初中光學教學的幾點思考

吳 雪

(浙江省瑞安市湖嶺鎮(zhèn)中學 325213)

浙教版科學教材中的光學部分編排在七年級下冊第二章，初中階段光學屬于比較簡單的知識.但對于初一的學生來說，該部分的學習較為抽象，因此如何更好地展開光學教學是一線教師的普遍難題.

一、實驗教學優(yōu)化

1.實驗教具的改良

初中物理是以科學探究為核心，實驗是學生獲得感性認識的重要途徑，在此基礎上學生進行理性思考會更加深刻.但是在實際教學中筆者發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)行的實驗條件下并不能很好地為我們實驗教學提供很好的支撐，比如初中物理光學實驗教學就存在這樣的問題，眾多教師一直有這樣的困擾:演示實驗現(xiàn)象不夠清晰，對學生來講實驗事實的可信度受到質(zhì)疑，因此解決實驗的可視性問題是獲取客觀事實重要途徑.根據(jù)筆者調(diào)查發(fā)現(xiàn)，老師們在這方面有了一些改進，但缺乏系列研究.因此，改進光學實驗教學是提升光學教學效果的重要途徑.

案例1:透鏡對光線的作用以及近視的形成——帶注射器的水透鏡

圖1

改進的原因：透鏡是學生學習光學的一個難點，為了更好的讓學生了解凸透鏡與凹透鏡的區(qū)別，希望能夠通過同一個器材的先后變化，讓學生更形象的了解兩者的區(qū)別以及兩者對光線的作用.

改進后的裝置：用可伸縮的橡膠膜作為水透鏡的外表膜，另一端扎口，通過橡膠導管連接一個注射器(見圖1)

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

案例2：平面鏡成像

改進的原因：目前許多學?！捌矫骁R成像”實驗往往因為器材老舊，玻璃板較厚，導致實驗現(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)兩個像.為解決以上問題，綜合巧用器材、引入側(cè)度和聯(lián)系實際等3種形式的實操改進和創(chuàng)新，豐富實驗教學目標與內(nèi)容，科學制作符合實際需求的實驗器材.此項實驗的教學重點主要有兩點，一是掌握平面鏡成像的特點;二是結(jié)合實際，理解生活中平面鏡的運用.結(jié)合教學重點，探索設計實驗器材如下.

圖2

改進后的實驗：(見圖2)：在木板上貼上畫好刻度線的白紙，在中間垂直豎立一塊玻璃板，由于玻璃板較厚，在改進方案中巧妙地應用手機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.

改進后的效果：1.實驗效果：由于鋼化膜具有較好的清晰度，所以相較于實驗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.教學效果：由于這些實驗用到的物品都是學生熟悉的生活用品，不但可以增加實驗的真實性，可信度，而且可以縮短實驗與學生間的距離，使學生倍感親切，也促使學生產(chǎn)生更劇烈的探究欲望.此外，在教學時追問學生用鋼化膜代替普通玻璃板的優(yōu)點，讓學生對采用薄玻璃的原因.

2.有效開展家庭實驗

浙教版科學教材的光學部分設計了像小孔成像、平面鏡成像、凸透鏡成像等探究實驗，旨在通過探究提高學生的科學素養(yǎng).但是由于學時矛盾及農(nóng)村學校設施問題，我校學生缺少學生實驗，對探究過程缺少主觀體驗，更多學生在學習科學實驗時，是在背實驗、看實驗，而缺少“做中學”.此外，光學實驗往往要有一個暗室，而正常教室的環(huán)境難以支持光學實驗的正常開展，常規(guī)的課堂演示實驗并不能滿足廣大學生的需求.因此，利用簡單易得的物品，能夠讓學生在家中體驗光學實驗的現(xiàn)象，有助于提高學生的學習興趣和對現(xiàn)象的主觀體驗.

案例3：小孔成像家庭實驗

設計原因：1.小孔成像的實驗需要提供一個較暗的環(huán)境，而教室的正常亮度無法滿足，在初步改進之后，可以通過一個紙箱營造暗室環(huán)境，但由于效果有限，絕大部分學生仍不能看到實驗現(xiàn)象.2.學生較難理解小孔成像的性質(zhì)，靠死記硬背效果不佳，如果讓學生親手動手去做，在體驗中探究像的性質(zhì)，可以幫助學生更好的理解成像規(guī)律.

設計方案：1.嘗試一：在一個紙杯底部中央用大頭針鉆一個小孔，在杯口糊一張紙巾做光屏.嘗試二：取一個紙杯，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洞，在杯口糊上一張紙巾做屏幕.嘗試三：取一個紙杯1號，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洞，另取一個紙杯2號，減去杯子整個底部，在杯口糊上紙巾，將兩個杯子可以相套在一起.

效果：.以上三個方案中，方案一操作簡單，但是由于杯子底部太薄，遮光性能不強.方案二在方案一的基礎上簡單改進，可以通過改變物距，清晰看到倒立的像，但是不能進一步探究像的大小與物距、像距的關系.方案三在前者基礎上增加了一個杯筒，通過移動2號紙杯可以改變相距，通過移動蠟燭可以改變物距，因而很好地探究像的性質(zhì)與距離的關系.學生在晚上時間，在家中即可利用生活中的簡單物品完成對小孔成像的探究，操作簡單，現(xiàn)象明顯，很好的解決了該實驗在學校完成的障礙.

3.趣味實驗的拓展性開發(fā)

在初中物理光學模塊的學習中，一個重要點就是能夠利用光學知識解決生活問題，這塊知識綜合性強、涉及面廣、趣味性強的特點.我們可以在托管時間，通過一系列的趣味實驗提高學生的學習熱情和積極性，同時提高學生的動手操作能力.

案例4：制作萬花筒

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花筒.

效果：學生們都能非常好的完成該實驗，視覺效果良好.通過在托管課上讓學生完成萬花筒等趣味實驗的操作，拉近學生與科學的距離，充分激發(fā)學生的學習熱情.

二、如何有效開展光學實驗教學

教材編排以科學探究為核心、科學知識為載體、科學方法為手段.因此，有了良好的實驗方案與方向，還需要教師認真?zhèn)湔n，精心準備，優(yōu)化課堂教學結(jié)構，從而使學生的學習在教師的有效掌控之下.在課堂上，教師要從學生的實際出發(fā)，注重創(chuàng)設學習科學的情境，激發(fā)好奇心與求知欲，培養(yǎng)學生的探究能力和實驗設計能力.

案例5：在平面鏡成像實驗中，實驗方案設計時，讓學生嘗試解決下列問題而初步提出實驗方案：

(1)怎么樣比較像的大小

(2)如何測量像與物到平面鏡的距離

(3)選擇玻璃板還是平面鏡子

讓學生根據(jù)自己的思路選擇適當?shù)膶嶒炂鞑?，設計不同的實驗方案，最終獲取正確的實驗結(jié)果.這種方式不但可以有效拓展學生的創(chuàng)新思維，使他們在科學思維的引導下，創(chuàng)新性地提出實驗假設和實驗原理，而且可以讓學生充分體會到成功的樂趣，從而提高他們的積極性和主動性.

三、注重培養(yǎng)畫圖法分析問題的習慣

在科學教學中，學生練習是一個重要的組成部分.練習是學生探究知識、解決問題的一種具體學習形式，也是教師與學生書面交流的主要方式.而對于光學問題，依靠作圖法幫助解決問題是一種簡單有效的方法.

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.利用微視頻等先進信息技術進行課余補差.

參考文獻：

[1]王增輝.初中科學實驗教學中學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)[DB/OL].教育教學論壇，2012.