淺談學(xué)生實(shí)驗(yàn)在復(fù)習(xí)課中的“再利用”

馬江迪 吳利文

摘 要：對(duì)實(shí)驗(yàn)的“再利用”，使復(fù)習(xí)課不再是重復(fù)枯燥的知識(shí)點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生復(fù)習(xí)的積極性，使復(fù)習(xí)課既生動(dòng)又高效。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)探究；復(fù)習(xí)課；光學(xué)

一、 教學(xué)背景與困惑

（一） 教學(xué)背景

光學(xué)是初中科學(xué)的重要內(nèi)容，它獨(dú)立于其他知識(shí)點(diǎn)，與其他知識(shí)特別是化學(xué)與生物相關(guān)性較小，即使在其他內(nèi)容不是很精通的情況下，照樣可以把光學(xué)的內(nèi)容學(xué)好，學(xué)透徹。

（二） 教學(xué)中的困惑

雖然光學(xué)在中考中的比重不是很大，但光學(xué)的知識(shí)點(diǎn)很細(xì)碎，也很多，如果在復(fù)習(xí)課上只復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)，那么對(duì)于學(xué)生解題幫助不大，而如果只講例題，那又會(huì)讓學(xué)生覺得沒有頭緒，只會(huì)機(jī)械的記憶，無法做到靈活應(yīng)用。另外，科學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科，只有在大量實(shí)驗(yàn)的幫助下，學(xué)生才能融會(huì)貫通，而在復(fù)習(xí)課上，很少有時(shí)間留給學(xué)生活動(dòng)和實(shí)驗(yàn)，雖然在上新課時(shí)學(xué)生做過實(shí)驗(yàn)，但被動(dòng)的按照實(shí)驗(yàn)步驟操作僅僅只能讓學(xué)生了解一下實(shí)驗(yàn)儀器，而如果教師管理較緊，反而會(huì)使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)失去興趣。

（三） 如何解惑

在復(fù)習(xí)課上，學(xué)生已經(jīng)能掌握較多的理論知識(shí)，當(dāng)學(xué)生再一次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論已經(jīng)非常熟悉，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)的狀態(tài)也更快更好，這樣學(xué)生便能迅速地將實(shí)驗(yàn)與枯燥的知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來，融會(huì)貫通，從原理上學(xué)懂科學(xué)，學(xué)好科學(xué)。

二、 光學(xué)復(fù)習(xí)課中各實(shí)驗(yàn)的“再利用”

（一） 實(shí)驗(yàn)裝置

學(xué)生自制的小孔成像儀、凸透鏡、光具座、光屏、蠟燭、平面鏡。

（二） 課堂引入

學(xué)生活動(dòng)1（實(shí)驗(yàn)“再利用”1）：教師在PPT上展示一張倒置的燃著的蠟燭圖像，提出問題：同學(xué)們能否用現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)儀器，得到一張倒置的燃著的蠟燭的畫面。

在學(xué)生原本的印象中，復(fù)習(xí)課是枯燥無味的，除了大量的習(xí)題，就是大量的知識(shí)點(diǎn)。而當(dāng)一堂復(fù)習(xí)課的開頭是一個(gè)學(xué)生熟悉的實(shí)驗(yàn)，那將極大調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，而該活動(dòng)的設(shè)計(jì)也是有難度梯度的：利用小孔成像和凸透鏡成像很容易便能得到一個(gè)倒置蠟燭的像，而用平面鏡成像能否完成呢？學(xué)生的知識(shí)點(diǎn)記憶是：平面鏡能成正立的等大的虛像，有些不夠靈活的學(xué)生，就突然被小小的難了一下。要用平面鏡得到倒立的蠟燭的像，有兩種方法：一種是將平面鏡置于蠟燭的正上方水平放置，另一種則是置于蠟燭的正下方水平放置。從安全的角度講，第二種方法更合適。在使用凸透鏡成像時(shí)，有些學(xué)生會(huì)拿起凸透鏡直接觀察蠟燭，而有的則利用光具座用光屏來承接像，這為之后對(duì)成像的復(fù)習(xí)埋下伏筆。

（三） 學(xué)生活動(dòng)2

作圖，畫出同學(xué)們利用平面鏡、小孔成像儀、凸透鏡所成倒立蠟燭像的光路圖。

該學(xué)生活動(dòng)可以有效地使學(xué)生對(duì)光的反射、光的直線傳播和光透過凸透鏡折射的特殊光線畫法等得到復(fù)習(xí)，這比單純的知識(shí)點(diǎn)記憶來的更有效，更全面。

當(dāng)學(xué)生作圖完成時(shí)，可以將作的圖展示在投影儀上，學(xué)習(xí)正確的畫法，糾正錯(cuò)誤的畫法。使學(xué)生在觀察其他同學(xué)的作圖后，加深對(duì)自己的不足及他人不足的印象。

另外在平面鏡的作圖中，會(huì)出現(xiàn)兩種作圖，如圖：

其中圖二和圖三是符合題意的，因?yàn)樵摶顒?dòng)要求畫出的是光路圖。

此時(shí)可以請(qǐng)同學(xué)介紹圖二與圖三畫法的依據(jù)。

圖二是依據(jù)光的反射定律作圖，在學(xué)生介紹時(shí)，適時(shí)的復(fù)習(xí)光的反射定律。

圖三是依據(jù)平面鏡成像規(guī)律作圖，不僅可以復(fù)習(xí)平面鏡成像規(guī)律，也可以加強(qiáng)對(duì)于這種“由像出發(fā)”來畫圖的方法，該方法是我們學(xué)習(xí)光學(xué)中十分實(shí)用的方法。

