摘 要 物理学是一门以实验为基础的科学。学生实验教学离不开实验仪器，同样，学生或一线教师参加教学竞赛，都离不开实验仪器或自制的实验教具。详细介绍光的反射与折射规律教具的设计要求、制作技巧及细节处理。关键词 物理；光的反射与折射；教具；演示教学中图分类号：G642.0 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2020)20-0045-03 Design and Manufacture of Teaching Equipment on Light Refl ec -tion and Refraction Law //LIU Zhongmin, ZHOU Lin, XU Xue-xiang, LI Wenwen
Physics is a science based on experiments. Student experi -mental teaching can’t do without experimental instruments. Similarly, university students or teachers front line take part in Physics Com -petition can’t do without experimental instruments or self-made experimental teaching instruments. In this paper, It introduces the design requirements, fabrication techniques and details of light ection and refraction teaching instruments in great detail. physics; reflection and refraction of light; teaching instruments; demonstration teaching 学生参赛中的问题 学生在参加高等物理教育研究会年组织的第六届“华夏杯”全国物理教学技能大赛及物理教育论坛时，参加教学竞赛的题目是：光的折射定律。因缺乏教具，学生便从淘宝网购买，而所购教具水槽直径 评委老师无法看清光路，演示效果不佳，影响了比赛成绩。中学常规班级人数约50人，小尺寸的教具用于课堂演示教学，坐后排的学生无法看清物理现象与物理过程。2019年上半年，学生参加江西省内物理教学竞赛，笔者制作了水槽直径50 cm 的教具，
收效甚好。在第七届“华夏杯”全国物理教学技能大赛及物理教育论坛的教学竞赛中，该教具获得创新奖，学生讲课也获得一等奖。
课堂教学光的反射与折射规律演示教具中的问题 江西省中小学教师国培计划自2010年开始实施，2019年下半年，国培学员看了笔者做的教具非常感兴趣，有学员反映：
10.3969/j.issn.1671-489X.2020.20.045
示教用光的反射与折射规律教具设计与制作
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◆刘忠民 周琳 徐学翔 李雯雯
“中学物理光的反射与折射是光学部分重要内容之一，但教育行政部门配发的教具尺寸较小，无法满足教师课堂上演示教学需求。”可是，由于一是缺乏工具，二是工具尤其电动工具不会也太敢用，加之经费等问题，因此，绝大部分教师没有做过教具，在自制教具方面任重而道远。
２ 光的反射与折射规律示教教具的设计要求
本示教用教具用于教师课堂演示现象或研究规律，在设计时提出三点要求。
仪器尺寸要大，结构要牢，质量要好 作为演示教具，一般是使用者上课时，教具放在讲台上，以便演示现象或规律时全班学生都能看到。故仪器必须大气，即有足够大的尺寸。教具若在中学使用，每一届常有多个班，且年年要用，所以教具必须坚固耐用且使用方便。若是教师或学生用来参赛，要求仪器在比赛过程中不能出现任何纰漏，以免影响比赛成绩。尤其异地参赛，需经过颠簸运输，对仪器的质量和稳定性要求更高。
仪器可不断改进 物理教师或学生在设计教具过程中不可能面面俱到，在使用过程中常会发现不足之处，需进行改进。如本仪器刻度盘的刻度线最早时使用黑，发现仪器给人压抑的感觉；后改成蓝，仪器给人敞亮、舒适、快乐的感觉。教师或学生用于竞赛的教具，若需长途运输，尤其仪器尺寸过大，最好设计成可随时拆卸和组装的方式，以方便运输。
