顧福敢

物理學是一門以實驗為基礎的學科，而物理實驗教學中的科學探究的作用尤為重要，都有著其他教學方式不可取代的作用。“制定計劃與設計實驗”是科學探究過程中重要的環(huán)節(jié)，我們一線老師多數(shù)情況下，為了使科學探究能順利進行下去，教材都會在給出假設的基礎上介紹實驗設計的方案。在課堂教學中，為了完成教學進度，節(jié)約課堂時間，常常采用教材介紹的方案，這個環(huán)節(jié)學生較少有鍛煉的機會，這樣，讓學生經(jīng)歷“制定計劃與設計實驗”的過程就顯得特別必要，不拘泥于教科書介紹的實驗方案，在老師的引導和幫助下，充分發(fā)揮學生的想象力與創(chuàng)造力，師生形成學習共同體，改進優(yōu)化，我以探究光的反射定律實驗方案為例，來說明教師在教學過程中如何改進與優(yōu)化實驗方案。

實驗方案1：如圖是蘇科版物理教材介紹的實驗方案教材中實驗所用的器材是兩個大小相同的帶有量角器的光屏，其中一個光屏與一個小平而鏡垂直，另一個光屏可以繞著ON的對稱軸轉動，并且與平面鏡垂直，用一個激光筆作為光源如（圖1）所示。將平面鏡M水平放置，然后把一塊標有刻度的白色硬紙板豎直放置在平面鏡上，硬紙板由A、B兩個部分組成，且可沿接縫ON折疊，使一束光線緊貼硬紙板射向鏡面上的O點，從硬紙板上讀出入射角和反射角的大小，改變入射光線的方向測量對應的入射角與反射角，得出反射角與入射角的大小關系；以法線ON為軸，將硬紙板的B面向后旋轉，這時在B面上還能觀察到反射光線嗎？從而得出反射光線與入射光線三者在同平面內。

用這樣的演示實驗裝置，是符合初中學生的認知特點來看，用激光筆沿光屏射到平而鏡上，觀察在光屏上留下的軌跡，實際上是用光屏上的反射點的集合以表示光的傳播路徑，簡便易行，教學過程容易就地取材，進行實驗探究，但仍存在一些不足，但筆者在教學過程中發(fā)現(xiàn)一些問題，學生在實際操作過程中，學生使用激光筆時不穩(wěn)定，想要觀察一個穩(wěn)定的反射現(xiàn)象需要調查整較長時間，另外科學的嚴謹性也值得商榷。學生在實驗過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)我們只在后側研究，就得出結論時是不科學的，但當轉到前方，在一定的范圍內，即使不在同一平面也可以看到B板上有光線存在。這在教學過程我們是不能回避的，我們要么和學生分析形成原因在光源并不是真正意義上的一束光線，有一定的粗細，當然我們也可以改進們的實驗方案。

實驗方案2：如右（圖2）所示，1是平面鏡，2是編織毛衣用的竹針（表示法線，用鐵架臺固定竹針與鏡面垂直），3是激光筆，4和5是縫衣用棉線。制作時，可用鉛筆刀小心地在竹針的尖端橫劃一道刻痕，把棉線牢固地系在竹針刻痕處。學生通過前面已經(jīng)認識到，反射光線與入射光線是一一對應的，讓學生用棉線、竹針、激光筆代替，并讓棉線從激光筆中引出，用竹針將棉線固定，光沿著棉線射向平面鏡，另一位同學在另一側尋找，直到棉線將光路顯示出來為止，記錄此時棉線位置，我們研究棉線的位置關系即為光線的位置關系。

但在研究過程中，我們無法保持光線長時間存在，無法直接研究，我們需要記錄光線所在的位置，我們只需要讓光線與棉線重合時，本實驗裝置的巧妙之處是用棉線尋找反射光線，向學生在展示空間立體，經(jīng)過比較長時間的尋找，學生會有找到光線的瞬間都有驚乎的表情，感受成功的喜悅！教師因地制宜地引導學生使用身邊隨手可得的物品進行設計探究活動和各種物理實驗。拉近物理與生活的距離，讓學生深切地感受到科學的真實性，感受到科學和社會、科學和日常生活的關系。

