吳 雪

(浙江省瑞安市湖嶺鎮(zhèn)中學(xué) 325213)

浙教版科學(xué)教材中的光學(xué)部分編排在七年級(jí)下冊(cè)第二章，初中階段光學(xué)屬于比較簡(jiǎn)單的知識(shí).但對(duì)于初一的學(xué)生來(lái)說(shuō)，該部分的學(xué)習(xí)較為抽象，因此如何更好地展開(kāi)光學(xué)教學(xué)是一線教師的普遍難題.

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)化

1.實(shí)驗(yàn)教具的改良

初中物理是以科學(xué)探究為核心，實(shí)驗(yàn)是學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí)的重要途徑，在此基礎(chǔ)上學(xué)生進(jìn)行理性思考會(huì)更加深刻.但是在實(shí)際教學(xué)中筆者發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)行的實(shí)驗(yàn)條件下并不能很好地為我們實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供很好的支撐，比如初中物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)就存在這樣的問(wèn)題，眾多教師一直有這樣的困擾:演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不夠清晰，對(duì)學(xué)生來(lái)講實(shí)驗(yàn)事實(shí)的可信度受到質(zhì)疑，因此解決實(shí)驗(yàn)的可視性問(wèn)題是獲取客觀事實(shí)重要途徑.根據(jù)筆者調(diào)查發(fā)現(xiàn)，老師們?cè)谶@方面有了一些改進(jìn)，但缺乏系列研究.因此，改進(jìn)光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提升光學(xué)教學(xué)效果的重要途徑.

案例1:透鏡對(duì)光線的作用以及近視的形成——帶注射器的水透鏡

圖1

改進(jìn)的原因：透鏡是學(xué)生學(xué)習(xí)光學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)，為了更好的讓學(xué)生了解凸透鏡與凹透鏡的區(qū)別，希望能夠通過(guò)同一個(gè)器材的先后變化，讓學(xué)生更形象的了解兩者的區(qū)別以及兩者對(duì)光線的作用.

改進(jìn)后的裝置：用可伸縮的橡膠膜作為水透鏡的外表膜，另一端扎口，通過(guò)橡膠導(dǎo)管連接一個(gè)注射器(見(jiàn)圖1)

改進(jìn)后的效果：通過(guò)水透鏡連接注射器，可以向水透鏡中增加或減少水的量，以改變透鏡的曲度.可以在一個(gè)器材上實(shí)現(xiàn)凸透鏡和凹透鏡，通過(guò)前后的對(duì)比，讓學(xué)生更加深刻地意識(shí)到兩種透鏡的區(qū)別.同時(shí)，水透鏡在曲度不斷變大的過(guò)程中，其實(shí)模擬了人體眼球晶狀體的變化，非常形象生動(dòng)的解釋了近視眼的形成.

案例2：平面鏡成像

改進(jìn)的原因：目前許多學(xué)?！捌矫骁R成像”實(shí)驗(yàn)往往因?yàn)槠鞑睦吓f，玻璃板較厚，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并不清晰、像與玻璃板后蠟燭并不完全重合，或者出現(xiàn)兩個(gè)像.為解決以上問(wèn)題，綜合巧用器材、引入側(cè)度和聯(lián)系實(shí)際等3種形式的實(shí)操改進(jìn)和創(chuàng)新，豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)與內(nèi)容，科學(xué)制作符合實(shí)際需求的實(shí)驗(yàn)器材.此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)重點(diǎn)主要有兩點(diǎn)，一是掌握平面鏡成像的特點(diǎn);二是結(jié)合實(shí)際，理解生活中平面鏡的運(yùn)用.結(jié)合教學(xué)重點(diǎn)，探索設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)器材如下.

圖2

改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)：(見(jiàn)圖2)：在木板上貼上畫(huà)好刻度線的白紙，在中間垂直豎立一塊玻璃板，由于玻璃板較厚，在改進(jìn)方案中巧妙地應(yīng)用手機(jī)的鋼化玻璃膜取代傳統(tǒng)玻璃膜.取材方便且鋼化玻璃膜更加高清，具有良好的成像效果.

