淺談初中物理實驗的設計

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容，設計實驗方案，還需要教師的巧妙設計，才能夠實現“教好教透，讓學生真正有所收獲”這一目標。

關鍵詞：初中物理；實驗；設計

為了保證物理實驗課有序有效，筆者以《實驗：探究凸透鏡成像規律》為例，從教材分析、學情分析、教學重點及難點等幾個方面，做了較為全面的教學前設計，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的重要內容，也是中考考核的實驗之一，是初二物理知識的重點，本節既是學習凸透鏡成像原理，又是進一步學習眼睛成像和照相機等儀器原理的基礎，是一節集現象、概念、規律于一體的實驗探究物理課。探究凸透鏡成像的規律揭示照相機、投影儀、放大鏡等儀器的使用原理，是本章的重點核心內容，也是本課實驗的目的。本課既是前兩節《透鏡》、《生活中的透鏡》知識的延伸和升華，同時它又是后兩節《眼睛和眼鏡》、《顯微鏡和望遠鏡》的理論基礎和知識準備，本課的學習在本章中有著承上啟下的作用。它是在學生對生活中常用的透鏡及其成像情況獲得豐富、具體感性認識的基礎上帶著問題用探究的方法研究的內容。通過本課的學習過程，使學生在全過程中自主研究體驗科學探究的全過程，讓學生通過培養科學研究方法、進行科學探究活動得出清晰的凸透鏡成像規律，能使學生體驗科學探究的全過程和掌握一定的學習方法，培養學生發現問題、解決問題、分析歸納、動手創造等多方面的能力，培養學生對科學的求知欲、樂于探究的科學態度和迎難而上的科學精神，從而提高學生的實驗素養，進一步啟迪學生的探索靈感，增強創新意識，對今后深入研究透鏡以及其它相關知識打下扎實基礎。

二、學情分析

（一）知識儲備。經過第二節“生活中的透鏡”的學習，介紹了照相機、投影儀、放大鏡三種光學儀器，通過這些光學儀器的成像實例使學生建立凸透鏡成像概念，同時通過前一節課的教學使學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，這就為本節的教學做好了知識上的儲備。 通過上節課學習，學生已經了解了光的折射規律。但由于初二的學生認知能力還比較低，理性思維能力較弱，對概念的理解、知識規律的歸納概括以及遷移能力還不強。所以要把折射規律和凸透鏡成像聯系起來較為困難。再加上對于凸透鏡不太了解，對凸透鏡的成像規律知道的就更少。對于凸透鏡也僅僅認為它就是放大鏡，能把物體放大，但對凸透鏡能成縮小實像和放大實像的內容尚待進一步認識。

（二）技能儲備。通過前面的小孔成像實驗和平面鏡成像實驗，學生已經能區分實像和虛像，同時也具備了利用刻度尺讀取數據的能力。學生對于蠟燭的使用非常熟練，從技能上為這節課的學習做好了充分的準備。

（三）學習心理。八年級學生已具備了一定的觀察、實驗和分析歸納能力，學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，利用本節實驗探究課，為初中生創設一個發揮主觀能動性、體現主體性、探索凸透鏡成像規律的平臺，讓學生通過動手操作、直觀體驗、真實所見，從直觀實驗中發現問題、解決問題，讓學生充分發揮自己的潛能，去探究、交流和思考，完成對凸透鏡成像規律的認識，并找到規律以及概念之間的聯系點，從而讓學生輕松愉悅的掌握知識，形成一定的實驗操作能力，同時不斷鼓勵后進生大膽參與到實驗探究中來，助推其學習的自信心。

三、教學重點及難點

本節教材的重難點是引導學生進行探究，引導學生對實驗方案的設計。通過探究解決的重點知識點包括：凸透鏡成像的規律及應用，近視眼與遠視眼的成因及矯正方法，常見光學儀器的原理。探究難點主要是對凸透鏡成像規律的探究，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，更重要的是讓學生在探究能力培養和探究過程體驗方面，著重進行凸透鏡成像的規律的實驗探究。在凸透鏡成像的實驗中，還需要讓學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離透鏡像的大小有何變化，通過實驗現象形成對“隨物距變化時像的大小、像距大小的變化規律”的認識。突出“猜想與假設”這個環節，讓學生提出恰當猜想和假設能力，培養學生的科學素養，通過學習透鏡與影像，培養學生形成將所學知識應用于生活實際的實踐意識。

四、教學設計思路及理念

為了加強這節課的探究性，充分體現新課改的精神實旨，本節課采用演示實驗及學生分組實驗相結合的方法。觀察和實驗是學生認識物理世界，獲取物理知識的重要途徑，是發展學生智力的前提條件，是檢驗物理知識真理性的標準。充分體現“教師主導，學生主體”的教學原則。首先借助實驗，探究凸透鏡成像規律，在這一探究過程中，通過創設問題情景，充分調動學生的主動性和積極性，促使學生自發的去討論、猜想、設計實驗方案并動手做實驗，讓學生成為凸透鏡成像規律的發現者，扮演課堂的主角。師生交流、共同發展的互動過程是整個教學過程的特色。授之以魚不如授之以漁，本節課將把思維程序作為貫穿整個教學過程的主線，教給學生一種研究問題的思維方法，從而培養學生的多種能力，尤其是創造能力，達到探索規律，獲得研究、思維方法、解決實際問題的教學的真正目的。教學過程也是通過方法的獲得以及運用方法進一步探索、創造的過程，學生在參與中，對科學研究形成親近與熱愛，產生和諧相融的科學情感，從而催發其樂于探索生活中的物理現象的科學精神。