实验探究：概念教学的有效手段

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1、实验探究：概念教学的有效手段　　学生面对新的概念在思维上都有一定的距离，因为生活经验、认知程度等因素，不同的人这个距离不同，教学中如果教师能够设计好教学环节，运用好教学方法，做好思维的有效辅垫，会非常有利于缩短学生与新学概念间的思维距离.　　光的折射是初中物理典型概念，教学中笔者试图以实验探究的方式，帮助学生走近概念，完成概念的学习，从而引导学生逐层对概念和规律的认知、理解与掌握，体现以实验为基础的物理思想，让学生在一个个实验的过程中观察现象，发现问题，引发思考，揭示光的折射概念及其本质.同时让学生经历基本的科学探究过程，感悟科学探究的方

2、法，培养学生研究问题的科学态度.　　下面是笔者针对苏科版八年级物理上册中《光的折射》，以实验探究为手段开展的物理概念教学的实践与思考.　　1现象引入探究，防概念空降　　概念“空降”会使学生出现对概念理解形成“空心”，从而感知概念是神秘的、突兀的.很多时候正是因为学生对概念缺乏深刻的认同，造成了学生对概念的掌握不够牢固，一旦面临新的或较复杂的问题情境，就会不自觉地产生“认知背叛”.　　《光的折射》教学中，笔者先从生活现象引入学生探究实验，让学生从生活中发现问题：（1）观察“折射断笔”6.提供一杯水，让学生利用手边的笔、直尺等学习工具放入杯中

3、，引导学生从上面、侧面对水杯中的笔或尺进行观察并描述实验现象.引发学生思考，笔、直尺怎么会出现“折断”现象呢？（2）“模拟叉鱼”.在泡沫塑料白板上画上鱼，白板放入水中（图1），让学生用竹针对准水中白板上的鱼（看到的）叉下（如图2），通过分组实验，学生比赛，实际体验，看谁能叉准？激发学生兴趣，增强学生对“光进入另一种介质中偏折”现象的感性认识.当学生用尖针去叉看到的鱼，发现总是叉不到，吃惊之余，产生认知冲突.上述现象是怎样引起的？能否用以前学的知识解释？激发学生对探究光折射知识的内心需求.　　2旧知顺应新知，析概念内涵　　顺应是把新学习的物

4、理概念和物理规律整合到原有认知结构的模式之中，当学生原有认知结构与物理问题中新模型相遇对比时，使学生脑中形成认知的认同或质疑，引发科学探究的求知欲，重建对概念的认识，使认知结构得到丰富和扩展.教学过程中，教师应帮助学生以旧知识顺应新知识，使学生掌握新知识，顺利实现知识的迁移.　　学习《光的折射》内容之前，学生认知结构里对《光的反射》知识已有一定的理解和掌握，教学中，笔者通过引导学生回忆《光的反射》相关概念，来引入光折射的基本概念：折射光线、折射角、光的折射定义.而光的折射概念是光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生偏折的现象.教学

5、中如果只是让学生“知道”和“记住”了“什么是光的折射”，那只是了解概念的“外围”，即对概念的记忆和本义的理解，并没有真正触及“光的折射”概念的“核心”.光的折射概念的关键是“斜射”、6“入”、“偏折”.　　课堂教学中笔者组织学生实验探究：（1）用激光将一束光线斜射入空杯底，杯底出现光斑.保持入射光线不变，请另一位同学向杯中慢慢加水.观察水槽底部光斑的位置是否发生变化？（2）用激光演示器演示光的折射现象，让学生看到光在界面反射和进入水中折射的路径.并请学生用笔在白纸上大致画出所看到的现象.通过实验情景让学生看清光斜射后会进入另一种介质，并发

6、生了偏折现象，光的反射也是“斜射、偏折”，但不是“进入”而是“返回”原来介质中.光的折射现象的本质就会通过此环节得到很好的呈现（如图3）.然后引导学生通过回忆旧知入射光线、反射光线、法线、入射角、反射角，为学生认识和理解“折射光线、折射角、光的折射”概念做足思考辅垫.光的折射概念的建立使学生对光折射规律的“定性”研究成为可能，促进了光的折射知识在学生思维中的认知发展.　　3探究概念外延，揭折射规律　　物理概念是物理学习过程中思维活动的起点和终点.运用物理概念寻找物理规律，拓展概念外延，最终通过物理规律的探究来巩固概念，实现对概念本质特征思

7、维的螺旋上升.　　课堂中学生在掌握了光的折射概念的基础上，笔者让学生根据光路图及光的反射，猜想光的折射规律？想探究哪几个方面的问题？如何设计？意图让学生通过对比光的反射规律建立有依据的猜想及探究.　　学生很自然地提出了“折射光线、入射光线和法线的位置关系”及“折射角和入射角的大小关系”的猜想和探究.为使实验探究参与面广，效果好.课堂着重精心设计了四个小步探究实验.6　　（1）围绕“折射光线、入射光线和法线的位置关系”，课堂设计了水杯和KT板（如图4，中间带缝，可以转动），学生通过激光笔斜射，发现“折射光线和入射光线在法线两侧”，通过转动半

8、面KT板，学生很清晰看到转动后的KT板上的折射光路消失.证明了“折射光线、入射光线和法线在同一平面内”.　　（2）围绕“光从空气斜射入水（玻璃）中”，“光从水（玻璃）斜射入空气中”，折射光线向