朱云俊

摘 要：從自制照相機的原理入手，闡述設(shè)計思想、提出具體的制作方法和步驟。以實驗室常用的凸透鏡和毛玻璃片為主要器材，輔之以硬卡紙等指導(dǎo)學(xué)生制作，培養(yǎng)學(xué)生善于思考、勤于動手制作的能力。在課堂教學(xué)中可利用自制照相機解決學(xué)生在照相機調(diào)節(jié)過程中拍攝遠物、近物、集體照和單人照中所面臨的困惑。

關(guān)鍵詞：自制相機；設(shè)計；制作；研究

在蘇科版八年級物理上冊的第四章第四節(jié)“照相機和眼睛”一節(jié)的教學(xué)中，學(xué)生對照相機的原理和簡單結(jié)構(gòu)有所了解，但對具體如何調(diào)節(jié)照相機拍攝不同場景的方法有所困惑。本文將從自制照相機的設(shè)計、制作和應(yīng)用三個方面作詳細的介紹。

一、研究的目的和意義

物理是以實驗為研究基礎(chǔ)的科學(xué)，實驗是物理教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，儀器（教具）是實驗的物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著課程改革的深入，教學(xué)內(nèi)容也在不斷變化，原有的儀器（教具）有一部分已不適應(yīng)教材變化的需要，應(yīng)該補充、更新。由于儀器（教具）的配置有一定的周期，因此根據(jù)教學(xué)實際自制教具就顯得十分必要。同時，師生共同自制教具，還可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，將抽象概念直觀化，提高學(xué)生多向思維能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。物理教學(xué)中自制教具有著重要的現(xiàn)實意義。

1.給學(xué)生提供豐富的感性材料

觀察和實驗是物理產(chǎn)生和發(fā)展的基礎(chǔ)，物理實驗在物理教學(xué)中的作用是不言而喻的。自制教具就可以有針對性地進行演示。

2.激發(fā)學(xué)生對物理課的興趣

物理學(xué)以其豐富多彩的實驗為培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣提供了條件。學(xué)生喜歡打陀螺，我們就讓學(xué)生在陀螺上描上紅、綠、藍三種顏色，使陀螺轉(zhuǎn)動將三種顏色混合，通過實驗啟發(fā)學(xué)生掌握物理知識。這樣通過創(chuàng)造條件做實驗，既解決了問題，學(xué)生又感興趣。

3.加強理論與實踐的聯(lián)系

無論是老師，還是學(xué)生，自制教具的過程無疑是把物理知識應(yīng)用到具體的實踐中去，通過教具的制作，可以檢驗自己設(shè)計的合理性和所學(xué)知識的正確性。如果讓廣大師生都來自己動手設(shè)計、制作儀器，就能使學(xué)生在掌握教材的基礎(chǔ)上，吸收實驗經(jīng)驗和實際知識來充實自己，加深對理論的理解，提高運用所學(xué)理論解決實際問題的能力，從而掌握比較全面的知識，也是克服目前片面追求升學(xué)率、沉溺于“題?！钡挠行Т胧┲?。

4.提高儀器的利用率，改善實驗的效果

中學(xué)物理演示實驗的主要目的就是最大限度地重視自然界中的物理現(xiàn)象，通過演示來喚醒沉睡在學(xué)生頭腦中對自然現(xiàn)象的記憶。把自然現(xiàn)象、生活實際和課堂教學(xué)融合起來。自制照相機教具時可以修舊利廢。例如，用兩個卷紙筒、一個凸透鏡、一塊毛玻璃就可以制作一個照相機模型。學(xué)生通過實驗都能熟練掌握測量相機的焦距方法。

無論是教師自己設(shè)計實驗制作教具，還是發(fā)動學(xué)生去制作儀器，對提高教學(xué)質(zhì)量都有顯著的作用。從目前我國的國情出發(fā)，教學(xué)經(jīng)費還比較緊張，特別是農(nóng)村中學(xué)的實驗儀器相對不足，鼓勵自制教具更具有十分突出的現(xiàn)實意義。

二、設(shè)計與制作

1.原理與設(shè)計

凸透鏡成的實像在焦點外，這就要求鏡筒要長于焦距，不然鏡筒太短是成不了實像的。當然光屏在鏡筒里面由于從外面照到光屏上的光線少，反射少，容易看到凸透鏡成的像。

制作完成后，我們會迫不及待地看我們制作的效果，你會怎么做呢？當然是照像。我們多數(shù)情況下是照遠處物體的像，這個并不難，但你想過照近處物體嗎？思考過當物體由遠至近時，你是如何調(diào)整光屏的位置的嗎？同時你還會發(fā)現(xiàn)哪些問題呢？你又如何改進去解決你的問題呢？

也許你發(fā)現(xiàn)了當你想照近處的物體時，將光屏拉到了鏡筒外，你將如何改進？你還會發(fā)現(xiàn)像的大小的變化，這又是為什么？

當物體靠近凸透鏡時，像將離開凸透鏡（這時如果鏡筒不夠長，光屏將拉出鏡筒），而且像會越來越大（如圖1）。

你的照相機既能照遠處物體，也能照近處物體嗎？你的相機能成放大的像嗎？如果不能，快動手改吧！是的，要加長鏡筒。這是為什么？原來，當物體在凸透鏡的二倍焦距以內(nèi)時，像已到二倍焦距以外去了（如圖2）。知道你的相機怎么樣才能成為一個全焦段相機了吧？對了，鏡筒長于二倍焦距就行了。在鏡筒后再加上暗箱，裝上毛玻璃片，整個相機就制作完成了。

2.制作過程

三、應(yīng)用

在“照相機和眼睛”一節(jié)新課中能通過學(xué)生動手制作掌握照相機的原理，讓學(xué)生在調(diào)節(jié)鏡頭拍攝遠處景物、近處景物、集體照、單人照、半身照的過程中掌握調(diào)節(jié)方法，學(xué)會拍攝技巧，體驗到成功的樂趣，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力，而且也培養(yǎng)了學(xué)生的觀察思考能力

四、結(jié)論

1.自制照相機教具能有效培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性

麥克斯韋說過：“實驗的教育價值與儀器的復(fù)雜性成反比，學(xué)生自制的儀器，雖然經(jīng)常出毛病，但它卻能比用仔細調(diào)節(jié)好的儀器學(xué)到更多的東西。”

2.自制照相機教具能充分培養(yǎng)師生的創(chuàng)新精神和能力

自制照相機教具從設(shè)想開始到動手設(shè)計、制作、試用，最后定型，都要經(jīng)過深入思考和反復(fù)論證。發(fā)現(xiàn)問題、解決問題到創(chuàng)造性地設(shè)計出新教具，師生的能力和思維都將得到極大的發(fā)展，從中可體驗到創(chuàng)造的無窮樂趣。

參考文獻：

包亮.中學(xué)物理教具設(shè)計與制作[J].新課程學(xué)習(xí)：社會綜合，2009（3）.

（作者單位 江蘇省丹陽市呂城初級中學(xué)）