田海霞

(北京市東城區(qū)教育研修學(xué)院 北京 100037)

現(xiàn)代社會在科學(xué)技術(shù)的影響下變化迅猛，一個(gè)人終身享用在校習(xí)得的知識已不再可能，這促使教育工作者逐步認(rèn)識到，科學(xué)教育應(yīng)從原來的以知識為中心，轉(zhuǎn)向在重視知識教學(xué)的同時(shí)，應(yīng)關(guān)注學(xué)生能力的培養(yǎng)．

新基礎(chǔ)教育課程改革倡導(dǎo)學(xué)生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養(yǎng)學(xué)生搜集處理信息的能力，獲取新知識的能力，分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力．在物理教學(xué)中，教師如何引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用知識自主探索，培養(yǎng)學(xué)生探索精神，發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新能力．筆者認(rèn)為在物理課堂教學(xué)中教師應(yīng)從激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣入手，著重引導(dǎo)學(xué)生主動參與，應(yīng)給學(xué)生實(shí)實(shí)在在的探究空間，讓學(xué)生去自主探究，從而有效地促進(jìn)他們創(chuàng)新思維的發(fā)展和實(shí)踐能力的提升．

下面，就以“生活中的透鏡”一節(jié)課為例，談?wù)勗诔踔形锢碚n堂教學(xué)中如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生觀察、制作及探究能力．

人教版(八年級上)將“生活中的透鏡”一節(jié)放在了“探究凸透鏡的成像規(guī)律”之前，教材中設(shè)計(jì)本節(jié)課的目的是為了讓學(xué)生先從凸透鏡在生活中的實(shí)際應(yīng)用入手，對凸透鏡的成像特點(diǎn)有個(gè)感性的認(rèn)識，從而激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究凸透鏡規(guī)律的欲望，為下一節(jié)課的學(xué)習(xí)做鋪墊．本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)是針對學(xué)生已經(jīng)知道了光的折射和透鏡對光的作用，在生活中對照相機(jī)、幻燈機(jī)和放大鏡3類光學(xué)儀器也有所了解但了解得并不完整這一具體情況進(jìn)行的．

1 創(chuàng)設(shè)貼近學(xué)生生活的情境 激發(fā)學(xué)生自主探究的欲望

教師：播放一段關(guān)于使用老式照相機(jī)拍照的視頻，提醒學(xué)生注意觀看．并在播放視頻后向?qū)W生展示視頻中照相機(jī)照出的照片的樣子．

學(xué)生：學(xué)生觀看視頻中的人是如何照相和照出來的像的樣子.

教師：我們看到影片里的照片和我們使用數(shù)碼相機(jī)照相時(shí)看到的照片一樣嗎？

學(xué)生：影片中的照片上的人頭朝下，是倒立的，而我們用數(shù)碼照相機(jī)照相時(shí)看到的像是正立的．

本環(huán)節(jié)中教師通過讓學(xué)生觀看視頻不僅僅是為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更主要的是使學(xué)生產(chǎn)生初步的認(rèn)知沖突，帶著這樣的疑問有利于學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)．

教師:展示自制照相機(jī)(如圖1所示).

圖1 自制照相機(jī)

教師：老師所展示的照相機(jī)的鏡頭部分應(yīng)用了一個(gè)什么光學(xué)原件？(同時(shí)在PPT上展示照相機(jī)鏡頭的照片如圖2所示)

圖2 展示的照相機(jī)鏡頭

學(xué)生：觀察PPT上的鏡頭照片和老師自制的照相機(jī)，照相機(jī)的鏡頭是應(yīng)用到了凸透鏡．

教師：剛才我們觀察了生活中常用的照相機(jī)，鏡頭用到了凸透鏡，今天我們就來學(xué)習(xí)“生活中的透鏡”(板書課題：生活中的透鏡).

本環(huán)節(jié)中教師通過讓學(xué)生觀察教師自制的照相機(jī)，除了要引出凸透鏡這一主題外，還是要借助這一教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生勤于觀察、善于思考的習(xí)慣．

2 給學(xué)生自主探索的空間和時(shí)間 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 培養(yǎng)學(xué)生觀察制作和探究的能力

2.1 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 培養(yǎng)學(xué)生觀察和制作的能力

(1)制作簡易照相機(jī)

學(xué)生：在老師的指導(dǎo)下制作簡易照相機(jī)，如圖3所示.

圖3 學(xué)生制作的簡易照相機(jī)

教師：現(xiàn)在咱們用自制的簡易照相機(jī)給桌子上的光源“照相”如果看不清楚可以抽拉紙筒調(diào)節(jié)光屏與凸透鏡的距離來讓磨砂紙上的像更清楚.

學(xué)生：在老師的指導(dǎo)下觀察照相機(jī)成像的特點(diǎn)，如圖4所示.

