芻議關(guān)于“記憶凸透鏡成像規(guī)律”的三種教學(xué)法

李明晨

【摘要】 ?凸透鏡成像規(guī)律是光學(xué)實驗教學(xué)中的一個重點知識，除了通過實驗得出成像規(guī)律是教學(xué)重點，如何幫助學(xué)生記憶它又成了一個教學(xué)難點。本文整理介紹常用的三種記憶方法：表格記憶法——利用表格對凸透鏡成像規(guī)律進(jìn)行梳理和機(jī)械記憶的方法;作圖記憶法——依據(jù)凸透鏡三條特殊光線作圖輔助記憶凸透鏡成像規(guī)律的方法;模型+口訣記憶法——借助主光軸上凸透鏡基礎(chǔ)模型配合口訣“物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)像近像變小”記憶凸透鏡成像規(guī)律的方法，同時對它們進(jìn)行梳理，優(yōu)劣對比。當(dāng)然，本文著力介紹 “模型+口訣法”，通過對該法的分析梳理和對學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查，得出“模型+口訣記憶法”的優(yōu)越之處。

【關(guān)鍵詞】 ?凸透鏡成像規(guī)律 作圖法 表格法 模型+口訣法

【中圖分類號】 ?G633.7 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】 ?1992-7711（2015）07-075-02

凸透鏡成像規(guī)律是初中物理光學(xué)實驗教學(xué)后的一個重點知識，也是一個難點，很多學(xué)生對凸透鏡的成像規(guī)律記憶模糊、印象不深刻、甚至理解不到位，導(dǎo)致在解決有關(guān)光學(xué)問題時經(jīng)常出錯。對此，本人結(jié)合十多年的教學(xué)經(jīng)驗梳理一下三種記憶凸透鏡成像規(guī)律的方法，并進(jìn)行分析對比，希望能對同行的教學(xué)有所啟發(fā)和幫助。

一、表格記憶法

在常規(guī)的教學(xué)中，我們常在實驗探究活動后用表格對凸透鏡成像規(guī)律進(jìn)行歸納總結(jié)，目前滬科版教材和常見的教輔材料中用的就是這種方法。

【評析】由于表格內(nèi)容較多，且互相之間容易混淆，直觀性不強(qiáng)，也很難用到好的記憶法，更多的是“死記硬背”，時間久了以后容易遺忘。

二、作圖記憶法

利用凸透鏡三條特殊光線中的任意兩條可以進(jìn)行較為精確的作圖，習(xí)慣上我們用平行于主光軸的光線過焦點和經(jīng)過光心的光線（傳播方向不改變）來作圖，這兩條光線經(jīng)凸透鏡折射后如果會相交，說明成的是實像，如果平行就不能成像，如果反向延長線會相交，說明成的是虛像;如果物體在主光軸上方，而像成在主光軸的下方，則像是倒立的，如果像與物一樣在主光軸的上方，則像是正立的;如果像的長度比物短，則像是縮小的，如果像的長度比物長，則像放大的，如果像物一樣長，則是等大的。

焦點用F表示，二倍焦距點用P表示，我們就可以用作圖法作出五種主要的成像情況：

（一）物體在兩倍焦距之外（u>2f）：如圖1，成縮小、倒立的實像

（二）物體在兩倍焦距處（u=2f）：如圖2，成等大，倒立的實像。

（三）一倍焦距和兩倍焦距之間（f

（四）物體在一倍焦距處（u=f）：如圖4，由于兩束出射光線沒有交點，故不成像。

（五）物體在一倍焦距之內(nèi)（u

【評析】此法費時費力，對于作圖不規(guī)范和動作較慢的后進(jìn)生要還原此圖有一定的困難，甚至有可能因為不規(guī)范而得出錯誤的結(jié)論，因此比較適合優(yōu)等生。

