浅谈初中物理实验的设计

张银基

摘 要：怎样上好一堂物理实验课，这不仅需要的精研教材内容，设计实验方案，还需要教师的巧妙设计，才能够实现“教好教透，让学生真正有所收获”这一目标。

关键词：初中物理；实验；设计

为了保证物理实验课有序有效，笔者以《实验：探究凸透镜成像规律》为例，从教材分析、学情分析、教学重点及难点等几个方面，做了较为全面的教学前设计，一起与同仁商榷。

一、教材分析

凸透镜成像作为初中物理光学的重要内容，也是中考考核的实验之一，是初二物理知识的重点，本节既是学习凸透镜成像原理，又是进一步学习眼睛成像和照相机等仪器原理的基础，是一节集现象、概念、规律于一体的实验探究物理课。探究凸透镜成像的规律揭示照相机、投影仪、放大镜等仪器的使用原理，是本章的重点核心内容，也是本课实验的目的。本课既是前两节《透镜》、《生活中的透镜》知识的延伸和升华，同时它又是后两节《眼睛和眼镜》、《显微镜和望远镜》的理论基础和知识准备，本课的学习在本章中有着承上启下的作用。它是在学生对生活中常用的透镜及其成像情况获得丰富、具体感性认识的基础上带着问题用探究的方法研究的内容。通过本课的学习过程，使学生在全过程中自主研究体验科学探究的全过程，让学生通过培养科学研究方法、进行科学探究活动得出清晰的凸透镜成像规律，能使学生体验科学探究的全过程和掌握一定的学习方法，培养学生发现问题、解决问题、分析归纳、动手创造等多方面的能力，培养学生对科学的求知欲、乐于探究的科学态度和迎难而上的科学精神，从而提高学生的实验素养，进一步启迪学生的探索灵感，增强创新意识，对今后深入研究透镜以及其它相关知识打下扎实基础。

二、学情分析

（一）知识储备。经过第二节“生活中的透镜”的学习，介绍了照相机、投影仪、放大镜三种光学仪器，通过这些光学仪器的成像实例使学生建立凸透镜成像概念，同时通过前一节课的教学使学生明确了什么是凸透镜所成的像、凸透镜所成的像有什么特点、什么是物距、什么是像距等物理概念，这就为本节的教学做好了知识上的储备。 通过上节课学习，学生已经了解了光的折射规律。但由于初二的学生认知能力还比较低，理性思维能力较弱，对概念的理解、知识规律的归纳概括以及迁移能力还不强。所以要把折射规律和凸透镜成像联系起来较为困难。再加上对于凸透镜不太了解，对凸透镜的成像规律知道的就更少。对于凸透镜也仅仅认为它就是放大镜，能把物体放大，但对凸透镜能成缩小实像和放大实像的内容尚待进一步认识。

（二）技能储备。通过前面的小孔成像实验和平面镜成像实验，学生已经能区分实像和虚像，同时也具备了利用刻度尺读取数据的能力。学生对于蜡烛的使用非常熟练，从技能上为这节课的学习做好了充分的准备。

（三）学习心理。八年级学生已具备了一定的观察、实验和分析归纳能力，学生的求知欲和动手实验操作的欲望强烈，对新知识的探究充满渴求。因此，利用本节实验探究课，为初中生创设一个发挥主观能动性、体现主体性、探索凸透镜成像规律的平台，让学生通过动手操作、直观体验、真实所见，从直观实验中发现问题、解决问题，让学生充分发挥自己的潜能，去探究、交流和思考，完成对凸透镜成像规律的认识，并找到规律以及概念之间的联系点，从而让学生轻松愉悦的掌握知识，形成一定的实验操作能力，同时不断鼓励后进生大胆参与到实验探究中来，助推其学习的自信心。

三、教学重点及难点

本节教材的重难点是引导学生进行探究，引导学生对实验方案的设计。通过探究解决的重点知识点包括：凸透镜成像的规律及应用，近视眼与远视眼的成因及矫正方法，常见光学仪器的原理。探究难点主要是对凸透镜成像规律的探究，凸透镜成像中像的虚实、大小及物距、像距的变化问题。学生大都能理解和掌握教材中的知识点的同时，更重要的是让学生在探究能力培养和探究过程体验方面，着重进行凸透镜成像的规律的实验探究。在凸透镜成像的实验中，还需要让学生了解和掌握物体靠近透镜时光屏怎样移动才能使像更清晰、透镜遮住一部分成像情况如何变化、成虚像时物体逐渐远离透镜像的大小有何变化，通过实验现象形成对“随物距变化时像的大小、像距大小的变化规律”的认识。突出“猜想与假设”这个环节，让学生提出恰当猜想和假设能力，培养学生的科学素养，通过学习透镜与影像，培养学生形成将所学知识应用于生活实际的实践意识。

四、教学设计思路及理念

为了加强这节课的探究性，充分体现新课改的精神实旨，本节课采用演示实验及学生分组实验相结合的方法。观察和实验是学生认识物理世界，获取物理知识的重要途径，是发展学生智力的前提条件，是检验物理知识真理性的标准。充分体现“教师主导，学生主体”的教学原则。首先借助实验，探究凸透镜成像规律，在这一探究过程中，通过创设问题情景，充分调动学生的主动性和积极性，促使学生自发的去讨论、猜想、设计实验方案并动手做实验，让学生成为凸透镜成像规律的发现者，扮演课堂的主角。师生交流、共同发展的互动过程是整个教学过程的特色。授之以鱼不如授之以渔，本节课将把思维程序作为贯穿整个教学过程的主线，教给学生一种研究问题的思维方法，从而培养学生的多种能力，尤其是创造能力，达到探索规律，获得研究、思维方法、解决实际问题的教学的真正目的。教学过程也是通过方法的获得以及运用方法进一步探索、创造的过程，学生在参与中，对科学研究形成亲近与热爱，产生和谐相融的科学情感，从而催发其乐于探索生活中的物理現象的科学精神。