圖4 觀察照相機(jī)成像的特點(diǎn)

教師：從視頻中的照片和我們制作的簡易照相機(jī)所成的像我們可以總結(jié)出照相機(jī)成像的特點(diǎn)是什么？

學(xué)生：成倒立的、縮小的像．

板書：照相機(jī)成倒立縮小的像

本環(huán)節(jié)中教師通過自制照相機(jī)的活動幫助學(xué)生了解照相機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，通過前面教學(xué)環(huán)節(jié)中視頻所展示的照片及學(xué)生自制照相機(jī)所成的像的比較，歸納總結(jié)照相機(jī)的成像特點(diǎn)．既驗(yàn)證了前面視頻中照相機(jī)成倒立像的真實(shí)性，又進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對于“為什么我們的照相機(jī)成正立的像”一探究竟的愿望．

(2)在光具座上模擬照相機(jī)

教師：在PPT上展示照相機(jī)成像的光路圖讓學(xué)生觀察，如圖5所示.

圖5 照相機(jī)成像的光路圖

教師：我們已經(jīng)了解了照相機(jī)的光路是怎么樣的，下面我們就用桌面上的光具座來模擬一下照相機(jī)的成像，那么桌子上的哪個(gè)元件相當(dāng)于照相機(jī)的鏡頭呢？

學(xué)生：凸透鏡.

教師：哪個(gè)相當(dāng)于底片呢？

學(xué)生：光屏.

教師：那好！咱們現(xiàn)在就組裝元件，然后給光具座上的發(fā)光板拍張照片.

學(xué)生：組裝光具座上的元件，然后把所有元件的中心調(diào)整到同一水平高度(自制LED發(fā)光板、凸透鏡和光屏，如圖6所示，然后調(diào)整光具座上的光學(xué)元件，直至找到清晰的縮小的倒立的像．

圖6 在光具座上模擬照相機(jī)成像

教師：在實(shí)驗(yàn)中怎么才算是找到像了呢？(用PPT引導(dǎo)學(xué)生觀察并區(qū)分清晰的像與不清晰的光斑)

學(xué)生：將自己的像調(diào)整至清晰．

本環(huán)節(jié)中教師通過指導(dǎo)學(xué)生在光具座上模擬照相機(jī)，再次讓學(xué)生確認(rèn)照相機(jī)成像特點(diǎn)，并為下一節(jié)使用光具座探究凸透鏡成像規(guī)律做鋪墊．

教師：我們照相的時(shí)候有時(shí)候拍全身照，有時(shí)候拍半身照，有的時(shí)候會拍特寫．大家想想如果遇到這種情況咱們會怎么樣做呢？

學(xué)生：讓照相機(jī)離人近一點(diǎn)．

教師：那么咱們把光具座上的凸透鏡往燈板方向移動1 cm看看像怎么樣了？

學(xué)生：將凸透鏡向物體移動1 cm后發(fā)現(xiàn)光屏上的像不清晰了．

教師：如何調(diào)節(jié)使像再次清晰？

學(xué)生：只要調(diào)節(jié)光屏就可以再次找到清晰地像(使光屏向后移動)．

教師：(提問學(xué)生)之前播放的視頻以及自己制作的照相機(jī)成的像都是倒立的，而生活中用的照相機(jī)成的像卻是成正立的，為什么呢？今天老師還給大家?guī)砹艘粋€(gè)投影儀(向?qū)W生展示投影儀，如圖7所示，并演示：投影儀如何通過平面鏡改變光路讓倒立的像變成正立的).

圖7 演示投影儀成像

本教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師通過學(xué)生在光具做上模擬的照相機(jī)讓學(xué)生了解照相機(jī)的結(jié)構(gòu)．同時(shí)通過演示投影儀如何將倒立的像變成正立的像的過程和對現(xiàn)在所使用的照相機(jī)的結(jié)構(gòu)及功能的介紹終于為學(xué)生解惑，讓學(xué)生不僅認(rèn)清了照相機(jī)成倒立的像的事實(shí)，而且對現(xiàn)在的照相機(jī)為什么成正立的像也有所了解．

2.2 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

(1)探究幻燈機(jī)的成像特點(diǎn)

教師：老師也是一個(gè)喜歡攝影的人，大家來看看老師照的底片(如圖8).

圖8 給學(xué)生展示的相片的底片

學(xué)生：底片太小看不清楚.

教師：那大家想想辦法(指導(dǎo)學(xué)生用幻燈機(jī)觀看，并讓學(xué)生幫助老師把底片放入幻燈機(jī)內(nèi)).

