（原创）课改案例：别把科学探究变成习题课

《光现象》这一章的三个实验探究是本章的重点，也是历年中考的热点，这三个实验分别是：1.探究光的反射规律；2.探究平面镜成像时像与物的位置关系；3.探究光的折射特点。

最近通过和学生一起进行这些实验的科学探究，再反思以前的课堂教学，有很多的收获和感悟，现对比以前课堂教学的教训和近来的经验加以对比反思：

一、科学探究不能采用“短平快”

《光现象》中三个探究性实验是重点学习内容，在新课程标准中也提出了明确的要求：2.3.3通过实验，探究并了解光的反射定律，探究并了解光的折射现象及其特点；2.3.4通过实验，探究平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。

可是这三个探究实验如果真正放手让学生进行科学探究，我们往往会发现：课堂时间显得不太充分；实验准备的过程复杂繁琐。鉴于此，有些“经验丰富”的教师采用的是演示实验，甚至在黑板上“讲实验”，然后引导学生进行习题强化训练。这样做的确可以节约很多的课堂时间，而且给了学生足够的习题巩固的时间。

从表面上看，这种“短平快”方法最初的教学效果的确很好。可是随着时间的推移，虚假探究的后遗症就逐渐显现出来了。尤其到了复习阶段，我们往往会发现学生对于这些实验的探究过程遗忘很大。究其原因就在于新授课时没有让学生真正经历科学探究的过程，最初对实验只是进行了“纸上谈兵”，学生对此也只是进行了机械记忆。

从这一点来看，我们一直在为学生的实验操作有问题而耿耿于怀，有时甚至还会将自己的坏情绪迁怒于学生。试想真的与学生有关吗？我们是否该为自己的课堂教学好好反思一下，让学生亲历科学探究的过程，看似在“浪费时间”，实则在为学生的终身发展负责。

二、让学生亲历科学探究的过程

说实在的，在以前的教学过程中，对于这三个探究性实验，自己采取的方式也是要么进行演示实验，要么利用多媒体“讲实验”。这种做法自己也曾经尝到“短平快”带来的甜头，可是“后遗症”的不可治愈也让我感到后悔。

自从这次研修以后，自己就及时总结了以前课堂教学的经验，引导学生将这三个实验进行完整的科学探究过程，让学生亲历探究的过程，发现问题及时解决问题。随着“让科学教育回归实验室”的不断加以实践和深入，自己也逐渐悟出了科学探究给学生带来的这份快乐和幸福感。

下面结合近几年中考对于这三个探究实验的考查热点，总结一下学生的实验操作过程：

1.探究光的反射规律

（1）白纸板（或光屏）应该如何放置？

答：白纸板与平面镜垂直。

（2）为什么要多次改变入射光线的方向进行实验？

答：为了避免一次实验的偶然性，多次实验是为了寻找普遍规律。

（3）在探究过程中，你感到最困难也是最关键的操作有哪些？

答：观察与记录反射光线与入射光线的位置。

（4）白纸板的主要作用是什么？

答：呈现反射光线；验证反射光线与入射光线、法线在同一平面内。

（5）如果入射光线垂直平面镜入射，会发现什么现象？说明了什么？

答：反射光线会原路返回。说明在光的反射现象中，光路是可逆的。

2.探究平面镜成像时像与物的位置关系

（1）为了是使像看起来更清晰，该实验最好在什么样的环境中进行？

答：较暗

（2）实验需要的反射面是平板玻璃还是平面镜？如何放置？

答：①反射面采用平板玻璃，因为平板玻璃是透明的，可以观察到另一侧的像，便于找到虚像的位置。

②平板玻璃应该与白纸板保持垂直，否则无论怎样移动后面的物体，都不可能与前面物体的像重合。

（3）实验采用的平板玻璃为何要薄一点？该实验最困难的操作是什么？

答：如果实验中的玻璃板太厚的话，会出现两个像，不易观察。这两个像一个是放在玻璃板前面的物体在玻璃后面所成的像（光的反射），另一个是放在玻璃板后面的物体通过玻璃板出现的像（光的折射）。

