初中光學教學的幾點思考

吳 雪

(浙江省瑞安市湖嶺鎮中學 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現在現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:演示實驗現象不夠清晰，對學生來講實驗事實的可信度受到質疑，因此解決實驗的可視性問題是獲取客觀事實重要途徑.根據筆者調查發現，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：目前許多學校“平面鏡成像”實驗往往因為器材老舊，玻璃板較厚，導致實驗現象并不清晰、像與玻璃板后蠟燭并不完全重合，或者出現兩個像.為解決以上問題，綜合巧用器材、引入側度和聯系實際等3種形式的實操改進和創新，豐富實驗教學目標與內容，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;二是結合實際，理解生活中平面鏡的運用.結合教學重點，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.但是由于學時矛盾及農村學校設施問題，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，而正常教室的環境難以支持光學實驗的正常開展，常規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象，有助于提高學生的學習興趣和對現象的主觀體驗.

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境，但由于效果有限，絕大部分學生仍不能看到實驗現象.2.學生較難理解小孔成像的性質，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，可以幫助學生更好的理解成像規律.

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

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，還需要教師認真備課，精心準備，優化課堂教學結構，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，注重創設學習科學的情境，激發好奇心與求知欲，培養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

讓學生根據自己的思路選擇適當的實驗器材，設計不同的實驗方案，最終獲取正確的實驗結果.這種方式不但可以有效拓展學生的創新思維，使他們在科學思維的引導下，創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，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的培養[DB/OL].教育教學論壇，2012.