在探究凸透鏡成像規(guī)律教學中談利用實驗特點突破教學難點

1、在探究凸透鏡成像規(guī)律教學中談利用實驗特點突破 教學難點一、教學案例 多媒體展示幾張優(yōu)美的自然風景圖片，幾張關(guān)于環(huán)境污染、 水土流失及沙漠化的圖片， 以及本班學生校運動會照片。 師：“這 些圖片時如何得到的？”生： “照相機或者攝影機。 ”教師展示 自制的黑盒子相機，關(guān)燈演示“拍攝”窗外景物。師：“發(fā)現(xiàn)了 什么？”生 1：“這個黑盒子照相機把窗外的景物拍攝到了在半 透明紙上了?！睅煟骸熬拔锏搅思埳狭藛幔俊鄙?：“景物在窗外，紙上的是它的像?！睅煟骸澳敲聪袷窃趺葱纬傻?？今天我們 就來研究這個照相機。 ”教師接著拆開這個黑盒子， 讓學生觀察， 師：“這個照相機有什么元件？”學生觀察后疑惑地回答： “

2、就 一個鏡頭！ ”師： “窗外的景物發(fā)出光線經(jīng)過該元件后成像在半 透明紙這個光屏上， 現(xiàn)在每張桌子上都有一組這樣的鏡頭， 那么 它有什么樣的結(jié)構(gòu)特征？”通過動手觀察，生3：“它中間部分比較厚，兩邊比較薄，而且光線可以透射過去”。接著教師展示 幾個不同焦距的凸透鏡， 通過比較并給出凸透鏡的概念。 師：“動 手試試看，誰能夠把窗外景物成像在光屏上?！睂W生積極實驗， 一會大多數(shù)學生成功了，不過有的像模糊，有的清晰。師：“同 學們做得很好，剛才一會的時間就制作成了一個簡易的照相機， 可是有的像模糊了？可以讓它清晰嗎？”通過實驗嘗試， 生4：“可以，改變紙張到透鏡的距離或者改變透鏡的位置?！庇械膶W生就會

3、補充回答： “當窗外的景物和透鏡位置確定時， 像的 位置也就確定了。”師：“很好，光屏上清晰的才是我們要找的 像。那透鏡位置和物體的位置確定時， 實際上確定了什么？”生 6：“景物與透鏡之間的距離。”師：“很好，我們把物體與透 鏡之間的距離定義為物距？但是有個問題透鏡是有厚度的， 怎么 算這個距離？”學生 7：“物體到透鏡中心的距離叫做物距?！?師：“透鏡的中心叫做光心， 觀察像和成像的物體比較又發(fā)現(xiàn)了 什么？”學生接著回答： “像是倒立的， 縮小的。 ”師：“很好， 不過像的倒立正立要相對于成像的物體， 那這個像是實像嗎？” 生 8：“是，因為可以用光屏承接到像，說明有光線到達像的位 置?！?/p>

4、師：“為什么凸透鏡就可以成像了？先觀察這個演示實 驗。”教師給學生演示凸透鏡匯聚太陽光把火柴點燃的實驗。 師： “很多同學都有做過這樣的實驗，火柴被誰點著了？為什么點 著？那說明了透鏡對光線具有什么作用呢？”思考后，生 9：“凸透鏡對光有會聚的作用。 ”師： “四人一組利用桌面的平行光源 實驗，觀察凸透鏡對光線的會聚作用是怎樣的？”實驗后，生 10：“發(fā)現(xiàn)了旁邊的光線向中間的會聚，傳播方向發(fā)生改 變?！薄翱偨Y(jié)得很好，那還有其他發(fā)現(xiàn)嗎？”生11：“經(jīng)過透鏡中心的光線傳播方向不發(fā)生改變”。 師：“為什么凸透鏡對光 線具有這樣的會聚作用？”學生思考片刻后教師要求學生做平 行光經(jīng)過棱鏡片的折射實驗，

5、結(jié)合凸透鏡結(jié)構(gòu)學生就自然明白了 凸透鏡對光線的會聚作用實際上是一種折射。教師介紹主光軸、 焦點、物距及像距，并進一步通過實驗演示，說明焦距反映了透 鏡對光線的會聚能力。師：“通過凸透鏡觀察近處的物體，例如 黑色水筆的筆頭，能發(fā)現(xiàn)什么？”生 12：“筆尖的位置有個圓 珠，當我們寫字時，圓珠是滾動的?！睅煟骸坝^察得很認真，為 什么看得這么清楚？”生 13：“因為物體放大了?！鄙骸皼] 有，我們看到的是像，像是放大的，正立的?！睅煟骸拔矬w有被 放大嗎？”師： “動手實驗， 是實像還是虛像？”學生用光屏試 圖承接像后回答： “我用在另外一側(cè)用光屏無法承接到， 所以是 虛像。”師：“講得非常好，從中我們

6、發(fā)現(xiàn)物體成像的特點與什 么因素有關(guān)呢？”生 14：“成像物體你凸透鏡的距離也就是物 距u?！睅煟骸澳浅上裉攸c與物距到底有怎樣的關(guān)系呢？接下來 我們四人一組利用桌面上器材：蠟燭、光具座、關(guān)屏一起來探 究?！苯處熢诙嗝襟w上出示實驗注意事項及實驗內(nèi)容， 有了先前 的教學鋪墊，學生對于后面的探究內(nèi)容就水到渠成了。二、案例分析1. 本節(jié)課力求通過物理實驗培養(yǎng)并提高學生的物理學習 “興趣”?！芭d趣是指一個人積極探究某種事物及愛好某種活動的心 理傾向”。學生只有對物理感興趣，才想學、愛學，才能學好， 從而用好物理。因此，成功激發(fā)學生學習物理的興趣，是提高教 學質(zhì)量的關(guān)鍵。興趣的前提是“需要”，初中生處在身體

