品物理教學中“起承轉合”的藝術韻味①
——以“光的折射 透鏡”復習課為例

陸 露

(江蘇省常州外國語學校，江蘇 常州 213000)

物理教學既是科學，又是藝術，教學活動可以藝術化地表現出物理內容和方法。復習是物理教學的重要組成部分，由于復習內容對學生來說已少有新鮮感，為提高復習成效，筆者以“光的折射透鏡”復習課為例，嘗試在教學設計中融入散文詩般“起承轉合”的韻味，以達到曲徑通幽、峰回路轉之目的。

1 教學分析

1.1 教材分析

“光的折射 透鏡”是蘇科版教材八年級上冊第四章內容，本章涵蓋了光的折射、透鏡、凸透鏡成像規律、照相機和視力矯正等內容。概念和規律多，內容較為抽象，知識點間聯系緊密，是初中物理的重難點。

1.2 學情分析

學生掌握了教材中光的折射的概念，但對于光的折射概念的豐富內涵以及折射定律的本質意義有待夯實。學生能夠熟背凸透鏡成像規律，但對于規律的實際應用能力不足。為了幫助學生逐步拓展、有序整合凸透鏡成像規律的知識體系和進行過程分析，本節課以“魚眼”為話題，著力提升學生對所學知識的理解、應用水平和動態分析能力。

2 教學過程

2.1 起——漸入佳境

教師開門見山展示6幅生活中常見的光現象圖片，如樹蔭下的光斑、激光從空氣射入水中、水面倒影、手影、平面鏡中的像、筷子插入水中。

問題1：以上圖片中哪些是光的折射現象？

生：激光從空氣射入水中、筷子插入水中。

師：什么是光的折射現象？

生：光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向發生偏折的現象。

問題2：如圖1所示，同為光的折射現象，為何激光進入水中和水中筷子的偏折方向不同？

圖1

生：激光從空氣射入水中，折射光線偏向法線；人眼看水里的筷子，光是從水中射入空氣，折射光線偏離法線。

問題3：在這兩幅光路圖中都是在哪種介質中入射角或折射角較大？

生：在空氣中。

教師演示激光射入放置時間較長的糖水中的折射現象，并播放海市蜃樓的新聞視頻。

問題4：這兩個也是光的折射現象，與剛才的有什么不同？

生：這兩個是發生在同一種介質中的光的折射現象。

問題5：在同種介質中為何也會發生光的折射現象？

生：介質不均勻。

教師以追問的方式，引導學生深度思考，異中求同、同中求異，全方位地夯實光的折射概念的豐富內涵，并且將光的折射現象和規律，通過對比總結突破難點。演示實驗和新聞視頻增加了教學內容的可信度和真實感，有效激發了學生復習興趣，引領學生漸入佳境。

2.2 承——承前啟后

人們利用光的折射原理，制成了透鏡，發明了相機。

問題1：相機的成像原理是什么？

生：u>2f，f

教師板書填寫表1中相應空格。

師：相機的發明使人們能夠保存一些難忘的瞬間，今天我們一起拍攝一張同學們上課的照片，留作紀念。

教師手臂伸直自拍，利用“希沃軟件”投影在屏幕上。

生：有的同學沒有進入鏡頭。

問題2：用什么辦法可解決問題？

生：用自拍桿。

教師借助自拍桿自拍，再投影給全班同學觀看。

生：全都進入鏡頭了。

問題3：為什么使用自拍桿后取景范圍會變大？使用自拍桿后，拍得的照片與之前有什么變化？

生：物距變大，像變小。

總結：在底片大小一定的情況下，物像越小，取景范圍就越大。

問題4：老師還想把整間教室包括講臺兩側都拍下來，有什么辦法？

生：進一步增大物距、航拍。

師：有道理，但如果空間有限呢。

學生陷入沉思，教師出示了用特殊的手機拍攝的集體照，取景范圍遠遠超過了180°，學生十分詫異。

問題5：這個手機有什么不同呢？

教師展示了如圖2所示的手機的側面。

圖2

師：這個手機的鏡頭凸起程度比較大，外號為魚眼鏡頭。大家知道凸透鏡凸起程度越大，焦距越短。在物距相等的情況下，焦距越短，所成的像越小，這樣就可以進一步擴大取景范圍了。

