探究影響影子大小的因素

【摘要】培養學生的科學探究能力是社會發展對基礎教育提出的新要求。科學探究過程中教師應該如何實施教學，學生如何進行探究式學習，這些都是亟待解決的問題。

【關鍵詞】影子大小；因素

《全日制義務教育物理課程標準（實驗稿）》中明確指出：“課程總的目標是使學生經歷基本的科學探究過程，具有初步的科學探究能力。”培養學生的科學探究能力是社會發展對基礎教育提出的新要求。面對剛剛步入物理殿堂的八年級學生，科學探究過程中教師應該轉變什么觀念，如何引導他們進行科學探究，探究式教學應該如何展開，這些都是亟待解決的問題。

一、轉變教師觀念，著力提高學生科學探究能力

科學探究過程的全面開展是一項艱巨的系統工程，如何更好地實施科學探究我們認為關鍵是要轉變教師的觀念。

1.教材應當成為學生學習科學的指導，成為發展學生能力的工具，成為開拓學生視野的窗口，成為學生聯系生活和社會的橋梁。教材中有很多課題值得探究，教師應該根據探究課題的價值把握探究的度。此外，對學生提出的有益問題不能夠以“我們以后會學到”而擋過去，與其下次刻意地導入新課，不如及時調整教學計劃，將計就計，順應學生自身的求知需要，發現并發展學生身上的生長點。

2.建構主義認為，學生是學習的主體，是自己意義的建構者，教師只是指導者。教師應該給學生更多提出問題的機會而不是提出問題給學生去回答。我們不應該走“教師提出一個問題請一個學生回答，然后評價他；再提出一個問題請其他同學回答，然后再評價”的道路，而應該走“問題來源于學生——學生來解決問題——學生教師共同發現新問題”的道路。不是教師要教給學生什么，而是學生需要教師給他們指導什么。

二、設情境，設置疑問，引起猜測

在八年級物理（上）第三章光現象中第三節《光的直線傳播》中講到影子的形成原因：光在直線傳播過程，由于物體擋住了光線，光線無法到達的區域就是陰影，從而形成影子。在“做幾個有趣的影子游戲”的課外實驗活動中，同學們發現，影子的大小經常在改變，那么影響影子大小的因素有哪些呢？影子的大小與這些因素又有什么關系呢？有的同學說“電筒與橡皮間的距離”、有的同學說“橡皮的寬度”、 有的同學說“橡皮的長度”等。

三、動手實驗，出現疑惑，誘發思考

為此，我組織學生們進行了一次學生實驗探究課，發給每組大小、形狀相同的小手電筒，橡皮和白色光屏各一個，各小組成員積極進行了實驗，不久就有了各種影響影子大小的因素。實驗的結果和起初的猜測出入如此之大并且各小組數據也不相同。為什么？這就引起了學生進一步探究的興趣。

四、影響因素，提出可行方案，證實證偽方案

科學探究的重點是去改變一些因素，繼而量度這個改變對其他方面的影響。在科學探究時進行一個公平的比較試驗確實很重要，但一個公平的比較試驗不是科學探究的唯一和全部，還包含很多其他的重要內容。一定要學會識別變量和不變量，從而掌握物理科學探究試驗的一個最基本的方法：控制變量法，即在很多變量中要將部分變量控制，讓它們保持不變，然后改變其中某一變量，從中得出有關的物理結論或規律。

試就以下手電筒照射橡皮擦的情況進行思考：橡皮擦影子的大小可能與哪些因素有關？

猜測：可能影響影子大小的因素

①電筒與橡皮間的距離，

②橡皮的寬度，

③橡皮與墻的距離，

④橡皮的透明程度，

⑤橡皮的長度，

⑥橡皮的厚度，

⑦電筒射出的光線與橡皮之間的角度。

探究中很重要的是，決定要改變的因素，保持不變的因素和要量度的因素。

五、總結實驗過程，得出實驗結論

通過一系列的探究實驗，我們猜想：電筒與橡皮間的距離會影響影子的大小，在②、③、④、⑤、⑥和⑦等因素不變的情況下，電筒與橡皮間的距離越大，影子越大。得出電筒與橡皮間的距離會影響影子大小。我們發現還②橡皮的寬度，③橡皮與墻的距離，⑤橡皮的長度，⑦電筒射出的光線與橡皮之間的角度都會影響影子的大小。而④橡皮的透明程度，⑥橡皮的厚度等不會影響影子的大小。

在科學探究中，通過師生合作完成了某些探究課題，得出一些新的結論，這固然可喜，但最重要的并不是記住這些結論，而是體驗探究的過程，掌握探究的方法。本探究課題要求學生在探究過程中能夠分析出影響結果的可能因素，然后選擇其中的一種因素，或者幾種因素，設計實驗檢驗猜想是否正確。在實驗過程中學會應用控制變量法設計實驗，對實驗結果進行分析、討論，從中發現有用的信息。探究式學習注重過程、方法，注重情感、態度和價值觀，注重交流與合作，注重科學精神、注重創新、注重實踐，故在評價觀念、評價機制、評價方法等方面必須做出相應改變，使之能保障促進探究式學習的有效落實。當教師和學生進行一項探究活動結束時，教師就為學生關閉了一扇窗口，此時，教師應該為學有余力的學生開啟另外一扇窗口，以適合不同層次、不同水平學生的發展。在探究式學習中，只有根據探究式學習的特征和本質要求，合理確定教學目標，靈活組織處理運用教學材料，采用科學的教和學的方法，改革評價機制，才能保證探究式學習順利實施并取得成效！

（作者單位：江蘇省常州市武進區卜弋初級中學）