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        實驗真優(yōu)化 能力真體現(xiàn)
        ——從凸透鏡成像規(guī)律的兩道新考題說起

        2017-04-12 20:58:58朱玉美
        數(shù)理化解題研究 2017年32期
        關(guān)鍵詞:虛像光屏凸透鏡

        朱玉美

        (江蘇省海門市開發(fā)區(qū)中學(xué) 226100)

        實驗真優(yōu)化能力真體現(xiàn)
        ——從凸透鏡成像規(guī)律的兩道新考題說起

        朱玉美

        (江蘇省海門市開發(fā)區(qū)中學(xué) 226100)

        實驗是一個老生常談的話題,在初中物理教學(xué)過程中的價值更是不言而喻,很多專家、論文、研討都不止一次的強(qiáng)調(diào)實驗的價值和功能.而實際的教學(xué)過程中,很多老師卻不屑一顧,依然沉迷于題海戰(zhàn)術(shù)之中,將實驗隨便應(yīng)付.筆者結(jié)合兩道新的凸透鏡成像規(guī)律的題目來引發(fā)大家的反思與覺醒,希望實驗的價值能進(jìn)一步得到師生的重視,不僅為了考試,更為了分析能力和操作能力的提升.

        實驗;優(yōu)化;能力;凸透鏡

        在2016年的初中物理題海中,我不小心發(fā)現(xiàn)了這么兩道亮點的題目,而這兩道看視普通的凸透鏡成像規(guī)律的題目,卻引發(fā)了我們的思考與反思.

        題目1 (江蘇無錫???小明在進(jìn)行凸透鏡成像規(guī)律的實驗中,將蠟燭放在了凸透鏡的焦點處,他仍然能在光屏中看到倒立放大的實像,而且他透過凸透鏡還能看到正立放大的虛像?這種現(xiàn)象與“蠟燭在焦點處不成像”完全矛盾,請你分析其中的原因?

        題目2 (江蘇海門期末)小明和小華在窗邊用凸透鏡看報紙上的字.當(dāng)他們移動凸透鏡,當(dāng)報紙離凸透鏡20cm時,意外地發(fā)現(xiàn)報紙上居然出現(xiàn)窗外遠(yuǎn)處景物倒立縮小的像,如果此時將報紙放在離此透鏡30cm處,則透過凸透鏡在另一側(cè)觀察報紙,可看到一個( ).

        A.倒立、放大的實像 B.倒立、縮小的實像

        C.正立、放大的虛像 D.正立、縮小的實像

        這兩道看似常規(guī)的題目,出現(xiàn)了以下兩種錯誤,而這些錯誤的出現(xiàn)還包括部分不做實驗的年輕教師.

        錯誤1:很多學(xué)生對題目1中的現(xiàn)象不屑一顧,因為他們從來都沒有在意過這樣一種特殊現(xiàn)象的產(chǎn)生,而這種現(xiàn)象的產(chǎn)生也確實讓很多教師感到迷糊,因為這種現(xiàn)象直接質(zhì)疑了平時的教學(xué)結(jié)論:U=f時,不成像,但是可以在光屏中呈現(xiàn)一個與凸透鏡等大的光斑.而這道題目中不僅不會出現(xiàn)不成像的現(xiàn)象,還出現(xiàn)成倒立放大的實像和正立放大的虛像.這與我們一直強(qiáng)調(diào)的結(jié)論、一直強(qiáng)記的現(xiàn)象背道而馳啊.

        錯誤2:學(xué)生分析,在報紙距凸透鏡20cm處找到像,學(xué)生就認(rèn)為此時的像距v=20cm,而像的特點是倒立縮小的實像,所有f

        鑒于這兩題所生成的錯誤結(jié)論,作為一線教師應(yīng)該反思更多,而這里需要反思的就來自于我們課堂中的必須做的兩個實驗細(xì)節(jié),并由此引發(fā)的思考與反思.

