光学是初中科学课程重要的组成部分。在《义务教育科学课程标准(2022年版)》(简称新课标)中,光学内容隶属于13个学科核心概念中的“物质的运动与相互作用”部分,其学习要求包括:一是知道光的直线传播,了解相关现象(如针孔成像等);二是通过实验了解光的反射定律、折射现象及其特点,知道凸/凹面镜成像的特点;三是通过实验了解凸/凹透镜成像的特点,能解释相关问题,如近视眼、远视眼的成因,建立保护视力和用眼卫生的意识;四是通过实验了解白光的组成和不同色光混合的现象;五是知道无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线都是电磁波[1]。
为了更好地呈现光的传播实验效果,一些一线教师自制了各类实验器材,但功能大多较单一、自动化程度较低、立体化效果呈现不够明显。为了解决这些问题,在此基础上重新进行了设计与优化,自制了光学可视化器材。本文将从光学可视化器材的设计思路及制作方法、实验演示及现象、实验器材创新点三方面进行阐述。
一、设计思路及制作方法
二、实验演示及现象
三、光学可视化器材的创新点
四、结语
为了使光学实验效果更佳、光学实验更加集中,自制光学可视化器材也采用了许多现代科学技术,如UG建模、3D打印技术;还组装了自动喷烟装置和自动旋转器以使实验器材更可控和更自动。这套器材很好地解决了大多数光学实验存在的问题,能够帮助学生建立由平面到立体的认知,降低了思维难度,呈现出了较好的实验效果。
参考文献
[1] 教育部.义务教育科学课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022.
[2] 厉红燕,袁海泉.关于法线教学的几点思考[J].物理通报,2019(2):53-55.
[3] 叶泽波,陈丹慧,刘丹瑜,等.雾化式几何光学演示仪[J].物理实验,2021(4):58-61.
[4] 陈斯钿,李德安,黄大平,等.自制多功能光学实验探究仪[J].物理通报,2019(4):75-79.
陈晓蒙1 叶挺2 童泽国3
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