三、口訣+模型記憶法

本記憶法需要先在主光軸上建立一倍焦距和二倍焦距的基礎(chǔ)模型（如圖6），然后先記住特殊情況：一倍焦距內(nèi)成正立放大虛像，如圖6中D物體所成的像為D，再理解記憶一倍焦距外成實像的口訣：“二倍焦點分大小，物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)像近像變小”。

（一）理解成靜態(tài)的成像模型

如圖6，我們可以把凸透鏡兩側(cè)一倍焦距到二倍焦距之間的區(qū)域理解成為“近區(qū)”，把二倍焦距之外的區(qū)域理解成為“遠(yuǎn)區(qū)”，則口訣“物近像遠(yuǎn)像變大”可以理解為物體如果在近區(qū)，像就會落在遠(yuǎn)區(qū)，像是放大的（倒立實像），如圖A物體所成的像為A;反之，口訣“物遠(yuǎn)像近像變小”可以理解為物體如果在遠(yuǎn)區(qū)，像就會落在近區(qū)，像是縮小的（倒立實像），如圖C物體所成的像為C;最后推導(dǎo)出，在“近區(qū)”和“遠(yuǎn)區(qū)”的分界點2F點，成等大倒立的實像，如圖B物體所成的像為B.

（二）理解成動態(tài)的成像模型

前提仍然是物體在一倍焦距外，成實像的情況。此時口訣“物近像遠(yuǎn)像變大”可以理解為當(dāng)物體靠近焦點F時，如圖C→A，像就會遠(yuǎn)離另一側(cè)的焦點F，如圖C→A，由此還可以推導(dǎo)出像與物體的移動方向是相同的;同理，口訣“物遠(yuǎn)像近像變小”可以理解為當(dāng)物體遠(yuǎn)離焦點F時，如圖A→C，像就會靠近另一側(cè)的焦點F，如圖A→C.

注意點：無論是靜態(tài)成像模型還是動態(tài)成像模型，本口訣使用的前提都是物體在一倍焦距外，因此可以把一倍焦距內(nèi)成像情況作為特例先記住。

【評析】“模型+口訣法”是筆者從教十幾年來逐漸摸索和偏愛的一種方法。本人曾經(jīng)在所任教的4個班中同時教授這三種記憶法，且每個班的講授順序隨機(jī)，之后對學(xué)生進(jìn)行“你認(rèn)為哪種方法更好理解，更容易記??？”的問卷調(diào)查，結(jié)果顯示有92%的學(xué)生選擇“模型+口訣法”。我想，學(xué)生之所以對此法情有獨鐘，就是因為它結(jié)合了口訣記憶的朗朗上口、容易記憶和模型法的直觀，又運用到聯(lián)想記憶法原理，易于理解和記住。

總之，在實際的教學(xué)過程中，筆者發(fā)現(xiàn)自己做學(xué)生時，老師教的是第二種畫圖記憶法，不容易記住，因此每次要用的考試之前，都的正兒八經(jīng)的重新畫一遍才能勉強(qiáng)記住，效率較低;本人初為人師的時候，覺得畫圖法太麻煩，就直接沿用課本的表格法，結(jié)果由于沒有聯(lián)想記憶點，時間久了，學(xué)生也記不住，免不了每次考前死記硬背，掌握效果不佳;后來，通過不斷摸索和對比，最終選擇了“模型+口訣法”，它符合學(xué)生的身心發(fā)展特點，受到學(xué)生的歡迎，同時有效提高了教學(xué)效率。

[ 參 ?考 ?文 ?獻(xiàn) ]

[1]楊燕玲.用作圖法解析凸透鏡成像規(guī)律.中學(xué)理科·初中版[J].2008，（08）：20-21.

[2]劉慶云.凸透鏡成像規(guī)律的難點突破——模型法+口訣法.劉慶云名師工作室網(wǎng)站.2011.10.05.

[3]王先忠.凸透鏡成像規(guī)律的口訣學(xué)習(xí)法.試題與研究：新課程論壇[J]2008，（21）：62-63.