陳耿炎

(廣東省深圳市龍崗區(qū)橫崗中心學(xué)校，廣東 深圳 518115)

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“透鏡”教學(xué)案例分析

陳耿炎

(廣東省深圳市龍崗區(qū)橫崗中心學(xué)校，廣東 深圳 518115)

本文以“透鏡”的創(chuàng)新設(shè)計(jì)為例，在課前師生共同制作冰透鏡，錄制“冰透鏡向日取火”微視頻；在課中，將演示實(shí)驗(yàn)和探究實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，讓學(xué)生在收獲知識(shí)的同時(shí)，動(dòng)手能力、合作交流能力和探究能力等也得到培養(yǎng)；同時(shí)，將“近視眼鏡片、遠(yuǎn)視眼鏡片”和“礦泉水瓶導(dǎo)致森林火災(zāi)”等融入課堂，做到“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”.

透鏡;探究；教學(xué)案例

物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，筆者在“透鏡”的教學(xué)設(shè)計(jì)中，以創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，取得了較好的教學(xué)效果.

1 冰透鏡向日取火

為了能夠一開(kāi)始就把學(xué)生的注意力集中到課堂上，筆者用“冰透鏡向日取火”導(dǎo)入新課.首先，讓學(xué)生充分參與到活動(dòng)中來(lái)，請(qǐng)同學(xué)與教師一起動(dòng)手制作冰透鏡.為了讓學(xué)生直觀感受到凸透鏡與凹透鏡中間與邊緣的厚薄區(qū)別，需為每個(gè)學(xué)生準(zhǔn)備一個(gè)凸透鏡和一個(gè)凹透鏡.為了方便全班學(xué)生觀看凸透鏡和凹透鏡的光心和主光軸，利用卡紙、雙面膠和刻度尺，在卡紙上粘上凸透鏡和凹透鏡，并標(biāo)出對(duì)應(yīng)的光心和主光軸.為了探究透鏡對(duì)光線的作用，準(zhǔn)備手電筒、燈泡、大凸透鏡、大凹透鏡和貼有黑色紙的小木板光屏.同時(shí)，制作兩套激光光源：一套為三支相互不平行的激光筆組成的光源，一套為四支相互平行的激光筆組成的光源.考慮到本實(shí)驗(yàn)不能在課堂上演示，應(yīng)將冰透鏡向日取火的過(guò)程拍成微視頻.

教學(xué)片斷一：導(dǎo)入新課——冰透鏡向日取火

師：同學(xué)們，我們都知道冰在太陽(yáng)底下可以融化成水，但是老師卻可以利用冰在太陽(yáng)底下取火？你們信不信？

生：不信.怎么可能？

師：今天，我給大家?guī)?lái)一個(gè)驚喜，請(qǐng)觀看視頻.

師：剛才那個(gè)演示，我們不難發(fā)現(xiàn)：光可以透過(guò)冰塊，發(fā)生折射，照射到紙上，點(diǎn)燃紙張.其中的奧妙，就是我們這節(jié)課要學(xué)習(xí)的“透鏡”.

教學(xué)片斷二：學(xué)生體驗(yàn)，引出凸透鏡和凹透鏡

師：同學(xué)們，每個(gè)人桌上都有兩個(gè)透鏡，請(qǐng)大家找出它們的不同點(diǎn).

生：一個(gè)是中間厚點(diǎn)，一個(gè)是邊緣厚點(diǎn).

師：在物理學(xué)上，中間厚、邊緣薄的透鏡叫做凸透鏡，中間薄、邊緣厚的透鏡叫做凹透鏡.

師：同學(xué)們?cè)谀睦镆?jiàn)過(guò)透鏡？

生：近視眼鏡.

生：我爺爺?shù)睦匣ㄑ坨R.

師：那近視眼戴的是哪種透鏡？

生：凹透鏡.

師：那老人戴的遠(yuǎn)視眼鏡片是……

生：凸透鏡.

