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“凸透镜成像规律”教学中几点反思

发表时间：2021/4/9 来源：《中小学教育》2021年4月2期作者：曾荣华

[导读]

曾荣华新疆生产建设兵团第五师中学 833400
中图分类号：G652.2 文献标识码：A 文章编号：ISSN1001-2982（2021）04-121-01

        凸透镜成像规律是人教版八年级上册内容，是光现象的重点和难点，该探究实验不仅是中考物理实验操作之一，也是考察同学们综合能力的重要部分。将规律应用到生活中解决生活实际问题就成为了这节教学中的重要目标，在反复教学中我也不断反思总结经验，希望能突破这个教学难点，有效完成教学目标并有所提升：
        1.做好铺垫认识与凸透镜透镜成像规律的相关物理名词
        “凸透镜透镜成像规律”这节有许多物理名词：物距u、像距v、焦距f、实像、虚像、放大、缩小等等，对于初学者而言，光弄明白这些物理名词就已经不容易，更别说要熟练的将它们应用到凸透镜成像规律中去，所以这也是许多同学觉得这节知识复杂难理解的原因。所以在学习这节之前就要不断去渗透这些物理名词，让学生能熟练的掌握它们。当然在学习这节之前教材的编排也是一步步的将这些名词展现给同学们，让同学们慢慢去理解。
        例如学习光的直线传播时，我特意安排同学们动手完成小孔成像实验，亲自操作后，同学们见到了“像”，对“像”有了形象的认识，对像与物体的大小和正倒关系也有了认知，在这我强调了实像的由来，引导同学认识光屏，知道光屏的作用。接下来在光的折射中，同样会遇见“像”，这时候将小孔成像中的像与折射中的像进行对比，明确实像与虚像的别在于是否由实际光会聚，接着判断它们能否被光屏记录下来，这样同学们对实像和虚像就有了进一步的了解。最后在学习平面镜成像时，渗透物距u、像距v，学生在实际操作中熟练找到物距和像距，在实验中观察像的大小。完成这些内容后，同学们已经对像的性质有了深入的认识，像的大小、虚实、正倒都已经能熟练的进行区分。为凸透镜成像规律的学习奠定了基础。

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        2.认识生活中的透镜，理解像的性质
        在正式学习凸透镜成像规律之前，教材安排了生活中的透镜，将凸透镜成像的规律融合在生活实际中，结合同学们的生活经验和已有的认知，我准备凸透镜让同学们自己观察放大镜所成的像，同学们很容易就得到“放大、正立、虚像”，而照相机成像的性质，除利用生活经验或手机拍照得到像的性质“缩小、倒立、实像”，还引导同学们利用刚才手中的“放大镜”观察远处的物体（可以是窗外的建筑物），同学们惊奇的看见缩小倒立的楼房。投影仪的学习则可以利用投影机实物观察投影片和所成的像，当然在这些过程中除了对像的性质有明确的认知外，还要刻意提提出问题：为什么同一个凸透镜却可以出现不同的像，这个时候同学们很容易就猜测到是物距的原因，并利用手中的凸透镜再次验证，这为探究凸透镜成像规律实验迈出了一大步！
        3.设计并操作实验，总结凸透镜成像规律
        之前学习的铺垫下同学们对物距u、像距v、焦距f已经能熟练的区分，探究之前再将照相机、投影仪、放大镜所成的像复习一遍，可备注在黑板一侧。现在可以正式进入探究实验了，一部分同学根据照相机、投影仪、放大镜的成像自然就想到了远、较近和近。接下来就是最重要的引导同学们如何去划分这三个区域了，可以提出问题：1：焦距对光的偏折程度是有影响的，那我们是否可以利用焦距进行区分远、较近和近呢？2：一倍焦距是否可以完成三个区域的划分呢？同学们通过讨论和思考认为可以尝试用一倍焦距和二倍焦距来划分出三个不同的区域：u<f、f<u<2f、u>2f，进而再提出问题是否还有遗漏的点？同学们很容易就想到还应考虑一倍焦距和二倍焦距的位置，这样实验才能比较完整！做好充分的准备后，将蜡烛、凸透镜（已知焦距）和光屏（三者中心在同一水平高度）置于光具座上。将凸透镜固定在光具座上，蜡烛由远到近逐渐移动，测量并记录对应的物距u和像距v，每一组都多做几次实验，便于得到普遍规律。在操作中，也有必要加入两个探究1：在蜡烛逐渐变短的过程中观察像的变化，2：纸板遮住凸透镜的一半观察像的变化。
        完成探究验后每组数据共享，同学们一起总结凸透镜成像的规律。并完成教材中想想议议:凸透镜成放大的像时，物距和像距相比哪个较大？成缩小的像时物距和像距相比，哪个比较大？由此可以得到什么结论？凸透镜所成的实像和虚像都是正立还是倒立？同学们讨论并思考得到1：成放大的像时，像距较大，成缩小的像时，物距较大。2：虚像是正立的实像是倒立的，在小孔成像和平面镜中也适用！
        4.利用多媒体，加深理解凸透镜成像规律
        初中物理实验课堂教学中，能动手实验的都不建议借助多媒体，能让学生操作得也绝不会为了追求实验效果而利用动画来代替实验探究，凸透镜成像的规律很长时间同学们还是会混淆，不能熟练掌握，这个时候可以利用flsh动画将实验反复再现，通过暂停重放可以抓住细节并反复观察并找到规律，如下图：
        利用多媒体可以完成学生实验中不便操作的过程，不仅再现了实验，而且对像的性质、物体和像所在的位置都能清晰的观察。同时还能利用反复播放，重点重放挖掘凸透镜成像规律中很多细节！对教与学都有很大的帮助！