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        厚積薄發(fā)環(huán)環(huán)相扣先漁后魚

        2016-12-03 20:55:05孫云華
        理科考試研究·初中 2016年11期
        關(guān)鍵詞:探究實(shí)驗(yàn)教師

        孫云華

        探究凸透鏡成像規(guī)律是光學(xué)部分的重點(diǎn)內(nèi)容,

        應(yīng)該在學(xué)生對(duì)生活中常用的透鏡及其成像情況具備一定認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,用探究的方法得到規(guī)律.教師在第一課時(shí)一般采用學(xué)生自主合作的探究實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行教學(xué),為學(xué)生提供大量感性資料,減輕學(xué)生抽象思維難度,在接下來課時(shí)中教師再評(píng)述、小結(jié)、鞏固.但在實(shí)際的教學(xué)中有些教師為了省時(shí)省事只做演示實(shí)驗(yàn),有些教師也使用探究式教學(xué),但引導(dǎo)不當(dāng),最后只能一手包辦說出規(guī)律,失去探究實(shí)驗(yàn)的意義.這樣的過程不僅沒能讓學(xué)生體會(huì)到用探究方式獲得知識(shí)的愉悅,而且還失去了培養(yǎng)學(xué)生觀察、動(dòng)手、分析、歸納能力的機(jī)會(huì),一遇到實(shí)際問題就會(huì)感到力不從心,產(chǎn)生對(duì)物理學(xué)科的畏難心理,學(xué)習(xí)熱情大打折扣.為解決這一問題,筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,總結(jié)出了以下幾點(diǎn)心得.

        一、充分的知識(shí)技能準(zhǔn)備

        本節(jié)探究課學(xué)生面臨著以下困難:(1)實(shí)驗(yàn)探究涉及到的物理名詞多,如對(duì)焦距、物距、像距,實(shí)像、虛像,放大、縮小這些物理名詞的理解;(2)實(shí)驗(yàn)操作要求高,要找到各種像應(yīng)調(diào)整什么,如何調(diào)整,學(xué)生感到盲目;(3)凸透鏡成像的規(guī)律復(fù)雜,在不同的物距條件下所成像的性質(zhì)不同.

        為能順利完成教學(xué),課前教師要為學(xué)生做好充分的知識(shí)技能準(zhǔn)備.

        1.重視小孔成像規(guī)律的探究

        在光的直線傳播中學(xué)生已經(jīng)接觸到了小孔成像,教師要和學(xué)生一起做好這個(gè)探究實(shí)驗(yàn),把以下幾個(gè)方面做到位:(1)結(jié)合做光路圖的方法讓學(xué)生理解小孔成像的原理和規(guī)律;(2)通過這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)建立一些探究、描述成像性質(zhì)的概念,如物距、像距、實(shí)像、放大、縮小、正立、倒立等.知道實(shí)像是由真實(shí)光線會(huì)聚而成,能在光屏上呈現(xiàn)的像.理解放大、縮小、正立、倒立是像以物為參照物比較而得,特別要將放大、縮小和變大、變小區(qū)分(變大、變小是像以原來的像為參照物比較而得).認(rèn)識(shí)到實(shí)像是倒立的.(3)學(xué)會(huì)用光屏接收實(shí)像并且如何將其調(diào)到最清晰,以及如何測(cè)量物距、像距.

        2.做好平面鏡成像規(guī)律的探究

        平面鏡成像是光的反射形成的虛像.學(xué)生第一次了解虛像的概念,虛像是由發(fā)散光線的反向延長線會(huì)聚而成,無法在光屏上呈現(xiàn),只能用眼睛觀察.認(rèn)識(shí)到平面鏡的虛像是正立的.

        3.讓學(xué)生用凸透鏡進(jìn)行課前預(yù)探究,形成初步感性認(rèn)識(shí)

        學(xué)生對(duì)凸透鏡成像沒有感性認(rèn)識(shí),讓他們直接探究凸透鏡成像規(guī)律,學(xué)生往往不知道探究什么,從哪里開始探究.課前教師應(yīng)該把凸透鏡發(fā)給學(xué)生讓他們看一看、做一做,認(rèn)識(shí)到放大鏡屬于凸透鏡,凸透鏡不總是成放大的正立像,還能成放大的倒立像、縮小的倒立像,使學(xué)生對(duì)凸透鏡能成不同的像有感性認(rèn)識(shí),并且意識(shí)到這和物距有關(guān),從而便于找到探究實(shí)驗(yàn)的方向.

