初中物理光的直線傳播實驗改進探索

胡瑩瀟

【摘? 要】在初中物理教學(xué)中，物理實驗也是物理教學(xué)十分關(guān)鍵的構(gòu)成部分。通過物理實驗，能夠促使教師在進行物理現(xiàn)象以及物理反應(yīng)結(jié)果講解上，有更為清晰的實驗證明。但是結(jié)合目前初中物理實驗操作的現(xiàn)狀來說，在具體的實驗開展上，部分實驗的操作演示不夠清晰，甚至還有一些實驗不適合在教室內(nèi)進行演示。所以要求初中物理教師在物理課程教學(xué)上，要適當(dāng)調(diào)整和改進物理實驗，促使物理實驗演示能夠更契合初中物理教學(xué)的需求，帶來更好實驗效果的同時，擺脫實驗場地的束縛。另外，通過進行實驗的優(yōu)化，可以讓實驗演示起來更清晰、直觀。為此，本文在觀點論述的過程中，選擇光的直線傳播實驗作為研究對象，針對當(dāng)前如何實現(xiàn)初中物理實驗的改進進行了觀點的論述。

【關(guān)鍵詞】初中物理實驗；改進；實踐；光的直線傳播

在初中物理教學(xué)中，涉及到較多的物理實驗。這些實驗設(shè)置的目的是為了方便初中生理解所學(xué)知識。但是結(jié)合目前初中物理實驗的設(shè)置現(xiàn)狀來說，部分實驗在操作的過程中無法滿足室內(nèi)展示的需求。所以這也就要求物理教師在開展物理實驗教學(xué)的過程中，能夠充分立足課本教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的知識學(xué)習(xí)需求雙方面視角，合理設(shè)計物理實驗內(nèi)容和教學(xué)對策，促使在物理實驗的設(shè)計和規(guī)劃上，能夠充分契合物理教育教學(xué)的需求。這對于充分凸顯物理實驗的教學(xué)價值，發(fā)揮物理實驗的教學(xué)作用也有不可替代的作用。為此，本文在觀點分析上，選擇初中物理實驗教學(xué)中光的直線傳播實驗作為范本，針對當(dāng)前初中物理實驗的優(yōu)化和改進進行了觀點的闡釋和分析。

一、當(dāng)前初中物理光的直線傳播實驗設(shè)置現(xiàn)狀

結(jié)合初中物理教學(xué)光的直線傳播實驗設(shè)置情況來看，在部分版本的教科書中，針對光的直線傳播實驗，沒有給出明確的實驗內(nèi)容，僅僅是進行了一些插圖的設(shè)置，諸如林間的光柱，以及在水中光的傳播等。通過這些插圖的呈現(xiàn)，能夠為學(xué)生直觀地展示光線在空氣、水中的傳播情況。從實際教學(xué)來說，教師在進行光的直線傳播相關(guān)內(nèi)容教學(xué)上，為了讓學(xué)生對光的直線傳播有更清晰的認(rèn)知和了解，教師在教育教學(xué)工作的開展上，會結(jié)合課堂教學(xué)的內(nèi)容要求，進行相應(yīng)物理實驗的規(guī)劃，并調(diào)動學(xué)生的物理實驗參與熱情，讓學(xué)生在參與具體的物理實驗的同時，去了解課本所要講述的內(nèi)容。

結(jié)合現(xiàn)狀，初中物理教師進行光的直線傳播教學(xué)實驗規(guī)劃，教師一般會按照課本知識的規(guī)劃，在課堂教學(xué)工作開始前就做好相應(yīng)實驗器材的準(zhǔn)備和規(guī)劃，吸引學(xué)生的關(guān)注，讓學(xué)生自主上臺去進行光的傳播路線演示。結(jié)合光的直線傳播教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃，以及課堂教學(xué)的具體要求，教師設(shè)置了三個實驗，分別是光在固體、空氣以及水中的傳播實驗。通過這三個實驗的設(shè)置，目的是讓學(xué)生了解在不同的介質(zhì)中，光的傳播情況。通過實驗的呈現(xiàn)，讓學(xué)生能夠充分了解到在均勻介質(zhì)中，光可以沿著直線傳播。但是對于光在空氣以及光在水中的傳播實驗，為了方便學(xué)生進行實驗結(jié)果的觀察，一般要求實驗在暗室內(nèi)完成。這也就意味著，在演示光在空氣以及水中傳播實驗時，普通的教室難以滿足實驗展示的要求。而且即便是可以在教室內(nèi)進行實驗的展示，由于教室內(nèi)的暗度不夠，學(xué)生也難以獲取清晰的實驗結(jié)果，導(dǎo)致在實驗展示上，沒有較為突出的說服力，整體的實驗結(jié)果不夠科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)。為此，在開展光的直線傳播實驗時，為了確保在教室內(nèi)依然可以進行相應(yīng)實驗展示，同時為了讓學(xué)生能夠更直觀地觀察實驗結(jié)果，就要對實驗進行改進，從而促使實驗?zāi)軌驖M足學(xué)生進行實驗現(xiàn)象觀察，以及可以基于實驗結(jié)果更好地理解物理課堂教學(xué)的要求。

