《浅谈初中科学的几处光学实验的改进》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浅谈初中科学的几处光学实验的改进（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、浅谈初中科学的几处光学实验的改进内容摘要：已推广使用七八年之久的浙教版初中科学教材，展现了新 课程改革的新理念、新方向，体现了科学学习的趣味化，并突出科学 探究。科学探究少不了实验，多年的实践证明教材中实验还存在一些 不合理的地方，或所设计的实验由于各种原因导致实际教学工作中无 法成功。教学中，我们找出教材中存在问题的实验并加以改进，将不 可行的实验变为可行，无疑可以达到完善教材的目的，大大提高课堂 教学的有效性。关键词：科学实验教学改进实验科学是以培养学生科学素养为宗旨的课程，又是一门以实验为 基础的综合学科。初中科学教学过程中实验教学起着举足轻重的地 位，发挥着无可替代的作用。实验常常以独
2、特的魅力，吸引着学生步 入奇妙的科学殿堂，激发学生学习科学的兴趣，帮助学生理解和掌握 科学知识和技能，启迪学生的科学思维，训练学生的科学方法，培养 学生的科学态度和价值观。新课程标准下的浙教版科学教材更加强了 实验教学，将以前很多演示实验改为学生“活动”或“探究”。在僦 课程科学标准中还明确了观察和实验能力的内容，并提出了 “为了 加强实验教学，应对学生的实验能力进行考核。”因此，在科学教学 中，加强并改进实验教学，无疑是培养学生实验能力的最有效的方法。然而，在现行的初中科学教学中，实验仍然是薄弱的一环，部分 的实验尚需改进，才能提高课堂教学的有效性，提高初中科学教育质 量。本文在实验教学的作
3、用及几个光学实验改进方面作一些探讨。一、实验教学的作用科学课程以提高每个学生的科学素养为总目标，而科学的核心 是探究，科学实验作为科学探究活动的基本过程，因此，实验教学在 科学教育中的地位和作用是非常重要的。第一，实验教学，可以激发学生的学习兴趣。学习兴趣是学习活 动的重要动力，学生一旦有了学习兴趣，注意力就会高度集中，思维 就会异常活跃，学习活动就会随之变得愉快，学生就能高效率地掌握 知识技能。根据中学生好奇、好动、求知欲强等心理特点，结合科学 学科的特点和有关学习兴趣的理论，把实验教学作为激发培养学习兴 趣的一种有效途径。充分发挥实验教学的作用，有利于放开学生的手、 脚，激发学生学习知识的
4、兴趣。第二，实验教学，可以培养学生的探究能力。教学过程中教师为 学生提供更多的实验和其他动手的体验，使学生有更多的机会探究他 们自己提出的问题，让学生自己亲身揭示自然科学现象，探索未知， 帮助学生理解更具概括性的科学概念和掌握科学规律。这样，他们既 学到了科学知识，又能养成科学的思维方式。科学实验培养学生科学 探究能力，验证科学假设和养成科学思维。通过科学实验教学让学生 学会使用基本工具和仪器进行测量和观察的技能；还应掌握基本实验 技术；以及具有查阅信息资料的技术。第三，实验教学，可以帮助学生建构知识。在新课程中，强调培 养学生进行科学探究所需的能力，同时学生必须要理解一些核心的概 念和原理，
5、才能理解科学是一个知识体系。同时，科学实验还帮助学 生理解科学、技术与社会关系。科学和技术是密不可分的，是一枚硬 币的两个面。科学的进步推动了技术的发展，制造出新的产品，同时 技术的发展反过来推动科学的进步。科学和技术的成果已经极大地影响了社会的发展，无论是好的还是负面的，同时社会的文化和制度又 作用于科学和技术。二、实验教学的改进随着新教材推广使用，处于一线的教师们不断地发现科学教材中 的实验还存在较多不合理的地方，甚至有些实验按照课本要求操作难 以成功。为了提高课堂实验教学的有效性，提高教学效率，更快、更 好的帮助学生掌握科学知识和理解科学规律，发挥实验教学应有的功 用。集大家集体智慧的力