        二、精彩的情境引入

        俗話說:良好的開端,成功的一半.部分學(xué)生由于預(yù)習(xí)不充分,不知道該實(shí)驗(yàn)的目的和具體內(nèi)容,必須有明確而生動(dòng)的引入才能達(dá)到良好的教學(xué)效果.探究前可以先結(jié)合PPT展示光路圖復(fù)習(xí)小孔成像、平面鏡成像,學(xué)生知道它們分別是光的直線傳播、光的反射成像,因勢(shì)利導(dǎo)提出問題:光通過凸透鏡發(fā)生折射能否成像呢?再讓學(xué)生用凸透鏡看書上的字,透過凸透鏡可以看到正立放大的像.再問:凸透鏡只能將物體放大嗎?再讓學(xué)生手握凸透鏡并伸直手臂透過透鏡以觀察投影屏幕上的字,在學(xué)生意外發(fā)現(xiàn)他們所看到的竟然是倒立、縮小的字.再問:除了剛才兩種情況,凸透鏡還能成其他性質(zhì)的像嗎?凸透鏡成不同性質(zhì)像可能是什么因素改變引起的?(學(xué)生很容易意識(shí)到凸透鏡成不同的像可能與物體到凸透鏡的距離有關(guān)).這一連串的提問和活動(dòng)不僅有效加深了學(xué)生對(duì)凸透鏡能成多種性質(zhì)像的記憶,強(qiáng)烈激發(fā)了他們對(duì)凸透鏡的探究欲望,也為下面的實(shí)驗(yàn)探究明確了方向(即改變物距,找到各種性質(zhì)的像并記錄,分析并總結(jié)出規(guī)律).教師設(shè)計(jì)的問題目的明確,環(huán)環(huán)相扣,能引發(fā)學(xué)生的思考,研究過程也就水到渠成了.

        三、有效地指導(dǎo)示范

        探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,大部分學(xué)校目前所用的器材都是光具座、蠟燭、凸透鏡、光屏、火柴等,光具座長度一般是90 cm.為便于學(xué)生理解和操作,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)幫助學(xué)生解決以下問題:

        1.實(shí)驗(yàn)器材的介紹

        (1)物體是什么?為什么選擇燭焰?(燭焰是強(qiáng)光源,像亮度高,易于觀察;燭焰上下不對(duì)稱便于比較像的正倒)

        (2)光屏的作用是什么?(接收實(shí)像)(3)利用什么器材測(cè)量物距、像距?(利用光具座).

        2.操作技能的指導(dǎo)

        (1)如何組裝各個(gè)光學(xué)原件?(凸透鏡固定在中間40 cm的坐標(biāo)處,螺絲擰緊保持凸透鏡位置不變,坐標(biāo)取整,便于計(jì)算.蠟燭安裝在凸透鏡左側(cè)的滑塊上,光屏安裝在凸透鏡右側(cè)滑塊上,光屏需來回移動(dòng)調(diào)節(jié),右手在右側(cè)操作較方便.)(2)如何正確測(cè)量物距、像距?(物距、像距是物、像到凸透鏡光心的距離,應(yīng)是二者坐標(biāo)之差,而不是物體、像對(duì)應(yīng)的坐標(biāo),老師可用PPT示范,讓學(xué)生練習(xí)讀出物距、像距.)(3)如何使像呈現(xiàn)在光屏中央?(調(diào)節(jié)燭焰的中心、凸透鏡的光心、光屏的中心,使它們?cè)谕桓叨?)(4)如何改變物距?(由遠(yuǎn)到近改變物距,不易遺漏成像情況,便于總結(jié)規(guī)律.)(5)如何在光屏找到清晰的像?(光屏要來回移動(dòng)直到像最清晰.)

        四、合理的探究模式

        整個(gè)探究過程中存在著一對(duì)矛盾:教師的引導(dǎo)過多,留給學(xué)生思考、自主探究的機(jī)會(huì)比較少,但是全部放手讓學(xué)生探究,學(xué)生由于基本知識(shí)與技能的缺失,無意義地消耗了時(shí)間和精力.對(duì)此筆者認(rèn)為老師們可以通過教學(xué)實(shí)際采用不同處理方法.

        1.從課堂時(shí)間角度考慮

        (1)將學(xué)生分組按指定要求得結(jié)論.例如凸透鏡成實(shí)像時(shí),一半學(xué)生探究倒立、放大的實(shí)像,另一半學(xué)生探究倒立、縮小的實(shí)像,這種做法可以節(jié)省時(shí)間,歸納完整規(guī)律;

        (2)讓學(xué)生經(jīng)歷完整的探究過程,先將現(xiàn)象觀察清楚,得出正確數(shù)據(jù),再總結(jié)規(guī)律,如果時(shí)間不夠,規(guī)律的總結(jié)深化可放到下一節(jié)課中.

