(南京市金陵匯文學(xué)校,江蘇 南京 210036)
游戲和活動是學(xué)生喜愛的學(xué)習(xí)方式,用學(xué)生喜聞樂見的游戲和活動來學(xué)習(xí)所學(xué)知識可以進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.讓學(xué)生多實(shí)驗(yàn),多觀察,在感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上進(jìn)一步上升到理性認(rèn)識,學(xué)習(xí)效率會更高.本課是通過實(shí)驗(yàn)、視頻、光路圖、推理等活動方式實(shí)施教學(xué)的.
你們知道嗎?圣火是神圣的,它象征著光明、友誼、和平、正義.自從1936年柏林奧運(yùn)會恢復(fù)圣火點(diǎn)燃以來,圣火的采集都備受關(guān)注.今天,我們來觀看同學(xué)們模擬的圣火點(diǎn)燃儀式(如圖1).播放兩種模擬圣火的點(diǎn)燃視頻(第一段:是凹面鏡會聚太陽光點(diǎn)燃火柴,第二段:是凸透鏡會聚太陽光點(diǎn)燃火柴),這兩種點(diǎn)燃圣火的方式有什么不同?
圖1
生:一是利用光的反射,另一是利用光的折射.
師:一是光線沒有穿過鏡頭而被反射回來,另一是光穿過鏡頭,折射到后面.我們把這種鏡頭叫做透鏡,透鏡是用透明物質(zhì)(如玻璃、水晶、石英、樹脂材料等)制成的光學(xué)元件.
設(shè)計(jì)思路:利用學(xué)生自己拍攝的活動視頻創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,既復(fù)習(xí)了光的反射和折射知識,也引了發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,從而引入課題.
探究一:請區(qū)分你們桌面上的透鏡
這一活動引導(dǎo)學(xué)生先從結(jié)構(gòu)上區(qū)分,活動中要提示學(xué)生注意:為了保護(hù)光學(xué)元件,一定要隔著拭鏡紙摸.
生:一是凸透鏡(中央厚,邊緣薄),另一是凹透鏡(中央薄,邊緣厚).
設(shè)計(jì)思路:學(xué)生一般都了解生活中哪些地方應(yīng)用了透鏡,然后以探究活動展開,增強(qiáng)學(xué)生關(guān)于透鏡的感性認(rèn)識,讓學(xué)生經(jīng)歷透鏡分類的過程,體驗(yàn)探究方法.這里提醒學(xué)生隔著拭鏡紙摸,也培養(yǎng)學(xué)生良好的習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度.
師:你還有別的區(qū)分方法嗎?
生:透鏡距物體較近時,通過凸透鏡所看到的物體的像是放大的;通過凹透鏡,所看到的物體的像是縮小的.
透鏡距物體較遠(yuǎn)時,所看到的物體的像是倒立的;通過凹透鏡,所看到的物體的像是正立的.
設(shè)計(jì)思路:學(xué)生已從結(jié)構(gòu)特征上區(qū)分了凸透鏡和凹透鏡,再讓學(xué)生自己去觀察,發(fā)現(xiàn)成像特點(diǎn),比老師簡單的傳授要好得多.這個環(huán)節(jié)也為后面學(xué)習(xí)凸透鏡成像規(guī)律打下基礎(chǔ).讓學(xué)生歸納還可以培養(yǎng)其語言表達(dá)能力,自己去觀察,形式新穎,學(xué)生有新鮮感,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.
師:兩種透鏡對光線的作用相同嗎?取火的透鏡屬于哪種類型?
生:凸透鏡.
師:僅猜想是不夠的,還需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn).現(xiàn)有強(qiáng)光手電筒射出一束光,如果前面加上不同透鏡后會怎樣?
學(xué)生上臺操作,發(fā)現(xiàn)凸透鏡會聚光線,凹透鏡發(fā)散光線.
師:只憑這一次實(shí)驗(yàn)就能說明凸透鏡會聚光線,凹透鏡發(fā)散光線嗎?下面還需要大家利用手邊的器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來繼續(xù)探究.
學(xué)生利用器材進(jìn)行各種設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn),請了幾組學(xué)生上臺展示自己的實(shí)驗(yàn).有學(xué)生直接看兩束光的光斑變化,有的同學(xué)通過裝滿茶葉水的大可樂瓶來顯示光路變化的情況等.
設(shè)計(jì)思路:先通過對一束光的作用再到對兩束光的作用(如果天氣好,可讓學(xué)生在室外體驗(yàn)兩種不同透鏡對太陽光的作用),讓學(xué)生選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材,并能充分利用器材來說明,引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)際操作、交流與合作,學(xué)習(xí)有關(guān)的知識與方法.問題的設(shè)置要循序漸進(jìn),有一定的邏輯性和梯度,要符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn).在研究光是會聚還是發(fā)散時,用裝滿茶葉水的大可樂瓶來顯示光路,可引起學(xué)生的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力.
