从“小孔成像”看学生的探究性学习.doc

从“小孔成像”制作看学生的探究性活动长宁区少年科技指导站 金文彬 长宁路小学 王霄文 课外科技教育是基础教育的重要组成部分，是实施素质教育的重要途径，它的开展应以学生为主体，以实践性、创造性、兴趣性为主要特征。在实践过程中体现学生的自主性、探究性的学习，把开发创新潜能的机会还给学生，激发学生的学习兴趣，培养他们动手动脑的能力，发展学生的个性特长，增长知识，促进学生全面和谐科学的发展。一、活动的由来二期课改要求在课外活动中积极开展探究性学习，它是一种强调学生自主、积极投身其中的新的学习方式。这种新的学习方式突出了科学探究的重要性，将其放在科学教育的中心环节上，着力于发展每一个学生对科学的理解力和从事科学探究的能力。“课程标准”要求我们：“要注意鼓励小学生进行科学探究活动，理解科学探究过程，获得科学探究的乐趣，逐步提高他们的科学素养，而不是强调小学生科学探究的结果和水平。” 为此，在摄影教育中，我设计了“小孔成像”活动方案。该活动确实有许多问题可以让学生探索，很适合探究性活动，希望通过“小孔成像”探究活动，激发学生对科技的兴趣，培养学生的创新精神，提高学生发现问题，分析问题和解决问题的能力。在摄影小学组中进行了尝试，取得了较好的效果。二、活动过程及成果在摄影教学讲授镜头的作用时，就会讲到“小孔成像”现象，二千多年前的“墨经”就有描述：在墙上挖一个小孔，关闭门窗，对应的墙上就会出现屋外景物的影像。对此，学生们都感到很新奇。在对学生解释“小孔成像”原理时，我做了一个小实验；把一支点燃的蜡烛放在一块毛玻璃前，在它们之间放一块钻有小孔的纸板，毛玻璃上就出现了烛焰倒立的像.（见下图） 我请学生注意观察，把毛玻璃前后稍作移动时，就会发现影像清晰度有变化。但是为什么会产生这种现象，其中包含的原理对小学三、四年级的学生来说是一个很抽象、模糊的概念，于是就建议学生自己来试一试做“小孔成像”这一实验。当我提出根据实验做个科技小制作时，学生们都表示出了极大的兴趣。有的学生问是否可以用易拉罐、牛奶盒来加工？我给了肯定的回答，教室里马上活跃起来了，许多学生又提到了用薯片筒、茶叶筒、鞋盒、奶粉罐等各种各样的代用品。接着我把学生分小组进行讨论：材料怎么寻找？小孔应多大？打洞用什么工具？讨论结束，各小组进行交流，虽然各小组的方案不完善，草图也画得不尽人意，但学生从交流中可以相互借鉴.我没有作倾向性的意见，只是提醒学生加工时注意安全，给学生留下充分的设计和制作的探索空间因为活动的本质在于增进创造才能。真正的探究学习是鼓励学生自由想象，由学生负责决定搜集什么资料，而后，又由学生来确定这些资料的重要性，这些也是培养学生创造性思维的必要条件。 接下来的日子里，大家从设想落实到行动：有的与爸爸一起上网找相关的网站查看资料，有的发动爷爷去商店配毛玻璃，有的请家长借来手枪钻打孔在实践中，许多学生都作了积极的探索，有的在一根横条上打了3个不同的小孔，推拉后就可以比较孔的大小对成像的影响；有的学生发现锥子、铁钉打的小孔不够平整圆滑，影响成像清晰，就用刀修去毛边；个别学生用铁钉在煤气上烧红后进行打孔，小孔就很光滑；有的学生发现内壁若是白色，反光很强烈，影响观察影像，就用墨涂黑；有的学生设计了一个内筒，在前后拉伸中就容易找到最清晰的影像。其中表现突出的是刘晓雨同学，他选用一个鞋盒，上面恰好有一个金属环的圆孔，他在图画纸上涂墨汁，剪成几块，打不同的小孔，分别粘在圆孔上，观察不同孔径对影像的影响；他还把毛玻璃固定在用塑料板做的架子上，用绳子拉动架子，毛玻璃就可以移动来比较影像的清晰度。经过实验，学生们得出了如下结论：孔的大小，毛玻璃与小孔的距离需要仔细调整，才能保证所成影像既清晰又有一定的亮度。