(常州市北環(huán)中學(xué),江蘇 常州 213000)
本課以實(shí)驗(yàn)為載體,探究為過程,展示的是凸透鏡成像規(guī)律體系的有序建構(gòu),整體結(jié)構(gòu)如框圖所示.
由于凸透鏡成像規(guī)律內(nèi)容較多,學(xué)生很難一下子理解.在本課的設(shè)計(jì)中,盡量將這一難點(diǎn)分散處理,但散而有序,散而不亂.整課設(shè)計(jì)以魚缸中的金魚的像為主線,線索的核心就是金魚缸.之所以選擇魚缸,是基于以下幾點(diǎn)考慮:
(1)常態(tài)性、生活化.魚缸隨處有,學(xué)生經(jīng)常見,只是沒發(fā)現(xiàn).生活中視而不見、習(xí)以為然的素材太多了,把它們遷移到課堂中來,學(xué)生從物理的角度、從發(fā)現(xiàn)的角度,使它在物理課堂上呈現(xiàn)出別樣的情趣.
(2)典型.這個(gè)魚缸與方形魚缸不同,是球體的,與凸透鏡形狀產(chǎn)生奇妙的呼應(yīng)關(guān)系.
(2)對(duì)比.魚缸中的魚是怎么樣的,將這條魚撈出來又是怎樣的,兩者之間的視覺現(xiàn)象大相徑庭,有強(qiáng)烈的對(duì)比性,為后期的教學(xué)提供了明確的導(dǎo)向性.
(4)呼應(yīng).正是因?yàn)橛辛撕魬?yīng),這個(gè)魚缸才成為線索.第一步觀察放大,第二步實(shí)現(xiàn)放大.而學(xué)生實(shí)現(xiàn)的放大與魚缸實(shí)現(xiàn)的放大不同,學(xué)生實(shí)現(xiàn)的放大是倒立、放大的實(shí)像.第三步質(zhì)疑:只能放大嗎?不是,還有縮小.第四步此放大不是彼放大.除了倒立、放大的實(shí)像還有怎樣的放大?這樣的放大能否與魚缸的放大一致起來嗎?“魚缸”這個(gè)線索把整節(jié)課串接起來,使得活動(dòng)系列渾然一體,形成了一種絕妙的呼應(yīng)關(guān)系.
情境賦予了學(xué)習(xí)本身的意義和學(xué)習(xí)內(nèi)在的心理動(dòng)機(jī)和傾向性,同時(shí)以明確的問題來展開活動(dòng),這就給活動(dòng)本身帶來了明確的導(dǎo)向性.學(xué)生會(huì)在活動(dòng)過程中不斷思考:“我發(fā)現(xiàn)了什么?”“我想到了什么?”而這種發(fā)現(xiàn)和思考跟所指向的活動(dòng)目標(biāo)之間的吻合,使得學(xué)生在交流討論過程中產(chǎn)生清晰而明確的認(rèn)知,這種認(rèn)知離不開學(xué)生的自主性.
典型的情境只有用足用透,情境的功能和價(jià)值才能得到充分體現(xiàn).情境不在于多,而在于情境本身的作用、功能和意義,能跟我們的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)導(dǎo)向形成呼應(yīng)關(guān)系.本節(jié)課使用了一架老式的投影儀,雖然生活中這種投影儀已逐漸被淘汰,但投影技術(shù)還在廣泛地被使用.現(xiàn)代生活中的先進(jìn)儀器已智能化了,學(xué)生根本無法清晰地了解它的結(jié)構(gòu)、原理及調(diào)節(jié)方法,這種老式的投影儀結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單.為了使它的構(gòu)造和使用與本節(jié)課學(xué)生使用的實(shí)驗(yàn)器材相呼應(yīng),我對(duì)這架投影儀進(jìn)行了改造,排除一些干擾因素.一是拆去了平面鏡,二是使用時(shí)將它側(cè)放.
