淺談初中物理實驗的設(shè)計

張銀基

摘 要：怎樣上好一堂物理實驗課，這不僅需要的精研教材內(nèi)容，設(shè)計實驗方案，還需要教師的巧妙設(shè)計，才能夠?qū)崿F(xiàn)“教好教透，讓學(xué)生真正有所收獲”這一目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：初中物理；實驗；設(shè)計

為了保證物理實驗課有序有效，筆者以《實驗：探究凸透鏡成像規(guī)律》為例，從教材分析、學(xué)情分析、教學(xué)重點及難點等幾個方面，做了較為全面的教學(xué)前設(shè)計，一起與同仁商榷。

一、教材分析

凸透鏡成像作為初中物理光學(xué)的重要內(nèi)容，也是中考考核的實驗之一，是初二物理知識的重點，本節(jié)既是學(xué)習(xí)凸透鏡成像原理，又是進(jìn)一步學(xué)習(xí)眼睛成像和照相機等儀器原理的基礎(chǔ)，是一節(jié)集現(xiàn)象、概念、規(guī)律于一體的實驗探究物理課。探究凸透鏡成像的規(guī)律揭示照相機、投影儀、放大鏡等儀器的使用原理，是本章的重點核心內(nèi)容，也是本課實驗的目的。本課既是前兩節(jié)《透鏡》、《生活中的透鏡》知識的延伸和升華，同時它又是后兩節(jié)《眼睛和眼鏡》、《顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡》的理論基礎(chǔ)和知識準(zhǔn)備，本課的學(xué)習(xí)在本章中有著承上啟下的作用。它是在學(xué)生對生活中常用的透鏡及其成像情況獲得豐富、具體感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上帶著問題用探究的方法研究的內(nèi)容。通過本課的學(xué)習(xí)過程，使學(xué)生在全過程中自主研究體驗科學(xué)探究的全過程，讓學(xué)生通過培養(yǎng)科學(xué)研究方法、進(jìn)行科學(xué)探究活動得出清晰的凸透鏡成像規(guī)律，能使學(xué)生體驗科學(xué)探究的全過程和掌握一定的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、分析歸納、動手創(chuàng)造等多方面的能力，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的求知欲、樂于探究的科學(xué)態(tài)度和迎難而上的科學(xué)精神，從而提高學(xué)生的實驗素養(yǎng)，進(jìn)一步啟迪學(xué)生的探索靈感，增強創(chuàng)新意識，對今后深入研究透鏡以及其它相關(guān)知識打下扎實基礎(chǔ)。

二、學(xué)情分析

（一）知識儲備。經(jīng)過第二節(jié)“生活中的透鏡”的學(xué)習(xí)，介紹了照相機、投影儀、放大鏡三種光學(xué)儀器，通過這些光學(xué)儀器的成像實例使學(xué)生建立凸透鏡成像概念，同時通過前一節(jié)課的教學(xué)使學(xué)生明確了什么是凸透鏡所成的像、凸透鏡所成的像有什么特點、什么是物距、什么是像距等物理概念，這就為本節(jié)的教學(xué)做好了知識上的儲備。 通過上節(jié)課學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)了解了光的折射規(guī)律。但由于初二的學(xué)生認(rèn)知能力還比較低，理性思維能力較弱，對概念的理解、知識規(guī)律的歸納概括以及遷移能力還不強。所以要把折射規(guī)律和凸透鏡成像聯(lián)系起來較為困難。再加上對于凸透鏡不太了解，對凸透鏡的成像規(guī)律知道的就更少。對于凸透鏡也僅僅認(rèn)為它就是放大鏡，能把物體放大，但對凸透鏡能成縮小實像和放大實像的內(nèi)容尚待進(jìn)一步認(rèn)識。

（二）技能儲備。通過前面的小孔成像實驗和平面鏡成像實驗，學(xué)生已經(jīng)能區(qū)分實像和虛像，同時也具備了利用刻度尺讀取數(shù)據(jù)的能力。學(xué)生對于蠟燭的使用非常熟練，從技能上為這節(jié)課的學(xué)習(xí)做好了充分的準(zhǔn)備。