在學(xué)生講解平面鏡成像規(guī)律時(shí)，會(huì)提出平面鏡成正立、等大的虛像。

教師提問1：如何證明是等大的像？如何證明是正立的像？如何證明是虛像？

其實(shí)也就是我們?cè)谘芯砍上褚?guī)律中最重要的一條線：如何確定像的位置和如何確定像的性質(zhì)。

教師PPT上展示學(xué)生所畫小孔成像光路圖。

教師提問2：如何改變像的大??？如何確定像的位置？

這個(gè)問題對(duì)于學(xué)生來說非常容易，但卻非常重要。

如何改變像的大小這一問題可以使學(xué)生體會(huì)到像的大小與物距和像距有關(guān)，可以知識(shí)遷移與凸透鏡成像相聯(lián)系。

如何確定像的位置這一問題，學(xué)生會(huì)很容易的回答出，像就在薄膜（光屏）上。那為什么小孔成像的像這么容易確定，而平面鏡所成的像就需要這么復(fù)雜呢？

通過這一系列的提問以及結(jié)合學(xué)生的光路圖，學(xué)生不僅能夠理解實(shí)像可以在光屏上成像而虛像不能的知識(shí)點(diǎn)，而且更加能夠區(qū)分出實(shí)像與虛像的不同。

教師PPT上展示學(xué)生所畫凸透鏡成像光路圖（選擇有放大像、縮小像、虛像等同學(xué)的圖）

教師提問3：如何改變像的大??？如何確定像的位置？

通過簡(jiǎn)單的光路圖展示和簡(jiǎn)單的提問，很快將凸透鏡成像規(guī)律知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)過去。

教師提問：如果沒有光屏，能用凸透鏡成實(shí)像嗎？

這個(gè)問題對(duì)學(xué)生來說比較意外，我們做成實(shí)像的實(shí)驗(yàn)，都利用到了光屏，學(xué)生也有一個(gè)慣性思維，好像成實(shí)像就一定要有光屏，此時(shí)班級(jí)會(huì)出現(xiàn)不同的兩種意見。

學(xué)生活動(dòng)3（實(shí)驗(yàn)“再利用”2）：沒有光屏，能用凸透鏡成實(shí)像嗎？

學(xué)生1：將蠟燭置于凸透鏡一倍焦距以外，撤去光屏，我們看不到像，放上光屏，我們又看到了像。

學(xué)生2：不用光具座（也就是課堂剛開始的活動(dòng)1中個(gè)別學(xué)生使用的方法），直接用凸透鏡觀察，眼睛在光的傳播路徑上。該同學(xué)能看到像。

該活動(dòng)復(fù)習(xí)了一個(gè)重要的知識(shí)：看到物體的條件：1. 有光。2. 人眼在光的傳播路徑上。

提出問題：既然沒有光屏也能成實(shí)像，為什么我們做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候要使用光屏呢？

答：光屏的最大作用就是確定像的位置。

課后思考題：

在探究光的折射規(guī)律時(shí)，從水面上方看水中的物體變淺了，為了確定水中物體所成像的位置，某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下探究：

A. 把一個(gè)小燈泡a放在水中某處，觀察燈泡所成像的位置。

B. 將另一個(gè)相同的小燈泡b放在水面上方，調(diào)整其位置，使它的像與燈泡a的像重合。

C. 用刻度尺測(cè)量燈泡b到水面的距離。

（1）測(cè)量時(shí)，把刻度尺的零刻度線對(duì)準(zhǔn)燈泡b，水面處對(duì)應(yīng)的刻度如圖所示，則燈泡b到水面的距離為mm。

（2）燈泡a的像到水面的距離與燈泡b到水面的距離一定相等，依據(jù)是平面鏡所成的像。

A. 是虛像

B. 和物體大小相等

C. 和物體到鏡面的距離相等

D. 和物體的連線與鏡面垂直

（3）測(cè)量時(shí)，如果直接將刻度尺豎直插入水中，使看到的零刻度線與燈泡a的像重合，則刻度尺在水面處的示數(shù)表示。

在光學(xué)成像中，還有一種成像本堂課沒有復(fù)習(xí)到，就是折射成變淺的虛像。而這道習(xí)題不僅可以復(fù)習(xí)到折射成像，還能復(fù)習(xí)到平面鏡成像，更關(guān)鍵的是此題利用了巧妙的方法，確定了像的位置，這也是這堂復(fù)習(xí)課中極為重要的難點(diǎn)。

三、 教學(xué)反思

本堂復(fù)習(xí)課以學(xué)生為主，教師為輔，將光學(xué)重要的知識(shí)點(diǎn)以像為主線串聯(lián)起來，以學(xué)生實(shí)驗(yàn)再利用為手段，將學(xué)生的能力得到升華。在光學(xué)教學(xué)中，知識(shí)點(diǎn)瑣碎、繁雜，尤其是成像特點(diǎn)的知識(shí)點(diǎn)相對(duì)較多，是學(xué)生學(xué)習(xí)重點(diǎn)，同時(shí)也是難點(diǎn)所在。經(jīng)過學(xué)生實(shí)驗(yàn)的再利用，不僅可以指導(dǎo)學(xué)生自我梳理知識(shí)體系，使所學(xué)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)化、結(jié)構(gòu)化，而且可以讓學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化和建構(gòu)，從原理出發(fā)，學(xué)好科學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]劉東暉.基于學(xué)生認(rèn)知基礎(chǔ)的科學(xué)教學(xué)[M].寧波：寧波出版社，2013.

作者簡(jiǎn)介：

馬江迪，浙江省寧波市，江北實(shí)驗(yàn)中學(xué)；吳利文，浙江省寧波市，寧波市孔浦中學(xué)。