景物距小孔越近或毛玻璃距小孔越远，得到的像越大；而孔径越小，影像就越清晰，但孔径如果太小，影像很暗，会看不清楚。学生们通过探究实践，不但获得了科学知识，更体验到了其中的快乐。刘晓雨同学写的体会小结（见附页）生动地反映了他探索的过程和其中的乐趣。他制作的箱式小孔成像(图2)与另一学生推伸式小孔成像（图1）以及三个学生合作制成用小孔、单片透镜、摄影标准镜头组合在一起的成像观察器（图3），分别获得了长宁区中小学生科技节作品评比二等奖和三等奖。这些学生从中体验到了成功的喜悦，兴奋之情溢于言表。 图1 图2 图3三、活动体会1、探究性学习活动在实践中的意义通过以上活动，我认识到探究性学习是一种强调学生自主参与和探索的一种学习方式，教师根据教材内容和学生的实际情况，创设条件让学生自主参加、乐于探究，勤于动手.注意激发和鼓励学生对科学探究的兴趣和积极性。教师要发扬学生探究过程中的闪光点，这样学生的探究活动才会深入持久。教师要注重学生的“体验”，学生只有在参与探究过程中去体验挫折，体验合作，体验挑战，体验成功，才能健康成长。即使探究失败，对学生也是种体验和经历，是他们成长过程中不可缺少的。学生的探究过程,就是获得科学探究的乐趣，并逐步提高他们的科学素养，而非强调小学生科学探究的结果或水平。我们应该倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手的活动氛围。2、探究性学习活动给教师带来的冲击教师要转变观念，从思想上提高认识,自觉适应探究性学习课程的需要,教师角色要转变,不再是课堂的主宰,而是整个活动的指导者、参与者和服务者。新一轮课程改革倡导在科技活动中要面向全体学生，开展多样化的探究式学习。这就要求教师在教学过程中，辩证地处理学生自主与教师指导的关系，不仅强调学生要倾听教师，更要强调教师要倾听学生，重视探究中学生的个人观念、独特感受和体验，并引导学生积极反思。同时，要特别强调学生之间的相互倾听、交流与合作。对于这种新的教学模式,教师应积极探索,加强理论学习,在如何把学生作为主体者、合作者进行教学的方式上，要化更多的时间钻研教材内容,精心组织和实施教学过程，以适应二期课改的需要。3、探究性学习活动对学生产生的影响要注意保护和激发学生探究的积极性，不是每个学生都马上就能适应探究性学习，一些学生会感到无所适从、不知怎么做而产生畏难情绪，教师要创设良好的学习氛围，照顾到每个学生。对个别学生进行一定的指导，给他们心理上的安全感和精神上的鼓励，对学生点滴的探索发现都应给予充分的肯定，以激发学生探究的热情。4、探究性学习活动在教学中应注意的地方实验中发现一些学生动手能力较差,个别学生的制作质量太粗糙，作品像一个被扔掉的废品。这说明学生平时动手的机会少，教师创设条件让学生自主参与的机会也较少。另外学生自觉参与的意识和习惯没有养成，一些学生积极自觉投入的欲望不强，缺少探究精神。因此教师在设计教学实验内容中应该注意先易后难，循序渐进，引导和保护学生的学习热情。 四、活动拓展 “小孔成像”探究活动激发了学生对科学的兴趣，使许多学生体验了成功的喜悦，如何进一步保持学生对活动的探究欲望，使活动在原有基础上发展，我们想到了把“小孔成像”改装为“小孔照相机”进行拍摄，怎样改装？使用何种感光材料（印相纸，放大纸，拷贝片，SO纸版片）进行拍摄？显影液的配方应该如何调整？看来需要探究的问题真不少！那些对小孔成像特别感兴趣的同学，我告诉他们 “针孔照相机”摄影协会的网址，让他们和家长一起登录游览，过了几天，刘晓雨同学眉飞色舞地告诉我，找到了网站，网上世界真精彩。在教师的指导下，他又饶有兴趣地把“小孔成像”改成小孔照相机，用放大纸代替胶片进行拍摄，经显影定影后，得到了一张影像比较