仪器必须能科学演示出物理实验现象或规律 仪器在设计时首先要考虑的是仪器可给学生演示：光在二种介质界面反射时，反射角等于入射角；当光从光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角；当光从光密介质进入光疏介质时能测出全反射角；验证光路是可逆的。并进一步通过较准确测量读取角度值，测算出液体槽中不同液体、同一液体不同密度或温度时的折射率，从而达到探究与初步研究光的反射、折射、全反射、光路可逆等规律。
３ 光的反射与折射规律示教教具的制作
液体槽的制作 液体槽由三块板组成：厚5 mm、半径25 cm 亚克力圆背板一块，厚5 mm、半径25 cm 亚克力半圆面板（如图1所示）一块，厚2 mm、长82.5 cm、宽4 cm 的
*项目来源：2018年江西师范大学校级教学改革课题（立项编号：JXSDJG1836）；2019年江西师范大学教改课题立项项目（立项编号：JXSDJG1836）。
作者：刘忠民、徐学翔、周琳、李雯雯，江西师范大学（330022）。
Abstract Physics is a scie
mental teaching can’t do w
university students or tea
petition can’t do withou
experimental teaching in
design requirements, fa
refl ection and refraction t Key words physics; ref
instruments; demonstratio
１ 问题提出
学生参赛中的问题
2018年组织的第六届“物理教育论坛时，参加因缺乏教具，学生便从仅20cm，尺寸太小，评影响了比赛成绩。中学技术在线·
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长方形板一块。将三块板用亚克力专用胶水胶接成一半圆柱体形（如图2所示），即是液体槽。在胶接时，如何确保液体槽盛装的液体是标准半圆柱体？可用5mm厚的亚克力板切割一内径44cm、宽度1cm的定位用加强筋，即图1中红部分。先半定位加强筋粘接在亚克力半圆板和圆背板上，再将长方形2mm厚亚克力粘接在圆板上，半圆板最好等刻度盘（图3）贴在圆背板上后再粘接。图1、图2、图3中圆点即圆心，往液体槽内装液体时，液面到达圆心与底板垂直。为便于调液面水平，在底板四个脚安装水平调节螺丝。
图5是水槽支架反面。为便于激光笔支架与背板紧密结合，制作并安装两块弧形平滑铁皮。在水槽支架反面，激光支架转轴的定位非常重要，将影响到在激光支架转动过程中，激光是否能始终指向圆心。这要求激光支架转轴在液体槽的圆心位置，激光笔与支架完全对称。 激光笔支架的制作激光笔支架做成L形，要求稳定
加强筋
2cm
·技术在线
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后期剪辑 制作过程需要图片或动画则先下载采集好，动画需要自己制作也先准备好，采集拍摄好的素材，对所有素材进行管理和备份；所有素材准备好之后开始进行剪辑，粗剪时要反复观看素材，根据分镜头稿本，选择最好的镜头画面，将动画和图片也按照镜头号进行插入，初步完成作品；精剪时进行再次创作，合理调整视频结构，充分考虑字幕和后期配音等问题，确定视频流程，精剪成片；字
幕和后期配音合理运用可以增加影片的观赏度，增加趣味性，可以选用多种效果对比后选择最佳方案。
４ 创作总结
作品推广 根据“受众存在的特定社会心理需求”“受众基于以往媒介使用情况，对于这些媒介能否满足自身社会需求形成认知评判”这些“使用—满足”理论的基本观点，笔者在完成剪辑、配音、字幕设计等后期工作后，渲染输出成片。笔者在格式上选择H.246编码，即MP4格式，具有压缩质量高、压缩比大、文件占用空间小的优势，而且特别适用于网络上发布。在发布时考虑大学生体受众的喜好程度，积极运用这一体喜好的各种平台，如优酷、爱奇艺、微博、、B 站等，进行投放宣传，以期达到很本研究以“使用—满足”理论为指导，借鉴网络上点击率较高的科普微视频，结合女大学生的实际情况，完成女大学生经期保健微电影的设计和制作。虽然作品顺利完成并取得一定效果，但仍然存在不足，需要继针对本研究，希望在之后有时间可以记录更多真实画面，更真实展示校园中女大学生存在的不良生活习惯，在动画制作上进行加强，同时增强故事性，创作更完善的作品科普经期知识；希望校园题材能更多关注知识科普这方面，特别是医学保健，创作更多的科普微视频。条件允许情况下可以扩大研究，创建一个针对女大学生保健的，推送 包括经期保健、健康减肥等关乎女大学生切身利益的保健信息，信息的表现形式除了视频，还可以是文字、图片等。■参考文献
[1]乐杰.妇产科学第7版[M].北京：人民卫生出版社,2008:14.
