用“實驗”點亮初中物理課堂

萬明波

一、教學(xué)目標(biāo)

認(rèn)識凸透鏡對光的會聚作用和凹透鏡對光的發(fā)散作用，認(rèn)識透鏡的焦點和焦距；經(jīng)歷用多種方法辨別凸透鏡和凹透鏡的過程，嘗試對各種方法的優(yōu)劣做初步評估；了解透鏡對光具有會聚（或發(fā)散）作用的原因。

二、教學(xué)重難點

能用不同方法辨別凸透鏡和凹透鏡；理解凸透鏡對光有會聚作用，凹透鏡對光有發(fā)散作用。

三、教學(xué)片段

1.激發(fā)興趣，導(dǎo)入新課

師：同學(xué)們，這是老師制作的VR眼鏡。請同學(xué)們體驗VR眼鏡的神奇之處。

生1：我看到的畫面是立體的，有種身臨其境的感覺。

師：這位同學(xué)描述得很好！之所以能有這種體驗，是因為VR眼鏡有一個核心部件。同學(xué)們知道核心部件是什么嗎？

教師拆解VR眼鏡，學(xué)生們發(fā)現(xiàn)里面有透鏡。

師：大家回答得都很棒！讓我們來一起認(rèn)識透鏡吧?。ò鍟和哥R。）

【設(shè)計意圖】通過VR眼鏡引入新課，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.以實驗為基礎(chǔ)，構(gòu)建新課知識體系

師：請同學(xué)們閱讀教材，介紹桌面上的透鏡。

學(xué)生用手摸透鏡進行演示并介紹透鏡。

（板書：凸透鏡和凹透鏡的定義。）

師：請同學(xué)們來判斷一下VR眼鏡片是什么透鏡。

生2：是凸透鏡，因為它中間厚邊緣薄。

（板書：“摸一摸”的方式辨別透鏡。）

師：回答得很好！你還有別的方法來區(qū)分透鏡嗎？請同學(xué)們分別用透鏡來近距離觀察教材上的文字，完成教材活動4.3。

學(xué)生思考回答并分組實驗。屏顯實驗現(xiàn)象照片和活動4.3。

（板書：“看一看”的方式辨別透鏡。）

師：請同學(xué)們分別將兩種透鏡放在太陽光底下或用手電筒照射透鏡。移動透鏡，你能觀察到什么現(xiàn)象？

學(xué)生思考回答并分組實驗。屏顯實驗現(xiàn)象照片。

生3：移動凸透鏡時會看到一個最亮的點；移動凹透鏡時，發(fā)現(xiàn)邊緣比較亮，中間比較暗。

師：讓我們把掌聲送給他。我們又發(fā)現(xiàn)了一種辨別透鏡的方法。

（板書：“照一照”的方式辨別透鏡。）

【設(shè)計意圖】通過實驗培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力、概括能力和動手操作能力。

師：我們現(xiàn)在已經(jīng)可以用三種方法來辨別透鏡，分別是“摸一摸”“看一看”“照一照”。請同學(xué)們選用合適的方法來辨別桌面上的兩副眼鏡的鏡片分別屬于什么透鏡，完成教材活動4.4。

學(xué)生分組實驗，各小組展示、介紹。

師：“貓眼”是什么透鏡？請同學(xué)們選用合適的方法來辨別。

生4：我們小組選用“看一看”的方式進行辨別，發(fā)現(xiàn)它是凹透鏡。

【設(shè)計意圖】培養(yǎng)學(xué)生靈活運用所學(xué)的方法處理實際問題的能力。

師：同學(xué)們，當(dāng)我們用“照一照”的方法辨別透鏡時，為什么會出現(xiàn)不一樣的現(xiàn)象？

生5：可能是光線通過透鏡傳播方向不一樣。

師：回答得很棒！光線透過透鏡發(fā)生了什么變化？請同學(xué)們先在圖4-11中畫出你的猜想。

學(xué)生思考討論并完成猜想。屏顯各小組的猜想作圖。視頻略。

師：讓我們用一束平行光線分別照射透鏡，來驗證你的猜想是否正確。

學(xué)生分組實驗。屏顯小組實驗現(xiàn)象。

師：同學(xué)們，是不是凸透鏡只對平行光束有會聚作用，凹透鏡只對平行光束有發(fā)散作用呢？

生6：不是。

師：你是如何知道的？如何進行實驗驗證？

生7：將一條光線稍微偏下角度，使兩條光線不平行，我發(fā)現(xiàn)它們會聚，換成凹透鏡后，我發(fā)現(xiàn)它們發(fā)散。

師：讓我們把掌聲送給這位同學(xué)。通過實驗，我們認(rèn)識到凸透鏡對光有會聚作用，凹透鏡對光有發(fā)散作用。

（板書：會聚透鏡、發(fā)散透鏡。）

師：同學(xué)們，剛才我們做的實驗都是探究一個平面內(nèi)的兩條光線的會聚和發(fā)散。立體光束通過凸透鏡，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？讓我們一起來觀看視頻（視頻略）。

