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良好的科学探究能力对学好科学、形成科学素养具有重要作用。依托自制的可视化多功能光学实验箱，以游戏方式展开教学，可调动学生探究欲望，活化探究思维，拓宽探究空间，助力学生深度探究，并将碎片化的光学知识整合为结构化的知识模块。在此过程中，学生能习得研究方法、形成科学探究能力。
箱体上下面各有4个长为5.5cm的水平卡槽和2个与箱体长边成45°、长为5.5cm的卡槽。实验箱配有长为7.5cm、宽为5.4cm的光反射效果不同的物体，如镜片、不锈钢、塑料板等。在使用时，可将这些物体插入相应卡槽，探究光反射效果。 在箱体右侧面上有一个小孔，用于向箱体内注入烟雾。配备的烟雾发生器由按压式充气泵、电子烟和烟液三部分组成。烟雾发生器的进气口和排气口都有单向阀。使用时，当用手压缩气箱松手后，排气口单向阀关闭，电子烟指示灯亮起，进气口单向阀打开，对着电子烟吸气。当用手再次压缩气箱时，进气口单向阀关闭，排气单向阀打开，烟雾会顺着连接出气口的塑料管排出。烟雾发生器用于解决实验中看不见光路的问题，比以往实验采用蚊香产烟的方法来得更快速、更安全。 箱体顶面是一个可抽拉的活动面板。将面板拉出后，可根据实验需要向箱体内放置光学用具。这样就既可供学生开展分组实验，又可供教师进行演示操作，以探究光的直线传播、反射、折射等光学现象。 二、可视化多功能光学实验箱的教学应用 1.探究光的直线传播 将教学具放在水平桌面上，往箱体内注入烟雾，打开激光笔开关，可以观察到红色激光束在箱体内留下一条亮线，即可直观感受光在同一均匀介质中沿直线传播。 2.探究光的反射 将教学具放在水平桌面上，在箱体右上角与长边平行的凹槽内插入平面镜，往箱体内注入烟雾，打开激光笔开关，可以看到红色激光束入射到平面镜上，经平面镜反射后，从另一侧射出红色亮线，能直观感受光照射到不透明物体时光的传播方向会发生改变，即发生光的反射。 用不锈钢、塑料板、瓷砖、蜡光纸等物体替换镜子，发现这些物体都能反射光，但反射光线的清晰程度、亮暗程度不同。由此说明不同物体反射光的效果不同：物体表面越光滑，反射效果越好，镜子是最好的反光物体。探究不同物体的光反射效果具体见图2。 
将两面镜面相对的平面镜分别插入与箱体长边成45°角的两个卡槽里，往箱体内注入烟雾，打开激光笔开关，观察到激光笔射出的亮线依次经两面平面镜反射，从第二面平面镜射出。而将实验盒竖着立起来，可将实验箱体变成一个简易的潜望镜（图3）。 
3.探究光的折射 将教学具放在水平桌面上，将凸透镜放入实验箱体并注入烟雾；打开上下两支并行的激光笔开关，观察到箱体内有两束平行的红色亮线从凸透镜的一端入射，当其从另一端射出时变成汇聚的两束光线。用凹透镜替换凸透镜，同样将两束平行的红色亮线从凹透镜的一端入射，当其从另一端射出时发现两束光线发散了。由此说明，光从一种透明物体进入另一种透明物体时，光传播的方向会在交界面上发生弯折，即发生光的折射。其中，凸透镜能聚光，凹透镜能发散光。 三、利用可视化多功能光学实验箱培养学生的科学探究能力 1.利用趣味活动点燃学生的探究欲望 2017年版《义务教育小学科学课程标准》（以下简称《课程标准》）指出：保护学生的好奇心和求知欲是课程基本理念之一。小学生对周围世界具有强烈的好奇心和求知欲，这种好奇心和求知欲是推动学生科学探究的内在动力，对其科学探究能力的形成和终身发展具有重要的作用。苏教版小学科学五年级上册第二单元“光与色彩”第2课“照镜子”要求在学生探究镜子成像规律的基础上，进一步引领学生探究光的反射及其规律、潜望镜的工作原理。笔者依托实验箱，将光反射、反射效果规律和潜望镜原理的科学知识，与难度逐渐升级的“利用两面镜子照亮模型”趣味活动相融合，寓教于乐。 首先，笔者将趣味活动模型背对学生放入实验箱内，以“如何利用激光笔从正面照亮模型”这一问题启发学生使用镜子并利用光的反射原理照亮模型，以完成第一项活动。接着，以“用其他物体能代替镜子照亮模型吗？反射效果又如何？”这两个问题引领学生进入难度增大的第二项活动中，并激发学生思考：其他物体是否也能像镜子一样反射光？学生借助实验箱更换使用不锈钢、塑料板、瓷砖、蜡光纸等物体照亮模型，学生经自主探究发现，不同物体反射光的效果不同。最后，笔者将活动难度再次升级，即将模型正面朝前并移到实验箱的左侧，用黑色卡纸遮住实验箱的左前部。学生在小组交流讨论后发现，只有借助两面镜子才可成功照亮模型。而将实验箱竖着立起来后，就会发现实验箱变成了一只简易的潜望镜，由此顿悟到借助两面镜子照亮模型的光路图其实就是潜望镜的工作原理图。