6、量并结合有关资料，对浙教版初中科学教材 中几处光学实验存在的问题和改进的方法做些说明。实验一：小孔成像小孔成像传统的小孔成像实验如右图所 示，用一个带有小孔的板遮挡在屏幕 与物之间，屏幕上就会形成物的倒像, 前后移动中间的板，像的大小也会随之发生变化。本实验必须在光线很暗的房间内进行，并且改变小孔的大小、形状也不容易，故存在一些不足之处。.”一一一.、1、改进实验方法如下：1、选一个长方体或 汎图1 圆柱体不透光纸盒（如乒乓球盒等）,在一端 的盖子中间割出一个正方形小窗。（边长约为lcm ,如图1所示） 将盒子的所有接口处要密封好，盒体要有足够的厚度或涂上黑色以阻 挡外界光线的渗入，这样一来，
7、盒内较暗的环境不受外界光线的影响。因此这种小孔成像实验盒不仅能在室内观察门窗等高亮物体，还能在强烈的室外光线环境下观察阳光直射的物体成像。2、剪出一个长方形硬纸条（宽略小于长A匸二二- 方体横截面的宽），在其宽的中间线上用大-”图2小不同的铁钉（打孔器更好）依次间隔（大一于小窗的边长）钻出孔径从小到大的3- 5个圆孔。孔径为lnini、 3mm、5mm,也可根据情况自行确定孔的形状，并用小刀修割平整,去除毛边。（如图2所示）3、合上盖子，将长纸条插在盖子与长方体之间, 使上面的小圆孔抽拉后均能处于割出的小窗中 间（如图3所示）学生通过抽拉硬纸条，可以观察到不同大小、形状的孔所成的像。图4所示）
8、前后调节纸屏，像的大小也会随之发生变化。实验二：平面镜成像（一）玻璃板的不足及改进1、玻璃板的不足教材的实验设计和传统的实验方法是使用玻璃板代替平面镜，这样玻璃既能够反射光成像，又能够透光看到对面物体的性质。而实验 过程中，往往会出现点燃的蜡烛在玻璃板中成的像有两个，即重影现 象，用另一蜡烛在玻璃板的另一侧与像重合的过程中不知道应该与哪 个像重合；同时光线非垂直通过平行玻璃板由于折射而发生“平移”， 往往会使观察到的像和物体不是轴对称了。2、玻璃板的改进玻璃板的一面贴上汽车用反光太阳膜.太阳膜能有效减少透光， 增大反射，成像的亮度和清晰度较没有贴太阳膜大大增强。实验过程 中，将发光物体放置在贴
9、膜面的前方，由于贴膜面的反射增大，透光 少，所以玻璃板另一面的反射可以大大减弱，这样就可以避免玻璃板 两个面同时成像的“重影”现象，让替代物重合像的过程不再困难。（二）蜡烛的不足及改进1、蜡烛的不足实验过程中，选用两只完全相同”的蜡烛代表成像物体和像的 替代物。主要存在以下不足：（1）蜡烛成像中，火焰的亮度很大，但 是蜡烛自身成像的亮度偏小，有时会看不清楚，从而不能很顺利的实 现替代蜡烛与像的重合，在实验室不同的位置上成像的亮度差别较 大。（2）使用两只完全相同”的蜡烛，在比较像与物体大小关系的 环节中，知识缺少预设就已经“生成”。学生不能自主探究得到像和 物体大小相等这一规律，对这一知识的生
10、成较为惜懂，理解不深刻。（3）点燃的蜡烛和替代蜡烛都是竖直立在桌面上的，无法探究像与 物体的位置相反轴对称关系。（4）两只蜡烛的底部一般是圆的， 不容易确定物体和像在白纸上的具体位置，不方便比较像距与物距的 大小关系。2、蜡烛的改进采用半透明白色薄塑料自制成上下表面为梯形的棱柱规则体作 为成像物体，用该物体替代蜡烛成像。规则物体内部有发光装置，可 以根据现场光线观察像的亮度，决定是否需要打开开关使物体内的灯 发光进行补光，提高成像的亮度。这样增加了实验的可视度、可操作 性。使用橡皮泥作为像的替代物。橡皮泥较软，方便学生切削和修补, 大块的橡皮泥在学生的手中切削、修补，直到与像完全重合。实验结