實驗方案3：在圓形燒瓶缸中放入水和少量牛奶攪拌均勻如圖3所示。水是透明物質，光在水中傳播不能看到光的傳播路徑，所以要摻入少量光反射效果較好的白色牛奶。牛奶不要過多，否則不易于觀察光線固定激光筆于劃槽之上，讓激光射入缸底一點。引出法線，在劃槽上用自行車車條代替法線，放置于入射點上方。在旋轉過程中讓各個方向的同學都可以看到在旋轉過程中三條線之間位置的變化，其中在某一個角度三條線“重合”，這一現(xiàn)象證明了反射光線、入射光線和法線在同一個平面內。在玻璃缸表而畫上量角器，讓入射光線的入射點射到原點，多次改變入射角度，觀察反射角的大小變化和與入射角的關系，同樣可以研究反射光線、入射光線與法線的位置關系，反射角與入射角的大小關系。

本實驗方案與方案件2相比較而言，學生理解過程更容易接受，采用方案1中方法將光線在一個空間中顯示出來，給學生一個空間立體感，突破板面的缺陷，直接研究所看到的光線，此方法的確是一個創(chuàng)新的思想，但本實驗只能作為演示的實驗非常合適，并不能作為學生作為實驗探究的設計，而且此方法實驗結構相對較為復雜，有將簡單問題復雜化的現(xiàn)象。

光的反射多方案設計，啟示我們在物理實驗教學實踐中，教師要研究實驗，就必須認真深入地研究實驗方法和實驗方案，以在實驗教學中取得更好的效果。通過制定計劃與設計實驗這個科學探究要素內涵的加深理解過程，同時學生也獲得了鍛煉的機會，能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

（作者單位：江蘇省淮陰中學）

物理學是一門以實驗為基礎的學科，而物理實驗教學中的科學探究的作用尤為重要，都有著其他教學方式不可取代的作用。“制定計劃與設計實驗”是科學探究過程中重要的環(huán)節(jié)，我們一線老師多數(shù)情況下，為了使科學探究能順利進行下去，教材都會在給出假設的基礎上介紹實驗設計的方案。在課堂教學中，為了完成教學進度，節(jié)約課堂時間，常常采用教材介紹的方案，這個環(huán)節(jié)學生較少有鍛煉的機會，這樣，讓學生經(jīng)歷“制定計劃與設計實驗”的過程就顯得特別必要，不拘泥于教科書介紹的實驗方案，在老師的引導和幫助下，充分發(fā)揮學生的想象力與創(chuàng)造力，師生形成學習共同體，改進優(yōu)化，我以探究光的反射定律實驗方案為例，來說明教師在教學過程中如何改進與優(yōu)化實驗方案。

實驗方案1：如圖是蘇科版物理教材介紹的實驗方案教材中實驗所用的器材是兩個大小相同的帶有量角器的光屏，其中一個光屏與一個小平而鏡垂直，另一個光屏可以繞著ON的對稱軸轉動，并且與平面鏡垂直，用一個激光筆作為光源如（圖1）所示。將平面鏡M水平放置，然后把一塊標有刻度的白色硬紙板豎直放置在平面鏡上，硬紙板由A、B兩個部分組成，且可沿接縫ON折疊，使一束光線緊貼硬紙板射向鏡面上的O點，從硬紙板上讀出入射角和反射角的大小，改變入射光線的方向測量對應的入射角與反射角，得出反射角與入射角的大小關系；以法線ON為軸，將硬紙板的B面向后旋轉，這時在B面上還能觀察到反射光線嗎？從而得出反射光線與入射光線三者在同平面內。

用這樣的演示實驗裝置，是符合初中學生的認知特點來看，用激光筆沿光屏射到平而鏡上，觀察在光屏上留下的軌跡，實際上是用光屏上的反射點的集合以表示光的傳播路徑，簡便易行，教學過程容易就地取材，進行實驗探究，但仍存在一些不足，但筆者在教學過程中發(fā)現(xiàn)一些問題，學生在實際操作過程中，學生使用激光筆時不穩(wěn)定，想要觀察一個穩(wěn)定的反射現(xiàn)象需要調查整較長時間，另外科學的嚴謹性也值得商榷。學生在實驗過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)我們只在后側研究，就得出結論時是不科學的，但當轉到前方，在一定的范圍內，即使不在同一平面也可以看到B板上有光線存在。這在教學過程我們是不能回避的，我們要么和學生分析形成原因在光源并不是真正意義上的一束光線，有一定的粗細，當然我們也可以改進們的實驗方案。

