唐修虎

設(shè)計(jì)理念

物理學(xué)科的核心素養(yǎng)包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任等，其中科學(xué)探究是關(guān)鍵，而科學(xué)探究最基本的方法就是實(shí)驗(yàn)。初中物理教學(xué)離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)讓物理課堂變得生動(dòng)有趣，讓枯燥的原理、定律變得不再晦澀難懂。下面以“平面鏡”的教學(xué)為例，探討核心素養(yǎng)下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略。

一、創(chuàng)設(shè)情境引入，激發(fā)學(xué)生探究欲望

實(shí)驗(yàn)：點(diǎn)燃玻璃板前的一支蠟燭，可以看到玻璃板后透明的玻璃杯中也有一支“點(diǎn)燃”的“蠟燭”，然后向杯中慢慢倒入水，直到杯中的水沒(méi)過(guò)后面的“蠟燭”，發(fā)現(xiàn)“蠟燭”依然在“燃燒”。

師：我們知道水火不相容，而“蠟燭”居然能在水中“燃燒”，這到底是怎么回事？

【學(xué)生感覺(jué)很好奇，開(kāi)始思考。】

設(shè)計(jì)意圖：由于該實(shí)驗(yàn)所呈現(xiàn)出的現(xiàn)象與學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知相沖突，“這到底是怎么回事？”激發(fā)出學(xué)生科學(xué)探究的欲望。教師隨后將玻璃板后面的裝置轉(zhuǎn)向?qū)W生，學(xué)生發(fā)現(xiàn)杯中根本沒(méi)有所謂的“蠟燭”，教師轉(zhuǎn)而導(dǎo)入新課“平面鏡”。

二、激發(fā)探究思維，提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

師：平靜的水面、平整光滑的金屬表面以及玻璃板表面等都可以看作平面鏡。平面鏡是可以成像的，那么平面鏡成像有什么特點(diǎn)呢？請(qǐng)結(jié)合身邊例子，進(jìn)行猜想。

生：是一個(gè)等大的像（或縮小的像，或放大的像）。

師：還有呢？

生：正立的像，像到平面鏡的距離等于物到鏡的距離。

師：剛才大家做了很好的猜想，那么猜想到底對(duì)不對(duì)呢？如何驗(yàn)證猜想？

生：實(shí)驗(yàn)。

師：大家說(shuō)得很好，而要驗(yàn)證以上的猜想正確與否，確定像的位置至關(guān)重要。那么像到底在哪呢？怎樣通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證呢？

【教師引導(dǎo)學(xué)生思考如何確定成像位置的問(wèn)題，具體可這樣操作：玻璃板前面放置一個(gè)表面鍍鉻的鉤碼（筆者認(rèn)為表面鍍鉻的鉤碼比棋子更亮，成像效果更好），可以看到玻璃板后面出現(xiàn)了前面鉤碼所成的像，移動(dòng)玻璃板后面完全相同的鉤碼直至看到鉤碼和前面鉤碼的像重合為止，此時(shí)，后面鉤碼的位置即為前面鉤碼成像的位置。】

師：如何驗(yàn)證剛才大家的猜想呢？

生：因?yàn)閮蓚€(gè)鉤碼是完全一樣的，驗(yàn)證像的大小問(wèn)題可以看后面鉤碼與前面鉤碼的像是重合一部分還是完全重合，若完全重合，則像的大小等于物的大小。

生：像是正立的，這從平面鏡中可以看出來(lái)。

生：像與物到平面鏡的距離通過(guò)刻度尺是可以測(cè)量出來(lái)的，像到平面鏡的距離等于后面鉤碼到平面鏡的距離。

……

設(shè)計(jì)意圖：科學(xué)探究是初中學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備的核心素養(yǎng)之一?？茖W(xué)探究通常有以下要素：提出問(wèn)題，猜想與假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)，分析與論證，評(píng)估，交流與合作。學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)不應(yīng)當(dāng)是孤立的，如有可能，應(yīng)當(dāng)將實(shí)驗(yàn)放置于科學(xué)探究諸多要素的大背景下進(jìn)行，這樣不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。

三、強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)效率

教學(xué)實(shí)踐告訴我們，實(shí)驗(yàn)方法明確后不代表實(shí)驗(yàn)就能順利進(jìn)行下去，要想提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的效率，教師的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)至關(guān)重要。