【設(shè)計意圖】通過實驗探究，把抽象的知識具體化，讓學(xué)生更好地理解。

師：我們把透鏡的中心稱為光心，通過光心且垂直于透鏡平面的直線稱為主光軸。請同學(xué)們將實驗器材放在白紙上，用平行于主光軸的光線照射透鏡，在白紙上畫出它們的光路，標(biāo)出透鏡的焦點和焦距。

教師利用圖片標(biāo)出光心，畫出主光軸；學(xué)生分組實驗，介紹透鏡的焦點、焦距，并在黑板上標(biāo)出。

師：我們知道透鏡對光線有會聚和發(fā)散作用，那么會聚和發(fā)散的奧秘在哪呢？請同學(xué)們將一束平行光射入三棱鏡，你觀察到什么現(xiàn)象？

生8：發(fā)現(xiàn)出射光線向底邊偏折。

師：那請同學(xué)們分別按照教材的兩種方式，放置三棱鏡，讓平行光束通過它們，出射光線會出現(xiàn)什么情況？

生9：平行光束通過左邊一種方式擺放的三棱鏡時會聚，通過右邊的三棱鏡時發(fā)散。

屏顯學(xué)生演示實驗圖，圖略。

師：回答得很好。我們可以將透鏡分別按照教材呈現(xiàn)的方式分割，就會發(fā)現(xiàn)透鏡會聚和發(fā)散的奧秘。

【設(shè)計意圖】讓學(xué)生在探究奧秘的實驗中加深對概念的理解，體驗成功的喜悅。

3.總結(jié)提煉，形成知識網(wǎng)絡(luò)

師：同學(xué)們，經(jīng)過本節(jié)課的學(xué)習(xí)你掌握了哪些知識？

【設(shè)計意圖】讓學(xué)生把零散的知識整合起來，以思維導(dǎo)圖的形式呈現(xiàn)知識，構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)。

四、教學(xué)反思

本節(jié)課主要講解兩個方面內(nèi)容，一是透鏡的辨別方法，二是對透鏡會聚和發(fā)散的認(rèn)識。針對以上內(nèi)容，筆者認(rèn)真分析學(xué)生的認(rèn)知水平，精心設(shè)計教學(xué)過程。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，筆者在課后還引導(dǎo)學(xué)生探索自制VR眼鏡。在辨別透鏡的教學(xué)中，筆者巧設(shè)實驗，先讓學(xué)生根據(jù)透鏡的定義，通過“摸一摸”，增加觸覺感受；然后，通過“看一看”，增加視覺感受；最后，根據(jù)生活經(jīng)驗，一起“照一照”，辨別透鏡。3個小實驗讓學(xué)生掌握了辨別透鏡的方法。在認(rèn)識透鏡的會聚和發(fā)散作用的教學(xué)中，筆者先讓學(xué)生猜想平行光束分別通過透鏡時，出射光線是如何變化的并畫出猜想圖，目的是讓學(xué)生初步認(rèn)識透鏡的會聚和發(fā)散作用，然后引導(dǎo)學(xué)生用非平行光照射透鏡，觀察出射光線，讓學(xué)生進一步認(rèn)識凸透鏡對任何光線都有會聚作用，凹透鏡對任何光線都有發(fā)散作用。

當(dāng)然，本次教學(xué)還有諸多需要改進的地方，比如，平行光源的制作比較簡陋，只是幾個激光筆的簡單組合，并不能很好地呈現(xiàn)立體的光束；課堂中，筆者只讓學(xué)生描繪光線的傳播路徑，忽略了對作圖細(xì)節(jié)部分的強調(diào)，導(dǎo)致學(xué)生在處理課后作圖題時丟三落四。此外，小組合作仍需加強，學(xué)生的實驗操作不規(guī)范，筆者后續(xù)應(yīng)考慮采取一些有效的、便于操作的激勵措施。

總之，教師在物理教學(xué)中，一定要重視學(xué)生探究實驗的開展，嚴(yán)格遵循物理學(xué)科的特點開展實驗，只有這樣，學(xué)生才能在實踐中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，獲得和理解物理知識，從而體驗學(xué)習(xí)物理的樂趣。

（作者單位：江蘇省連云港市和安中學(xué)）