浅谈初中物理探究实验教学

黄宗健

[摘 要] 物理是一门以观察和实验为主的科学，实验教学是物理教学的重要组成部分。在初中物理教学中，可根据初中学生好奇心强、认知能力有限的特点，积极开展实验教学，这样不仅能培养学生的信息收集能力，而且可以培养学生的观察能力、思维能力、动手能力，培养学生实事求是的科学态度，激发学生的学习热情。那么在物理课堂教学中如何做好探究实验教学呢？文章结合教学实践进行分析探讨。

[关键词] 探究实验 创新 凸透镜成像

[中图分类号] G633.7 [文献标识码] A [文章编号] 1674 6058（2016）17 0069

物理学是一门以实验为基础的科学，实验教学则是物理教学的重要组成部分。在平时教学中，若能组织好学生，有效开展物理探究实验活动，能有效提升物理教学的有效性。物理探究实验的实验步骤包括：“提出问题→猜想假设→设计实验→归纳总结→交流评价”，但在具体实践中不一定按部就班实施，可以增减或突出某一部分，也可称为大探究和小探究，所谓大探究就是环节要素齐全，让学生自主探究；所谓小探究就是教师引导学生探究或增减、突出部分的探究。这样可以很好地照顾能力不同的学生，小探究对于基础差、素质低的学生效果会更好一些，特别适宜农村学生。比如在“探究凸透镜成像规律”的教学中，学生往往感到陌生、抽象。如何让学生对此实验感兴趣，做好探究实验，现结合本人的教学实践，谈谈具体的做法。

一、实验探究教学的设计理念

1.在凸透镜成像规律的探究过程中，通过给学生创设问题情景，充分调动学生的积极性，引导学生讨论、猜想、设计实验方案，并指导学生动手做实验，让学生成为凸透镜成像规律的“发现者”，使本节课的教学过程像研究课题那样进行下去。

2.在整个教学过程中，教师是学生活动的合作者、引导者和参与者。教学过程是师生交流、共同发展的互动过程。当学生遇到困难时，教师要和学生一起猜想、分析，从中点拨其思维。

3.教学的真正目的是让学生探索规律，获得相应的物理知识及某些物理研究方法，进而运用这些知识方法开展探索、创造活动，使学生乐于探索物理现象和日常生活中的物理原理。

二、实验探究教学的实施

（一）创设情景，提出问题

1.教师可以从生活中选几张远近、角度不同的生活照片，让学生观察，激发学生对此探究实验的兴趣，并提出相关的问题。

2.让学生拿着凸透镜，近距离观察书上的字，学生会看到字被放大了，接着提问学生：通过凸透镜看到的物体都是放大的吗？然后让学生拿着凸透镜慢慢远离书上的字，或者观察远处的物体。通过以上观察得知：物体通过凸透镜发生了变化，远处的物体变小了，而且倒着。近处的物体是被放大了，正倒没有发生变化。引导学生思考：用同一个凸透镜观察不同的物体时，为什么有的变大，有的变小，有时倒立，有时正立呢？使学生进入探索物理情景当中。

3.利用凸透镜成像的动态教具演示实验。使物体从远处向凸透镜靠近，观察在此过程中物体的成像变化情况。让学生把抽象问题变成直观问题（下图为凸透镜成像的动态教具简化图）。再通过学生自己动手实验，并归纳出凸透镜成像规律。

（二）分析问题，降低难度

直接让学生完成“探究凸透镜成像规律”实验很难，几乎不可能实现，所以要进一步引导学生，探究凸透镜成像规律。

1.引导学生把物体在凸透镜前的位置分为三区两点（一倍焦距点、二倍焦距点）。

2.凸透镜成像与物体在三区两点位置有什么关系？使学生进入实验探究学习的主角。

（三）提出猜想假设

猜猜看：这些现象与哪些因素有关？然后做出假设。下面我们用实验去探究这一规律。

（四）制订实验计划

介绍光具座，物体到透镜中心的距离简称物距（u），像到透镜中心的距离简称像距（v），透镜的焦距（f）。

让学生汇报设计方案、计划。

学生可能有各种各样的计划，让他们在小组内讨论，决定使用哪一种方案。

（五）进行实验与收集证据

要求：（1）不管用何种方案都要做好记录，像的大小、像的正倒，物距、像距，物距与像距的关系。

请学生开始实验，教师巡回指导。

指导实验：蜡烛放在距凸透镜两倍焦距（2f）处，你猜会观察到什么样的像？（试试看）把凸透镜恰好放在距物体一倍焦距（f）处，又会出现什么情况？（先猜，后试）

请学生把实验中得出的数据填入下列表格内。

（2）探究实验记录表

（六）结合上表数据，总结得出实验结论——凸透镜成像规律

1.当物距大于2倍焦距时，得到倒立缩小的实像。像距在一倍焦距和二倍焦距之间。

2.当物距等于2倍焦距时，得到倒立等大的实像，像距也在2倍焦处。

3.当物距在一倍和二倍焦距之间时，得到倒立放大的实像，像距大于二倍焦距。

4.当物距在一倍焦距处时，不成像。

5.当物距小于一倍焦距时，光屏上接不到像，但通过凸透镜可以看到与物同侧有一个放大、正立的虚像。

6.引导学生结合以上五点成像规律，归纳出一倍焦距分虚实、二倍焦距分大小的成像规律。

（七）评估与交流

与其他小组同学进行实验现象和数据比较，找出实验过程中需要注意的事项，归纳出便于理解的凸透镜成像规律。

三、教学反思，让探究实验激起学生的探究欲

1.传统教学“研究凸透镜成像规律”时，教师一般先列举出各种成像条件，然后再让学生通过实验验证各种情况下的像，通过这样的验证性实验学习凸透镜成像规律，学生学得非常被动。我认为探究教学，关键是让学生成为学习的主人，于是我在设计教学时，引导学生对具体的实例提出质疑——“放大镜”为什么还能成倒立、缩小的像，甚至还能成虚实不同的像？接着由学生自行制订计划、进行探索实验，分析得出成像规律，即物距、像距、焦距的关系。使学生在学习知识的同时，亲身体会科学探究的过程。

2.针对学生在平时课堂探究活动中表现出的一定程度的无知性和无序性，教师先创设情景，分析问题，降低难度，让学生了解自己在探究活动中，应该干什么，明确自己的目的；教师也在学生探究过程中给学生一些方向性的提示，但这些提示应区别于我们传统实验课中的“实验步骤”；在尽量给学生更加宽松的思维空间和活动空间的同时，避免探究活动中的盲目性。宽松的思维空间，有利于学生提出许多独特的问题，迸发出更多的思想火花。

3.本节探究实验活动，充分调动了学生学习的能动性，激发了学生探索知识的兴趣，培养了学生的探究意识、探究能力，培养了学生的创新精神。

（责任编辑 易志毅）