學(xué)生：把底片放入幻燈機(jī)內(nèi)，發(fā)現(xiàn)投影出來的圖像是倒立的(學(xué)生放底片時(shí)因?yàn)闆]有注意底片的倒正，因此，在播放的時(shí)候有些幻燈片是倒著的，學(xué)生重新放，反復(fù)幾次發(fā)現(xiàn)幻燈片應(yīng)該倒著放在幻燈機(jī)中才能在屏幕上看到正立的像)．

本教學(xué)環(huán)節(jié)中教師通過讓學(xué)生親自往幻燈機(jī)里放幻燈片(底片)，體驗(yàn)幻燈機(jī)的使用，不僅激發(fā)了學(xué)生的興趣與求知欲，而且通過幻燈片的放置過程讓學(xué)生深刻認(rèn)識到幻燈機(jī)成倒立的像的事實(shí)．

教師：那么我們現(xiàn)在看一看幻燈機(jī)的結(jié)構(gòu)圖(在PPT上向?qū)W生展示幻燈機(jī)的結(jié)構(gòu)，如圖9所示)，同學(xué)們，你們是否能嘗試著把你們剛剛制作的簡易照相機(jī)改造成一個(gè)簡易的幻燈機(jī)呢？

圖9 幻燈機(jī)的結(jié)構(gòu)圖

學(xué)生：自己動手改把照相機(jī)改造成幻燈機(jī)，并使用自制的幻燈機(jī)把影像投射在屋頂或者墻上.

教師：那么幻燈機(jī)的成像特點(diǎn)是什么呢？

學(xué)生：成倒立放大的像.

板書：幻燈機(jī)成倒立放大的像.

本環(huán)節(jié)中教師讓學(xué)生使用剛剛制作的簡易照相機(jī)的鏡頭將手電筒的像投影到房頂或者墻壁上，使學(xué)生近一步認(rèn)識到幻燈機(jī)成放大的像．

(2)探究幻燈機(jī)和照相機(jī)成像不同的原因

教師：同一個(gè)凸透鏡為什么有時(shí)候能做照相機(jī)的鏡頭，有的時(shí)候能做幻燈機(jī)的鏡頭呢？

學(xué)生：與像到凸透鏡的距離有關(guān)．照相機(jī)所成的像離凸透鏡近，幻燈機(jī)所成的像離凸透鏡遠(yuǎn)．

由于年齡的特點(diǎn)，初中學(xué)生在觀察、思考回答問題時(shí)考慮的往往不夠周全，教師在此教學(xué)環(huán)節(jié)中注意到了學(xué)生的問題，在后續(xù)的教學(xué)中做了細(xì)致的引導(dǎo)．

教師：那么，大家來觀察一下光具座上的照相機(jī)，再看看手中的幻燈機(jī)，它們有什么不同呢？

學(xué)生：同一個(gè)凸透鏡當(dāng)照相機(jī)使用時(shí)物遠(yuǎn)像近，當(dāng)幻燈機(jī)使用時(shí)物近像遠(yuǎn).

根據(jù)學(xué)生的總結(jié)情況在黑板上分別對應(yīng)的畫出同一個(gè)凸透鏡當(dāng)照相機(jī)使用時(shí)的物距與像距及當(dāng)幻燈機(jī)使用時(shí)的物距與像距,如圖10所示．

圖10 同一凸透鏡作為照相機(jī)和幻燈機(jī)使用物距與像距的關(guān)系

教師：這里我們引入物距和像距的概念，人們規(guī)定物體到凸透鏡的距離叫物距，用u表示，像到凸透鏡的距離叫像距，用v表示．

本環(huán)節(jié)中教師通過讓學(xué)生比較同一個(gè)凸透鏡在分別做照相機(jī)和幻燈機(jī)使用時(shí)所成的成像的特點(diǎn)不同，并引導(dǎo)學(xué)生尋找原因，幫助學(xué)生進(jìn)一步歸納凸透鏡的成像特點(diǎn)，使學(xué)生初步認(rèn)識到同一個(gè)凸透鏡成不同像的原因，并使學(xué)生意識到照相機(jī)和幻燈機(jī)是利用了凸透鏡成像特點(diǎn)的原理制成的．為下一節(jié)課“凸透鏡成像規(guī)律”的學(xué)習(xí)做鋪墊．

(3)探究放大鏡的成像特點(diǎn)

教師：同學(xué)們，剛才咱們已經(jīng)說了物距小于像距的時(shí)候凸透鏡相當(dāng)于幻燈機(jī)的鏡頭，那么現(xiàn)在來把光具座上的LED光板調(diào)到距離凸透鏡3 cm遠(yuǎn)的地方然后觀察像．

學(xué)生：LED發(fā)光板移動到指定位置，發(fā)現(xiàn)找不到像(光具座上的凸透鏡焦距為10 cm)

教師：既然看不到像，就先看看老師在桌子上留給大家的話．

學(xué)生：老師字太小了看不清楚.

