验

1.我校是广东省的独立学院，大部分学生的物理知识比较薄弱，认为物理课程很难，对物理类课程没有兴趣，在思想上不具备主动学习的动力，在上实验课时完全是照抄照搬，按照教师演示完成实验，不主动动脑思考，不研究实验内容、原理、仪器使用，教师不予演示则不会操作，遇到操作复杂、调节难度高的实验项目很难在规定时间完成。

2.大学物理实验课程涉及的内容中有一些学生还没有学习过，需要在实验预习时自行查阅资料学习。但是由于学生课程任务繁重，课余时间较少，很少在预习时认真学习，预习效率低，课堂上自然很难完成实验。[1-2]

（二）分光计实验本身调节难度高，很难在较短时间内完成

1.分光计的调节过程主要是围绕在望远镜、平行光管、载物台和仪器主轴相对位置进行调节。而我校使用JJY-1型分光计共有20多个功能旋钮，所有的功能旋钮在仪器调解中都有自己的作用，要求学生在短时间内完全掌握每一个旋钮的功能是比较困难的。

2.分光计调节是按照望远镜、平行光管、光学元件的顺序调节，如图1所示。

在分光计调节过程中，仪器调节先后顺序是不能错的，逻辑性非常强，上一步调节不标准就会导致下一步调节看不到实验现象。一步调节错误就会导致前面调节工作白做，例如望远镜调焦不好、粗调时候水平性不好都会影响反射十字的观察，望远镜调好后在调节平行光管、载物台时要是调节“位置高低螺钉”，则导致前面调节全部要重调等。分光计调节需要花费很长时间来研究，调节难度很大。

一般第一次使用分光计的实验项目都很难在2个学时内完成。针对分光计的使用和调节很多教师做了大量的研究工作，一般主要的研究方向就是如何能够快速调节，快速找出反射十字等，去寻找简便的调节方法。无论如何实现快速调节、改进仪器调节方法，整个分光计的调节步骤和过程的烦琐，分光计众多功能螺钉的记忆，学生调节时忘记调节步骤，忘记调节的要点还是不能避免，仍然影响学生按时完成。

（三）教师演示仪器操作时，同学看不清楚

1.虽然物理实验课程采取20人以内的小班上课，但是实验仪器相对20人围成一圈的尺度而言很小，教师进行仪器操作演示时只有靠近教师的学生能看清楚实验仪器的操作细节，后面的同学看不见具体调节过程。

2.分光计调整是通过观察望远镜目镜观察实验现象，而在演示时学生是看不到望远镜的目镜中的现象，演示效果不好。

二、提高分光计实验的课堂效率，分光计教学改进措施

为了讓初次接触分光计的学生快速完成实验，针对分光计实验教学中的困难做了如下改进：

（一）分光计调节步骤多，学生自己操作时候忘记调节顺序

因分光计调节步骤烦琐，所以制成分光计调节流程图，如图2，放在实验室内，学生调节时候可参考流程图进行调节，解决遗忘调节顺序问题。

（二）调节步骤多，教师操作演示时效果不好

1.在讲授仪器操作时，添加2个辅助摄像头。一个摄像头加装在望远镜目镜上，实时显示目镜中所看到的图像，另一个摄像头用来拍摄分光计演示操作。教师操作演示时，利用摄像头把拍摄的画面实时使用投影幕展示。学生在座位上就可以直接看到教师的操作细节，结合自己面前的仪器，更容易理解操作的要点。

2.拍摄“仪器操作视频”的微视频方式辅助教学。针对分光计的调节中的难点、要点，制成一个个小视频，专门讲解要点、难点的调节原理、方法，共制成包括“分光计仪器介绍”、“仪器水平粗调”、“目镜调焦”、“望远镜物镜调焦”、“一面有十字的调节方法”、“各半调节法”、“三棱镜摆放和调节”、“平行光管调节”、“分光计读数”、“光栅摆放与调节要点”等小视频，放在教室的公共计算机上，学生实验时，随时可以根据自身要求去查看。同时也通过互联网，把视频和调节流程图共享给学生，学生就可以在自己的终端上下载观看，学习相关知识。

三、总结

采用摄像头、微视频辅助课堂教学，在《分光计调节与使用》、《光栅衍射测波长》等实验中，90%的学生能够在规定时间内完成实验，相比改进之前有很大的进步，这种实验的教学改进方法有助于提高课堂教学效率，也提高了学生的自主学习能力，对于其他的实验项目，也可以采用类似的办法教学辅助，从而提高整个物理实验课堂教学效率，该方法具有可推广性，是一种提高实验课堂教学效率的有效方法。

参考文献：

[1]赵伟，张权，郑虹，等.分光计上物理实验分级设计与教学实践[J].物理实验，2017.37（1），33-38.

[2]崔振杰，张斯琪，李晓蕾，等.一种基于分光计测量透明液体折射率的新方法[J].大学物理实验，2016.29（4），67-69.

Improving Efficiency of Spectrometer Class by Real-time Photography and Micro-course

WANG Tian-hui，WANG Dan，LU Ming-xia，LI Ang

（Zhuhai College of Jilin University，Zhuhai，Guangdong 519040，China）

Abstract：Adjustment and use of spectrometer has always been the focus and difficulty in university physics experiments class teaching.Based on the instability of the students in independent college，this paper analyzes the difficulties of spectrometer in current class teaching，and proposes that the teaching aim of the spectrometer experiment can be achieved by using an additional，real-time video camera and micro course video.Most students can understand and experiment independently in 2 course hours.The efficiency of class teaching has been increased.

Key words：spectrometer;micro course;efficiency of class teaching