淺談怎樣引導學生設計實驗科學探究平面鏡的成像特點

簡建軍

摘要：在實際的教學過程中，要實現讓學生通過真正的科學探究的方式進行有效的學習，需要老師有適當的上課方法和技巧，否則就會變成老師引導下的實驗驗證課，或是沒有任何意義和結果的無效課堂。

關鍵詞：科學探究 平面鏡成像 自主設計 提問引導

八年級的同學剛開始系統的學習物理知識，他們都知道科學探究的七個環節，但是在針對具體的探究問題時，每個環節該怎樣進行，他們是不清楚的。下面我根據自己上課的實際體會，以“科學探究：平面鏡成像”為例，談談怎樣引導學生在科學探究活動中進行有效的實驗設計。

1.提出問題

在滬科版的教材，“科學探究：平面鏡成像”這一節之前，學生已經經歷了“科學探究：速度的變化”、“科學探究：聲音的產生與傳播”等幾個探究實驗，但是基本上的同學此時對于科學探究到底該怎樣進行是沒有任何思緒的。所以在“科學探究：平面鏡成像”這一節，第一個環節提出問題，我采用的是情景提問。

我給每一組同學的桌子上準備的有兩塊大小不一樣的平面鏡，讓同學們先分別用這兩塊大小不一樣的平面鏡對著自己，觀察自己在鏡中成的像有何不同，再讓他們將平面鏡靠近自己或遠離自己，發現平面鏡離自己越近時，鏡中的像越大，因此他們會得出：平面鏡中像的大小與平面鏡的大小、人到平面鏡的距離等因素有關，鏡子越大像越大;人離鏡子越遠，像越小。這時老師用平面鏡對著自己，并將平面鏡靠近或遠離自己，說：我怎么發現我將平面鏡靠近或遠離自己的時候，我在鏡中的像的大小沒有發生改變呢？這樣老師和學生之間就有了兩種不同的觀點，借助這兩種不同的觀點，激發學生好奇心理，學生很想知道到底是哪一種觀點正確，從而順勢引出課題：科學探究平面鏡的成像特點。

這樣的方式提出問題，學生更容易接受，后面實驗探究的積極性得到增強。同時為學生進行猜想與假設環節做了鋪墊。

2.猜想與假設

由于已經有了上一環節的鋪墊，再讓學生對平面鏡成像特點進行猜想就容易多了，學生猜想的方向也會更好把握，大多數學生基本上都能得出一些比較合理和容易通過實驗驗證的猜想。

3.設計實驗與制定計劃

在完成猜想假設環節后，我會向學生介紹桌上為他們準備的器材，學生利用器材設計實驗驗證自己的猜想。這個過程學生可以用實驗器材邊思考、邊簡單操作、邊總結實驗方案;老師巡視，學生有問題可以提出問題，老師引導學生解決。給學生多一點時間（大概7-10分鐘）完成這個過程;學生要將具體的實驗方案或者實驗步驟寫出，并寫出每一步的設計意圖或者目的，寫出實驗中需要記錄哪些數據或者現象、怎樣分析得到的數據和現象得到實驗的結論等。

學生設計完成后，請一組同學上臺介紹展示自己小組的方案，其他小組的同學在聽取這個小組的介紹后，與自己小組設計的方案進行對比，若與自己小組的方案有不同的，思考是同學的方案合理還是自己的方案更合理，若是同學的方案合理，那就把自己的方案改一改，若是自己的方案更合理，其他同學設計的方案還有不足之處的，把不足之處向他們提出來。若對其他同學的方案有疑惑的，可以提出問題，由設計這個方案的同學進行解答，同學若回答不了的，由老師引導學生找到答案。若同學們的設計方案中不合理的，其他同學也沒有發現的問題，由老師來提問，學生思考并回答，對實驗方案進行完善。

本實驗中學生設計的實驗方案應搞明白一下問題：

（1）本實驗為學生準備的器材中有平面鏡和平板玻璃，學生要知道為什么要選擇平板玻璃而不選用平面鏡？這個問題的解決方法是讓學生把一支點燃的蠟燭分別放在平面鏡和平板玻璃前面，手拿另一支等大的未點燃的蠟燭在后面移動，同學們在點燃的蠟燭一側觀察，很容易就能得到選擇平板玻璃的理由了。

（2）本實驗中為學生準備了兩支等大的蠟燭，一支小一些的蠟燭，問學生怎樣選擇蠟燭？這個問題首先要讓學生明白本實驗的研究對象是蠟燭和它的火焰，要比較物體和像的大小關系，用兩支等大的蠟燭是最好的。有第（1）問中的現象支撐，這個問題解決也比較容易的。

（3）怎樣比較物體和它所成的像的大小關系？對學生應該問題不大，解決的辦法就是用刻度尺簡單的測量一下進行對比即可，提醒學生注意不能單憑眼睛憑空觀看比較。

（4）為了讓實驗結論具有普遍性，本實驗需要多次測量，應該怎樣實現多次測量呢？這個問題學生不一定能想到，需要引導。讓給學生想想我們在提出問題的時候大家看到自己的像大小變化是由于人到平面鏡的距離發生了改變引起的，所以我們可以通過改變蠟燭到平板玻璃的距離來實現多次測量。

（5）多次實驗的結果怎樣保留和記錄？這個問題上就需要學生明白本實驗需要記錄的數據和現象。首先根據光反射光路的保留方法，引導學生用一張白紙放在水平桌面上，實驗在白紙上進行，每次確定好物體像的位置后，用不同顏色的筆在白紙上做好位置標記，然后取下白紙，用刻度尺輔助分析，得到每次成像的物距和相距，并記錄對應的物與像的大小關系。

這個問題的解決也可以讓學生直接用一張坐標紙替代白紙，這樣學生就可以直接在坐標紙上對比每次成像的物距和相距。

（6）本實驗在較量的環境中進行還是較暗的環境中進行比較好？這個問題讓學生在第（1）問操作的基礎上關上教室的燈并拉上窗簾進行對比，就很容易得到結果了。

通過以上問題引導加上學生設計的大致方案，本次探究的實驗方案基本上就完善了，學生大多數都明白了實驗的方案和意圖。接下來就可以進行實驗了。

通過以上的環節，學生大多數都積極的參與了這次科學探究的設計過程，學生的上課的積極性大大提高，學生學習的效率也比較高，再加上接下來的實驗分析等環節，學生對于本次探究的收獲是很大的。學生通過這次實驗所獲得的探究實驗的設計能力，為今后學習打下了基礎。

參考文獻：

[1]義務教育物理課程標準2011版

貴陽市烏當第二中學 貴州省貴陽市 550000