初中光学教学的几点思考

吴 雪

(浙江省瑞安市湖岭镇中学 325213)

浙教版科学教材中的光学部分编排在七年级下册第二章，初中阶段光学属于比较简单的知识.但对于初一的学生来说，该部分的学习较为抽象，因此如何更好地展开光学教学是一线教师的普遍难题.

一、实验教学优化

1.实验教具的改良

初中物理是以科学探究为核心，实验是学生获得感性认识的重要途径，在此基础上学生进行理性思考会更加深刻.但是在实际教学中笔者发现在现行的实验条件下并不能很好地为我们实验教学提供很好的支撑，比如初中物理光学实验教学就存在这样的问题，众多教师一直有这样的困扰:演示实验现象不够清晰，对学生来讲实验事实的可信度受到质疑，因此解决实验的可视性问题是获取客观事实重要途径.根据笔者调查发现，老师们在这方面有了一些改进，但缺乏系列研究.因此，改进光学实验教学是提升光学教学效果的重要途径.

案例1:透镜对光线的作用以及近视的形成——带注射器的水透镜

图1

改进的原因：透镜是学生学习光学的一个难点，为了更好的让学生了解凸透镜与凹透镜的区别，希望能够通过同一个器材的先后变化，让学生更形象的了解两者的区别以及两者对光线的作用.

改进后的装置：用可伸缩的橡胶膜作为水透镜的外表膜，另一端扎口，通过橡胶导管连接一个注射器(见图1)

改进后的效果：通过水透镜连接注射器，可以向水透镜中增加或减少水的量，以改变透镜的曲度.可以在一个器材上实现凸透镜和凹透镜，通过前后的对比，让学生更加深刻地意识到两种透镜的区别.同时，水透镜在曲度不断变大的过程中，其实模拟了人体眼球晶状体的变化，非常形象生动的解释了近视眼的形成.

案例2：平面镜成像

改进的原因：目前许多学校“平面镜成像”实验往往因为器材老旧，玻璃板较厚，导致实验现象并不清晰、像与玻璃板后蜡烛并不完全重合，或者出现两个像.为解决以上问题，综合巧用器材、引入侧度和联系实际等3种形式的实操改进和创新，丰富实验教学目标与内容，科学制作符合实际需求的实验器材.此项实验的教学重点主要有两点，一是掌握平面镜成像的特点;二是结合实际，理解生活中平面镜的运用.结合教学重点，探索设计实验器材如下.

图2

改进后的实验：(见图2)：在木板上贴上画好刻度线的白纸，在中间垂直竖立一块玻璃板，由于玻璃板较厚，在改进方案中巧妙地应用手机的钢化玻璃膜取代传统玻璃膜.取材方便且钢化玻璃膜更加高清，具有良好的成像效果.

改进后的效果：1.实验效果：由于钢化膜具有较好的清晰度，所以相较于实验室原有的器材成像更加清晰，即使是在光线充足的教室里也有较好的效果.2.教学效果：由于这些实验用到的物品都是学生熟悉的生活用品，不但可以增加实验的真实性，可信度，而且可以缩短实验与学生间的距离，使学生倍感亲切，也促使学生产生更剧烈的探究欲望.此外，在教学时追问学生用钢化膜代替普通玻璃板的优点，让学生对采用薄玻璃的原因.

2.有效开展家庭实验

浙教版科学教材的光学部分设计了像小孔成像、平面镜成像、凸透镜成像等探究实验，旨在通过探究提高学生的科学素养.但是由于学时矛盾及农村学校设施问题，我校学生缺少学生实验，对探究过程缺少主观体验，更多学生在学习科学实验时，是在背实验、看实验，而缺少“做中学”.此外，光学实验往往要有一个暗室，而正常教室的环境难以支持光学实验的正常开展，常规的课堂演示实验并不能满足广大学生的需求.因此，利用简单易得的物品，能够让学生在家中体验光学实验的现象，有助于提高学生的学习兴趣和对现象的主观体验.

