《透鏡》的教學(xué)設(shè)計思路

(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)知識可以進一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.讓學(xué)生多實驗，多觀察，在感性認識的基礎(chǔ)上進一步上升到理性認識，學(xué)習(xí)效率會更高.本課是通過實驗、視頻、光路圖、推理等活動方式實施教學(xué)的.

1 引入新課

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年柏林奧運會恢復(fù)圣火點燃以來，圣火的采集都備受關(guān)注.今天，我們來觀看同學(xué)們模擬的圣火點燃儀式(如圖1).播放兩種模擬圣火的點燃視頻(第一段：是凹面鏡會聚太陽光點燃火柴，第二段：是凸透鏡會聚太陽光點燃火柴)，這兩種點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)生的認知沖突，從而引入課題.

2 辨別透鏡

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，增強學(xué)生關(guān)于透鏡的感性認識，讓學(xué)生經(jīng)歷透鏡分類的過程，體驗探究方法.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)慣和嚴謹?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，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.

3 探究透鏡的作用

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，還需要進行實驗.現(xiàn)有強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：只憑這一次實驗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)計實驗來繼續(xù)探究.

學(xué)生利用器材進行各種設(shè)計和實驗，請了幾組學(xué)生上臺展示自己的實驗.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)生在室外體驗兩種不同透鏡對太陽光的作用)，讓學(xué)生選擇適當(dāng)?shù)膶嶒炂鞑模⒛艹浞掷闷鞑膩碚f明，引導(dǎo)學(xué)生通過實際操作、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，有一定的邏輯性和梯度，要符合學(xué)生的認知特點.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，經(jīng)過凸透鏡后會怎樣？焦點到透鏡中心的距離叫什么？

生：平行于主光軸；會聚于一點，這點就是焦點.

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？

師生一起認識凸透鏡和凹透鏡的三條特殊光線.

圖2

設(shè)計思路：學(xué)生通過自學(xué)了解一些透鏡的基本知識點，提高其自學(xué)能力，又通過問題串來學(xué)習(xí)，焦點—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，也有實驗展示，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.

4 研究生活中的透鏡

師：透鏡可以是有機玻璃、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，并嘗試改進探究方案.

師：裝水的圓形魚缸會不會點燃窗簾？(觀看視頻)

設(shè)計思路：通過觀看實驗視頻總結(jié)規(guī)律，并和實物進行比較.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)生愛護壞境，防止火災(zāi)從小事做起的意識.

5 小結(jié)

本課教學(xué)的策略是通過模擬兩種圣火點燃方式引發(fā)學(xué)生的認知沖突，然后讓學(xué)生自己來分類透鏡、探索透鏡成像的特點、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，相互取長補短，培養(yǎng)語言表達能力.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.所選的幾個實驗取材簡單，易操作，學(xué)生在家也可進行試驗，可將課堂進行延伸.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,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.此實驗學(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)生體驗到了成功的喜悅.通過實驗可以激發(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).

參考文獻：

[1] 朱俊中.透鏡教學(xué)應(yīng)注意兩種觀察結(jié)果的差別 [J].物理教師, 2011,(4).

[2]劉忠超.淺談初中物理透鏡教學(xué)[J].時代教育，2009，(8).

[3] 楊付生.走出觀察范圍的誤區(qū)[J].物理教師， 2002，(2).