開展課外活動 發展學生思維

【關鍵詞】凸透鏡成像規律 發展

思維

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2012）11B-

0079-02

一、背景介紹

蘇科版教材《物理》8年級上冊93頁第4題是一道實驗性的課外習題，該題的設計貫徹了新課程的理念，要求學生對身邊熟悉的現象進行科學探究。學生在探究中發現：物體通過裝水的玻璃杯后所成的像總是正立的像，而且像的高度不變，像隨物體與水杯的距離的增大先變粗后變細。這與他們在課堂上學過的凸透鏡成像規律不同，課堂上學到的凸透鏡成縮小的像是倒立的。學生對此百思不得其解。為了促進學生思維的發展，滿足學生的求知欲望，教師安排了這一課外活動。

將知識學習和實際生活聯系起來，是新課程標準提倡的學習方法之一。本案例是學生學習凸透鏡成像規律后的一次實際應用，是理論與實際相結合的一次探究活動。學生在前面學習了“照相機與眼睛視力的矯正”這一節，對生活中常用的透鏡及其成像情況有了一定的感性認識。在此基礎上，他們帶著問題開展探究，通過探究解決問題，從而能激發他們學習物理的興趣。

二、過程描述

教師：（讀講課本93頁第4題）水杯后面放置一個小泥人，透過水杯觀察小泥人（如圖1所示）。改變小泥人與水杯的距離，請描述你所看到的像的特點，并分析成這種像的可能原因。

學生：像總是正立的，且高度不變。

學生：像隨物體與水杯的距離增大先變粗后變細。

學生：怎么看到的總是正立的像？縮小的像不應該是倒立的嗎？

教師：從這個實驗現象看，物體的像在水平方向上是放大的，在豎直方向上大小不變，這是為什么？請提出你的猜想。（學生思考）

教師：裝水的玻璃杯的水平截面是凸形的，因此具有凸透鏡的性質。它的豎直截面是什么形狀的呢？

學生：是矩形，所以不具有凸透鏡的性質。

教師：所以我們的猜想是什么？

學生：柱形水杯在豎直方向上光沒有會聚作用。

學生：柱形水杯只對水平方向上的光有會聚作用。

教師：怎樣驗證你們的猜想呢？（學生思考）

教師：我現在為你們提供平底試管（帶塞），管內裝滿水。請大家思考如何利用現有的器材，設計一個實驗來驗證你們的猜想。（學生思考）

教師：（引導學生）我們是怎樣知道凸透鏡對光有會聚作用的？

學生：凸透鏡能將太陽光會聚成一點。

教師：我們能不能模仿這種研究方法呢？

學生：讓太陽光照射到試管上，用白紙當光屏在其后面移動，觀察裝水的玻璃管對太陽光會聚的情況。

教師：請提出你們的實驗設想。

學生：如果紙上出現了和玻璃管中水柱一樣長的光帶，則說明水杯在豎直方向上沒有會聚作用。

學生：如果紙上出現的光帶變細，則說明水杯在水平方向有會聚作用。

教師：現在我們到室外去探究，驗證我們的猜想。

學生每兩人拿一根試管到教室外，利用太陽光做起了實驗。一會兒，學生返回教室，異常興奮，都說看到的光帶是一根與玻璃管等長的細光帶。

教師：請說出你們的實驗結論。

學生：（在實驗的基礎上最后得出了結論）柱形水杯在豎直方向上對光沒有會聚作用，只有在水平方向上對光才有會聚作用。

至此學生不僅理解了為什么通過水杯看到小泥人的像總是正立的，且高度不變，像隨小泥人與水杯的距離增大先變粗后變細；在教師的引導下，他們還注意到小泥人所成的實像是左右對調的，進一步理解了倒立實像中“倒立”的含義。

這時又有一個學生提出問題：以前認為透過裝水的玻璃杯觀察到的手指會變粗，這個結論是否有問題？

教師：請大家再仔細觀察一下事實是怎樣的。

通過實驗觀察，學生看到用手握住裝滿水的圓柱形玻璃杯時，手指果真是沒有變粗，只是手指變長了，這又再次驗證了前面的猜想。

三、反饋練習

教師：柱形水杯能橫向放大物體的現象，在生活中有沒有應用？（學生思考）

教師：（提示）我們在第二章中學習過一種測量工具就是利用了這個現象。

學生：體溫計利用柱形玻璃柱將里面的水銀柱橫向放大，便于我們觀察它的示數。

教師：非常好！

教師用多媒體出示練習題：如圖2所示，小剛將盛滿水的圓柱形透明玻璃杯貼近書本，透過玻璃杯觀看書上的鸚鵡圖片（圓圈中的鸚鵡圖與書本中的鸚鵡圖實際大小相等），他所看到的虛像可能是（ ）

學生：D

四、活動反思

課本93頁第4題的設計貫徹了新課程的理念，要求教師重視物理實驗的教學，讓學生親歷科學探究的過程，學習科學探究的方法。本題的素材——水杯放大問題貼近學生的現實生活，為學生所熟悉。以學生常見的生活用品作為實驗器材，使學生對實驗感到親切，對實驗過程的觀察更為仔細。在探究過程中發現新問題又能引發學生繼續探究的欲望。本活動真正落實了“從生活走向物理，從物理走向生活”的物理教學理念。

本案例把學生當作活動的主體，以學生主體的活動為中心來開展探究，體現了以學生為本的教育主體觀。案例中教師在提供實驗器材后，并沒有告訴學生如何進行實驗，而是引導學生自主思考，讓學生在主動參與的過程中以自己的經驗和知識為基礎，積極探索，獲得發現。其間，學生間的交流與討論有助于他們發現問題、形成猜想并進行驗證，有助于學生從多個視角去思考問題、探究問題。

本案例雖然是課堂之外的活動，但它很有價值，因為學生對活動很有興趣，通過活動喜歡上物理，為今后的學習奠定了良好的心理基礎，同時加深了對已學過的知識——凸透鏡成像規律的理解，學會了應用。教師在和同學們的討論中也得到了不少啟發，這對教師今后的教學是很有幫助的，所以通過活動實現了教學相長。

（責編 王學軍）