實驗方案2：如右（圖2）所示，1是平面鏡，2是編織毛衣用的竹針（表示法線，用鐵架臺固定竹針與鏡面垂直），3是激光筆，4和5是縫衣用棉線。制作時，可用鉛筆刀小心地在竹針的尖端橫劃一道刻痕，把棉線牢固地系在竹針刻痕處。學生通過前面已經(jīng)認識到，反射光線與入射光線是一一對應的，讓學生用棉線、竹針、激光筆代替，并讓棉線從激光筆中引出，用竹針將棉線固定，光沿著棉線射向平面鏡，另一位同學在另一側尋找，直到棉線將光路顯示出來為止，記錄此時棉線位置，我們研究棉線的位置關系即為光線的位置關系。

但在研究過程中，我們無法保持光線長時間存在，無法直接研究，我們需要記錄光線所在的位置，我們只需要讓光線與棉線重合時，本實驗裝置的巧妙之處是用棉線尋找反射光線，向學生在展示空間立體，經(jīng)過比較長時間的尋找，學生會有找到光線的瞬間都有驚乎的表情，感受成功的喜悅！教師因地制宜地引導學生使用身邊隨手可得的物品進行設計探究活動和各種物理實驗。拉近物理與生活的距離，讓學生深切地感受到科學的真實性，感受到科學和社會、科學和日常生活的關系。

實驗方案3：在圓形燒瓶缸中放入水和少量牛奶攪拌均勻如圖3所示。水是透明物質，光在水中傳播不能看到光的傳播路徑，所以要摻入少量光反射效果較好的白色牛奶。牛奶不要過多，否則不易于觀察光線固定激光筆于劃槽之上，讓激光射入缸底一點。引出法線，在劃槽上用自行車車條代替法線，放置于入射點上方。在旋轉過程中讓各個方向的同學都可以看到在旋轉過程中三條線之間位置的變化，其中在某一個角度三條線“重合”，這一現(xiàn)象證明了反射光線、入射光線和法線在同一個平面內。在玻璃缸表而畫上量角器，讓入射光線的入射點射到原點，多次改變入射角度，觀察反射角的大小變化和與入射角的關系，同樣可以研究反射光線、入射光線與法線的位置關系，反射角與入射角的大小關系。

本實驗方案與方案件2相比較而言，學生理解過程更容易接受，采用方案1中方法將光線在一個空間中顯示出來，給學生一個空間立體感，突破板面的缺陷，直接研究所看到的光線，此方法的確是一個創(chuàng)新的思想，但本實驗只能作為演示的實驗非常合適，并不能作為學生作為實驗探究的設計，而且此方法實驗結構相對較為復雜，有將簡單問題復雜化的現(xiàn)象。

光的反射多方案設計，啟示我們在物理實驗教學實踐中，教師要研究實驗，就必須認真深入地研究實驗方法和實驗方案，以在實驗教學中取得更好的效果。通過制定計劃與設計實驗這個科學探究要素內涵的加深理解過程，同時學生也獲得了鍛煉的機會，能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

（作者單位：江蘇省淮陰中學）

物理學是一門以實驗為基礎的學科，而物理實驗教學中的科學探究的作用尤為重要，都有著其他教學方式不可取代的作用?！爸贫ㄓ媱澟c設計實驗”是科學探究過程中重要的環(huán)節(jié)，我們一線老師多數(shù)情況下，為了使科學探究能順利進行下去，教材都會在給出假設的基礎上介紹實驗設計的方案。在課堂教學中，為了完成教學進度，節(jié)約課堂時間，常常采用教材介紹的方案，這個環(huán)節(jié)學生較少有鍛煉的機會，這樣，讓學生經(jīng)歷“制定計劃與設計實驗”的過程就顯得特別必要，不拘泥于教科書介紹的實驗方案，在老師的引導和幫助下，充分發(fā)揮學生的想象力與創(chuàng)造力，師生形成學習共同體，改進優(yōu)化，我以探究光的反射定律實驗方案為例，來說明教師在教學過程中如何改進與優(yōu)化實驗方案。

實驗方案1：如圖是蘇科版物理教材介紹的實驗方案教材中實驗所用的器材是兩個大小相同的帶有量角器的光屏，其中一個光屏與一個小平而鏡垂直，另一個光屏可以繞著ON的對稱軸轉動，并且與平面鏡垂直，用一個激光筆作為光源如（圖1）所示。將平面鏡M水平放置，然后把一塊標有刻度的白色硬紙板豎直放置在平面鏡上，硬紙板由A、B兩個部分組成，且可沿接縫ON折疊，使一束光線緊貼硬紙板射向鏡面上的O點，從硬紙板上讀出入射角和反射角的大小，改變入射光線的方向測量對應的入射角與反射角，得出反射角與入射角的大小關系；以法線ON為軸，將硬紙板的B面向后旋轉，這時在B面上還能觀察到反射光線嗎？從而得出反射光線與入射光線三者在同平面內。