        1.基于導(dǎo)入環(huán)節(jié)的高度重視

        在凸透鏡成像規(guī)律的教學(xué)過程中,蘇科版的教材中提供了一個導(dǎo)入的建議,那就是讓學(xué)生先用凸透鏡看書本上的字,學(xué)生可以看到正立放大的字,稍微遠(yuǎn)離一下書本上的字,此時我們看到正立放大的字比原來更大了點,而用凸透鏡去看原處的景物時,我們發(fā)現(xiàn),我們此時看到的卻是倒立的縮小的像,此時在用一個光屏來承接像的話,我們還可以在光屏中看到一個倒立縮小的實像.這樣的導(dǎo)入環(huán)節(jié)可以很快的幫助學(xué)生打開思維的窗口,他們很容易猜想,凸透鏡成像的特點可能與物距的大小有關(guān).而且在導(dǎo)入后,教師可以做一個有心人,當(dāng)用凸透鏡觀察遠(yuǎn)處的景物的時候,我們可以看到遠(yuǎn)處的樓房在光屏中呈現(xiàn)一個倒立清晰的實像,而此時教室的窗戶的像也成倒立縮小的形式呈現(xiàn)在光屏中.這現(xiàn)象可以為后續(xù)的研究埋下伏筆.其實教師如果做個有心人的話,這個伏筆就告訴學(xué)生,U>10f的時候,V已經(jīng)非常接近與f了.即此時窗戶的像距和遠(yuǎn)處房屋的像距是相等的.

        這個實驗的分析和對比如果在課堂中得到真正的落實的話,我們的學(xué)生就會恍然大悟,而我們在找焦點的時候,會讓太陽光對準(zhǔn)凸透鏡,在光屏的另一邊找到一個最小最亮的點,我們就認(rèn)為這個點是凸透鏡的焦點,這個點到光心的距離為凸透鏡的焦距,而其本質(zhì)是太陽通過凸透鏡成倒立縮小的實像,則個亮點正是太陽的實像,而這個像距是無限的接近焦距,即認(rèn)為是焦距.

        2.基于實驗結(jié)論的真實歸納

        實驗結(jié)論的得出是歸結(jié)于實驗現(xiàn)象而生成的,在實際的教學(xué)過程中,我們不能為了結(jié)論而生硬的將現(xiàn)象與實驗結(jié)論進(jìn)行對接,甚至是焊接.這樣不僅不能讓學(xué)生信服,還會讓學(xué)生在真實的現(xiàn)象和實際的結(jié)論之間發(fā)生徘徊,最終迷失方向.為此,我們要借助實驗實實在在的為學(xué)生呈現(xiàn)實驗現(xiàn)象,并通過分析、對比、實驗進(jìn)行再次歸納和總結(jié).

        教師帶著學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步實驗,繼續(xù)將蠟燭移到一倍焦距處,仔細(xì)看看到底是什么現(xiàn)象?而在實驗的過程中,學(xué)生如果觀察光屏處,學(xué)生確實看到一個非常朦朧的倒立放大的實像,而且總是非常朦朧.而此時并沒有看到一個與凸透鏡等大的光斑,而此時學(xué)生透過凸透鏡觀察蠟燭的燭焰時,學(xué)生不是看不到正立放大的虛像,而是看到一個非常大的正立放大的虛像.這一現(xiàn)象完全與課本或者教材預(yù)設(shè)的結(jié)論相反,這種情況下,書本給成的結(jié)論不會有誤,而我們實際看到的現(xiàn)象也不假,此時,我們就教師就要和學(xué)生一起分析其中的現(xiàn)象.經(jīng)過分析和對比,教材中原先給出的結(jié)論是當(dāng)光源處在焦點處,而燭焰本身不是一個點,而是一個立體的光源,當(dāng)我們把蠟燭放在焦點處時,火焰的中心可能在焦點處,而一部分卻在一倍焦距以外,即成倒立放大的實像,而還有一部分還在焦距以內(nèi),成正立放大的虛像.這樣一來,兩者都不錯.而學(xué)生不僅建立了正確的結(jié)論,而且還加深了對結(jié)論的理解深度,更訓(xùn)練了學(xué)生對事件本身的觀察和分析、對比能力.

        總之,在我們的教學(xué)過程中,我們必須充分還原實驗的每個細(xì)節(jié),讓學(xué)生在實驗中收獲全面而正確的實驗現(xiàn)象,而教師則需要引導(dǎo)學(xué)生去分析實驗現(xiàn)象,并建立全面而正確的實驗規(guī)律,并從建立中提升學(xué)生的觀察、分析、歸納能力.

        [1]王艷.在初中物理課堂教學(xué)中創(chuàng)設(shè)問題情境的探索[J].物理教學(xué),2014(06):42.

        [2]彭孝勇. 基于學(xué)生終身發(fā)展培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)能力[J].物理教學(xué)探討,2014(02):42-44.

        2017-07-01

        朱玉美(1972.03-),女,江蘇省海門市開發(fā)區(qū)中學(xué),一級教師,本科,長期從事初中物理教學(xué)實踐與研究.

        G632

        A

        1008-0333(2017)32-0035-02

        閆久毅]

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