黃靈萬(wàn)

【摘要】初中物理演示實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要部分，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)有重要的作用，本文以“奇妙的透鏡”演示實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為例，通過(guò)改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生自主建構(gòu)物理觀念，提高學(xué)生的科學(xué)思維能力和科學(xué)探究能力，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和責(zé)任感。

【關(guān)鍵詞】初中物理;核心素養(yǎng);演示實(shí)驗(yàn)

“奇妙的透鏡”粵滬版八年級(jí)物理上冊(cè)第三章第五節(jié)教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)本節(jié)課的演示實(shí)驗(yàn)效果欠佳，因此，有針對(duì)性地對(duì)本節(jié)課的演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)。

一、改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)的懸念，激發(fā)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的思考

八年級(jí)的學(xué)生好奇心強(qiáng)，具有強(qiáng)烈的求知欲望，教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)演示實(shí)驗(yàn)的懸念，增強(qiáng)對(duì)演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的思考，通過(guò)設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)的情境幫助學(xué)生提出相關(guān)的問(wèn)題，引發(fā)學(xué)生的思考，思考演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的背后，分析物質(zhì)之間能量的變化與轉(zhuǎn)移，從而培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念。

案例1：點(diǎn)燃火柴

在課堂實(shí)踐中，教師用透鏡在陽(yáng)光下點(diǎn)燃火柴實(shí)驗(yàn)作為新課的引入，但是，有些時(shí)候天氣比較陰暗，無(wú)法完成利用透鏡在陽(yáng)光下點(diǎn)燃火柴的演示實(shí)驗(yàn)。因此，教師要通過(guò)改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)的器材。首先，用一個(gè)物體（里面是凸透鏡）放在燈光（用錫紙包浴霸燈上部分會(huì)光熱集中浴霸燈泡功率為1000W）下，火柴立刻被點(diǎn)燃，學(xué)生親眼看到火柴點(diǎn)引發(fā)學(xué)生的好奇心，是什么點(diǎn)燃了火柴，這盒子里的物體為什么放在燈光下就可以點(diǎn)燃火柴呢？讓學(xué)生去猜盒子里有什么東西？很多學(xué)生都勇躍地回答，極強(qiáng)的表現(xiàn)欲望，有學(xué)生說(shuō)鏡子、凸透鏡、隱形點(diǎn)火器等。接著，教師拿出盒子的東西（凸透鏡）展示給學(xué)生觀察，學(xué)生發(fā)現(xiàn)原來(lái)是塊透鏡，學(xué)生會(huì)思考，透鏡為什么能點(diǎn)燃呢？是不是所有的透鏡都能點(diǎn)火呢？這些熱量通過(guò)透鏡后都會(huì)聚集嗎？學(xué)生迫不急待地想進(jìn)行下一個(gè)實(shí)驗(yàn)，從而想進(jìn)一步探究奇妙的透鏡。

二、由演示實(shí)驗(yàn)改成體驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)，建立感性認(rèn)知

教師要改變傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)方式，應(yīng)由演示實(shí)驗(yàn)變成體驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)，建立感性認(rèn)知，充分發(fā)揮學(xué)生主體性，讓學(xué)生通過(guò)親身體驗(yàn)來(lái)分辨透鏡種類，通過(guò)視覺(jué)體驗(yàn)和神經(jīng)感知，體驗(yàn)出什么是凸透鏡和凹透鏡，幫助學(xué)生在大腦中建立物理概念，通過(guò)多種體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的方法提升學(xué)生的發(fā)散思維水平，通過(guò)參與整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程獲得探究的結(jié)論，學(xué)會(huì)探究的思維方法，養(yǎng)成探究思維習(xí)慣，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

案例2：分辨凸透鏡和凹透鏡

在分辨凸凹透鏡時(shí)，教師在學(xué)生桌子擺器材，讓學(xué)生自己去動(dòng)手體驗(yàn)。學(xué)生利用各種方法來(lái)分辨凸透鏡和凹透鏡。部分學(xué)生會(huì)采用“摸”的方法來(lái)判斷凸透鏡和凹透鏡，觸摸起來(lái)感受到中間厚、邊緣薄的透鏡叫做凸透鏡;中間薄、邊緣厚的透鏡叫做凹透鏡。另一部分學(xué)生會(huì)采用“看”的方法來(lái)判斷凸透鏡和凹透鏡，用透鏡靠近書(shū)本看到放大的是凸透鏡，遠(yuǎn)處看時(shí)看到倒立縮小的是凸透鏡。還有部分學(xué)生會(huì)到陽(yáng)臺(tái)上用陽(yáng)光照來(lái)“照”，判斷凸透鏡和凹透鏡，把透鏡放在陽(yáng)光下，另一側(cè)有—最小最亮的光斑是凸透鏡。當(dāng)看到學(xué)生們已經(jīng)完成了各自實(shí)驗(yàn)之后，讓有代表性的小組上臺(tái)展示和描述自己分辨凸透鏡和凹透鏡的方案。最后，教師引導(dǎo)學(xué)生歸納辨別透鏡的方法。

三、由演示實(shí)驗(yàn)改成探究性實(shí)驗(yàn)，促使學(xué)生交流討論

在演示教學(xué)的過(guò)程中，如果不能將演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和真實(shí)問(wèn)題實(shí)現(xiàn)有效地結(jié)合，那么就要改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣和注意力，從而在實(shí)驗(yàn)演示的過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)、以創(chuàng)新思維對(duì)舊知識(shí)在演示實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行分析。在改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，以舊知識(shí)作為基礎(chǔ)，提出新知識(shí)，建構(gòu)知識(shí)的完整性，促使學(xué)生的創(chuàng)新思維和建構(gòu)知識(shí)的能力得到很好地培養(yǎng)，從學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)和已有的知識(shí)出發(fā)，讓學(xué)生在觀察、操作、猜測(cè)、交流、反思等活動(dòng)中逐步形成知識(shí)的產(chǎn)生、形成和發(fā)展的過(guò)程，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

