課堂實驗 感受科學國度的靈動

司冰琪

摘要：“凸透鏡成像規(guī)律”實驗是初中物理實驗中難度較大的一節(jié)課。但內(nèi)容又非常重要，但是通過作業(yè)反饋，學生對凸透鏡成像實驗的原理并不是太了解。常規(guī)的凸透鏡成像實驗直接給出了物距，并且限定了物距與焦距的關(guān)系，這不屬于學生的已知范疇，像的性質(zhì)與焦距的關(guān)系不應該直接以“填鴨”式的方式塞給學生，所以針對這種問題，筆者對凸透鏡成像實驗方法進行了改進：對學生主觀能動性的發(fā)揮的改進。

關(guān)鍵詞：凸透鏡成像；實驗改造；主觀能動性

前言：“凸透鏡成像規(guī)律”實驗是初中物理實驗中難度較大的一課，有經(jīng)驗教師也常常無奈的感嘆，想高效完成此實驗非常困難。因為凸透鏡成像原理對初中生來說比較難理解，他們對于實驗操作比較好掌握，根據(jù)實驗操作對于實驗現(xiàn)象也不難觀察，可以順利的得出成像大小、虛實、像距等的變化規(guī)律，可是這種實驗結(jié)果并不是建立在理解光學原理的基礎(chǔ)上得到的，只是純粹的根據(jù)實驗現(xiàn)象得到的，一段時間以后就會忘記 。而實驗課本身也是用來更深刻的理解知識，解決難點，將在課堂上無法理解、消化的知識點通過親自動手、動腦加深理解與記憶，因此，凸透鏡成像實驗中的難點突破勢在必行。

通過幾年的執(zhí)教和聽課，結(jié)合學生在實驗課上和課后習題上的反映，筆者認為要突破凸透鏡成像實驗的難點，需要從學生在該實驗中主體作用的發(fā)揮以及實驗步驟設(shè)計兩方面進行改進。

一、學生探索主體作用的激發(fā)

能者多勞 為了讓學生真正做到探索凸透鏡成像特點，通過實驗現(xiàn)象對實驗規(guī)律進行總結(jié)對學生的邏輯思維能力有一定要求，為了讓學生更好的了解實驗，所以實驗前找動手能力較強，科學興趣較濃的八位同學一起準備實驗器材，演練實驗過程。由于課上時間有限，實驗一般都是經(jīng)過教師調(diào)試過，實驗方法也是老師經(jīng)過多次實驗總結(jié)設(shè)計好的，實驗中可能出現(xiàn)的問題學生經(jīng)?？床坏降?，而準備實驗的過程許多問題就會暴露出來，而這些問題對于動手能力強、科學興趣高的學生來說是有必要的，比如凸透鏡為什么會成像？成像的特點為什么不一樣？實驗中用蠟燭還是LED燈作為光源好？常規(guī)實驗表格有哪些缺陷，應如何改進？這些問題的思考可以大大提高他們對科學的興趣，也解決了正常課堂這部分學生“吃不飽的現(xiàn)象”。更大激發(fā)一部分孩子的科研熱情，培養(yǎng)孩子們在科學方面的興趣愛好，及早發(fā)現(xiàn)在科研方面的特長。

弱者引導實驗課上本來就有一部分同學只是想湊熱鬧，對于改進后的凸透鏡成像實驗可能更是沒有能力與興趣完成，對于這部分學生應該多加引導與“利誘”，比如當學生比較懶散的操作實驗時，筆者會在旁邊及時鼓勵說：“做的不錯，動手能力很強，不過這里還有一點點不規(guī)范，你再仔細研究研究，等會給大家演示一下”，這樣學生首先會因為剛才沒有好好操作而覺得難為情，可是老師老師又下達了任務，自己必須全力以赴，至少免得丟臉，因此他們會實驗更認真，又由于基礎(chǔ)不好能力不濟，他們會主動找動手能力強，邏輯思維嚴密的同學“求救”，從而真正的融入到實驗課堂上來。給予這部分學生及時的指導和關(guān)照，讓他們及時享受到實驗的樂趣從而慢慢的培養(yǎng)成為真正的興趣。

強弱結(jié)合；凸透鏡成像的實驗改造更需要小組的團隊合作，尤其小組人員分配應有層次性（包括跟老師一起課前準備實驗的動手能力強的優(yōu)等生、擅長觀察細心的女同學、能夠及時記錄實驗數(shù)據(jù)的同學，當然每組也應該均勻分配程度稍弱的同學），使動手能力強的學生將經(jīng)驗傳授給能力稍弱者，增加其自信心和優(yōu)越感；動手能力稍弱者可以及時得到一對一幫助，減少因能力弱而跟不上課堂節(jié)奏的現(xiàn)象。每個層次段的學生學到與之相對應的能力。

二、實驗步驟的改進

常規(guī)實驗完成并不難，實驗結(jié)論也比較容易得出，可是卻并不能夠體現(xiàn)科學探究精神。因為很多學生只是按部就班的根據(jù)實驗步驟完成實驗、記錄實驗結(jié)果，死記實驗結(jié)論?？墒菍W生明白為什么要將f和2f定為物距分界點嗎？學生明白焦距為什么會影響成像大小與虛實嗎？學生能記住如此復雜、龐大、易混淆的實驗結(jié)果嗎？通過學生的作業(yè)反應答案是否定的！在此次實驗中學生沒有自己的思維維度，也沒有真正探究實驗，更不懂實驗的原理，他們只是簡單地根據(jù)實驗要求完成步驟將看到的實驗結(jié)果填寫表格上，因此，筆者認為原教材的實驗設(shè)計存在著一定的局限性，很難讓學生形成正確的凸透鏡成像的物理概念。所以接下來，筆者將實驗步驟改成為：

改進后的實驗更具有探究性，能夠更積極的打開學生的思維，學生會想盡辦法調(diào)節(jié)蠟燭、凸透鏡和光屏的位置得出相對應性質(zhì)的像，從而對凸透鏡對光的匯聚作用有更深的體會，相同性質(zhì)的像通過三次或者更多次的實驗，更有利于總結(jié)像距與物距的規(guī)律，尤其等大的像這一臨界位置，物距等于像距；更有利促使學生發(fā)現(xiàn)成倒立縮小的像時，物距大于像距；成倒立放大的像時，物距小于像距。改進的實驗是將原來的實驗條件改成現(xiàn)在的實驗結(jié)果，讓學生主動尋找像的性質(zhì)與物距像距的關(guān)系，主動找出焦距的存在作用。

結(jié)束語：通過對凸透鏡成像實驗的改進，充分體現(xiàn)了學生在實驗中的主體地位，發(fā)揮了學生的主觀能動性；同時，剔除了實驗中學生為“木偶”的偽探究現(xiàn)象，使學生真正掌握了凸透鏡對光具有匯聚作用的知識點，并對凸透鏡焦距對成像特點的影響，物距、像距和像之間的關(guān)系有了構(gòu)建性的認知。進一步來說，培養(yǎng)學生科研探究能力是每一位科學教師的責任；每一次實驗都是對孩子科研能力的一次歷練，都有可能是改變學生科學求知的契機，偽實驗貌似“高效、節(jié)時”，實則自欺欺人；實驗課就應該打開學生的思維，激發(fā)他們的好奇心與求知欲，為培養(yǎng)下一代科技人才時刻做好準備。

參考文獻：

[1]《初中科學分組實驗的有效策略》 2016年5期.

[2]《新課改下如何將科學小實驗融入初中科學課外作業(yè)》 2014年12期3.