“透鏡”教學案例分析

陳耿炎

(廣東省深圳市龍崗區橫崗中心學校，廣東 深圳 518115)

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“透鏡”教學案例分析

陳耿炎

(廣東省深圳市龍崗區橫崗中心學校，廣東 深圳 518115)

本文以“透鏡”的創新設計為例，在課前師生共同制作冰透鏡，錄制“冰透鏡向日取火”微視頻；在課中，將演示實驗和探究實驗相結合，讓學生在收獲知識的同時，動手能力、合作交流能力和探究能力等也得到培養；同時，將“近視眼鏡片、遠視眼鏡片”和“礦泉水瓶導致森林火災”等融入課堂，做到“從生活走向物理，從物理走向社會”.

透鏡;探究；教學案例

物理是以實驗為基礎的學科，筆者在“透鏡”的教學設計中，以創新實驗為基礎，取得了較好的教學效果.

1 冰透鏡向日取火

為了能夠一開始就把學生的注意力集中到課堂上，筆者用“冰透鏡向日取火”導入新課.首先，讓學生充分參與到活動中來，請同學與教師一起動手制作冰透鏡.為了讓學生直觀感受到凸透鏡與凹透鏡中間與邊緣的厚薄區別，需為每個學生準備一個凸透鏡和一個凹透鏡.為了方便全班學生觀看凸透鏡和凹透鏡的光心和主光軸，利用卡紙、雙面膠和刻度尺，在卡紙上粘上凸透鏡和凹透鏡，并標出對應的光心和主光軸.為了探究透鏡對光線的作用，準備手電筒、燈泡、大凸透鏡、大凹透鏡和貼有黑色紙的小木板光屏.同時，制作兩套激光光源：一套為三支相互不平行的激光筆組成的光源，一套為四支相互平行的激光筆組成的光源.考慮到本實驗不能在課堂上演示，應將冰透鏡向日取火的過程拍成微視頻.

教學片斷一：導入新課——冰透鏡向日取火

師：同學們，我們都知道冰在太陽底下可以融化成水，但是老師卻可以利用冰在太陽底下取火？你們信不信？

生：不信.怎么可能？

師：今天，我給大家帶來一個驚喜，請觀看視頻.

師：剛才那個演示，我們不難發現：光可以透過冰塊，發生折射，照射到紙上，點燃紙張.其中的奧妙，就是我們這節課要學習的“透鏡”.

教學片斷二：學生體驗，引出凸透鏡和凹透鏡

師：同學們，每個人桌上都有兩個透鏡，請大家找出它們的不同點.

生：一個是中間厚點，一個是邊緣厚點.

師：在物理學上，中間厚、邊緣薄的透鏡叫做凸透鏡，中間薄、邊緣厚的透鏡叫做凹透鏡.

師：同學們在哪里見過透鏡？

生：近視眼鏡.

生：我爺爺的老花眼鏡.

師：那近視眼戴的是哪種透鏡？

生：凹透鏡.

師：那老人戴的遠視眼鏡片是……

生：凸透鏡.

師：為什么近視眼要戴凹透鏡，遠視眼要戴凸透鏡？

生：因為它們對光的作用效果不同.

教學片斷三：演示實驗——初步探究透鏡對光的作用

師：現在，我手上有一只手電筒，照著光屏，大家會看到一個……

生：光斑.

師：對，有一個光斑，那如果現在我在手電筒和光屏中間放一個凸透鏡，光斑會有什么變化？

生齊：光斑變小，變亮了.

師：這表明凸透鏡對光有……

生齊：會聚作用.

師：如果我把凸透鏡換成凹透鏡，光斑又會發生什么變化？

生齊：光斑變大，變暗了.

師：這表明凹透鏡對光有……

生齊：發散作用.

教學片斷四：“師生共舞”，深入探究凸透鏡對光的作用

師：現在，我們進一步深入探究光對透鏡的作用.先研究凸透鏡，首先，讓三束光雜亂無章地射向凸透鏡.觀察到什么現象？

生：三束光會聚而出.

師：讓三束不與主光軸平行的平行光射向凸透鏡，會出現什么實驗現象？

生：三束光會聚并有三個交點.

師：調整三束平行光的位置，讓它們與主光軸平行，再次射向凸透鏡，又會出現怎樣的現象？

生：三束光會聚在一個點上，(教師稍作暗示)且這個點在主光軸上.