案例3：小孔成像家庭实验

设计原因：1.小孔成像的实验需要提供一个较暗的环境，而教室的正常亮度无法满足，在初步改进之后，可以通过一个纸箱营造暗室环境，但由于效果有限，绝大部分学生仍不能看到实验现象.2.学生较难理解小孔成像的性质，靠死记硬背效果不佳，如果让学生亲手动手去做，在体验中探究像的性质，可以帮助学生更好的理解成像规律.

设计方案：1.尝试一：在一个纸杯底部中央用大头针钻一个小孔，在杯口糊一张纸巾做光屏.尝试二：取一个纸杯，在杯子底部中央处减去一小块正方形，贴上一张锡箔纸(也可以选择用巧克力、香烟等废弃的包装纸)，用大头针在正中间的铝箔纸上戳一个洞，在杯口糊上一张纸巾做屏幕.尝试三：取一个纸杯1号，在杯子底部中央处减去一小块正方形，贴上一张锡箔纸(也可以选择用巧克力、香烟等废弃的包装纸)，用大头针在正中间的铝箔纸上戳一个洞，另取一个纸杯2号，减去杯子整个底部，在杯口糊上纸巾，将两个杯子可以相套在一起.

效果：.以上三个方案中，方案一操作简单，但是由于杯子底部太薄，遮光性能不强.方案二在方案一的基础上简单改进，可以通过改变物距，清晰看到倒立的像，但是不能进一步探究像的大小与物距、像距的关系.方案三在前者基础上增加了一个杯筒，通过移动2号纸杯可以改变相距，通过移动蜡烛可以改变物距，因而很好地探究像的性质与距离的关系.学生在晚上时间，在家中即可利用生活中的简单物品完成对小孔成像的探究，操作简单，现象明显，很好的解决了该实验在学校完成的障碍.

3.趣味实验的拓展性开发

在初中物理光学模块的学习中，一个重要点就是能够利用光学知识解决生活问题，这块知识综合性强、涉及面广、趣味性强的特点.我们可以在托管时间，通过一系列的趣味实验提高学生的学习热情和积极性，同时提高学生的动手操作能力.

案例4：制作万花筒

方案：1.将3片三棱镜镜片排列在黑胶带上，并留一些间距，约2mm，将镜片用黑胶带粘好，组合成三棱镜.2.将镜筒与物镜组合，放入磨砂玻璃圆片，再放入塑料珠片，将大的透明玻璃圆片盖在上面，并用厚纸条固定.3.将目镜与纸筒组装，在纸筒内放入小的透明玻璃圆片.将组装好的三棱镜缠上泡沫条，放入纸筒.4.将镜筒与纸筒组合成万花筒.

效果：学生们都能非常好的完成该实验，视觉效果良好.通过在托管课上让学生完成万花筒等趣味实验的操作，拉近学生与科学的距离，充分激发学生的学习热情.

二、如何有效开展光学实验教学

教材编排以科学探究为核心、科学知识为载体、科学方法为手段.因此，有了良好的实验方案与方向，还需要教师认真备课，精心准备，优化课堂教学结构，从而使学生的学习在教师的有效掌控之下.在课堂上，教师要从学生的实际出发，注重创设学习科学的情境，激发好奇心与求知欲，培养学生的探究能力和实验设计能力.

案例5：在平面镜成像实验中，实验方案设计时，让学生尝试解决下列问题而初步提出实验方案：

(1)怎么样比较像的大小

(2)如何测量像与物到平面镜的距离

(3)选择玻璃板还是平面镜子

让学生根据自己的思路选择适当的实验器材，设计不同的实验方案，最终获取正确的实验结果.这种方式不但可以有效拓展学生的创新思维，使他们在科学思维的引导下，创新性地提出实验假设和实验原理，而且可以让学生充分体会到成功的乐趣，从而提高他们的积极性和主动性.

三、注重培养画图法分析问题的习惯

在科学教学中，学生练习是一个重要的组成部分.练习是学生探究知识、解决问题的一种具体学习形式，也是教师与学生书面交流的主要方式.而对于光学问题，依靠作图法帮助解决问题是一种简单有效的方法.

1.从原理出发，知其然更知其所以然.

2.题型分类化，作图方法程序化，降低难度.

3.利用微视频等先进信息技术进行课余补差.

参考文献：

[1]王增辉.初中科学实验教学中学生科学素养的培养[DB/OL].教育教学论坛，2012.