綜合以上分析而言，初中物理教師需要結(jié)合教學(xué)實踐優(yōu)化當(dāng)前初中物理教學(xué)的內(nèi)容，改進教學(xué)實驗。通過對物理實驗進行優(yōu)化和改進，促使教師在初中物理實驗的呈現(xiàn)上，能夠和預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)規(guī)劃以及教學(xué)要求保持較高的一致性，同時也可以提供實驗展示的效果，摒棄傳統(tǒng)實驗環(huán)境對實驗展示的束縛。基于實驗的探索改進，也可以讓初中物理教師在物理實驗的實現(xiàn)上，能夠有更簡單的取材，更直觀地在課堂教學(xué)中展示物理實驗，方便學(xué)生進行實驗結(jié)果的觀察，促使學(xué)生通過物理實驗呈現(xiàn)內(nèi)容，能夠?qū)Τ踔形锢韺嶒灥某尸F(xiàn)原理以及過程有更為清晰、準(zhǔn)確的理解。

二、初中物理光的直線傳播實驗改進探索

在開展初中物理光的直線傳播實驗改進和探索時，教師要對實驗改進和探索的目的有清晰的了解，同時掌握正確的實驗改進和探索方式。初中物理實驗設(shè)置的目的是讓初中生能夠通過初中物理實驗的展示，了解相應(yīng)的物理原理，加深初中生對物理知識的理解。所以在針對光的直線傳播實驗進行改進探索上，教師要結(jié)合光的直線傳播實驗的內(nèi)容以及具體操作要求出發(fā)，科學(xué)改進和探索實驗，讓改進后的實驗?zāi)軌蛟诮淌覂?nèi)展開，同時也可以讓學(xué)生直接通過肉眼就能夠觀察到實驗結(jié)果。結(jié)合光的直線傳播實驗內(nèi)容，包含了兩部分，分別是光在空氣中、光在水中的傳播實驗。為此，經(jīng)過實驗的改進探索，對于兩個實驗的具體操作和探索是。

（一）光在空氣中傳播實驗的改進

在展示光在空氣中直線傳播實驗時，是在一個陰暗的環(huán)境中，使用手電筒進行照射，讓學(xué)生觀察手電筒照射的光源是否是沿著直線傳播。但是這種實驗操作方式不便于在教室內(nèi)直接進行。這是因為教室的光線相對明亮，所以在教室中進行實驗內(nèi)容的展示，學(xué)生難以直觀地觀察到實驗結(jié)果。

經(jīng)過改進后，教師在進行光在空氣中傳播實驗演示時，為了方便學(xué)生肉眼觀看實驗結(jié)果，教師使用點燃的蚊香放在空礦泉水瓶口位置，當(dāng)蚊香的煙霧通過礦泉水瓶口進入到礦泉水瓶后，水瓶中充滿了煙霧。此時教師可以打開激光筆，并使用激光筆照射進礦泉水瓶。這樣，學(xué)生就可以直觀地看到在繚繞的煙霧中有一條清晰的直線光路存在。另外，在平常教學(xué)工作開展過程中，擦黑板時會有粉筆的粉屑掉落。那么從這個現(xiàn)象出發(fā)，在光的直線傳播實驗展示上，教師可以使用沾滿粉筆末的黑板擦在黑板的上方進行磕碰，讓原本沾在黑板擦上的粉筆屑掉落，隨后使用激光筆照射粉筆屑，此時讓學(xué)生用肉眼觀察即可看到在粉筆屑中照射光線沿直線傳播。再比如教師可以選擇一個透明的保鮮盒，并在保鮮盒中點燃蚊香，待蚊香的煙霧充滿保鮮盒后，教師將蚊香取出后，快速使用激光筆從保鮮盒的一頭照射，隨后讓學(xué)生觀察。此時也可以看到在保鮮盒中有一條清晰的直線傳播光路存在。在使用保鮮盒進行實驗演示時，之所以要取出蚊香后開展實驗，是因為光線在遇到固體后，無法穿過固體，會對最終的實驗結(jié)果帶來干擾，不利于實驗?zāi)繕?biāo)的實現(xiàn)。