7、和思想都在發(fā)展的 階段，這一階段學生對周圍的事和物充滿好奇，求知欲強，好動 手，但是這節(jié)實驗課由于概念多， 因此學生在沒有掌握的情況下 往往只是機械式地實驗甚至對實驗不感興趣，實驗效果不理想， 主要原因之一是學生沒有這種需要， 因此本節(jié)課教學過程中注重 創(chuàng)設(shè)情境讓學生體會到物理就在身邊而且與自己聯(lián)系緊密，從而激發(fā)學生的學習心理需要。 例如在引入新課時，用多媒體播放優(yōu) 美的自然風景圖片，緊接著播放幾張環(huán)境破壞的圖片， 讓學生在 強烈的視覺沖擊中開闊視野， 產(chǎn)生環(huán)境保護人人有責的意識， 把 當前的物理學習和自己使命感相結(jié)合， 然后教師展示關(guān)于學生運 動會的生活照片，體會照相機對生活的影響， 使學生

8、產(chǎn)生研究照 相機的需要，接著教師利用自制的黑盒子照相機把窗外的景物成 像在半透明紙上時，學生更加迫切地想知道怎么回事，當教師打開黑盒子相機，發(fā)現(xiàn)只有一個透鏡，此時學生累積了濃厚的動手 探究這個凸透鏡的心理需要， 然后教師提供給學生器材， 早就躍 躍欲試的學生就會積極投入到自制簡易照相機的實驗中，去驗 證、去嘗試，在體會成功的喜悅中，興趣盎然；例如，研究像放 大縮小特點時，讓學生通過凸透鏡觀察水筆的筆尖，由于是身邊熟悉得不能再熟悉的東西， 忽然發(fā)現(xiàn)平時所忽視的東西， 此時學 生的興趣也是高漲的；例如教師讓學生分組做光經(jīng)過棱鏡片的實 驗，學生通過實驗加想象不難成功地推理出凸透鏡對光線會聚的 原因，

9、不但加深了對知識的理解，更體會到了科學探究的樂趣， 無形中都在滋養(yǎng)著學生對物理學科的興趣。2.通過物理實驗為學生提供了豐富的感性材料，促進思維。 心理學研究表明：“人的思維活動是在感性材料的基礎(chǔ)上產(chǎn)生 的，感性材料是思維活動的源泉和依據(jù)。”這節(jié)課概念比較多， 有焦點、焦距、物距、像距、像的特點等，學生缺乏相應認識， 學生如果對于這些基本的概念沒有深刻的認識， 則無形中會增加 后面實驗的難度， 容易打擊他們實驗探究的信心， 不利于后面的 教學。因此，本節(jié)課在教學實施過程中盡可能通過實驗多提供感 性材料， 例如教師演示黑盒子照相機成像實驗， 學生就清楚地區(qū) 分成像的物體及像； 分組實驗把窗外的景物

10、成像在光屏上， 用凸 透鏡放在近處觀察圓珠筆圓珠，學生就對像的放大縮小、虛實、 倒立正立的特點有了感性認識；在研究凸透鏡結(jié)構(gòu)及會聚作用 時，讓學生自己去摸、去感覺凸透鏡，從而形象感知凸透鏡中間 厚兩邊薄的結(jié)構(gòu)特征； 為了引進凸透鏡對光線的會聚作用， 教師 通過演示實驗， 讓學生觀察、 思考，從而得出凸透鏡的會聚作用。 為了進一步了解凸透鏡的這種作用，接下來，在教師引導下，學 生自己動手把平行光源和凸透鏡固定在光具座上探究凸透鏡的 會聚作用，通過自己操作，學生獲得了光線經(jīng)過凸透鏡（除了光 心）會往凸透鏡中間方向偏折， 而經(jīng)過光心的光纖不會偏折的感 性認識， 但為什么呢？為了進一步滿足學生意義建構(gòu)

11、的需要， 教 師增設(shè)一個學生分組實驗棱鏡片折射實驗。 結(jié)合實驗并通過 比較、分析、推理，學生不難得出透鏡對光線的會聚作用的實質(zhì)就是折射。顯然這個實驗，不但使學生找到了凸透鏡對光線會聚 作用的原因，更為學生提供了獲得較為豐富的感性材料，使之加深了對凸透鏡的理性認識。 接著學生研究不同的凸透鏡的會聚作 用，發(fā)現(xiàn)了會聚能力各不相同，從而引出了焦距，理解焦距的物 理意義。對于凸透鏡成像規(guī)律，雖然教師在教學過程中都會強調(diào) 記憶辦法，但是這部分內(nèi)容學生還是很容易混淆，因此這節(jié)課， 有關(guān)于照相機的演示實驗和學生分組實驗，目的就是加深學生對照相機成像的感性認識，知道物距大于一倍焦距成的是實像，物 距大于兩倍焦距成的是縮小的像，促進對凸透鏡成像規(guī)律的記 憶。顯然通過實驗，不但累積了關(guān)于凸透鏡的感性材料，促進了 學生思維，使之完成對凸透鏡理性認識， 而且讓學生熟悉了光具 座