問題6：普通相機沒有這樣的鏡頭怎么辦？

生：加裝一個凸透鏡，兩個凸透鏡會聚能力疊加，可以達到同樣效果。

教師展示外置攜帶式魚眼鏡頭，并做簡單介紹。

教師總結：相機擴大取景范圍有三種辦法：改變物距、調整焦距、加裝透鏡。

人眼也是一個非常精密的相機，針對視力矯正問題也可以通過改變物距、調整焦距、加裝透鏡來解決，與照相機的應用有異曲同工之處。

教師以拍攝集體照為線索，把凸透鏡成像調節的文章做足做透，幫助學生活學活用凸透鏡成像規律。把常見的自拍桿和新穎的航拍技術應用到課堂中，拉近了物理與生活的距離，使學生感受到物理在社會生產和日常生活中的廣泛應用。魚眼鏡頭的實時演示富有現代感，讓神秘的高科技不再神秘，極大地激發了學生的復習興趣和鉆研熱情。最后教師巧妙地將相機和人眼的調節進行聯系對比，起到了承前啟后的作用。

2.3 轉——峰回路轉

教師話鋒一轉，對于人眼近視有多種解決辦法，那“天生”高度近視的魚眼如何看清遠處物體呢？學生對此充滿了好奇。

圖3

教師設計實驗，模擬魚眼在水中看遠處物體的情景。用兩根平行的激光模擬遠處物體射出的光線，用凸透鏡模擬魚眼并放入水槽中，用煙霧來顯示光路(如圖3)。實驗發現加水后，會聚點向下移動。

問題1：根據實驗現象，分析魚眼是近視眼的原因，魚眼是通過哪種方式看清遠處的？

學生熱烈討論，教師點撥：如圖4所示，魚類長期生活在水中，為適應生存，視網膜進化在圖4中虛線位置處。

圖4

生：魚在陸地上看遠處物體，成像在視網膜前；在水中看陸地上的遠處物體時，水形成了一個凹透鏡，相當于自帶近視眼鏡，從而看清陸地上遠處物體。

這段教學出其不意，充滿了想象力，出乎學生的意外。水透鏡模型巧妙地說明了光在不同介質中的折射情景，使學生產生身臨其境的頓悟感。對教材中視力矯正的實驗進行了創新，給復習課增添了新意，有效地提高學生的思維能力。

2.4 合——合而為一

隨著照相機應用的挖掘和“魚眼”的深入探究，教師安排了兩個學生活動。

活動1：為你提供一個凸透鏡，有哪些方法可以放大集體照中的像？

生：(1) 利用放大鏡原理，當u2f，成倒立、放大、實像。

教師板書填寫表1中相應空格。

活動2：為你提供兩個凸透鏡，有哪些方法可以挑出適合做魚眼鏡頭的凸透鏡？實驗器材有：平行光源、刻度尺、F光源、光屏。

生：焦距小的適合做魚眼鏡頭，該問題轉化為比較焦距大小的方法：(1) 利用平行光法測焦距；(2) 借助u=2f時成等大的像，測算出焦距；(3) 借助教室里的日光燈成像，測出像距，當物距較大時，像距近似為焦距；(4) 控制物距相等，更換凸透鏡，像距小的焦距小。

教師板書填寫表1中相應空格。

表1

在小組進行實驗活動時，教師巡視并用“希沃”軟件直播并投屏，讓學生合作學習、展開評價活動。

在教學中凸顯了學生學習的主體地位，通過小組合作學習，培養學生的交流合作、評價借鑒的能力。直播投屏的應用可以便捷地相互展示、借鑒和評價，使小組間建立聯絡，達到了班級層面的交流共享。通過一題多解，激發了學生發散性思維和創造性思維。最后以逐步完善的表格，將孤立的知識點進行整合，達到了系統化、結構化的復習目標。

3 結語

教學是科學與藝術的統一，機械地進行復習教學，容易使學生失去興趣，同樣片面地把教學當成表演，又會失去教學的目的性和教育性。在教學設計中，我們可以把科學與藝術相結合，把先進的教育技術和科學創造帶入課堂，藝術化地展現教學活動。