課堂實驗 感受科學國度的靈動

司冰琪

摘要：“凸透鏡成像規律”實驗是初中物理實驗中難度較大的一節課。但內容又非常重要，但是通過作業反饋，學生對凸透鏡成像實驗的原理并不是太了解。常規的凸透鏡成像實驗直接給出了物距，并且限定了物距與焦距的關系，這不屬于學生的已知范疇，像的性質與焦距的關系不應該直接以“填鴨”式的方式塞給學生，所以針對這種問題，筆者對凸透鏡成像實驗方法進行了改進：對學生主觀能動性的發揮的改進。

關鍵詞：凸透鏡成像；實驗改造；主觀能動性

前言：“凸透鏡成像規律”實驗是初中物理實驗中難度較大的一課，有經驗教師也常常無奈的感嘆，想高效完成此實驗非常困難。因為凸透鏡成像原理對初中生來說比較難理解，他們對于實驗操作比較好掌握，根據實驗操作對于實驗現象也不難觀察，可以順利的得出成像大小、虛實、像距等的變化規律，可是這種實驗結果并不是建立在理解光學原理的基礎上得到的，只是純粹的根據實驗現象得到的，一段時間以后就會忘記 。而實驗課本身也是用來更深刻的理解知識，解決難點，將在課堂上無法理解、消化的知識點通過親自動手、動腦加深理解與記憶，因此，凸透鏡成像實驗中的難點突破勢在必行。

通過幾年的執教和聽課，結合學生在實驗課上和課后習題上的反映，筆者認為要突破凸透鏡成像實驗的難點，需要從學生在該實驗中主體作用的發揮以及實驗步驟設計兩方面進行改進。

一、學生探索主體作用的激發

能者多勞 為了讓學生真正做到探索凸透鏡成像特點，通過實驗現象對實驗規律進行總結對學生的邏輯思維能力有一定要求，為了讓學生更好的了解實驗，所以實驗前找動手能力較強，科學興趣較濃的八位同學一起準備實驗器材，演練實驗過程。由于課上時間有限，實驗一般都是經過教師調試過，實驗方法也是老師經過多次實驗總結設計好的，實驗中可能出現的問題學生經常看不到的，而準備實驗的過程許多問題就會暴露出來，而這些問題對于動手能力強、科學興趣高的學生來說是有必要的，比如凸透鏡為什么會成像？成像的特點為什么不一樣？實驗中用蠟燭還是LED燈作為光源好？常規實驗表格有哪些缺陷，應如何改進？這些問題的思考可以大大提高他們對科學的興趣，也解決了正常課堂這部分學生“吃不飽的現象”。更大激發一部分孩子的科研熱情，培養孩子們在科學方面的興趣愛好，及早發現在科研方面的特長。

弱者引導實驗課上本來就有一部分同學只是想湊熱鬧，對于改進后的凸透鏡成像實驗可能更是沒有能力與興趣完成，對于這部分學生應該多加引導與“利誘”，比如當學生比較懶散的操作實驗時，筆者會在旁邊及時鼓勵說：“做的不錯，動手能力很強，不過這里還有一點點不規范，你再仔細研究研究，等會給大家演示一下”，這樣學生首先會因為剛才沒有好好操作而覺得難為情，可是老師老師又下達了任務，自己必須全力以赴，至少免得丟臉，因此他們會實驗更認真，又由于基礎不好能力不濟，他們會主動找動手能力強，邏輯思維嚴密的同學“求救”，從而真正的融入到實驗課堂上來。給予這部分學生及時的指導和關照，讓他們及時享受到實驗的樂趣從而慢慢的培養成為真正的興趣。

強弱結合；凸透鏡成像的實驗改造更需要小組的團隊合作，尤其小組人員分配應有層次性（包括跟老師一起課前準備實驗的動手能力強的優等生、擅長觀察細心的女同學、能夠及時記錄實驗數據的同學，當然每組也應該均勻分配程度稍弱的同學），使動手能力強的學生將經驗傳授給能力稍弱者，增加其自信心和優越感；動手能力稍弱者可以及時得到一對一幫助，減少因能力弱而跟不上課堂節奏的現象。每個層次段的學生學到與之相對應的能力。

二、實驗步驟的改進

常規實驗完成并不難，實驗結論也比較容易得出，可是卻并不能夠體現科學探究精神。因為很多學生只是按部就班的根據實驗步驟完成實驗、記錄實驗結果，死記實驗結論。可是學生明白為什么要將f和2f定為物距分界點嗎？學生明白焦距為什么會影響成像大小與虛實嗎？學生能記住如此復雜、龐大、易混淆的實驗結果嗎？通過學生的作業反應答案是否定的！在此次實驗中學生沒有自己的思維維度，也沒有真正探究實驗，更不懂實驗的原理，他們只是簡單地根據實驗要求完成步驟將看到的實驗結果填寫表格上，因此，筆者認為原教材的實驗設計存在著一定的局限性，很難讓學生形成正確的凸透鏡成像的物理概念。所以接下來，筆者將實驗步驟改成為：

改進后的實驗更具有探究性，能夠更積極的打開學生的思維，學生會想盡辦法調節蠟燭、凸透鏡和光屏的位置得出相對應性質的像，從而對凸透鏡對光的匯聚作用有更深的體會，相同性質的像通過三次或者更多次的實驗，更有利于總結像距與物距的規律，尤其等大的像這一臨界位置，物距等于像距；更有利促使學生發現成倒立縮小的像時，物距大于像距；成倒立放大的像時，物距小于像距。改進的實驗是將原來的實驗條件改成現在的實驗結果，讓學生主動尋找像的性質與物距像距的關系，主動找出焦距的存在作用。

結束語：通過對凸透鏡成像實驗的改進，充分體現了學生在實驗中的主體地位，發揮了學生的主觀能動性；同時，剔除了實驗中學生為“木偶”的偽探究現象，使學生真正掌握了凸透鏡對光具有匯聚作用的知識點，并對凸透鏡焦距對成像特點的影響，物距、像距和像之間的關系有了構建性的認知。進一步來說，培養學生科研探究能力是每一位科學教師的責任；每一次實驗都是對孩子科研能力的一次歷練，都有可能是改變學生科學求知的契機，偽實驗貌似“高效、節時”，實則自欺欺人；實驗課就應該打開學生的思維，激發他們的好奇心與求知欲，為培養下一代科技人才時刻做好準備。

參考文獻：

[1]《初中科學分組實驗的有效策略》 2016年5期.

[2]《新課改下如何將科學小實驗融入初中科學課外作業》 2014年12期3.