浅谈设计简单易行的光学实验
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初中物理中的大多知识点是建立在实验基础之上的,实验完成的好与坏决定了物理知识掌握的程度,甚至影响整个知识体系的学习.著名教育家凯洛夫指出:在教学过程中首先要遵循学生的自觉性与积极性原则和教学的直观性原则;同样根据初中学生形象思维居主导、抽象思维尚处于发展中的心理特点及物理学习探究性强的角度来看,实验是否简单易行、是否能够让学生有所启发,是能否高效教学的关键.
所以我们要力争“用最简单实验 ,创最高效课堂.”当然,也不能所有实验都能简单化,因为有的实验必须按步骤、按程序操作,简单不得;而光学知识与生活联系紧密、光学实验也可以根据其特点进行简化,所以本文将从如何在光学实验教学中用简单而又创新的实验达到最高效课堂着手探讨,找到一些有参考价值的东西. 1 巧设探究悬念,简单体现创新
物理实验教学要想激发起学生的物理学习兴趣,必须要有生动、鲜明、新奇的实验现象,让学生有“耳目一新”、“豁然开朗”的喜悦感和满足感,这就要求我们在探究之初巧妙设计探究悬念,用最简单的器材、方法去引导学生进入探究佳境.
在《光的色彩 颜色》一节课堂教学中,我引导学生用生活中最常见的平面镜、彩色透明纸、放大镜等进行实验探究,使学生感觉到物理就在身边、就在生活中,但是研究规律时又高于生活,从而课堂中不乏发现的惊喜、新奇和成功感.
例如在色光混合实验时,学生看到只是屏幕上排列整齐的红、绿、蓝三色带,如何将它们混合?学生必然在头脑中努力思考.这时我不失时机地取出几个平面镜,同学们茅塞顿开:用平面镜把一种色光反射到另一种色光上!这比用庞大复杂的三色光源实验既来得简单、而
且现象明显、清晰,学生 也能够想得通.
再如演示屏幕上三原色显现实验时(图1),同学们满腹疑惑——电视机的屏幕上会出现什么情况?随着我手中放大镜的推移,和观察同学的眼见为实,疑惑消失了,得到的只有发现三种色光的喜悦. 《探究凸透镜成像规律》一课是一节探究型物理课,本节教学的难处是:如果一不小心,就会把“探究”上成了“验证”,从而失去物理教学要培养学生探究兴趣的要义,同时也不会有很好的教学效果.经过反复思量,我定下了:“引导要精当、探究要放手”的指导思想,于是设计了如下小实验激发学生兴趣,引入教学.
针对学生不容易在光屏上直接找到像的情况,上课一开始我请同学们用凸透镜去观察圣诞老人(图2),依次看到正立放大的像、倒立放大的像和倒立缩小的像,由此提出疑问:凸透镜所成的这些像有什么条件呢?这符合书本上的安排,也符合学生从形象到抽象的认知规律,让学生亲自动手做也想达到激发兴趣的目的.等到学生发现了这些像之后,课题的引入也就水到渠成了.
学生在发现相应的像之后,再去移动光屏直到像清晰为止,使得实验简便、流畅,还让学生明白:不管实像、虚像,都可以直接用眼睛观察、看到,也会更好地发现成像规律.在其
他的一些实验——如光的直线传播、平面镜成像等实验教学中,我们都应该设计好教学悬念、简化实验操作,深入浅出,这正符合赞可夫倡导的教学原则:“使学生理解学习过程、并尽可能使全班学生(包括最差的学生)都得到一般发展.”,从而实现高效教学. 2 兴趣推动课堂,简单激发主动
苏联教育家苏霍姆林斯基说过:“学生的聪明才智来自他们的手指头.”正因为我们想方设法简单化了实验,使学生觉得物理是可亲近、可理解、可成功的,所以学生们应该会主动学习,并且将自己的兴趣最大程度地表现出来.
在做“光的色散”实验时,学生们争相走上讲台,走入阳光,积极合作完成了“光的色散”实验,成功的喜悦尚未消失,我又告诉大家:
这是上个世纪伟大科学家牛顿曾做过的实验!学生们探究的热情更加高涨,紧接着又完成了“色光的混合”、“观察屏幕上的三原色”等有趣的实验,效果不错.
在《探究凸透镜成像规律》一课时,我把本来枯燥无味的课堂小结改编成了“小游戏”:一个同学取一个物体(大写字母“F”)放置在距离凸透镜2倍焦距外、2倍焦距内1倍焦距外和2倍焦距点上,另一个同学在规定时间内把合适大小的另一个字母按正确的正倒和位置放好,完成正确三次的小组获胜,将在课后获得相应的奖励(图3).这一简单的游戏环节的目的是使学生在游戏的同时对知识进行有效的巩固,这对于通过实验操作的同学来说,是轻而易举的;但是问题出现了——
当我们在课堂上做实验过程中:同学们用实验室里提供的红色发光二极管镶嵌排列在白色方格板上的“F”字样替代蜡烛作光源,装置如图甲所示,现将光源“F”放在图中所示处,方格上字样从右向左看如图乙所示,凸透镜固定在光具座零刻度线上.我问:如果将凸透镜的上半部分罩住,则从左向右看光屏上所成的像是图丙中的哪一种?如果用遮光罩将“F”字样的上半部分挡住,则从左向右看,光屏上所成的像又是图丙中哪一种呢?
同学们动手操作之后,发现正确答案是图中的“D”和“B”,同学们对于得到的答案不太理解,因为更居主导的认识是:“上下左右都相反”,怎么会选择“D”和“B”呢?
我用三张纸模拟了这一实验——左边写F、中间是凸透镜、右边写同学们纷纷效仿做起来,过了一会儿,一名学生站起来说:老师,对,按照题目要求的做法,只有D选项中的字母与原字母上下、左右全相反,而第二次只成了一半的像是因为作为物体的字母本身也只是一半导致的,我们理解了!
就这样,没有要我说太多的话,学生自己就讲起来了!可见实验操作不仅可以得出规律,还可以拓展我们的思维,为顺利战胜中考奠定基础.
浅谈设计简单易行的光学实验



