初中物理“凸透鏡成像規律”教學研究

張佑有

摘 ?要：人教版八年級上冊“凸透鏡成像規律”這一章節的主要內容有光的折射、成像規律等，所以在教學中，教師應該從多個角度出發，讓學生懂得凸透鏡在不同情境下成像的基本情況。基于此，本文從初步認知、教學方案、虛擬實驗和生活探索四個方面為出發點，重點探討了這一知識的教學策略，以期為初中物理教師教學提供一定的參考。

關鍵詞：初中物理;“凸透鏡成像規律”;教學策略

【中圖分類號】G633.7 ? ?【文獻標識碼】A ? ? ? 【文章編號】1005-8877（2020）36-0135-02

【Abstract】The main contents of the chapter "imaging law of convex lens" in the eighth grade volume I of PEP include light refraction，imaging law，etc.，so in teaching，teachers should start from multiple angles to let students understand the basic situation of convex lens imaging in different situations.Based on this，this paper focuses on the teaching strategies of this knowledge from four aspects： preliminary cognition，teaching scheme，virtual experiment and life exploration，in order to provide some reference for junior high school physics teachers.

【Keywords】Junior high school physics;"Convex lens imaging law";Teaching strategy

將這一章節的知識點編排到八年級上冊的物理教材中，主要是針對剛剛接觸這門學科的學生，雖然在學習這些知識前，他們也參與了一些簡單的物理實驗，可器材少、知識點疏散，學生理解難度也比較低。而關于“凸透鏡成像”的教學，涵蓋的知識點相對而言更為復雜化，物理器材也會增加，不僅需要記錄相關的數據，實驗操作的難度性也在提升。因此，物理教師最好按照初中生的基本特點，秉承著從易到難的基本原則，實行一些創新性、探究性的教學工作。

1.初步認知凸透鏡，激發學生的探索興趣

這一章節中涉及到了一些概念性的知識，而且非常復雜，如若直接采用口頭表述的教學方法，有些學生會將物距、像距的含義混淆，他們會認為這是非常復雜的一門學科，更不愿意主動投入到課堂活動中。因此，教師在初步的教學中，應該讓學生對這些概念類的知識感興趣，主動發現生活中的凸透鏡成像情況，知道原來教材上的物理知識也存在于現實中，從而產生主動探索的興趣。而在具體實踐的過程中，需要為學生做好兩個方面的指導工作：一是在活動中去發現問題，利用凸透鏡觀察墻上的字體，逐漸遠離的過程中，“像”會呈現出怎樣的變化。當學生在近處觀察的時候，看到的是放大且正立的像，當遠離的時候，則會看到不同的像，有放大、縮小和倒立的。二是教師利用課上3-5分鐘的時間，讓學生玩“撈金魚”的小游戲，做好一系列的準備工作以后，隨機選擇一名學生來撈魚缸中的金魚，1分鐘以后，發現這位學生只抓住了一條，詢問原因。這位學生表示：剛開始看準了金魚的位置，但手一放進去就撈不到;在看不到小魚的情況下，卻撈到了它。以這個小游戲為引入點，教師借助多媒體播放虛像、實像的相關原理，這時候學生懂得了原來自己撈不到的原因是看到了虛像。將真實的體驗和多媒體教學結合在一起，使得學生對兩者的概念有了更為深刻的認知。所以，在教學階段，要讓學生積極、主動參與到其中，需要選擇合適的物理游戲，激發他們的探索欲，對物理知識產生非常直接的探索欲望，然后在游戲中感知到知識原本是同生活緊密結合的。

2.精心設計教學方案，突破重難點

當學生初步了解到相關的概念以后，借助一些探究性的實驗，在概念的基礎上對物理性質有個系統性的理解，如若只是簡單的將公式告知學生，他們對此的印象非常淺顯，無法深入去理解其中的含義，而是利用死記硬背的方法去學習，不僅課堂教學的效率會降低，課后訓練的效果也非常不理想。因此，教師借助一些探索性、實踐性的實驗，將那些難以理解的物理規律，轉變成為可以觸碰到的物理現象，把學生的好奇心理轉變成為持久的學習動力。當學生掌握了一些簡單的理論知識后，會開始衍生出一系列的問題：如何借助凸透鏡在屏幕上形成實像，假設透鏡的表面上有一個小黑點，這個小點對于最終的成像情況會造成怎樣的影響。為了解決這些新的問題，教師選擇蠟燭、光屏和凸透鏡，按照相應的步驟去開展探究活動，這樣在解決重難點問題的時候，也能獲得一個比較好的實驗效果。在實驗成功后，將學生分為多個小組，讓他們動手操作，要記錄下物距、實像之間的關系，記錄的過程中尋找出其中的規律性。當學生自行找到了這些規律后，對這次感到非常驚訝，自己記錄到的數據同教材中給出的固定公式是相同的，然后借助實驗去驗證公式，這樣不僅可以加深對公式的印象，也能更好地接受成像原理，發現物理這門學科的趣味性。需要注意的是，教師在整個過程中，也要對學生的實驗情況進行評價，考察學生對凸透鏡成像規律的認知程度如何，評價過程中著重培養初中生的科學精神和實踐能力。按照學生的發展情況制定實驗標準，體現出實驗的激勵作用，讓學生主動認識自己，改進中進步，讓他們在原有的水平能夠有“質”的飛躍。

