引導(dǎo)學(xué)生探究凸透鏡成像規(guī)律策略解析

貝婧一

摘?要：初中物理規(guī)律主要是由學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)探究來認(rèn)識(shí)的。在此過程中，教師應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生真正成為探究的主體。本文闡述了引導(dǎo)學(xué)生探究凸透鏡成像規(guī)律的策略和具體過程，以期為廣大物理教育同仁提供有益參考。

關(guān)鍵詞：規(guī)律探究;實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)策略;思維發(fā)展

中圖分類號(hào)：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?文章編號(hào)：1992-7711（2020）13-095-2

物理學(xué)是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，初中物理更是主要由觀察生活中的現(xiàn)象和探究實(shí)驗(yàn)組成，在初中實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)的主要目的分為以下幾種：一是通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證已有經(jīng)驗(yàn)或現(xiàn)象;二是通過實(shí)驗(yàn)得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，例如多次測量得出物體的長度等等;三是通過實(shí)驗(yàn)得出一個(gè)普遍規(guī)律。三種實(shí)驗(yàn)教學(xué)中以第三種的目的最為常見，同時(shí)實(shí)驗(yàn)規(guī)律的探究也是初中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)，上好一堂探究規(guī)律課不僅可以提高學(xué)生的動(dòng)手能力，還能提高學(xué)生的思維能力、合作能力、歸納總結(jié)能力等，筆者以《探究凸透鏡成像規(guī)律》一課教學(xué)為例，談?wù)劸唧w的做法。

一、重視已有經(jīng)驗(yàn)，引發(fā)學(xué)生思考

生活中處處存在著物理現(xiàn)象，但是對(duì)學(xué)生來說他們可能并不認(rèn)為這是物理現(xiàn)象，他們會(huì)覺得這只是生活常識(shí)。此時(shí)，我們可以利用學(xué)生熟悉的生活情境引導(dǎo)學(xué)生思考問題，甚至可以用一些物理現(xiàn)象來顛覆學(xué)生認(rèn)知，讓他們產(chǎn)生思維沖突，從而對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行更深的思考和理解，引發(fā)他們對(duì)物理的興趣。在本節(jié)內(nèi)容的開始，教師沒有采用一般的講授或者是直接拿一個(gè)凸透鏡讓學(xué)生進(jìn)行探究，而是利用生活中的透鏡——裝水的水杯，再次探究透過水杯看書本上的字，引導(dǎo)學(xué)生思考問題，利用學(xué)生熟悉的生活情景，引發(fā)學(xué)生思考。

教學(xué)片段1?再次感知透過水杯看書本上的字

教師：透過水杯看書本上的字，我們看到的字是什么樣的？

學(xué)生：正立放大的。

教師：說明水杯是一個(gè)凸透鏡，現(xiàn)在老師想問問你們，是不是只能看到正立放大的字呢？

學(xué)生討論。

學(xué)生：不一定。

教師：請(qǐng)同學(xué)們?cè)囋嚳础?/p>

設(shè)計(jì)意圖：在原先已有認(rèn)知基礎(chǔ)上，再一次深入挖掘，使學(xué)生在重溫舊知識(shí)的同時(shí)為新知識(shí)的學(xué)習(xí)進(jìn)行鋪墊。通過問題情景和實(shí)驗(yàn)再探究，可以讓學(xué)生有充分的體驗(yàn)，從而引出凸透鏡可以成不同的像，為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)做思路準(zhǔn)備。