案例3：觀察透鏡對(duì)光的作用

常規(guī)演示觀察透鏡對(duì)光的作用實(shí)驗(yàn)里，主要演示做法是用三支激光筆平行照射到凸透鏡、凹透鏡，看到三束光線通過(guò)凸透鏡后，光線會(huì)會(huì)聚，三束光線通過(guò)凹透鏡后會(huì)發(fā)散，學(xué)生很快總結(jié)出：凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用。但是，到了課后遇到真實(shí)問(wèn)題的時(shí)候?qū)W生就解釋不了，暫時(shí)的表象記憶只能使學(xué)生應(yīng)付考試中的簡(jiǎn)單作圖，不能理解透鏡對(duì)光作用的真正含義。比如，在課后練習(xí)中，學(xué)生畫(huà)出不平行于主光軸的光線通過(guò)凸透鏡、凹透鏡時(shí)，學(xué)生不知從何下手。針對(duì)這一問(wèn)題，對(duì)此演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到光路可逆的實(shí)驗(yàn)，具體改進(jìn)如下：分別取出三支大功率紅光激光筆、三支大功率綠色激光筆、凸透鏡、凹透鏡，以上所需實(shí)驗(yàn)器材都可以吸附在黑板上。先用三支大功率紅光激光筆平行照射到凸透鏡、凹透鏡，讓學(xué)生觀察按照光路用白色粉筆畫(huà)光路，接著關(guān)掉紅光筆，再用綠光筆逆著照射，用紅色、粉色畫(huà)出光路，并標(biāo)出方向。最后，同時(shí)開(kāi)紅光筆和綠光筆，發(fā)現(xiàn)兩條光線是重合的，光路比較清晰，效果明顯，展現(xiàn)給學(xué)生面前很有立體感。學(xué)生發(fā)現(xiàn)，不管是凸透鏡還是凹透鏡光路是可逆的，并讓學(xué)生運(yùn)用自己的語(yǔ)言描述透鏡對(duì)光作用，引導(dǎo)學(xué)生探究透鏡對(duì)光作用的實(shí)驗(yàn)方法。

四、演示學(xué)生課后實(shí)驗(yàn)成果，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力

教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)平臺(tái)給予學(xué)生演示課后實(shí)驗(yàn)成果的機(jī)會(huì)，使學(xué)生的“做中學(xué)”“研中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”得到展示和認(rèn)可，強(qiáng)化學(xué)生親身體驗(yàn)和動(dòng)手實(shí)踐，綜合運(yùn)用觀察、觀測(cè)、模擬、體驗(yàn)、設(shè)計(jì)、制作、參觀、調(diào)查等多種方式。同時(shí)，這也是學(xué)生對(duì)生活實(shí)踐的濃縮演繹，在外界信息和已有知識(shí)的相互作用之下，學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)新知識(shí)建構(gòu)，同時(shí)將物理知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用性發(fā)揮出來(lái)。提升學(xué)生的思考能力和知識(shí)綜合的能力，在不斷豐富積累的過(guò)程中提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力，開(kāi)拓學(xué)生“生活體驗(yàn)”的情感思維，促進(jìn)學(xué)生“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”，充分挖掘?qū)W生內(nèi)在的潛能，注重科學(xué)精神和意識(shí)，滲透“科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)”，讓學(xué)生關(guān)心生活、關(guān)心社會(huì)，探索自然，感悟物理的奧妙，提高學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣和關(guān)注度，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的態(tài)度與社會(huì)責(zé)任。

案例4：自制透鏡和生活中的透鏡

（1）學(xué)生自制透鏡展示實(shí)驗(yàn)器材源自生活中。有些學(xué)生把課后自制的透鏡在課堂上展示，再在講臺(tái)上展示用冰做透鏡的做法：先用塑料做成凸透鏡、凹透鏡模板，然后放滿水，用保鮮膜封好，放入冰箱里第二天早上拿出來(lái)。當(dāng)學(xué)生把一大塊用冰來(lái)制作的凸透鏡和凹透鏡展示出來(lái)后，其余學(xué)生心里也充滿敬佩與好奇，從而能激發(fā)并培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。

（2）學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)生活中的透鏡，注重知識(shí)遷移應(yīng)用能力。學(xué)生拿出一瓶空的礦泉水瓶，然后往瓶子倒入清水，再側(cè)開(kāi)1000W浴霸燈照著裝有水的瓶礦泉瓶，在另一側(cè)放個(gè)一團(tuán)紙，發(fā)現(xiàn)紙團(tuán)一會(huì)兒就燃起來(lái)，學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)完成之后，提醒學(xué)生平時(shí)不要亂丟棄瓶子，下雨時(shí)雨水進(jìn)入飲料瓶后，此時(shí)瓶子里裝有水就類似于一個(gè)凸透鏡，當(dāng)陽(yáng)光照射裝有水的瓶子時(shí)對(duì)光有會(huì)聚作用，會(huì)點(diǎn)燃周圍物質(zhì)，容易發(fā)生火災(zāi)。

五、結(jié)束語(yǔ)

總之，改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)后，可以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率，能夠幫助學(xué)生建立物理概念，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生在遇到問(wèn)題時(shí)分析解決問(wèn)題的能力，幫助學(xué)生從演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中獲得感性認(rèn)知，從感性認(rèn)知中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和科學(xué)思維能力，繼而培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移應(yīng)用的能力。

責(zé)任編輯? 梁國(guó)勝