[2]顾美皎.临床妇产科学[M].北京：人民卫生出版社,2002:380.
[3]孙艳明，王玲，李戈.1800名女大学生痛经影响因素调查分析[J].天津中医药,2009(5):367-369．
[4]杨媚，王红静，胡丽娟，等.成都市1205名女大学生月经状况调查分析[J].现代预防医学,2010(19):3642-3644.[5]汪保国，陈思东，周卫平.等.广州女大学生月经及经期保健的现况研究[J].中国校医,2008(2):162-163.[6]孟巧绒，冶省娟，党红梅.等.内地藏族女大学生月经及经期保健的调查[J].中国妇幼保健,2014(7):1086-1088.[7]李芳，汪坤秀，陈光英.粤西某高校女生原发性痛经相关因素与防治对策[J].中国学校卫生,2009(3):276.[8]魏碧蓉，林朝芹，薛海燕.女大学生月经情况调查结果分析[J].中国妇幼保健,200(11):1417-1419.
[9]张燕翔，王雪秋.397名女大学生的月经知识、态度、行为调查[J].中国妇幼保健,2008(27):3876-3878.[10]曾琳娜.广州市658名女大学生月经状况调查[J].中国学校卫生,2008(8):720-721.
[11]牟晓玲，陈丽娟，郑艳萍.女大学生痛经健康教育需求的调查分析[J].全科护理,2013(19):1803-1804.[12]郑颖璠.国内医院用做科普的现状及成因[J].新媒体研究,2016(12):64-65,87.
[13]赵军，王丽.关于微时代科普模式创新的思考[J].科普研究,2015(4):91-96.
[14]石美霞，李亚琴，孙玉梅.微电影健康教育价值探析[J].护理研究,2015(34):4232-4234.
激光应始终指向液体槽的圆心，如未指向圆心，则用热风吹软热熔胶后冷却时再固定激光管，使激光轴心、支架轴心在一平面内。如在转动初位置能指向圆心，转动一定角度后又不能严格指向圆心，则与支架转轴的定位或激光支架在转轴处的孔不在正中心有关。
４ 激光与杂光的处理
本仪器中，激光笔是线激光，射入水中后不利于光路的观察和刻度的读取，需在激光出口处粘接一小段玻璃细圆柱或塑料细圆柱，使线激光变成面激光。激光笔固定在支架上时需调节好角度，使面激光平面与水面平行。
实验时，面激光从光疏介质进入光密介质时，反射光线周边会出现较强的杂光干扰，杂光来自水槽弧形底端的反射，可在弧形底端粘一2 cm 宽的黑玻璃膜或黑绝缘胶带，将射光吸收掉。
５ 小结
在2003年发布的《普通高中物理课程标准（实验）》中没有专门列出学生必做的实验，导致中学物理实验教学迷茫且有弱化趋势。《普通高中物理课程标准（2017年版）》提出12个必做实验和9个选做实验[1]，强化学校与教师要引导学生做中学，做中体会科学探究内涵，以发展学生物理学科核心素养。
实验教学能否成功，关键在教师，若教师意识到实验教学对培养学生核心素养的重要性，对学生的将来发展有责任心，必对实验教学、实验教具、制作教具有兴趣和动力，实验教学也一定会越来越好。希望本文所述示教用教具在帮助中学物理实验教学方面能发挥作用。■参考文献
[1]教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社,2018.
爱奇艺、微博、、好的科普效果。
研究展望 本研鉴网络上点击率较高的情况，完成女大学生经作品顺利完成并取得一续研究和改进。
针对本研究，希望面，更真实展示校园中画制作上进行加强，同科普经期知识；希望校特别是医学保健，创作可以扩大研究，创建一转动过程中，激光应始则用热风吹软热熔胶（上接P46）
环境构建·
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