二、重視實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，促進(jìn)思維發(fā)展

科學(xué)探究的第一步是提出問題，有了問題，才會(huì)為了解決問題進(jìn)行思考。在生活中，學(xué)生們往往只關(guān)注表面的現(xiàn)象特點(diǎn)，但是對(duì)于現(xiàn)象產(chǎn)生的原因或者解釋缺乏深入的思考，這就需要教師去引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考的。初中物理學(xué)習(xí)的主要特點(diǎn)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)更是實(shí)驗(yàn)課的重要組成部分，現(xiàn)在教材上的實(shí)驗(yàn)多為探究實(shí)驗(yàn)。何為探究，就是學(xué)生自己去尋找現(xiàn)象，在尋找實(shí)驗(yàn)結(jié)果的過程中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，一步步走向成功，實(shí)驗(yàn)不一定會(huì)得出正確的結(jié)論，也不一定會(huì)有明顯的現(xiàn)象，甚至可能會(huì)找不到結(jié)果。但是很多時(shí)候我們?yōu)榱俗非笏^的結(jié)果往往忽略了過程，常常在課堂中教師一開始告訴學(xué)生如何去做，然后學(xué)生按照老師的方法按部就班地去做，雖然減少了很多誤區(qū)和學(xué)生犯錯(cuò)的可能，也會(huì)使得實(shí)驗(yàn)的成功率大大提高，但是這種方法也使得實(shí)驗(yàn)缺少了探究的味道，學(xué)生只是在老師的把控下把實(shí)驗(yàn)重新復(fù)制了一遍，對(duì)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦及邏輯思維能力都沒有很大的幫助。我們應(yīng)該重視探究的過程，而不是結(jié)果。實(shí)驗(yàn)過程中解決問題是一個(gè)思辨的過程，一個(gè)培養(yǎng)思維的過程，提升思維能力的過程。在本堂課中，教師先設(shè)計(jì)問題鏈，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，接著教師沒有直接講授實(shí)驗(yàn)的方法以及注意事項(xiàng)，而是讓學(xué)生先動(dòng)手，教師在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過程中觀察，最后讓學(xué)生自己談實(shí)驗(yàn)中存在的問題，讓學(xué)生們自己去糾錯(cuò)，完善實(shí)驗(yàn)過程，在這個(gè)過程中不斷強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手能力、小組合作能力，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

教學(xué)片段2?問題鏈引出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，完善實(shí)驗(yàn)探究

教師：通過剛才的活動(dòng)，我們發(fā)現(xiàn)凸透鏡不光可以成正立放大的像，還能成倒立的像，甚至縮小的像。那么你們認(rèn)為凸透鏡成不同性質(zhì)的像與什么因素有關(guān)？

學(xué)生：可能與距離有關(guān)？

教師：什么距離？物體與透鏡的距離還是眼睛與透鏡的距離？

學(xué)生：物體與透鏡的距離。

教師：具體是和物距有什么關(guān)系呢？主要就是物距是多少的時(shí)候是正立的像;物距多大時(shí)是倒立的像等等。

學(xué)生：需要通過實(shí)驗(yàn)尋找規(guī)律。

教師：請(qǐng)同學(xué)們分組討論，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程。

教師：接下來我們來說說看如何設(shè)計(jì)？需要什么器材？

學(xué)生：需要尺、凸透鏡、物體、光屏，通過改變物體與透鏡之間的距離，觀察光屏上的像。

教師出示光具座、凸透鏡、F字樣的LED燈、光屏，學(xué)生對(duì)已有實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行改進(jìn)，然后分組實(shí)驗(yàn)。

教師：在實(shí)驗(yàn)過程中有沒有發(fā)現(xiàn)問題或者遇到難題呢？

學(xué)生：像不完整，移來移去像總是不清晰，不清楚怎樣才算“清晰的像”;像太大了……

教師：針對(duì)這些問題，其他同學(xué)有沒有解決方案？

學(xué)生思考并回答，總結(jié)出最佳方案，然后分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

設(shè)計(jì)意圖：在此段教學(xué)過程中，采用的是問題鏈的方式，步步深入，學(xué)生通過回答問題解決相關(guān)的實(shí)驗(yàn)問題，同時(shí)利用小組合作，討論解決方案，即有學(xué)生單獨(dú)思考的過程，也有同伴之間的互相幫助，提高了小組中學(xué)生的合作能力。在實(shí)驗(yàn)探究過程中，放開手讓學(xué)生去做，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題，然后解決問題，不斷優(yōu)化自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，從而完成實(shí)驗(yàn)。雖然這樣有可能會(huì)衍生出許多問題，學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成度會(huì)大大降低，但是讓學(xué)生經(jīng)歷錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)過程，會(huì)讓他們對(duì)正確的實(shí)驗(yàn)過程有更好的理解和解讀，同時(shí)還促進(jìn)了學(xué)生的邏輯思維能力。針對(duì)實(shí)驗(yàn)完成度降低的問題，本堂課采用的是分小組解決不同的成像問題，一半學(xué)生找放大的實(shí)像，另一半找縮小的實(shí)像，分組活動(dòng)大大節(jié)約了時(shí)間，完成度也提高了。最后在一起找等大的實(shí)像和不成像的情況。