師:請大家看書85頁,了解光心,主光軸等概念.并且上黑板畫出光心、主光軸.請大家看投影(如圖2),這些光線有什么特點(diǎn),經(jīng)過凸透鏡后會怎樣?焦點(diǎn)到透鏡中心的距離叫什么?
生:平行于主光軸;會聚于一點(diǎn),這點(diǎn)就是焦點(diǎn).
師:如何測焦距?給你一個燈泡和一個凸透鏡,你能自制平行光嗎?
師生一起認(rèn)識凸透鏡和凹透鏡的三條特殊光線.
圖2
設(shè)計(jì)思路:學(xué)生通過自學(xué)了解一些透鏡的基本知識點(diǎn),提高其自學(xué)能力,又通過問題串來學(xué)習(xí),焦點(diǎn)—焦距—如何測焦距—如何獲得平行光,逐漸加大難度來提升學(xué)生的思維水平.最后學(xué)習(xí)凸透鏡和凹透鏡的三條特殊光線,既有推理,也有實(shí)驗(yàn)展示,還有學(xué)生作圖,逐漸升華.學(xué)習(xí)經(jīng)過光心的光線方向是否變化時直接用激光演示儀,旋轉(zhuǎn)透鏡明顯發(fā)現(xiàn)經(jīng)過光心的光線方向不變,引導(dǎo)學(xué)生思考得出結(jié)論.學(xué)生通過了解別人作圖或回答是否正確,也起到了鞏固知識、提升能力的目的.
師:透鏡可以是有機(jī)玻璃、水晶、石英、樹脂材料等制成,冰能制成透鏡嗎?能會聚光線嗎?播放視頻(冰能會聚光線嗎?)
師:冰能會聚光線,它是什么透鏡?
生:凸透鏡.
師:冰能制成透鏡,水能成為透鏡嗎?下面同學(xué)來試一試水能不能做成透鏡,并且辨別是什么透鏡?
水膜透鏡:用回形針繞成一個內(nèi)徑為3mm的圓環(huán),將圓環(huán)在清水中浸一下取出,布滿圓環(huán)的水膜猶如一個透鏡,試用簡易方法來辨別它是凸透鏡還是凹透鏡?輕輕甩去少量水后呢?
設(shè)計(jì)思路:可以根據(jù)時間決定是否請學(xué)生上臺展示,學(xué)生通過冰透鏡、水透鏡更加了解透鏡,并經(jīng)歷辨別水膜透鏡是凸透鏡還是凹透鏡的過程,可加深理解前面所學(xué)內(nèi)容,并通過討論幾種方法的優(yōu)劣得到最佳方案.借助討論,使學(xué)生逐漸具有評估探究過程和探究結(jié)果的意識,并嘗試改進(jìn)探究方案.
師:裝水的圓形魚缸會不會點(diǎn)燃窗簾?(觀看視頻)
設(shè)計(jì)思路:通過觀看實(shí)驗(yàn)視頻總結(jié)規(guī)律,并和實(shí)物進(jìn)行比較.這段視頻是從中央十套的“原來如此”節(jié)目中節(jié)選的,也讓學(xué)生關(guān)注生活,關(guān)注科技.而且通過觀看視頻可以提示學(xué)生在野外不能隨意丟棄裝水的飲料瓶,有些積水的地方也會易發(fā)火災(zāi)等,培養(yǎng)學(xué)生愛護(hù)壞境,防止火災(zāi)從小事做起的意識.
本課教學(xué)的策略是通過模擬兩種圣火點(diǎn)燃方式引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,然后讓學(xué)生自己來分類透鏡、探索透鏡成像的特點(diǎn)、對光的作用等,調(diào)動其主動探索的積極性,讓學(xué)生展示自我,相互取長補(bǔ)短,培養(yǎng)語言表達(dá)能力.讓學(xué)生自學(xué)光心、主光軸等知識,培養(yǎng)自學(xué)能力.通過區(qū)分水膜透鏡是什么透鏡,來讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)內(nèi)容來解決問題,借助討論,使學(xué)生逐漸具有評估探究過程和結(jié)果的意識.所選的幾個實(shí)驗(yàn)取材簡單,易操作,學(xué)生在家也可進(jìn)行試驗(yàn),可將課堂進(jìn)行延伸.使教學(xué)更加生動、具體,使物理教學(xué)變化多樣,內(nèi)容豐富充實(shí),學(xué)生把知識學(xué)得更靈活主動,更好地發(fā)揮了以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的作用.此實(shí)驗(yàn)學(xué)生利用裝有茶水的大可樂瓶來顯示光路效果特別明顯,使每個學(xué)生體驗(yàn)到了成功的喜悅.通過實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教給學(xué)生正確的學(xué)習(xí)方法,使學(xué)生有效的掌握知識,全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).
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