在《平面镜成像》的实验教学中让学生体验科学探究过程

时间:2022-07-31 02:48:12

在《平面镜成像》的实验教学中让学生体验科学探究过程

新课程标准明确指出“科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式”。通过教师的主导作用,研究物理实验教学,激活学生的探究潜能,引导学生经历和体验与科学工作者相似的探究过程,是物理教学的重要内容之一。本文探索在《平面镜成像》的实验教学中让学生体验科学探究过程,敬请同仁批评指正。

一、提出问题,引导学生猜想与假设

从生活走向物理,结合学生生活体验,提出物理问题,引领学生猜想与假设。例如,教课版八年级《 平面镜成像》实验的教学,从学生熟悉的照镜子出发,提出“平面镜到底能成什么样的像?像和物大小一样吗?像和物到镜子的距离如何”等诸多问题。引导学生结合平时照镜子的生活体验,进行猜想成像性质,于是各种猜测就出现了。通过课堂提问的方式让学生用语言表述内心的假设,虽然猜测很简单,表达不甚准确,但是,引发了学生的兴趣,充分地调动了全体学生参与的积极性,使得课堂气氛非常活跃。

二、让学生制定计划,动手设计实验

制定计划与设计实验是科学探究过程中的重要环节。有了猜想与假设之后,就要验证是否正确。引导学生观察《平面镜成像》实验装置进行思考,让学生提出如下问题:

1.用玻璃板代替平面镜的目的是什么?

2.为什么要找两支相同的蜡烛?

3.像与物体的连线与镜面有什么关系?

4、平面镜成像是虚像还是实像?

5.平面镜如何放置最好?

6.两只蜡烛是否都需要点着?

7.都需要记录哪些数据?

8.实验操作程序是什么样的?

根据上述问题和猜想,明确实验原理、实验目的,让学生制定计划,设计实验。由于学生刚刚开始学物理,教师组织学生对设计方案进行交流,针对探究的方案进行指导,并做出适当的评价、归纳和总结。引导学生对自己提出的实验方案进行改良,从而确定了实验方案。

三、选择器材,进行实验,收集数据

动手实验前,教师帮助学生设计完成探究步骤,同时提醒学生在进行实验时,怎样才能保证器材安全,怎样减小误差,怎样让实验更方便操作等等。让学生尝试选择探究所需器材,比如使用什么仪器才能测量像距、物距?为什么选择平板玻璃而不选择不透明的平面镜?让学生形成综合分析各种因素选择实验器材的意识,逐步提高全体学生选择实验器材的能力。以小组为单位,进行实验。学生在桌子上平铺白纸,在镜前点燃蜡烛,但手不能伸到镜子里去,自然的想到用平板玻璃代替平面镜,在玻璃板的后面放上一只没有点燃的蜡烛,移动位置观察到了和点燃的蜡烛完全重合的像,看到蜡烛燃烧但没有点燃,得到了平面镜成虚像的事实。

实验数据是形成科学结论的证据。因此,一定要让全体学生参与到实验中去,认真收集数据。同学们观察、记录像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离,得到多组实验数据,并记录在表格中。学生有了探究欲望与勇气,他们还要继续探究平面镜斜放成像如何?等等。虽然平时有些学生不爱动手,但在其他同学的影响、老师鼓励下,也踊跃的参与到探究中来。这样的探究活动不仅激发了学生的学习兴趣和求知欲,还增强了学生的动手动脑能力,同时也培养了学生们的分析概括、交流及科学探究能力。

五、根据实验,得出结论

科学探究目的,是为了通过探究发现客观规律。学生进行实验后,各小组根据实验记录数据及实验现象,分别综合、讨论、交流得出结论:平面镜成虚像,物体到平面镜的距离与像到平面镜的距离相等,像和物大小相等,像和物对应点连线与平面镜垂直。通过科学探究得出科学结论的同时,以小组为单位开展探究性实验,使学生产生紧迫感,有利于学生之间相互研讨、相互启发、相互学习、相互帮助,从而产生1+1>2的效果。

六、让学生学会合作与交流,培养科学探究的能力

新课程标准已经将知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观摆在了同等重要的位置。因此我们不能只关注学生实验的结果是否理想,更要关注学生对探究过程的自主参与程度。不管实验结果如何,在得出实验结论之后,都要组织学生进行交流和讨论探究过程的有关问题:

1.你的猜想和实验结论是不是相符?

2.你的结果和其他同学相比有没有差异?

3.在探究过程你是否发现了新问题?

4.你对这个实验装置是否满意?如果不满意是否有新的改进?

5.有没有更好的实验方案哪?

通过这些问题的交流和讨论,即使学生的实验结果并不理想,却以此找到实验结果不理想的原因是什么,这也是一种收获。通过交流探究过程的收获既可以强化学生对探究过程的体验,也可以巩固他们对知识技能的掌握,训练学生的表述能力。同时,培养了学生实事求是、严肃认真的科学态度,提高了全体学生的科学素养。

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