（三）學(xué)習(xí)心理。八年級學(xué)生已具備了一定的觀察、實驗和分析歸納能力，學(xué)生的求知欲和動手實驗操作的欲望強烈，對新知識的探究充滿渴求。因此，利用本節(jié)實驗探究課，為初中生創(chuàng)設(shè)一個發(fā)揮主觀能動性、體現(xiàn)主體性、探索凸透鏡成像規(guī)律的平臺，讓學(xué)生通過動手操作、直觀體驗、真實所見，從直觀實驗中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，讓學(xué)生充分發(fā)揮自己的潛能，去探究、交流和思考，完成對凸透鏡成像規(guī)律的認(rèn)識，并找到規(guī)律以及概念之間的聯(lián)系點，從而讓學(xué)生輕松愉悅的掌握知識，形成一定的實驗操作能力，同時不斷鼓勵后進(jìn)生大膽參與到實驗探究中來，助推其學(xué)習(xí)的自信心。

三、教學(xué)重點及難點

本節(jié)教材的重難點是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究，引導(dǎo)學(xué)生對實驗方案的設(shè)計。通過探究解決的重點知識點包括：凸透鏡成像的規(guī)律及應(yīng)用，近視眼與遠(yuǎn)視眼的成因及矯正方法，常見光學(xué)儀器的原理。探究難點主要是對凸透鏡成像規(guī)律的探究，凸透鏡成像中像的虛實、大小及物距、像距的變化問題。學(xué)生大都能理解和掌握教材中的知識點的同時，更重要的是讓學(xué)生在探究能力培養(yǎng)和探究過程體驗方面，著重進(jìn)行凸透鏡成像的規(guī)律的實驗探究。在凸透鏡成像的實驗中，還需要讓學(xué)生了解和掌握物體靠近透鏡時光屏怎樣移動才能使像更清晰、透鏡遮住一部分成像情況如何變化、成虛像時物體逐漸遠(yuǎn)離透鏡像的大小有何變化，通過實驗現(xiàn)象形成對“隨物距變化時像的大小、像距大小的變化規(guī)律”的認(rèn)識。突出“猜想與假設(shè)”這個環(huán)節(jié)，讓學(xué)生提出恰當(dāng)猜想和假設(shè)能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，通過學(xué)習(xí)透鏡與影像，培養(yǎng)學(xué)生形成將所學(xué)知識應(yīng)用于生活實際的實踐意識。

四、教學(xué)設(shè)計思路及理念

為了加強這節(jié)課的探究性，充分體現(xiàn)新課改的精神實旨，本節(jié)課采用演示實驗及學(xué)生分組實驗相結(jié)合的方法。觀察和實驗是學(xué)生認(rèn)識物理世界，獲取物理知識的重要途徑，是發(fā)展學(xué)生智力的前提條件，是檢驗物理知識真理性的標(biāo)準(zhǔn)。充分體現(xiàn)“教師主導(dǎo)，學(xué)生主體”的教學(xué)原則。首先借助實驗，探究凸透鏡成像規(guī)律，在這一探究過程中，通過創(chuàng)設(shè)問題情景，充分調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性，促使學(xué)生自發(fā)的去討論、猜想、設(shè)計實驗方案并動手做實驗，讓學(xué)生成為凸透鏡成像規(guī)律的發(fā)現(xiàn)者，扮演課堂的主角。師生交流、共同發(fā)展的互動過程是整個教學(xué)過程的特色。授之以魚不如授之以漁，本節(jié)課將把思維程序作為貫穿整個教學(xué)過程的主線，教給學(xué)生一種研究問題的思維方法，從而培養(yǎng)學(xué)生的多種能力，尤其是創(chuàng)造能力，達(dá)到探索規(guī)律，獲得研究、思維方法、解決實際問題的教學(xué)的真正目的。教學(xué)過程也是通過方法的獲得以及運用方法進(jìn)一步探索、創(chuàng)造的過程，學(xué)生在參與中，對科學(xué)研究形成親近與熱愛，產(chǎn)生和諧相融的科學(xué)情感，從而催發(fā)其樂于探索生活中的物理現(xiàn)象的科學(xué)精神。