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初中物理光学实验创新设计与应用思考

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初中阶段的物理是学生接触物理学习的起始阶段，由于之间并没有过相关知识的学习经验，难免学生在学习的过程中出现困难，因此，教师在教学中应该注意教学的方法。应该以激发学生物理思维方式的方法培养学生的物理兴趣。这就需要教师在教学中不断的创新和设计不同的实验，引导学生形成正确的物理思维，让学生能够积极思考和参与到物理问题的探究中。

物理实验作为学生探究物理现象和规律的实践方式，在一定程度上能够极大的帮助学生提升对知识的理解和推理。所以，教师想要引导学生灵活的掌握光学知识，就应该在光学实验上不断创新。

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初中物理光学部分主要涉及到了光的反射、光的折射、光的传播以及应用、光速的计算、光的色彩、可见光和不可见光以及光的能量等知识。这部分内容的学习过程中可以设计实验进行探究的有很多。

传统的实验方式相比较于教师在课堂上满堂灌是有一定的优势，但是无法让学生真正理解在生活中的应用。所以，教师可以通过创新的实验方法，以一些趣味的光学实验进行光学知识的讲解，对于提升学生知识的应用以及知识的探究能力都有良好的促进作用。

以下是利用初中物理光学知识进行的实验设计。

1.利用常用物品进行实验的创新

物理其实就是人们通过观察生活中的现象而总结出的一些规律，因此，通过常用物品设计一些光学实验不仅能够很好地满足学生对于知识探究的要求，还能让学生明白光学知识在生活中是如何应用的、是如何探究的。从而能够激发学生对于物理学习、探究的兴趣，提升学生的探究能力，也体现了“从物理走向生活、从生活走向社会”的课程理念。

生活中常见的物品很多都能够应用在物理光学实验中。像杯子（水箱）、手电筒、水（透明的液体）、镜子、蜡烛、胶带、小灯泡等。教师在了解这些物品性能的基础上就能够在特定的环境下帮助学生探究相应的物理光学知识。

比如：在讲解《光的性质》的相关知识时，教师可以让学生通过实验的方式进行探究光的性质。教师可以向学生提供杯子、手电筒、水等能够探究光的性质的一些生活中常用的物品，让学生通过对于生活中对于一些光的了解进行自由的探究。这样学生通过之前对于资料的查询就会开始各自的实验探究。

▲ 手电筒光

▲ 光在不均匀介质不沿直线传播

有的学生就会将杯子中加入一般的水，然后在水中放入一根筷子，通过观察就会发现筷子发生了“折断”，这时学生就会思考为什么会出现这样的现象，如果换成小木棍等是否也是这样？通过这样很简单的一些实验就能够帮助学生理解光的性质。

▲ 水中折断的筷子

学生还能够根据探究的相关知识应用到生活中，明白为什么在插鱼时不能正对着鱼插，因为我们看到的鱼的像是折射后的像。

▲ 叉鱼问题(广东佛山郑在稿提供)

2.通过提出问题让学生自由设计实验

生活中有很多地方有着我们肉眼观察不太准确的现象，对着这些现象我们就可以引导学生利用一些所学习过的物理的方法进行观察探究。这样的教学方式下学生首先能够进行更多的思考，其次能够将所学习过的知识进行回顾并考虑其应用。无论是对提升学生的思考能力、探究能力，还是应用能力都具有很大的帮助。

比如：在观察物体表面的形变上就可以应用光学的知识进行探究。教师可以先向学生提出问题。如果我们对桌子表面施加压力，如何能够观察到桌子表面的形变量？由于桌子表面的形变量从肉眼上看是很微小的，所以有些学生就会想到利用放大镜成像的原理进行测量。这样虽然在理论上是能够实现对于实验的观察要求，但是在实验的条件上要求比较高而且需要通过计算进行测量，比较繁琐。

于是，有同学就会想到平面镜成像原理的性质，只改变方向不改变大小。在桌子上固定一支激光笔，然后通过平面镜成像原理，把平面镜按照适当的角度进行放置，将光逐渐的反射到有刻度的标尺上，就能够测量出桌子表面发生的形变量。

▲ 观察桌面的微小形变

3.利用实验器材发现光在生活中的应用

生活中很多地方应用到光学的知识，不仅给人们带来了便利，还能够帮助学生思考光学在生活中的应用。

比如：在学习《凸透镜成像规律》的知识时，教师通过引导学生实验会发现在凸透镜的位置发生变化后，所成出的像的大小也会发生变化，或者凸透镜的焦距发生变化时，所成出的像大小也会发生变化。

▲ 探究凸透镜成像规律

这些规律的发现就能够激发学生的应用兴趣。学生就会联想在生活中的应用。

例如，在一些转弯比较大的路口，经常为了防止出现车祸而放置一个凸面镜，这样司机就能够通过凸面镜观察到转弯出是否有车辆。

▲盘山公路反光镜

另外，我们在观察比较小的文字或者其他东西时通常会使用凸透镜进行放大。

4.总结

总之，初中物理光学实验在学习中通过创新性的设计能够激发学生的创新思维和创造能力，积极的转变对实验教学的态度，重视实验教学对学生产生的重要意义和作用，以形式多样，直观易操作的实验设计方式，引发学生的学习兴趣，激发学生探索物理知识的欲望，促进学生探索物理知识能力的提升，从而为学生的终身发展奠定基础。

参考文献：

[1] 张晓辉.初中物理.演示实验创新设计的几点思考 [J]. 教育实践与研究 ,2015(30).

[2] 蔡凯宾.浅谈初中物理趣味光学实验的开发 [J]. 中学物理：初中版 ,2015(05).

2019全国教育教学创新与发展高端论坛

作者单位：广东省雷州市客路镇第二初级中学廖林海

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