總之，通過以上改進后的實驗，能夠促使教師在進行光的直線傳播教學(xué)時，即便是在明亮的教室環(huán)境下，依然可以通過改進后的實驗操作，讓學(xué)生清晰地觀察到實驗結(jié)果，讓實驗操作變得更為直觀。通過實驗的改進，能夠有效彌補教室內(nèi)光線明亮，不利于光的直線傳播實驗演示的不足。而且經(jīng)過改進后，在進行光的直線傳播實驗操作上，有非常方便的實驗取材。無論是礦泉水瓶、保鮮盒亦或是蚊香、激光筆，在平常生活中都十分常見，可以輕松滿足實驗操作的要求。經(jīng)過改進后的實驗也有相對簡單的實驗流程和操作步驟，能夠充分滿足實驗預(yù)期操作的要求。通過實驗改進，也可以讓學(xué)生非常直接、清晰地了解實驗結(jié)果。

（二）光在水中直線傳播實驗的改進

初中物理教師在進行光在水中直線傳播實驗的演示上，過去是需要在暗室內(nèi)完成。所以為了滿足實驗操作的要求，一般會將教室的窗簾拉上。但是光線依然可以透過窗簾，所以在教室內(nèi)演示光在水中直線傳播實驗會有一定的難度，而且最終實驗結(jié)果不夠清晰，不利于學(xué)生進行實驗結(jié)果的觀察。為了更方便實驗在教室內(nèi)操作，同時讓學(xué)生可以清晰、直觀地了解實驗結(jié)果，對該實驗可以做如下的優(yōu)化和改進：

初中物理教師在開展光在水中直線傳播實驗時，可以首先找一個裝滿清水的礦泉水瓶，隨后在其中加入適量的肥皂水，或是直接向水中滴入幾滴牛奶，搖晃礦泉水瓶，將礦泉水瓶中原本裝滿的清水和肥皂水或是牛奶混合均勻，此時可以發(fā)現(xiàn)礦泉水瓶中水體變得渾濁。在這樣的情況下，教師在實驗時可以直接使用激光筆照射渾濁的礦泉水瓶，那么通過礦泉水瓶底觀察可知，激光筆在照射到礦泉水瓶中后，會有一條非常清晰且呈直線的光路存在。為了提升實驗結(jié)果的清晰度，教師在照射光源的選擇上，可以使用氦氖激光筆。通過這種方式進行實驗操作的優(yōu)化和改進，能夠有效擺脫傳統(tǒng)教室內(nèi)部光線過強，不利于實驗結(jié)果觀察的不足。而且在進行改進后的實驗操作上，會有非常簡單、方便的實驗取材。整個實驗也有相對簡單的操作流程，學(xué)生即便是在光線明亮的教室中，也可以通過教師的演示直觀地感受到光在水體中能夠保持直線傳播這個實驗結(jié)果。

（三）關(guān)于光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播的實驗

在初中物理教學(xué)中，對于光線的傳播，提出的觀點是，光在均勻介質(zhì)中是沿著直線傳播的。但是通過目前初中物理相關(guān)實驗的設(shè)置來說，其無法有效地證明這個觀點。所以要求教師要對既有的物理實驗進行相關(guān)內(nèi)容的優(yōu)化和改進，確保通過改進后的物理實驗，能夠充分印證光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播這個觀點。

通過對既有物理實驗的優(yōu)化，在進行實驗開展上，教師可以直接將激光筆固定在一個鐵架臺上，確保激光筆在發(fā)出光線時不會產(chǎn)生任何的移動，同時讓激光筆照射的光線能夠到達遠處的一面墻上。此時教師引導(dǎo)學(xué)生進行光線照射結(jié)果的觀察，證實了在空氣中，光路沒有任何的移動。隨后教師使用酒精燈，將酒精燈點燃后，放在激光筆前方空氣位置，加熱空氣?？諝庠谑軣岷螅瑲怏w會發(fā)生波動，導(dǎo)致空氣變得不均勻，此時學(xué)生觀察到光路也開始變得閃爍。通過這個實驗操作，可以充分證實在均勻介質(zhì)中，光線是沿著直線傳播的。當(dāng)均勻介質(zhì)發(fā)生變化后，那么對應(yīng)的光線在不均勻介質(zhì)中也自然不再是沿著直線傳播。通過這些實驗的改進，讓學(xué)生不僅可以直觀地觀察實驗結(jié)果，同時也可以借助實驗的呈現(xiàn)，讓學(xué)生對光沿直線傳播的條件和過程有著更為深刻的認(rèn)知與理解。

三、結(jié)束語

總之，在初中物理實驗教學(xué)時，教師可以結(jié)合教學(xué)需求，在既有實驗思路基礎(chǔ)上引入一些替代材料和輔助材料，提升物理實驗的演示效果，讓學(xué)生可以在教室中清晰觀察到實驗內(nèi)容和結(jié)果。在初中物理教學(xué)中，教師要鼓勵學(xué)生采用創(chuàng)新思維去改進物理實驗，促使物理實驗?zāi)軌驗橥苿映踔形锢斫虒W(xué)提供強有力的支持。

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