1.實(shí)驗(yàn)前的小組分工。

為了能順利完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神，教師在實(shí)驗(yàn)前需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組。小組通常由四到六人組成。以四人為例，成員通常分四個(gè)層次，能力較強(qiáng)的學(xué)生擔(dān)任組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的組織協(xié)調(diào)，其他成員負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)的操作、記錄、總結(jié)、匯報(bào)等。

2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的指導(dǎo)。

生：老師，我們組無(wú)論怎么移動(dòng)鉤碼，后面的鉤碼始終無(wú)法與前面鉤碼的像完全重合，這與其他組不一樣，是不是像的大小有時(shí)與物的大小就是不一樣呢？

【教師在肯定學(xué)生的提問(wèn)后，協(xié)助學(xué)生檢查實(shí)驗(yàn)器材擺放的情況，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)這種情況的原因是玻璃板未豎直放置?！?/p>

生：老師，我們組發(fā)現(xiàn)像到平面鏡的距離與物到平面鏡的距離并不相等，這到底是怎么回事呢？

【教師要求該組學(xué)生再做一遍，并一同觀察，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在測(cè)量物距與像距時(shí)，測(cè)的都是物與像靠近玻璃板一側(cè)的距離，忽略了玻璃板的厚度。】

設(shè)計(jì)思路：在實(shí)驗(yàn)教學(xué)前，教師應(yīng)對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)充分備課，對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題要有預(yù)設(shè)并做好準(zhǔn)備。當(dāng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，教師要能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并予以正確的指導(dǎo)，這樣做可以有效提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的總結(jié)。

師：剛才同學(xué)們就平面鏡成像的特點(diǎn)進(jìn)行了猜想，并在各組組長(zhǎng)的組織下有步驟有計(jì)劃地進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究，并就探究的結(jié)果進(jìn)行了很好的匯報(bào)。那么在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，有哪些地方值得我們注意呢？

生：實(shí)驗(yàn)時(shí)，老師給我們準(zhǔn)備了兩塊玻璃板，我們應(yīng)該選擇薄一點(diǎn)的。因?yàn)槲覀冊(cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，使用厚一點(diǎn)的玻璃板會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)像。

生：實(shí)驗(yàn)時(shí)玻璃板應(yīng)豎直放置，不然會(huì)出現(xiàn)后面的鉤碼與前面鉤碼的像不能重合的現(xiàn)象。

生：在測(cè)量物距與像距時(shí)一定要注意對(duì)應(yīng)的關(guān)系，即前面鉤碼靠玻璃的一側(cè)與后面鉤碼靠玻璃的一側(cè)才是對(duì)應(yīng)的關(guān)系，且要注意玻璃板有厚度，一定要明確哪一個(gè)面是反射面，不然會(huì)出現(xiàn)像距不等于物距的現(xiàn)象。

設(shè)計(jì)思路：學(xué)生進(jìn)行探究的過(guò)程就是學(xué)習(xí)的過(guò)程，在這一過(guò)程中有合作，有交流，也會(huì)有疑惑。教師在給予正確指導(dǎo)的同時(shí)，就整個(gè)探究的過(guò)程組織學(xué)生自己總結(jié)，更有利于學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。

四、拓展科學(xué)思維，引領(lǐng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)

生：老師，在確定像的位置時(shí)我們用的是透明的玻璃板，至于為什么用透明的玻璃板，您說(shuō)是因?yàn)椴ＡО迨峭该鞯?，便于我們?cè)趯?shí)驗(yàn)時(shí)觀察像的位置。那么，如果我們不用玻璃板，就用普通的鏡子，能否完成實(shí)驗(yàn)探究呢？

【教師在肯定學(xué)生的提問(wèn)后，要求全班學(xué)生討論發(fā)言?！?/p>

生：不能，因?yàn)殓R子后面是一個(gè)不透光層，如果照此實(shí)驗(yàn)的話(huà)，肯定看不到后面的鉤碼，所以不能確定像的位置。

師：果真一點(diǎn)也看不到后面的鉤碼嗎？

【此時(shí)學(xué)生開(kāi)始進(jìn)一步思考?！?/p>

師：如果我們不用平視，而改為俯視，結(jié)果又如何呢？下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究一下這個(gè)問(wèn)題。

【師生共同通過(guò)平視、俯視的方式觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)如果不用玻璃板，但采用俯視的方法同樣可以確定像的位置?！?/p>

設(shè)計(jì)思路：在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們應(yīng)當(dāng)創(chuàng)造合適的條件拓展學(xué)生的思維，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，讓課堂變得更有層次感，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)變得更加靈動(dòng)與通透。

（作者單位：江蘇省鹽城市明達(dá)中學(xué)）