用這樣的演示實驗裝置，是符合初中學生的認知特點來看，用激光筆沿光屏射到平而鏡上，觀察在光屏上留下的軌跡，實際上是用光屏上的反射點的集合以表示光的傳播路徑，簡便易行，教學過程容易就地取材，進行實驗探究，但仍存在一些不足，但筆者在教學過程中發(fā)現(xiàn)一些問題，學生在實際操作過程中，學生使用激光筆時不穩(wěn)定，想要觀察一個穩(wěn)定的反射現(xiàn)象需要調查整較長時間，另外科學的嚴謹性也值得商榷。學生在實驗過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)我們只在后側研究，就得出結論時是不科學的，但當轉到前方，在一定的范圍內，即使不在同一平面也可以看到B板上有光線存在。這在教學過程我們是不能回避的，我們要么和學生分析形成原因在光源并不是真正意義上的一束光線，有一定的粗細，當然我們也可以改進們的實驗方案。

實驗方案2：如右（圖2）所示，1是平面鏡，2是編織毛衣用的竹針（表示法線，用鐵架臺固定竹針與鏡面垂直），3是激光筆，4和5是縫衣用棉線。制作時，可用鉛筆刀小心地在竹針的尖端橫劃一道刻痕，把棉線牢固地系在竹針刻痕處。學生通過前面已經(jīng)認識到，反射光線與入射光線是一一對應的，讓學生用棉線、竹針、激光筆代替，并讓棉線從激光筆中引出，用竹針將棉線固定，光沿著棉線射向平面鏡，另一位同學在另一側尋找，直到棉線將光路顯示出來為止，記錄此時棉線位置，我們研究棉線的位置關系即為光線的位置關系。

但在研究過程中，我們無法保持光線長時間存在，無法直接研究，我們需要記錄光線所在的位置，我們只需要讓光線與棉線重合時，本實驗裝置的巧妙之處是用棉線尋找反射光線，向學生在展示空間立體，經(jīng)過比較長時間的尋找，學生會有找到光線的瞬間都有驚乎的表情，感受成功的喜悅！教師因地制宜地引導學生使用身邊隨手可得的物品進行設計探究活動和各種物理實驗。拉近物理與生活的距離，讓學生深切地感受到科學的真實性，感受到科學和社會、科學和日常生活的關系。

實驗方案3：在圓形燒瓶缸中放入水和少量牛奶攪拌均勻如圖3所示。水是透明物質，光在水中傳播不能看到光的傳播路徑，所以要摻入少量光反射效果較好的白色牛奶。牛奶不要過多，否則不易于觀察光線固定激光筆于劃槽之上，讓激光射入缸底一點。引出法線，在劃槽上用自行車車條代替法線，放置于入射點上方。在旋轉過程中讓各個方向的同學都可以看到在旋轉過程中三條線之間位置的變化，其中在某一個角度三條線“重合”，這一現(xiàn)象證明了反射光線、入射光線和法線在同一個平面內。在玻璃缸表而畫上量角器，讓入射光線的入射點射到原點，多次改變入射角度，觀察反射角的大小變化和與入射角的關系，同樣可以研究反射光線、入射光線與法線的位置關系，反射角與入射角的大小關系。

本實驗方案與方案件2相比較而言，學生理解過程更容易接受，采用方案1中方法將光線在一個空間中顯示出來，給學生一個空間立體感，突破板面的缺陷，直接研究所看到的光線，此方法的確是一個創(chuàng)新的思想，但本實驗只能作為演示的實驗非常合適，并不能作為學生作為實驗探究的設計，而且此方法實驗結構相對較為復雜，有將簡單問題復雜化的現(xiàn)象。

光的反射多方案設計，啟示我們在物理實驗教學實踐中，教師要研究實驗，就必須認真深入地研究實驗方法和實驗方案，以在實驗教學中取得更好的效果。通過制定計劃與設計實驗這個科學探究要素內涵的加深理解過程，同時學生也獲得了鍛煉的機會，能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

（作者單位：江蘇省淮陰中學）