用“實驗”點亮初中物理課堂
——“透鏡”教學與反思

■萬明波

一、教學目標

認識凸透鏡對光的會聚作用和凹透鏡對光的發散作用，認識透鏡的焦點和焦距；經歷用多種方法辨別凸透鏡和凹透鏡的過程，嘗試對各種方法的優劣做初步評估；了解透鏡對光具有會聚（或發散）作用的原因。

二、教學重難點

能用不同方法辨別凸透鏡和凹透鏡；理解凸透鏡對光有會聚作用，凹透鏡對光有發散作用。

三、教學片段

1.激發興趣，導入新課

師：同學們，這是老師制作的VR 眼鏡。請同學們體驗VR眼鏡的神奇之處。

生1：我看到的畫面是立體的，有種身臨其境的感覺。

師：這位同學描述得很好！之所以能有這種體驗，是因為VR 眼鏡有一個核心部件。同學們知道核心部件是什么嗎？

教師拆解VR 眼鏡，學生們發現里面有透鏡。

師：大家回答得都很棒！讓我們來一起認識透鏡吧！（板書：透鏡。）

【設計意圖】通過VR 眼鏡引入新課，激發學生的學習興趣。

2.以實驗為基礎，構建新課知識體系

師：請同學們閱讀教材，介紹桌面上的透鏡。

學生用手摸透鏡進行演示并介紹透鏡。

（板書：凸透鏡和凹透鏡的定義。）

師：請同學們來判斷一下VR 眼鏡片是什么透鏡。

生2：是凸透鏡，因為它中間厚邊緣薄。

（板書：“摸一摸”的方式辨別透鏡。）

師：回答得很好！你還有別的方法來區分透鏡嗎？請同學們分別用透鏡來近距離觀察教材上的文字，完成教材活動4.3。

學生思考回答并分組實驗。屏顯實驗現象照片和活動4.3。

（板書：“看一看”的方式辨別透鏡。）

師：請同學們分別將兩種透鏡放在太陽光底下或用手電筒照射透鏡。移動透鏡，你能觀察到什么現象？

學生思考回答并分組實驗。屏顯實驗現象照片。

生3：移動凸透鏡時會看到一個最亮的點；移動凹透鏡時，發現邊緣比較亮，中間比較暗。

師：讓我們把掌聲送給他。我們又發現了一種辨別透鏡的方法。

（板書：“照一照”的方式辨別透鏡。）

【設計意圖】通過實驗培養學生的觀察能力、分析能力、概括能力和動手操作能力。

師：我們現在已經可以用三種方法來辨別透鏡，分別是“摸一摸”“看一看”“照一照”。請同學們選用合適的方法來辨別桌面上的兩副眼鏡的鏡片分別屬于什么透鏡，完成教材活動4.4。

學生分組實驗，各小組展示、介紹。

師：“貓眼”是什么透鏡？請同學們選用合適的方法來辨別。

生4：我們小組選用“看一看”的方式進行辨別，發現它是凹透鏡。

【設計意圖】培養學生靈活運用所學的方法處理實際問題的能力。

師：同學們，當我們用“照一照”的方法辨別透鏡時，為什么會出現不一樣的現象？

生5：可能是光線通過透鏡傳播方向不一樣。

師：回答得很棒！光線透過透鏡發生了什么變化？請同學們先在圖4-11中畫出你的猜想。

學生思考討論并完成猜想。屏顯各小組的猜想作圖。視頻略。

師：讓我們用一束平行光線分別照射透鏡，來驗證你的猜想是否正確。

學生分組實驗。屏顯小組實驗現象。

師：同學們，是不是凸透鏡只對平行光束有會聚作用，凹透鏡只對平行光束有發散作用呢？

生6：不是。

師：你是如何知道的？如何進行實驗驗證？

生7：將一條光線稍微偏下角度，使兩條光線不平行，我發現它們會聚，換成凹透鏡后，我發現它們發散。

師：讓我們把掌聲送給這位同學。通過實驗，我們認識到凸透鏡對光有會聚作用，凹透鏡對光有發散作用。

（板書：會聚透鏡、發散透鏡。）

師：同學們，剛才我們做的實驗都是探究一個平面內的兩條光線的會聚和發散。立體光束通過凸透鏡，會出現什么現象呢？讓我們一起來觀看視頻（視頻略）。

【設計意圖】通過實驗探究，把抽象的知識具體化，讓學生更好地理解。

師：我們把透鏡的中心稱為光心，通過光心且垂直于透鏡平面的直線稱為主光軸。請同學們將實驗器材放在白紙上，用平行于主光軸的光線照射透鏡，在白紙上畫出它們的光路，標出透鏡的焦點和焦距。

教師利用圖片標出光心，畫出主光軸；學生分組實驗，介紹透鏡的焦點、焦距，并在黑板上標出。

師：我們知道透鏡對光線有會聚和發散作用，那么會聚和發散的奧秘在哪呢？請同學們將一束平行光射入三棱鏡，你觀察到什么現象？

生8：發現出射光線向底邊偏折。

師：那請同學們分別按照教材的兩種方式，放置三棱鏡，讓平行光束通過它們，出射光線會出現什么情況？

生9：平行光束通過左邊一種方式擺放的三棱鏡時會聚，通過右邊的三棱鏡時發散。

屏顯學生演示實驗圖，圖略。

師：回答得很好。我們可以將透鏡分別按照教材呈現的方式分割，就會發現透鏡會聚和發散的奧秘。

【設計意圖】讓學生在探究奧秘的實驗中加深對概念的理解，體驗成功的喜悅。

3.總結提煉，形成知識網絡

師：同學們，經過本節課的學習你掌握了哪些知識？

【設計意圖】讓學生把零散的知識整合起來，以思維導圖的形式呈現知識，構建知識網絡。

四、教學反思

本節課主要講解兩個方面內容，一是透鏡的辨別方法，二是對透鏡會聚和發散的認識。針對以上內容，筆者認真分析學生的認知水平，精心設計教學過程。為了激發學生的學習興趣，筆者在課后還引導學生探索自制VR 眼鏡。在辨別透鏡的教學中，筆者巧設實驗，先讓學生根據透鏡的定義，通過“摸一摸”，增加觸覺感受；然后，通過“看一看”，增加視覺感受；最后，根據生活經驗，一起“照一照”，辨別透鏡。3 個小實驗讓學生掌握了辨別透鏡的方法。在認識透鏡的會聚和發散作用的教學中，筆者先讓學生猜想平行光束分別通過透鏡時，出射光線是如何變化的并畫出猜想圖，目的是讓學生初步認識透鏡的會聚和發散作用，然后引導學生用非平行光照射透鏡，觀察出射光線，讓學生進一步認識凸透鏡對任何光線都有會聚作用，凹透鏡對任何光線都有發散作用。

當然，本次教學還有諸多需要改進的地方，比如，平行光源的制作比較簡陋，只是幾個激光筆的簡單組合，并不能很好地呈現立體的光束；課堂中，筆者只讓學生描繪光線的傳播路徑，忽略了對作圖細節部分的強調，導致學生在處理課后作圖題時丟三落四。此外，小組合作仍需加強，學生的實驗操作不規范，筆者后續應考慮采取一些有效的、便于操作的激勵措施。

總之，教師在物理教學中，一定要重視學生探究實驗的開展，嚴格遵循物理學科的特點開展實驗，只有這樣，學生才能在實踐中發現問題和解決問題，獲得和理解物理知識，從而體驗學習物理的樂趣。