3.借助虛擬實驗，探索成像規律

信息化時代下，為了增強物理教學模式的創新性、實用性，教師借助虛擬實驗的方法，讓學生主動去認知、學習和探索成像規律，軟件制作的過程中，符合科學性的基本原則，切忌違背客觀事物，這樣學生在應用的時候，才能從中得出正確的信息。教師借助Flash制作虛擬實驗時，大體將其分為四個步驟：制作→整合→交互→運行，利用軟件中的菜單功能，結合常識性知識去開展實驗探究。教師要秉承著因材施教的原則，提前制作好桌面，利用逐幀動畫設計蠟燭，等所有的工作完成后，生成swf格式的文件，上傳到平臺。接著讓學生到計算機教室開展模擬實驗，讓大家看著電腦桌面，這里有凸透鏡的成像實驗課件，動手操作，打開軟件，找到蠟燭像，填寫實驗報告，在教師的引導下，學生逐漸去回答問題和驗證結論，最后掌握到正確的成像規律。虛擬實驗的教學工作完成以后，對他們的實際效果進行考核，要求在光具上安裝成像實驗需要的器材，找到倒立和放大的實像，記錄下學生完成目標實驗所需要的時間。VRP的發布相對而言比較簡單和靈活，在彈出的窗口中就可以選擇儲存路徑，如若在平臺操作中存在著問題可以及時點擊“幫助”，等到實驗完成以后，關閉、退出。從最終的應用效果而言，虛擬實驗對于增強學生的實驗技能具有非常重要的作用，而且可以得到同具體實驗相一致的結論，為操作技能遷移提供有效的幫助。雖然當下的應用情況而言，虛擬實驗無法全部代替真實的物理實驗，但是作為一種具備創新性質的教學模式，能夠讓整個課堂變得更為地生動、活潑，學生也樂于參與到其中，取得一個良好的教學效果。

4.結合生活理念，分析凸透鏡的應用價值

凸透鏡將光線匯集到一起，在現實生活中的應用范圍廣，從成像規律為出發點，分析凸透鏡在投影儀、相機和顯微鏡中的應用情況，以此來擴寬學生視野，增強他們的認知水平。例如，顯微鏡，主要是放大物體，倍數不同的顯微鏡，最終觀察出的物體也存在著一定的區別，將凸透鏡安裝在顯微鏡靠近眼睛的一側，又稱“物鏡”，利用放大特性，觀察的物體是倒立虛像，在焦距內能繼續對虛像進行放大，兩次放大倒立以后，物體會呈放大，人們就能清楚看到觀測物體的大致輪廓。實際上照相機的鏡頭是凸透鏡，當物體在經過光的反射以后，經過鏡頭時會主動聚集在膠片上，變成倒立、縮小的像，當初中生在自制相關實驗的時候，可以利用蠟燭、光屏模擬相機成像的相關原理，將眼睛作為鏡頭，底片是視網膜，便于學生更為深刻認識到凸透鏡在現實生活中的應用特點。另外，課堂上頻繁使用的投影儀實際上也涵蓋了凸透鏡成像原理，一倍到二倍焦距中放大倒立的虛像，通過平面鏡反射原理，將倒立虛像投影到幕布上，當移動鏡頭的時候，也能改變物體和鏡頭的距離，得到一個滿意的投影效果。因此，學生在探索成像規律的過程中，應該從不同的角度去分析和總結，認識到物理知識在現實生活中的應用價值，從而為初中生的物理探索提供新思路。

在這一章節的教學中，物理教師理應結合初中生的實際情況去開展相應的教學工作，秉承著因材施教的基本原則，使物理凸透鏡中的理論知識與現實生活相互結合在一起，有效地突破教學的重難點，降低教學的難度性。同時，教師也要有計劃地引導學生去分析，敢于克服對物理的陌生感，從而積極融入到整個探究活動中，這樣才能體會到物理這門學科的魅力所在。

參考文獻

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