“透鏡”的教學拾零

韓雪飛+荊瑩+蘇福河

中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2016）14-177-01

現將“透鏡”教學的拾零簡述如下，用以跟同行交流，并望得到各位師長指教。

1、研制實驗器材：如圖1～圖3所示；

（1）用瓶壁薄而均勻的玻璃小瓶裝水立放，替代玻璃透鏡安排學生實驗（實驗前教師先演示：裝水立放的玻璃小瓶，在空氣里對光的作用跟玻璃透鏡十分相似）。

（2）“三束平行光源”（已經通過“科技成果技術鑒定”；曾在國際學術會議上“交流和展出，受到了很高的評價，樣品已存放在聯合國教科文亞太地區局”）：前后移動燈座，可使三束光線發散或會聚；左右微移燈座，可調節三束光線間距；無需暗室條件（用書本遮擋直射的陽光即可），非常便于學生實驗使用。

（3）學生使用自制教具（每件均能升降高度5cm）如圖3所示，探究“凸透鏡成像規律”。

2、改迸教學方法

初中物理知識，學生幾乎都是通過實驗探索、自學或教師講解等渠道獲取的，極少應用“理論推導→實驗驗證”這一重要的科學方法。在教學中我們的作法有：

（1）按圖4所示：先引導學生依據光的折射規律逐步畫圖，得出玻璃凸透鏡在空氣里對光的有會聚作用，然后再用單束光源和梯形玻璃磚，驗證其結論是正確的，教學效果很好。

（2）重視三條光線：圖1的A瓶能顯示凸透鏡能把“平行主軸的入射光線會聚在主軸上”：B瓶顯示“調試后的凸透鏡能把過焦點的入射光線會聚成平行光”：中間的1條光線則證明：“通過光心的入射光線傳播方向不改變”。至此教師要強調：“光在真空里；在同種均勻介質里；光從一種均勻介質垂直射入另種均勻介質里；和光通過薄透鏡光心時，是沿直線傳播的”！明確“光的直進原理”的全部內涵）。

（3）依據凸透鏡的三條光線，引導學生畫圖推導，得出凸透鏡的成像規律如圖5所示：

①當u>2f時，凸透鏡能成倒立、縮小的實像（應用實例：照相機）；②當u=2 f時，凸透鏡能成倒立、等大的實像；③當2f>u>f 時，凸透鏡能成倒立、放大的實像（應用實例：投影儀）；④當u= f時，凸透鏡不成像；⑤當f>u時，凸透鏡能成正立、放大的虛像（應用實例：放大鏡）。

學生使用圖3所示的自制教具，順次驗證上述5條成像規律正確無誤，教學效果很好。

（4）教師小結：依據己知的物理知識（光的折射規律和凸透鏡的三條光線等），應用數學工具（幾何作圖等）推導演繹、得出新的物理規律，并能用實驗證明是正確的，這是學習物理的又一個重要方法！請同學們予以關注。

3、探究透鏡（對光的）作用

（1）對常見“透鏡對光的作用”論述的質疑：請看下列實驗事實：①圖6顯示裝水的小燒杯，在空氣里對光有會聚作用；②圖7是用鉛筆壓住空小玻璃瓶（相當于“空氣柱形透鏡”），置入裝水小燒杯里，它對光卻有“發散作用”！其原因是：空小玻璃瓶把小燒杯里左右兩部位的水，分割成兩個“水凹透鏡”，水凹透鏡在空氣里對光就有發散作用！

（2）得出結論：

①透鏡對光的作用：是由“透鏡的種類、制作的材料和置于哪種介質里”3個要素決定的！我們認為：只提透鏡種類、丟掉另外兩個要素的論述，是不準確的物理知識！實驗證明：用玻璃和水等傳播光速慢的介質材料制作的凸透鏡，把它置于傳播光速快的空氣介質里時，它對光才有“會聚作用”！ 反之凸透鏡對光則有“發散作用”。“結論”里只講“實驗結果”、不提“實驗條件”，是初中物理教學的最大弊端?、趽苏n文里要補寫“常見”或“常用”的“透鏡對光的作用”。

因受篇幅所限，凹透鏡對光的作用等不再贅述。

4、學生實驗拾零

（1）原理：①光的折射規律”；②成虛像時還要應用“光的直線傳播原理”。（2）調節：實驗前要調節，要使蠟焰、凸透鏡和光屏的中心：①大致在同一高度上（蠟焰可以稍高點）；②能在同一條直線上（蠟燭不得傾斜等）；③鏡面和光屏的表面還要跟光具座的軌道垂直等。（3）觀察：要把試題的內容變為學生實驗觀察的內容，例如：當凸透鏡成倒立、縮小的實像時，從蠟焰一側看鏡里有幾個像？它們是怎么形成的？……

（4）數據：由于光具座的0刻線在左端，故要強調：①物距（決定成像性質）u=凸透鏡光心處的示數，減去蠟燭中心處的示數；②像距υ=光屏中心處的示數，減去凸透鏡光心處的示數。

（5）表格如右：①“像的性質”是由4個要素決定的，應該補充像的位置在“哪一側”（可填像跟物是“同側”或“異側”）；②表格右側可以補充一列“應用舉例”。

因受篇幅所限，其余淺見不再贅述。向提供圖片和提出很好修改建議的王秀峰高級教師致謝！以上謬誤難免，敬請各位師長施教。