因此这个实验最困难的操作就是正确找到虚像的位置。

（4）此实验的反射面应该以平板玻璃的前表面还是后表面为准？

答：以前表面为反射面。

（5）此实验为何使用的两个物体大小完全相同？

答：这是为了探究像和物体的大小关系。

（6）该实验中的刻度尺的作用是什么？

答：测出物体和像到玻璃板的距离，比较物像到平面镜的距离有何关系？

（7）为何要进行多次实验？

答：一次实验容易出现偶然性，多次实验为了寻找普遍规律。

（8）此实验探究物像到玻璃板的距离，除了用刻度尺测量以外，是否还有更简便的方法？

答：可以沿反射面进行对折，观察物像所在的位置是否能够重合。

（9）如果此实验在像的位置放一光屏，则光屏上能够接收到这个像？

答：不能。因为这个像是虚像，无法在光屏上呈现。

3.探究光的折射现象及其特点

（1）让光分别从空气斜射和垂直射入玻璃中，分别会看到什么现象？你能总结出什么是光的折射现象？

①当光从空气斜射入玻璃时，在分界面处会发生反射和折射现象。

②当光从空气垂直射入玻璃时，光的传播方向不发生改变。

小结：当光从一种介质射入另一种介质中时，光的传播方向一般会发生改变，这种现象叫做光的折射。

（2）探究光的折射特点。

第1步：将玻璃砖平放在白纸板上，并且画出两个分界面。

第2步：将光斜射入玻璃，观察并记录实验现象。

①记录光从空气射入玻璃以及从玻璃射回空气的光的传播路径。

②移去玻璃砖，画出光路图。

小结：通过第一次画出的光路图，可以初步得出以下结论.

①光从空气斜射入玻璃中时，入射角大于折射角；当光从玻璃斜射入空气中时，入射角小于折射角。（注：这个现象是学生经过初步探究得出的结论，为了得到普遍规律，还需要进行多次实验。）

②通过引导学生观察光路图，还可以发现最初入射的光线与最后射回空气的折射光线在位置关系上是平行的。

第3步：验证在光的折射现象中同样具有可逆性。

第4步：为了得出普遍规律，继续进行第2.3次实验。

第5步：移去玻璃砖，画出第2、3次实验的光路图。

第6步：将光垂直射入玻璃，观察光的传播方向，并且验证光的折射现象中具有可逆性。

第7步：总结以上实验现象，结合画出的光路图，得出光的折射特点。

①入射光线与入射光线、法线在同一平面内. ②折射光线和入射光线分居法线两侧. ③折射角随着入射角的增大（减小）而增大（减小）.  ④当光从空气斜射入其他透明介质时，入射角大于折射角；当光从其他透明介质斜射入空气时，入射角小于折射角. ⑤当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变. ⑥在折射时光路是可逆的.

第8步：知识拓展——光的全反射现象

说明：光的全反射现象属于高中物理部分，为了知识的系统性，可以适当加以引导，但不宜过深。我采用的方式是：教师进行演示，学生进行光导纤维的小实验。这样做旨在激发学生的学习兴趣，给学生将来学习高中物理做一个铺垫。

作者简介：潘书朋，中学物理教师，曲阜师范大学物理教育专业本科毕业，任教初中物理学科，担任物理教研组长。多次获市优质课、示范课，地级优质课，曾获市教学能手，市教学工作先进个人，市先进教研组长，山东省远程研修优秀学员、优秀研修组长等荣誉称号。在《中学物理》、《中学生报》、《数理报物理版》、《人民教育出版社主办的网站初中物理栏目》、《青少年科学探究》、《好家长·创新教育》、《博览群书教育版》、《山东省教师教育网》、《教师帮》等国家、省级报刊、杂志刊物、教育网站上发表教育教学论文20余篇，多次为市教学工作会议提供经验交流。

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