“探究凸透鏡成像規律”難點突破策略

摘要：凸透鏡成像規律的教學是光學知識教學的重點，也是難點。如何突破，幫助學生化解，本文提出通過精心設計實驗互動、加強知識練習對比、寫口訣強化記憶三點策略予以突破，可以收到實效。

關鍵詞：凸透鏡成像規律 教學難點 突破策略

“探究凸透鏡成像規律”是人教版八年級《物理》上冊教材中的重要內容，對培養學生的實驗操作能力和歸納能力很重要。凸透鏡成像規律是初中光學知識的教學重點，也是教學難點。突破這個難點，對培養學生學習物理的興趣、樹立學生的自信心、提高整體教學質量有著積極的意義。

在學生分組探究實驗中，我向學生強調實驗步驟和注意事項，實驗時，大部分學生也很認真操作、觀察并記錄，可是，有些學生只能寫出成像時具體的物距和對應的像距，卻沒有歸納出凸透鏡成像的規律。

我認真反思和分析了產生這種現象的原因，從規律本身看，凸透鏡成像概念多而又易混淆，如焦距與物距、像距，實像與虛像，放大與縮小，加之規律較多，在不同的物距條件下所成像的性質不同。從學生的思維特點看，八年級學生正處在形象思維向抽象思維過渡的階段，學生分析數據歸納規律的能力不強，而理解并熟練掌握該規律必須具備一定的歸納能力和抽象思維能力。從教師的教學策略看，教師自己做演示實驗，如果只讓學生觀看，那么學生就只能死記硬背成像規律。教師雖然使用了探究式教學，但由于引導學生分析的方法不當，最后只能由教師包辦說出規律，失去探究實驗的意義。下面，筆者就“探究凸透鏡成像規律”難點突破策略，談幾點粗淺的看法：

一、精心設計實驗，在探究互動中突破難點

物理規律的教學適宜用探究式教學方法，如何在課堂上讓學生探究凸透鏡成像規律，這是困擾教師的問題。為讓學生能順利探究出規律，教師要全盤考慮前后概念的聯系，還要在課前進行精心設計，比如，如何創設提問的情境?引導學生提什么樣的問題?采用什么實驗裝置?如何用器材進行探究?探究時需要觀察、記錄哪些數據和現象?如何引導學生分析數據、歸納出規律?由于此實驗得到的數據量大，數據規律不是明顯的正比或反比定量關系，數據中蘊藏的規律屬于界定范圍的定性規律，學生從來沒有遇到過，所以分析數據是本節課的最大難點，引導學生正確分析出數據的規律是本節課的關鍵一環。教師如果直接讓學生分析，學生很難得出正確的結論。教師要發揮主導作用，可以利用多媒體引入一些分析數據的技術工具。比如直接用電腦中的Excel軟件分析，可在短時間內處理大量數據。這樣一來，不但能激發學生濃厚的興趣，還可用貼圖法展示成像規律。課前，教師準備一些教具，在一張大白紙上畫好凸透鏡符號，畫出主光軸，標出一倍焦距處和二倍焦距處，目的是增大可見度，學生就容易說出凸透鏡的成像規律。

在實驗時，教師讓學生把點燃的蠟燭從距離凸透鏡最遠處慢慢移近凸透鏡，觀察像的變化，并反復操作。這一步是最關鍵的，也是學生容易出現失敗的地方，可以讓學生順著教師設計的問題進行實驗，如果找到一個問題的答案，那就可以再繼續下一步實驗。如在學生分組實驗的基礎上進行深入一步的分析，可加深對凸透鏡成像規律的理解。要達到這一點，我們在實驗后可以再用Flash動畫課件向學生展示凸透鏡成像的連續變化規律，以形成深刻的印象。當我們總結出成實像或虛像時，便可得出當物距連續變化，會引起像和像距的變化規律。利用課件讓學生觀察出二倍焦距處和一倍焦距處的特殊意義。理解正立的像一定是放大的虛像，倒立的像一定是實像。通過教師演示實驗，讓學生再去挖掘其他的關聯性質就能加深對該規律的理解。

教師還可設計以下幾個問題讓學生思考，以加深鞏固對成像規律的認識。1.物體在光屏上的像的大小一直不變嗎?如果變，是怎樣變化的?2.物體移動的方向與光屏上的像在光具座上移動方向的關系怎樣?當物距減小時，像距怎樣變化?3.物體在什么范圍內光屏上的像是縮小的?（可以寫出物距的數值范圍，再和焦距比較。）4.物體在什么范圍內光屏上的像是放大的?5.物體在什么位置凸透鏡成等大的實像?6.物體在光具座上任何位置，光屏上都有像嗎?在什么時候開始看不到像了?能比較這個范圍和焦距的關系嗎？