三、重視實(shí)驗(yàn)總結(jié)，培養(yǎng)思辨能力

以往我們的教學(xué)總是偏重于實(shí)驗(yàn)的過程，對(duì)于實(shí)驗(yàn)總結(jié)往往都是老師在學(xué)生實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上直接總結(jié)出來的，學(xué)生對(duì)于總結(jié)的過程總是被動(dòng)的，其實(shí)我們都知道總結(jié)是很重要的，總結(jié)是指我們?cè)谀硞€(gè)實(shí)驗(yàn)完成一段落或者全部完成后進(jìn)行回顧檢查、分析評(píng)價(jià)，從而肯定實(shí)驗(yàn)過程，得到經(jīng)驗(yàn)，找出差距，得出一些規(guī)律性認(rèn)識(shí)的一種書面材料。實(shí)驗(yàn)總結(jié)不光可以考察學(xué)生的分析總結(jié)能力，還能進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的思辨能力。實(shí)驗(yàn)規(guī)律的總結(jié)是重點(diǎn)更是難點(diǎn)，如何突破，是我們需要研究的，在本次實(shí)驗(yàn)課中，教師采用的是數(shù)據(jù)與圖像相結(jié)合，尋找實(shí)驗(yàn)規(guī)律。

教學(xué)片段3?數(shù)形結(jié)合，便于尋找規(guī)律

將光具座的標(biāo)尺做成如圖1所示的硬泡沫板，貼在黑板上，讓學(xué)生上黑板用不同顏色的釘子在板上面。最后得到效果圖如圖2。

從圖上可以清晰地看到凸透鏡成像的分布規(guī)律，讓學(xué)生自己分析，根據(jù)圖像馬上就可以得出一倍焦距和兩倍焦距之間是倒立放大的實(shí)像，兩倍焦距之外是縮小的實(shí)像。

設(shè)計(jì)意圖：為了讓學(xué)生找到規(guī)律，我設(shè)計(jì)了一個(gè)放大的坐標(biāo)，讓多組同學(xué)上黑板，這樣就能得到很多的數(shù)據(jù)，同時(shí)不同顏色的釘子讓直觀感覺更鮮明，學(xué)生很快就能找到其中的規(guī)律，簡單明了。

四、重視實(shí)驗(yàn)拓展，回歸生活物理

物理學(xué)科與生活息息相關(guān)，我們研究生活中的物理，同樣也要將物理知識(shí)應(yīng)用到生活中，從生活走向物理，從物理走向生活，將自己的教學(xué)內(nèi)容與生活緊密結(jié)合，這樣才能更好的提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。在本堂課的結(jié)尾，教師采用了一個(gè)小小的實(shí)驗(yàn)，將知識(shí)延續(xù)到生活。

教學(xué)片段4

教師：今天我們學(xué)習(xí)的凸透鏡成像的基本規(guī)律，生活中有很多的物體可以看成或者做成凸透鏡，現(xiàn)在我們就來做一個(gè)凸透鏡，現(xiàn)在有一根銅絲，利用桌上的水，思考一下，能不能做成一個(gè)凸透鏡呢？

學(xué)生討論思考，然后讓學(xué)生利用手中的鐵絲，做一個(gè)簡單的水透鏡，利用水透鏡在桌面上得到日光燈的像。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生看到的都是現(xiàn)成的透鏡，但是在生活中怎樣能夠得到一個(gè)透鏡呢？通過做一個(gè)簡單的水透鏡讓學(xué)生對(duì)物理更感興趣，同時(shí)觀察日光燈又能鞏固本節(jié)課所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)，既動(dòng)手又動(dòng)腦，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)，勇于探究的精神。

在本堂課中，教師主要采用的是問題鏈的方式展開實(shí)驗(yàn)教學(xué)，利用學(xué)生已有的認(rèn)知和經(jīng)驗(yàn)提出實(shí)驗(yàn)猜想，同時(shí)設(shè)計(jì)問題鏈，一步步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考。教師在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，完善實(shí)驗(yàn)探究過程后，采用讓學(xué)生比較容易接受和記住的方式尋找凸透鏡成像規(guī)律。在這一過程中，教師要注意淡化自己的作用，突出學(xué)生主體地位，將實(shí)驗(yàn)探究與發(fā)現(xiàn)過程交給學(xué)生，讓學(xué)生真正成為為探究的主體，從而培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)。

（作者單位：蘇州市吳江區(qū)笠澤實(shí)驗(yàn)初級(jí)中學(xué)，江蘇?蘇州215200）