        2.從學(xué)生角度考慮

        (1)如果學(xué)生的基礎(chǔ)好一些,可以實(shí)行完全開放的探究形式,允許學(xué)生在活動(dòng)中犯錯(cuò)誤,走彎路,加深對(duì)探究過程的理解和研究方法的掌握;

        (2)如果學(xué)生的基礎(chǔ)差一些,采用“半開放式探究”.課前設(shè)計(jì)好周密實(shí)驗(yàn)方案,預(yù)先幫學(xué)生繪制好相關(guān)圖表,引領(lǐng)學(xué)生按設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn).為便于分析數(shù)據(jù),探究前讓學(xué)生先固定凸透鏡,再用筆標(biāo)出凸透鏡兩側(cè)的一倍、兩倍焦距的位置,確定好范圍,為總結(jié)規(guī)律布設(shè)臺(tái)階.

        五、多樣的輔助手段

        對(duì)學(xué)生而言,如果僅憑感性印象和傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,很難對(duì)成像原理及整個(gè)變化過程有一個(gè)系統(tǒng)的理解和記憶,因此還要借助多樣的手段來輔助教學(xué).

        1.用flash動(dòng)畫向?qū)W生展示凸透鏡成像的連續(xù)變化規(guī)律,使學(xué)生初步通過凸透鏡成像光路圖認(rèn)識(shí)到物近像遠(yuǎn)像變大,兩倍焦距是放大實(shí)像和縮小實(shí)像的分界點(diǎn),焦點(diǎn)是成虛實(shí)像的分界點(diǎn),什么是實(shí)像?什么是虛像?當(dāng)物體逐漸靠近凸透鏡時(shí),入射光線逐漸發(fā)散,折射光線也隨之發(fā)散,會(huì)聚成的像也離凸透鏡越遠(yuǎn),實(shí)像越大.物體在兩倍焦距外時(shí),像在另一側(cè)一倍焦距和兩倍焦距間,用幾何知識(shí)很容易得出是倒立、縮小的實(shí)像.同理可以分析說明倒立、等大的實(shí)像和倒立、放大的實(shí)像,說明兩倍焦距是放大實(shí)像和縮小實(shí)像的分界點(diǎn).當(dāng)物體在一倍焦距內(nèi)時(shí),折射光線發(fā)散開了,無法正向會(huì)聚成實(shí)像,但能反向會(huì)聚成正立,放大的虛像 ,所以這時(shí)光屏接收不到,但眼睛看得到.當(dāng)物體在一倍焦距上時(shí),折射光線互相平行,無法成像,說明一倍焦距是實(shí)像和虛像的分界點(diǎn).

        2.凸透鏡成像與小孔成像、平面鏡成像做對(duì)比.凸透鏡成像與小孔成像的比較:當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí),根據(jù)像距與物距的大小關(guān)系可以確定成像的性質(zhì),這與小孔成像現(xiàn)象相同(像距小于物距時(shí),成倒立、縮小的實(shí)像;像距大于物距時(shí),成倒立、放大的實(shí)像;像距等于物距時(shí),成倒立、等大的實(shí)像).凸透鏡成像與平面鏡成像的比較:虛像是正立的,光屏接收不到,但眼睛看得到.

        3.用自制磁性箭頭展示成像規(guī)律.課前,教師在黑板上畫好凸透鏡符號(hào),畫出主光軸,標(biāo)出一倍焦距處和兩倍焦距處.用大小不同的自制磁性箭頭表示物體和像.教師擺好物體,讓學(xué)生根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律把符合要求的磁性箭頭貼到黑板上的主光軸上,并說出對(duì)應(yīng)的成像規(guī)律.這種方法寓教于樂,學(xué)生積極性高.

        總之對(duì)于凸透鏡成像規(guī)律教學(xué),教者應(yīng)有全局思想,從總體上把握前后概念、規(guī)律之間的聯(lián)系,使學(xué)生在課堂探究時(shí)不必為一些概念花費(fèi)較多的時(shí)間,在教師合理高效的引導(dǎo)下學(xué)生集中時(shí)間和精力去經(jīng)歷探究的各個(gè)環(huán)節(jié).教師應(yīng)重視教學(xué)策略的研究,教學(xué)的重點(diǎn)不在于知識(shí)的完整性和深度,而在于科學(xué)研究方法的滲透和引導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生觀察動(dòng)手的能力、分析解決問題的能力、交流合作的能力.

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