二、加強知識聯系，在前后對比中突破難點

學生對凸透鏡成像沒有感性認識，讓他們直接探究凸透鏡成像規律，學生往往覺得無所適從不知道從哪里開始探究，不知道究竟探究什么。為此，在探究凸透鏡成像規律之前，要加強相關知識的聯系，在對比中突破教學難點。

為突破凸透鏡成像規律的教學難點，必須事先做好小孔成像實驗。在人教版《物理》教材八年級上冊第二章第一節“光的傳播”中，有小孔成像的“想想做做”，我們可以在空罐的底部中央打一個小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上，這樣就制成了一個針孔照相機。利用它觀察窗外的景物，你看見了什么?記下所成像的特點，并試著加以解釋，教材這樣處理小孔成像現象有它的絕妙之處。我們應該用點燃的蠟燭代替景物，讓學生繼續探究小孔到燭燃距離不同時像的特點，最終歸納出像的特點和物距、像距的關系。學生通過這個探究實驗建立描述像特點的概念：如實像、放大和縮小、倒立等，認識到像不總是縮小，為探究凸透鏡成像做好知識準備。凸透鏡成像與小孔成像的比較。當凸透鏡成實像時，根據像距與物距的大小關系可以推定成像的性質，這與小孔成像現象相同。兩者的共同點是：像距小于物距時，成倒立、縮小的實像；像距大于物距時，成倒立、放大的實像；像距等于物距時，成倒立、等大的實像。

為突破凸透鏡成像規律的教學難點，還必須做好平面鏡成像的探究，平面鏡成像也是光學中的重要探究實驗。把該探究實驗孤立看只不過是平面鏡成像特點，但從完善學生的認知結構分析，該實驗使學生第一次知道虛像概念，認識比較實像與虛像的方法，通過比較認識實像與虛像的不同。為探究凸透鏡成像規律又準備了一個必備的知識點。

仔細研究人教版《物理》八年級上冊第三章第二節的“動手動腦學物理”第四題：用水彩筆在磨砂電燈光的側面畫一個你所喜愛的圖案，然后接通電源，拿一個凸透鏡在燈泡和白墻之間移動，能不能在墻上得到所畫圖案的像?有幾個位置可以使凸透鏡在墻上成像?像是放大的還是縮小的?是正立的還是倒立的?本題也屬于實驗類作業，這是在學生探究凸透鏡成像規律前預備實驗，教師應該把凸透鏡發給學生讓學生做一做、看一看，學生認識到凸透鏡不總是成放大的正立像，還能成放大的倒立像、縮小的倒立像，使學生對凸透鏡能成不同的像有了感性認識。

三、激發學生興趣，在口訣運用中突破難點

興趣是最好的老師，興趣能激發學生內在的動機和創新欲望，教師應借助各種工具引導學生主動積極思考、理解、吸收新知識，口訣記憶能產生這樣的效果。知識轉變為能力是我們的目標，但在學習的過程中，學生有些知識一時難以記憶，故幫助學生記憶顯得十分重要，因為只有將所需要的知識點長久牢記下來才有助于以后更好理解?？谠E的運用，則是教學中落實知識的重要途徑之一，運用得好，可以化難為易，達到事半功倍的教學效果。從而也就有利于激發學生的學習興趣，提高學習效率并養成動手動腦的良好習慣，更能培養學生思維能力。在學生得出凸透鏡成像規律的基礎上，可以使用以下幾種口訣幫助學生記憶，以突破教學難點。

口訣一：凸透鏡，本領大，照相、幻燈和放大；二倍焦外倒實小，二倍焦內倒實大；若是物放焦點內，像物同側虛像大；一條規律記在心，物近像遠像變大。

口訣二：三物距、三界限，成像隨著物距變；物遠實像小而近，物近實像大而遠；如果物放焦點內，正立放大虛像現；幻燈放像像好大，物處一焦二焦間；相機縮你小不點，物處二倍焦距外。

在優化課堂教學模式并盡快適應新課改的教學要求下，讓學生學習積極性得到充分發揮，讓學生準確有效把握知識規律，延長知識長久記憶及培養創新能力，口訣記憶法的應用是一種非常有效的措施。在物理教學中，教師可以嘗試編寫一些口訣來幫助教學，也可以指導和鼓勵學生編寫口訣來幫助記憶。

在初中物理光學知識教學中，教師應有全局一盤棋的思想。重視教學策略的研究，從總體上把握前后概念、規律之間的聯系，杜絕凸透鏡成像規律教學孤立化傾向，把探究凸透鏡成像規律時涉及的基本概念分散開來，使學生在課堂探究時不必為一些概念花費較多的時間，讓學生集中時間和精力去提出問題、設計實驗、分析數據、歸納規律，這樣就能化解探究凸透鏡成像規律這個教學難點，使學生理解這一規律?！?作者單位：江西省永新縣永安中學)

□責任編輯：周瑜芽