教師：那大家能不能想想辦法利用桌面上老師給你們的物品清晰的讀出這句話的內(nèi)容呢？

學(xué)生：把凸透鏡當(dāng)成放大鏡，觀察桌面上的話(如圖11所示)．

圖11 凸透鏡當(dāng)作放大鏡使用

教師：大家能不能總結(jié)一下放大鏡的成像特點(diǎn)呢？

學(xué)生：放大鏡成正立放大的像.

板書：放大鏡成正立放大的像.

教師：咱們已經(jīng)知道了，照相機(jī)、幻燈機(jī)和放大鏡的成像特點(diǎn)，這3種光學(xué)儀器的成像特點(diǎn)除了我們看到的不同點(diǎn)以外還有沒有不同的地方呢？提示學(xué)生：怎么看到他們所成的像？

學(xué)生：照相機(jī)和幻燈機(jī)成的像能用光屏接到，放大鏡成的像用光屏接不到．

教師：而這個(gè)區(qū)別也是像的一種性質(zhì)，咱們管能用光屏呈接到的像叫做實(shí)像，不能用光屏呈接到的像叫虛像，所以照相機(jī)成像的特點(diǎn)是倒立、縮小的實(shí)像，幻燈機(jī)成像特點(diǎn)是倒立、放大的實(shí)像，放大鏡成像特點(diǎn)是正立、放大的虛像(補(bǔ)全板書上的實(shí)像和虛像)

本環(huán)節(jié)中教師通過一個(gè)日常的行為：讓學(xué)生想辦法看清楚紙條上非常小的字，使學(xué)生認(rèn)識到凸透鏡的第三個(gè)應(yīng)用——放大鏡，也使學(xué)生了解放大鏡的成像特點(diǎn)，并且使學(xué)生再次體驗(yàn)同一個(gè)凸透鏡成不同的像，更加深刻的使學(xué)生意識到同一個(gè)凸透鏡成像可以成放大或縮小的像、倒立或正立的像也可以是實(shí)像或虛像．

2.3 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 促進(jìn)學(xué)生自主探究

教師：首先用flash(如圖12所示)引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容．

圖12 用flash小結(jié)講課內(nèi)容

學(xué)生：我們這節(jié)課學(xué)到了：

(1)照相機(jī)：物距大于像距成縮小倒立的實(shí)像．

(2)幻燈機(jī)：物距小于像距成放大倒立的實(shí)像．

(3)放大鏡：成正立的放大的虛像．

教師：同一個(gè)凸透鏡為什么能成3種不同的像呢？這之間是否有一定的規(guī)律呢？下節(jié)課我們將進(jìn)一步“探究凸透鏡成像的規(guī)律”．課后大家可以查閱資料了解更多的生活中的透鏡．

本環(huán)節(jié)中教師通過flash課件幫助學(xué)生總結(jié)本節(jié)課中所學(xué)到的知識，并為下節(jié)課“凸透鏡成像規(guī)律”的學(xué)習(xí)做鋪墊．

3 小結(jié)

本案例是一節(jié)物理知識的應(yīng)用課，教師在教學(xué)中重視學(xué)生觀察、制作能力和從實(shí)踐中總結(jié)知識的能力的培養(yǎng)．在課堂上通過讓學(xué)生親自動手制作簡易照相機(jī)和使用自己制作的簡易照相機(jī)的鏡頭改裝成簡易的幻燈機(jī)，并觀察其成像特點(diǎn)，幫助學(xué)生了解照相機(jī)和幻燈機(jī)各自的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與區(qū)別．通過讓學(xué)生利用光具座模擬照相機(jī)、幻燈機(jī)和放大鏡成像讓學(xué)生能夠更好的體會3種儀器成像時(shí)物距與像距的關(guān)系．

這節(jié)課中學(xué)生學(xué)習(xí)方式多樣化，既有聽講與觀察思考，又有實(shí)際操作和動手制作、實(shí)驗(yàn)等，使接受、探究、體驗(yàn)3種學(xué)習(xí)方式有機(jī)融合．學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中既動腦又動手，學(xué)得生動活潑；既學(xué)到了知識，增長了能力，又體驗(yàn)到了科學(xué)研究與創(chuàng)新的過程，既學(xué)得活潑而輕松，又獲得多方面的發(fā)展．同時(shí)思維參與貫穿教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，理論對于實(shí)踐的指導(dǎo)作用使學(xué)生始終處于積極主動的思維狀態(tài).可見，教師在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)富有創(chuàng)新意識，創(chuàng)設(shè)形象生動的教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和強(qiáng)烈的探索欲望，使學(xué)生處于一種積極的思維狀態(tài)，這樣才能有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力．

參考文獻(xiàn)

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