師：為什么近視眼要戴凹透鏡，遠(yuǎn)視眼要戴凸透鏡？

生：因?yàn)樗鼈儗?duì)光的作用效果不同.

教學(xué)片斷三：演示實(shí)驗(yàn)——初步探究透鏡對(duì)光的作用

師：現(xiàn)在，我手上有一只手電筒，照著光屏，大家會(huì)看到一個(gè)……

生：光斑.

師：對(duì)，有一個(gè)光斑，那如果現(xiàn)在我在手電筒和光屏中間放一個(gè)凸透鏡，光斑會(huì)有什么變化？

生齊：光斑變小，變亮了.

師：這表明凸透鏡對(duì)光有……

生齊：會(huì)聚作用.

師：如果我把凸透鏡換成凹透鏡，光斑又會(huì)發(fā)生什么變化？

生齊：光斑變大，變暗了.

師：這表明凹透鏡對(duì)光有……

生齊：發(fā)散作用.

教學(xué)片斷四：“師生共舞”，深入探究凸透鏡對(duì)光的作用

師：現(xiàn)在，我們進(jìn)一步深入探究光對(duì)透鏡的作用.先研究凸透鏡，首先，讓三束光雜亂無(wú)章地射向凸透鏡.觀察到什么現(xiàn)象？

生：三束光會(huì)聚而出.

師：讓三束不與主光軸平行的平行光射向凸透鏡，會(huì)出現(xiàn)什么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？

生：三束光會(huì)聚并有三個(gè)交點(diǎn).

師：調(diào)整三束平行光的位置，讓它們與主光軸平行，再次射向凸透鏡，又會(huì)出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象？

生：三束光會(huì)聚在一個(gè)點(diǎn)上，(教師稍作暗示)且這個(gè)點(diǎn)在主光軸上.

師：如果有第四束這樣的平行光經(jīng)過(guò)凸透鏡后，會(huì)不會(huì)過(guò)這個(gè)點(diǎn)？

生：會(huì).

師：那我們一起來(lái)看看.

師生共同總結(jié)：平行于主光軸的光經(jīng)凸透鏡后都會(huì)相交于主光軸上一點(diǎn)，物理學(xué)上把這個(gè)點(diǎn)叫做焦點(diǎn)，而焦點(diǎn)到光心的距離叫做焦距.

師：如果讓光通過(guò)焦點(diǎn)射向凸透鏡，光會(huì)怎樣射出呢？

生：平行于主光軸，因?yàn)楣饴房赡?

師：究竟是不是這樣？(邊講邊演示)沒(méi)錯(cuò)，從焦點(diǎn)出發(fā)的光經(jīng)過(guò)凸透鏡后，確實(shí)平行于主光軸.因此，假如現(xiàn)在只有一個(gè)燈泡和一個(gè)凸透鏡，但要用到平行光，怎么辦？

生：把燈泡放在凸透鏡的焦點(diǎn)上.

師：看看手里的凸透鏡，你們看到焦點(diǎn)了嗎？

生：沒(méi)有.

師：那應(yīng)該怎么確定它的焦點(diǎn)和焦距？請(qǐng)?jiān)谛〗M內(nèi)討論.

請(qǐng)準(zhǔn)備好的小組派代表上臺(tái)展示自己的成果.

生(邊說(shuō)邊演示)：讓燈泡發(fā)出的光照射到凸透鏡，用光屏承接最小、最亮的光斑就是焦點(diǎn)，測(cè)量光斑到透鏡的距離即為焦距.

教學(xué)片斷五：以學(xué)生為主體，深入探究凹透鏡對(duì)光的作用

師：請(qǐng)各小組討論，確定探究凹透鏡對(duì)光的作用方案.

生(邊說(shuō)邊演示)：類比前面探究凸透鏡對(duì)光的作用實(shí)驗(yàn)，分成三個(gè)步驟.

(1) 讓光束雜亂無(wú)章地射向凸透鏡，可以看到：光都發(fā)散而出.