改進(jìn)后的效果：1.實(shí)驗(yàn)效果：由于鋼化膜具有較好的清晰度，所以相較于實(shí)驗(yàn)室原有的器材成像更加清晰，即使是在光線充足的教室里也有較好的效果.2.教學(xué)效果：由于這些實(shí)驗(yàn)用到的物品都是學(xué)生熟悉的生活用品，不但可以增加實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性，可信度，而且可以縮短實(shí)驗(yàn)與學(xué)生間的距離，使學(xué)生倍感親切，也促使學(xué)生產(chǎn)生更劇烈的探究欲望.此外，在教學(xué)時(shí)追問(wèn)學(xué)生用鋼化膜代替普通玻璃板的優(yōu)點(diǎn)，讓學(xué)生對(duì)采用薄玻璃的原因.

2.有效開(kāi)展家庭實(shí)驗(yàn)

浙教版科學(xué)教材的光學(xué)部分設(shè)計(jì)了像小孔成像、平面鏡成像、凸透鏡成像等探究實(shí)驗(yàn)，旨在通過(guò)探究提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).但是由于學(xué)時(shí)矛盾及農(nóng)村學(xué)校設(shè)施問(wèn)題，我校學(xué)生缺少學(xué)生實(shí)驗(yàn)，對(duì)探究過(guò)程缺少主觀體驗(yàn)，更多學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，是在背實(shí)驗(yàn)、看實(shí)驗(yàn)，而缺少“做中學(xué)”.此外，光學(xué)實(shí)驗(yàn)往往要有一個(gè)暗室，而正常教室的環(huán)境難以支持光學(xué)實(shí)驗(yàn)的正常開(kāi)展，常規(guī)的課堂演示實(shí)驗(yàn)并不能滿足廣大學(xué)生的需求.因此，利用簡(jiǎn)單易得的物品，能夠讓學(xué)生在家中體驗(yàn)光學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)現(xiàn)象的主觀體驗(yàn).

案例3：小孔成像家庭實(shí)驗(yàn)

設(shè)計(jì)原因：1.小孔成像的實(shí)驗(yàn)需要提供一個(gè)較暗的環(huán)境，而教室的正常亮度無(wú)法滿足，在初步改進(jìn)之后，可以通過(guò)一個(gè)紙箱營(yíng)造暗室環(huán)境，但由于效果有限，絕大部分學(xué)生仍不能看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.2.學(xué)生較難理解小孔成像的性質(zhì)，靠死記硬背效果不佳，如果讓學(xué)生親手動(dòng)手去做，在體驗(yàn)中探究像的性質(zhì)，可以幫助學(xué)生更好的理解成像規(guī)律.

設(shè)計(jì)方案：1.嘗試一：在一個(gè)紙杯底部中央用大頭針鉆一個(gè)小孔，在杯口糊一張紙巾做光屏.嘗試二：取一個(gè)紙杯，在杯子底部中央處減去一小塊正方形，貼上一張錫箔紙(也可以選擇用巧克力、香煙等廢棄的包裝紙)，用大頭針在正中間的鋁箔紙上戳一個(gè)洞，在杯口糊上一張紙巾做屏幕.嘗試三：取一個(gè)紙杯1號(hào)，在杯子底部中央處減去一小塊正方形，貼上一張錫箔紙(也可以選擇用巧克力、香煙等廢棄的包裝紙)，用大頭針在正中間的鋁箔紙上戳一個(gè)洞，另取一個(gè)紙杯2號(hào)，減去杯子整個(gè)底部，在杯口糊上紙巾，將兩個(gè)杯子可以相套在一起.