11、束撤去玻璃板后，橡皮泥替代的像直观真实”存在，对比较像与物 体大小关系、像与物体的对称性较为方便。这样设计既增加了知识生 成的环节、增强了可信度，同时又提高了学生实验操作的趣味性，让 学生乐于参与科学探究活动。（三）白纸板的不足及改进1、白纸板的不足实验过程中不容易确定物体和像在白纸上的具体位置，再用刻度 尺去测量像距与物距的大小关系，实验误差较大。2、白纸板的改进采用铝塑板代替硬白纸，铝塑板水平放置，带槽支架插入贴膜玻 璃板后，放置在铝塑板上，玻璃板与铝塑板自然垂直。铝塑板平整， 上面有等分方格，正中间画一中线。放置时使玻璃板贴膜一面的下端 与铝塑板上中线重合。实验中确定像的位置后，比较方便
12、通过像与物 体的对应点来探究像距与物距的关系，同时可以直观地观察出像与物 体关于平面镜（铝塑板上中线）的轴对称关系。实验三：凸透镜成像规律（一）光源的不足及改进1、光源的不足（1）实验要求蜡烛的烛焰、凸透镜和光屏中心大致在同一高度，但 是蜡烛在燃烧的过程中会不断变短，因此燃烧一段时间后，它们的中 心就不在同一高度，从而导致光屏上找不到像，必须重新调整三者的 高度。（2）使用蜡烛时，学生能从光屏上观察到烛焰的实像是上下相 反倒立的，但不易发现所成的实像也是左右相反的特点，必须在教师 告知下用手煽动才能看到，给学生的留下的印象不深刻。（3）此实验 需要在暗室并且尽可能无风的情况下进行，由于空气不流
13、动，蜡烛燃 烧时发出的气味和产生的二氧化碳，使人感觉不舒服。若有风，烛焰 易晃动使大小不稳定，对像的清晰度及位置也会产生影响，这样造成 较大的实验误差。2、光源的改进针对以上的一些情况，将实验中的发光物体蜡烛改为由发光二极 管排列而成的“F”，具体做法为：把九个红色的发光二极管按“F” 样镶嵌排列在光屏正面的中央位置，在光屏背面用焊锡把二极管串联 在一起，接上电池及开关。这样改进的好处有：（1）在学生实验时， 该光源不会受风的影响而晃动，也避免了由于蜡烛燃烧变短、烛焰晃 动等因素给实验带来的不利影响，使光屏上所成的像更加清晰、稳定, 从而减小误差。（2）由于该光源为“F”形，可以使光屏上的像更
14、直 观，像的上下、左右都是相反的，也帮助学生轻松纠正了凸透镜成实 像时只是上下倒立的错误观点，（3）该光源还具有操作方便、安全可 靠、可重复使用等特点。（二）光屏的不足及改进1、光屏的不足平常使用的光屏是白的小铁板或毛玻璃，所成像的大小是用目测 的。特别是实验过程中，当物体位于两倍焦距上成等大的实像时，学 生们往往认为是缩小的，因为像比物体要暗，从而造成变小的错觉， 这种情况下靠目测的方法是得不出正确结论。2、光屏的改进在实验中，我们可以在成像的光屏标注上等间距的刻度或者小方 格，方便观察、比较和记录成像大小，确保实验的准确性。（三）光具座的不足及改进1、光具座的不足现在使用的光具座都是有标尺
15、的，并且零刻度的位置在光具座的 最左端。每次实验，都要将进行两次减法运算得出物距和像距。2、光具座的改进将零刻度定在光具座标尺中央的地方，把凸透镜定在那里，向左 向右分别标出刻度值，从中间向两边数字逐渐增大，这样，每次实验 只要读出两个数据，不经过任何运算就可以得到物距和像距，减少实 验以外的干扰因素，降低难度，节省时间，也有利于学生把主要精力 用在科学探究上。总之，只要在课堂实验教学中有利于学生科学素养的形成，有利 于激发学生的学习兴趣，有利于学生科学探究能力的提高，有利于帮 助学生理解科学知识、掌握科学概念和规律，提高实验教学的有效性, 我们都可以大胆尝试对教材中存在问题的实验进行改进，以便充分发 挥实验的教学作用。充分提高实验教学的效率，提高我们的教学质量, 把学生培养成适合时代的人才。参考文献：1方红峰实验教学在新课程中地位和作用的再认识中国教育技术 装备J, 2006 (10). 3-7朱清时浙教版初中科学课本7-9.浙江教育出版社.3 于跃平面镜成像实验的改进.中学物理J. 2010 (28). 204 李迎春凸透镜成像实脸的改进教育实践与研究J 2010(10).6