本節(jié)課首先提出了“2012年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的獲得者是誰(shuí)?”這樣一個(gè)具有時(shí)代氣息、能引起學(xué)生關(guān)注的問題,再將寫有問題答案的信息卡展示給學(xué)生看,學(xué)生感到字太小看不清,這時(shí)投影儀的作用就凸顯出來了.其次,怎樣把像調(diào)成最清晰呢?學(xué)生動(dòng)手參與演示實(shí)驗(yàn).在調(diào)試過程中,體會(huì)出成像含義.第三,像的虛實(shí)用一塊簡(jiǎn)易的移動(dòng)幕布作了個(gè)很好的檢驗(yàn).第四,關(guān)于倒立、正立也作了很巧妙的設(shè)計(jì).信息源是正立的,幕布上的像是倒的,怎么辦?學(xué)生嘗試將信息源倒過來,可以看到像就正過來了.通過這樣的操作,學(xué)生關(guān)于“倒立”、“正立”的界定顯得很清晰,實(shí)際上體現(xiàn)出一種誰(shuí)與誰(shuí)作對(duì)比判斷的一種思想.最后,將物距、像距這兩個(gè)概念在調(diào)節(jié)過程中做了清晰的表達(dá).
為了使學(xué)生能在錯(cuò)綜復(fù)雜的數(shù)據(jù)中找到規(guī)律,借助了一條類似數(shù)軸的圖形,對(duì)系列化的數(shù)據(jù)、現(xiàn)象作了恰當(dāng)?shù)臍w納、總結(jié)和提煉.在整個(gè)探究過程中,學(xué)生自主探究,采集到很多數(shù)據(jù),只是對(duì)這些數(shù)據(jù)分析時(shí),學(xué)生無法立即想到將物距、像距和焦距作對(duì)比,所以采用了在類似數(shù)軸的圖形上標(biāo)點(diǎn)的方法.當(dāng)點(diǎn)成了系列后,區(qū)間、范疇就凸顯出來了.另外,這一設(shè)計(jì)使白板軟件的功能得到了很好的體現(xiàn),也體現(xiàn)出技術(shù)為教學(xué)服務(wù)的思想.這樣把抽象具體的數(shù)據(jù)進(jìn)行很形象的提煉,使得教學(xué)的節(jié)奏、效果、效能大大提高.
環(huán)節(jié)一:合理猜想.當(dāng)物距是兩倍焦距和當(dāng)物距是一倍焦距時(shí),凸透鏡成怎樣的像呢?通過兩側(cè)成像規(guī)律的明示,學(xué)生在這個(gè)基礎(chǔ)上展開猜想.這樣的猜想有依據(jù),有一定的思想基礎(chǔ).“物體放在左側(cè)成怎樣的像?放在右側(cè)又成怎樣的像?當(dāng)物體在這個(gè)位置時(shí)成怎樣的像呢?”這種猜想的引導(dǎo),使得學(xué)生的猜想更傾向于直覺思維,這種思維具有跳躍性和創(chuàng)造力.這種猜想的引導(dǎo)也具有一定的導(dǎo)向性,有了這樣的猜想,學(xué)生的探究才有針對(duì)性.
環(huán)節(jié)二:自主拓展.在凸透鏡成像規(guī)律探究基本結(jié)束后,筆者又設(shè)計(jì)了讓學(xué)生利用不同焦距的凸透鏡驗(yàn)證前面探究成果的環(huán)節(jié),使學(xué)生體會(huì)到實(shí)驗(yàn)探究的嚴(yán)密性,培養(yǎng)學(xué)生尊重實(shí)驗(yàn),尊重科學(xué)的品質(zhì).同時(shí),學(xué)生針對(duì)更換透鏡后的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),提出自己新的疑問和發(fā)現(xiàn),既是對(duì)本課知識(shí)的總結(jié)和反饋,也是為后面的教學(xué)預(yù)設(shè)情境,更是對(duì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶嵘?
總而言之,本節(jié)課設(shè)計(jì)的目的就是將難點(diǎn)集中的凸透鏡成像規(guī)律研究分散到不同區(qū)域,以點(diǎn)帶面,不斷激發(fā)學(xué)生的探究興趣,讓學(xué)生始終在好奇心的驅(qū)動(dòng)之下,由現(xiàn)象出發(fā),抽絲剝繭的將凸透鏡成像性質(zhì)一點(diǎn)一點(diǎn)的自主探究出來.這樣既降低了探究的難度,又有利于學(xué)生理解這一知識(shí).
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