(2) 讓三束不與主光軸平行的平行光射向凹透鏡，可以發(fā)現(xiàn)：三束光都是發(fā)散而出.

(3) 讓三束與主光軸平行的平行光射向凹透鏡，可以看到：三束光發(fā)散而出，且這三束光的反向延長(zhǎng)線在主光軸上有一個(gè)交點(diǎn).

2 教學(xué)思考

本節(jié)課一開(kāi)始以“冰透鏡向日取火”導(dǎo)入新課，由于該微視頻是師生共同在課前準(zhǔn)備的，特別是冰透鏡是師生自己動(dòng)手制作的，一下子把學(xué)生的注意力集中到課堂上，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.

2.1 演示實(shí)驗(yàn)與探究實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，充分發(fā)揮教師主導(dǎo)和學(xué)生主體作用

本節(jié)課設(shè)計(jì)了多個(gè)實(shí)驗(yàn)，既有教師的演示實(shí)驗(yàn)，也有學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn).演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，讓學(xué)生直觀地感受到凸透鏡和凹透鏡對(duì)光的作用效果，也為后續(xù)深入探究透鏡對(duì)光的作用埋下伏筆.接著，通過(guò)師生互動(dòng)，一起探究凸透鏡對(duì)光的作用.最后，學(xué)生通過(guò)小組合作討論，設(shè)計(jì)多個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，并讓小組上臺(tái)展示自己的成果，使學(xué)生投入到真實(shí)的情境中去，在親自動(dòng)手做的實(shí)踐過(guò)程中學(xué)習(xí)知識(shí)、掌握科學(xué)的方法，逐漸培養(yǎng)他們解決問(wèn)題和交流合作的能力，真正做到讓學(xué)生“做中學(xué)”.

2.2 以知識(shí)為線索，培養(yǎng)學(xué)生多種能力

本節(jié)課的具體教學(xué)流程如圖1所示.

在課堂教學(xué)中充分讓學(xué)生展示自我，取長(zhǎng)補(bǔ)短.同時(shí)，讓學(xué)生自學(xué)“光心”和“主光軸”等知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和語(yǔ)言表達(dá)能力.同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生在家嘗試制作冰透鏡，以延伸課堂，使學(xué)生學(xué)得更靈活主動(dòng).在教學(xué)過(guò)程中，筆者重視學(xué)生通過(guò)合作交流確定實(shí)驗(yàn)方案，并上臺(tái)分享成果，以此培養(yǎng)學(xué)生的合作和探究能力，也更好地發(fā)揮“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的作用，讓學(xué)生體驗(yàn)成功的喜悅.因此，本節(jié)課教學(xué)方式多樣，讓學(xué)生在收獲知識(shí)的同時(shí)，科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力也得到了培養(yǎng)，有效地落實(shí)知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感、態(tài)度與價(jià)值觀的三維目標(biāo).

圖1

2.3 關(guān)注物理與生活、社會(huì)的聯(lián)系

本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的新課程教學(xué)理念.

利用冰塊制作成冰透鏡，用“向日取火”導(dǎo)入新課，讓學(xué)生知道物理現(xiàn)象在生活中廣泛存在.利用生活中常見(jiàn)的近視眼鏡片和遠(yuǎn)視眼鏡片講授透鏡，讓學(xué)生知道透鏡廣泛應(yīng)用于生活，感悟物理知識(shí)就在自己的生活當(dāng)中.最后，利用“礦泉水瓶導(dǎo)致森林火災(zāi)”回歸到社會(huì)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，并在現(xiàn)實(shí)生活中，做一個(gè)文明的公民.

[1] 燕翼翔.《透鏡》的教學(xué)設(shè)計(jì)思路[M].物理之友,2014,30(4).

[2] 盧天宇.鋼鐵是怎樣煉成的——《金屬的利用與保護(hù)》第1課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)新案例[M].化學(xué)教與學(xué),2014,(2).