效果：.以上三個(gè)方案中，方案一操作簡(jiǎn)單，但是由于杯子底部太薄，遮光性能不強(qiáng).方案二在方案一的基礎(chǔ)上簡(jiǎn)單改進(jìn)，可以通過(guò)改變物距，清晰看到倒立的像，但是不能進(jìn)一步探究像的大小與物距、像距的關(guān)系.方案三在前者基礎(chǔ)上增加了一個(gè)杯筒，通過(guò)移動(dòng)2號(hào)紙杯可以改變相距，通過(guò)移動(dòng)蠟燭可以改變物距，因而很好地探究像的性質(zhì)與距離的關(guān)系.學(xué)生在晚上時(shí)間，在家中即可利用生活中的簡(jiǎn)單物品完成對(duì)小孔成像的探究，操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯，很好的解決了該實(shí)驗(yàn)在學(xué)校完成的障礙.

3.趣味實(shí)驗(yàn)的拓展性開(kāi)發(fā)

在初中物理光學(xué)模塊的學(xué)習(xí)中，一個(gè)重要點(diǎn)就是能夠利用光學(xué)知識(shí)解決生活問(wèn)題，這塊知識(shí)綜合性強(qiáng)、涉及面廣、趣味性強(qiáng)的特點(diǎn).我們可以在托管時(shí)間，通過(guò)一系列的趣味實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性，同時(shí)提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力.

案例4：制作萬(wàn)花筒

方案：1.將3片三棱鏡鏡片排列在黑膠帶上，并留一些間距，約2mm，將鏡片用黑膠帶粘好，組合成三棱鏡.2.將鏡筒與物鏡組合，放入磨砂玻璃圓片，再放入塑料珠片，將大的透明玻璃圓片蓋在上面，并用厚紙條固定.3.將目鏡與紙筒組裝，在紙筒內(nèi)放入小的透明玻璃圓片.將組裝好的三棱鏡纏上泡沫條，放入紙筒.4.將鏡筒與紙筒組合成萬(wàn)花筒.

效果：學(xué)生們都能非常好的完成該實(shí)驗(yàn)，視覺(jué)效果良好.通過(guò)在托管課上讓學(xué)生完成萬(wàn)花筒等趣味實(shí)驗(yàn)的操作，拉近學(xué)生與科學(xué)的距離，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情.

二、如何有效開(kāi)展光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

教材編排以科學(xué)探究為核心、科學(xué)知識(shí)為載體、科學(xué)方法為手段.因此，有了良好的實(shí)驗(yàn)方案與方向，還需要教師認(rèn)真?zhèn)湔n，精心準(zhǔn)備，優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，從而使學(xué)生的學(xué)習(xí)在教師的有效掌控之下.在課堂上，教師要從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，注重創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)科學(xué)的情境，激發(fā)好奇心與求知欲，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力.

案例5：在平面鏡成像實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)時(shí)，讓學(xué)生嘗試解決下列問(wèn)題而初步提出實(shí)驗(yàn)方案：

(1)怎么樣比較像的大小

(2)如何測(cè)量像與物到平面鏡的距離

(3)選擇玻璃板還是平面鏡子

讓學(xué)生根據(jù)自己的思路選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)方案，最終獲取正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果.這種方式不但可以有效拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維，使他們?cè)诳茖W(xué)思維的引導(dǎo)下，創(chuàng)新性地提出實(shí)驗(yàn)假設(shè)和實(shí)驗(yàn)原理，而且可以讓學(xué)生充分體會(huì)到成功的樂(lè)趣，從而提高他們的積極性和主動(dòng)性.

三、注重培養(yǎng)畫(huà)圖法分析問(wèn)題的習(xí)慣

在科學(xué)教學(xué)中，學(xué)生練習(xí)是一個(gè)重要的組成部分.練習(xí)是學(xué)生探究知識(shí)、解決問(wèn)題的一種具體學(xué)習(xí)形式，也是教師與學(xué)生書(shū)面交流的主要方式.而對(duì)于光學(xué)問(wèn)題，依靠作圖法幫助解決問(wèn)題是一種簡(jiǎn)單有效的方法.

1.從原理出發(fā)，知其然更知其所以然.

2.題型分類化，作圖方法程序化，降低難度.

3.利用微視頻等先進(jìn)信息技術(shù)進(jìn)行課余補(bǔ)差.

參考文獻(xiàn)：

[1]王增輝.初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)[DB/OL].教育教學(xué)論壇，2012.