師：如果有第四束這樣的平行光經過凸透鏡后，會不會過這個點？

生：會.

師：那我們一起來看看.

師生共同總結：平行于主光軸的光經凸透鏡后都會相交于主光軸上一點，物理學上把這個點叫做焦點，而焦點到光心的距離叫做焦距.

師：如果讓光通過焦點射向凸透鏡，光會怎樣射出呢？

生：平行于主光軸，因為光路可逆.

師：究竟是不是這樣？(邊講邊演示)沒錯，從焦點出發的光經過凸透鏡后，確實平行于主光軸.因此，假如現在只有一個燈泡和一個凸透鏡，但要用到平行光，怎么辦？

生：把燈泡放在凸透鏡的焦點上.

師：看看手里的凸透鏡，你們看到焦點了嗎？

生：沒有.

師：那應該怎么確定它的焦點和焦距？請在小組內討論.

請準備好的小組派代表上臺展示自己的成果.

生(邊說邊演示)：讓燈泡發出的光照射到凸透鏡，用光屏承接最小、最亮的光斑就是焦點，測量光斑到透鏡的距離即為焦距.

教學片斷五：以學生為主體，深入探究凹透鏡對光的作用

師：請各小組討論，確定探究凹透鏡對光的作用方案.

生(邊說邊演示)：類比前面探究凸透鏡對光的作用實驗，分成三個步驟.

(1) 讓光束雜亂無章地射向凸透鏡，可以看到：光都發散而出.

(2) 讓三束不與主光軸平行的平行光射向凹透鏡，可以發現：三束光都是發散而出.

(3) 讓三束與主光軸平行的平行光射向凹透鏡，可以看到：三束光發散而出，且這三束光的反向延長線在主光軸上有一個交點.

2 教學思考

本節課一開始以“冰透鏡向日取火”導入新課，由于該微視頻是師生共同在課前準備的，特別是冰透鏡是師生自己動手制作的，一下子把學生的注意力集中到課堂上，激發了學生的學習興趣.

2.1 演示實驗與探究實驗相結合，充分發揮教師主導和學生主體作用

本節課設計了多個實驗，既有教師的演示實驗，也有學生的探究實驗.演示實驗現象明顯，讓學生直觀地感受到凸透鏡和凹透鏡對光的作用效果，也為后續深入探究透鏡對光的作用埋下伏筆.接著，通過師生互動，一起探究凸透鏡對光的作用.最后，學生通過小組合作討論，設計多個實驗方案，并讓小組上臺展示自己的成果，使學生投入到真實的情境中去，在親自動手做的實踐過程中學習知識、掌握科學的方法，逐漸培養他們解決問題和交流合作的能力，真正做到讓學生“做中學”.

2.2 以知識為線索，培養學生多種能力

本節課的具體教學流程如圖1所示.

在課堂教學中充分讓學生展示自我，取長補短.同時，讓學生自學“光心”和“主光軸”等知識，培養學生的自學能力和語言表達能力.同時，鼓勵學生在家嘗試制作冰透鏡，以延伸課堂，使學生學得更靈活主動.在教學過程中，筆者重視學生通過合作交流確定實驗方案，并上臺分享成果，以此培養學生的合作和探究能力，也更好地發揮“教師為主導，學生為主體”的作用，讓學生體驗成功的喜悅.因此，本節課教學方式多樣，讓學生在收獲知識的同時，科學素養和創新能力也得到了培養，有效地落實知識與技能、過程與方法、情感、態度與價值觀的三維目標.

圖1

2.3 關注物理與生活、社會的聯系

本節教學設計與實施體現了“從生活走向物理，從物理走向社會”的新課程教學理念.

利用冰塊制作成冰透鏡，用“向日取火”導入新課，讓學生知道物理現象在生活中廣泛存在.利用生活中常見的近視眼鏡片和遠視眼鏡片講授透鏡，讓學生知道透鏡廣泛應用于生活，感悟物理知識就在自己的生活當中.最后，利用“礦泉水瓶導致森林火災”回歸到社會，對學生進行環保教育，增強學生的社會責任感，并在現實生活中，做一個文明的公民.

[1] 燕翼翔.《透鏡》的教學設計思路[M].物理之友,2014,30(4).

[2] 盧天宇.鋼鐵是怎樣煉成的——《金屬的利用與保護》第1課時教學設計創新案例[M].化學教與學,2014,(2).