淺談學生實驗在復習課中的“再利用”

馬江迪 吳利文

摘 要：對實驗的“再利用”，使復習課不再是重復枯燥的知識點，激發學生復習的積極性，使復習課既生動又高效。

關鍵詞：實驗探究；復習課；光學

一、 教學背景與困惑

（一） 教學背景

光學是初中科學的重要內容，它獨立于其他知識點，與其他知識特別是化學與生物相關性較小，即使在其他內容不是很精通的情況下，照樣可以把光學的內容學好，學透徹。

（二） 教學中的困惑

雖然光學在中考中的比重不是很大，但光學的知識點很細碎，也很多，如果在復習課上只復習知識點，那么對于學生解題幫助不大，而如果只講例題，那又會讓學生覺得沒有頭緒，只會機械的記憶，無法做到靈活應用。另外，科學是一門實驗學科，只有在大量實驗的幫助下，學生才能融會貫通，而在復習課上，很少有時間留給學生活動和實驗，雖然在上新課時學生做過實驗，但被動的按照實驗步驟操作僅僅只能讓學生了解一下實驗儀器，而如果教師管理較緊，反而會使學生對實驗失去興趣。

（三） 如何解惑

在復習課上，學生已經能掌握較多的理論知識，當學生再一次進行實驗時，學生對實驗儀器以及實驗結論已經非常熟悉，學生進入實驗的狀態也更快更好，這樣學生便能迅速地將實驗與枯燥的知識點聯系起來，融會貫通，從原理上學懂科學，學好科學。

二、 光學復習課中各實驗的“再利用”

（一） 實驗裝置

學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

學生活動1（實驗“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：同學們能否用現成的實驗儀器，得到一張倒置的燃著的蠟燭的畫面。

在學生原本的印象中，復習課是枯燥無味的，除了大量的習題，就是大量的知識點。而當一堂復習課的開頭是一個學生熟悉的實驗，那將極大調動學生的學習積極性和主動性，而該活動的設計也是有難度梯度的：利用小孔成像和凸透鏡成像很容易便能得到一個倒置蠟燭的像，而用平面鏡成像能否完成呢？學生的知識點記憶是：平面鏡能成正立的等大的虛像，有些不夠靈活的學生，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，有些學生會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，這為之后對成像的復習埋下伏筆。

（三） 學生活動2

作圖，畫出同學們利用平面鏡、小孔成像儀、凸透鏡所成倒立蠟燭像的光路圖。

該學生活動可以有效地使學生對光的反射、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習，這比單純的知識點記憶來的更有效，更全面。

當學生作圖完成時，可以將作的圖展示在投影儀上，學習正確的畫法，糾正錯誤的畫法。使學生在觀察其他同學的作圖后，加深對自己的不足及他人不足的印象。

另外在平面鏡的作圖中，會出現兩種作圖，如圖：

其中圖二和圖三是符合題意的，因為該活動要求畫出的是光路圖。

此時可以請同學介紹圖二與圖三畫法的依據。

圖二是依據光的反射定律作圖，在學生介紹時，適時的復習光的反射定律。

圖三是依據平面鏡成像規律作圖，不僅可以復習平面鏡成像規律，也可以加強對于這種“由像出發”來畫圖的方法，該方法是我們學習光學中十分實用的方法。

在學生講解平面鏡成像規律時，會提出平面鏡成正立、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？

其實也就是我們在研究成像規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。

教師PPT上展示學生所畫小孔成像光路圖。

教師提問2：如何改變像的大小？如何確定像的位置？

這個問題對于學生來說非常容易，但卻非常重要。

如何改變像的大小這一問題可以使學生體會到像的大小與物距和像距有關，可以知識遷移與凸透鏡成像相聯系。

如何確定像的位置這一問題，學生會很容易的回答出，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雜呢？

通過這一系列的提問以及結合學生的光路圖，學生不僅能夠理解實像可以在光屏上成像而虛像不能的知識點，而且更加能夠區分出實像與虛像的不同。

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

教師提問3：如何改變像的大小？如何確定像的位置？

通過簡單的光路圖展示和簡單的提問，很快將凸透鏡成像規律知識點復習過去。

教師提問：如果沒有光屏，能用凸透鏡成實像嗎？

這個問題對學生來說比較意外，我們做成實像的實驗，都利用到了光屏，學生也有一個慣性思維，好像成實像就一定要有光屏，此時班級會出現不同的兩種意見。

學生活動3（實驗“再利用”2）：沒有光屏，能用凸透鏡成實像嗎？

學生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。

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

該活動復習了一個重要的知識：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像，為什么我們做實驗的時候要使用光屏呢？

答：光屏的最大作用就是確定像的位置。

課后思考題：

在探究光的折射規律時，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，某學習小組進行了如下探究：

A. 把一個小燈泡a放在水中某處，觀察燈泡所成像的位置。

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

C. 用刻度尺測量燈泡b到水面的距離。

（1）測量時，把刻度尺的零刻度線對準燈泡b，水面處對應的刻度如圖所示，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）測量時，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表示。

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

三、 教學反思

本堂復習課以學生為主，教師為輔，將光學重要的知識點以像為主線串聯起來，以學生實驗再利用為手段，將學生的能力得到升華。在光學教學中，知識點瑣碎、繁雜，尤其是成像特點的知識點相對較多，是學生學習重點，同時也是難點所在。經過學生實驗的再利用，不僅可以指導學生自我梳理知識體系，使所學知識網絡化、結構化，而且可以讓學生結合實驗促進知識內化和建構，從原理出發，學好科學。

參考文獻：

[1]王耀村.創意科學實驗[M].杭州：浙江教育出版社，2016.

[2]何燦華.科學探究的新視野[M].寧波：寧波出版社，2014.

[3]劉東暉.基于學生認知基礎的科學教學[M].寧波：寧波出版社，2013.

作者簡介：

馬江迪，浙江省寧波市，江北實驗中學；吳利文，浙江省寧波市，寧波市孔浦中學。