時(shí)間:2023-10-02 08:58:23
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1教學(xué)分析
透鏡對光的作用,是因光的折射而引起的。因此,我們學(xué)習(xí)起來感覺抽象。尤其是它的成像規(guī)律令人不易理解,也較為難記。所以,它是初中光學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),它涉及到光的直線傳播、光的折射規(guī)律、虛像的概念、法線在光路圖中的重要地位、光路的可逆性等。初中學(xué)生好奇心強(qiáng),在課堂中,他們愛看演示實(shí)驗(yàn),觀察到物理現(xiàn)象,感到神奇有趣,猜想物理問題,在實(shí)驗(yàn)中探究和獲取物理知識。
2教學(xué)設(shè)想
透鏡對光的作用,跟上一章學(xué)到的光的折射有關(guān)。所以應(yīng)從復(fù)習(xí)光的折射入手,先通過作圖演示,再做實(shí)驗(yàn)來幫助理解透鏡折光的道理。按照“復(fù)習(xí)光的折射(作圖演示)——認(rèn)識透鏡——透鏡對光的作用——生活中的透鏡——探究凸透鏡成像規(guī)律”的順序授課,由淺入深,學(xué)生容易接受。
3教學(xué)過程
3.1復(fù)習(xí)光的折射作演示圖
(邊畫圖邊復(fù)習(xí)上一章內(nèi)容)(如圖一):一束光線從空氣穿過一塊厚薄不同的玻璃時(shí),出射光線竟然向厚處偏折。
3.2認(rèn)識透鏡
鏡片的中間和邊緣相比,它的厚薄不同,中間厚、邊緣薄為凸透鏡,反之為凹透鏡。(不可拿凸透鏡看太陽,否則陽光會(huì)刺傷眼睛)
介紹光軸和光心時(shí)需告訴學(xué)生:凡通過光心的光線其傳播方向不變。
3.3透鏡對光的作用
從圖一可知:出射光線向厚處偏折,而凸透鏡中間厚,則光應(yīng)向中間偏折;而凹透鏡邊緣厚,故光應(yīng)向邊緣偏折(如圖二)
經(jīng)過演示透鏡對光的作用則可驗(yàn)證:凸透鏡對光有會(huì)聚作用,凹透鏡對光有發(fā)散作用。這樣會(huì)更容易理解凸透鏡為什么會(huì)將光線向中間偏折而起會(huì)聚作用。
①主光軸上的特殊點(diǎn):光心、焦點(diǎn)
演示:拿一個(gè)凸透鏡的一面正對陽光,用紙?jiān)谕雇哥R另一側(cè),接住被凸透鏡折射出的陽光,并改變透鏡與紙的距離,將在紙上可看到一個(gè)最小、最亮的光點(diǎn),這是凸透鏡將太陽射來的平行光會(huì)聚在一點(diǎn),此點(diǎn)為焦點(diǎn)。焦點(diǎn)到光心的距離為焦距。將凸透鏡轉(zhuǎn)到另一面再做實(shí)驗(yàn),在紙上也會(huì)看到亮而小的焦點(diǎn),故透鏡兩側(cè)都有焦點(diǎn)。
②介紹通過凸透鏡的三條光線:平行主軸的光線,經(jīng)過焦點(diǎn);射向光心的光線,方向不變;經(jīng)過焦點(diǎn)的光線,平行主軸。
③介紹光路可逆性。
3.4生活中的透鏡
①照相機(jī):可在膠片上看到一個(gè)縮小倒立實(shí)像。
②投影儀:可在屏幕上看到一個(gè)放大倒立實(shí)像。
以上兩個(gè)都有一個(gè)重要元件——凸透鏡
③放大鏡:眼睛透過透鏡看物體,可以看到一個(gè)放大正立虛像。放大鏡本身就是一個(gè)凸透鏡。
④物體和像所在凸透鏡的位置(演示:凸透鏡成倒立實(shí)像和正立虛像)
介紹實(shí)像和虛像的概念及物體和像在凸透鏡的位置:
a、實(shí)像與物體在凸透鏡兩側(cè)
b、虛像與物體在凸透鏡同側(cè)。
凸透鏡既可成實(shí)像又能成虛像,是根據(jù)物體放置位置而定。即跟物距有關(guān)。實(shí)像是倒立的且有大小之分,虛像是正立的,都是放大的。
3.5探究凸透鏡成像規(guī)律
①主軸上的特殊位置。(如圖三)所示:
②實(shí)驗(yàn):探究像的虛實(shí)、大小、正倒跟物距是何關(guān)系?找出凸透鏡成像規(guī)律。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用一個(gè)凸透鏡、蠟燭、光屏、光具座、打火機(jī)等。可以在教室或?qū)嶒?yàn)室進(jìn)行。
a、先測焦距。b、按課本66頁圖3.3—1組裝好實(shí)驗(yàn)器材,并調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏各自中心在同一高度,這一步較為重要,否則光屏可能承接不到像。使凸透鏡面和光屏面跟同一高度線垂直。
點(diǎn)燃蠟燭開始做實(shí)驗(yàn)。要求:邊實(shí)驗(yàn)邊將結(jié)果填入課本67頁表格中。
首先、將蠟燭放至大于2倍焦距處使u>2f并移動(dòng)光屏觀看是否有像?像的性質(zhì)?
其次、將蠟燭移至2倍焦距和焦點(diǎn)之間使f<u<2f并移動(dòng)光屏觀看是否有像?像的性質(zhì)?
第三、將蠟燭移至焦點(diǎn)處使u<f并移動(dòng)光屏觀看是否有像?像的性質(zhì)?
根據(jù)記錄在課本67頁表格中的結(jié)果分析:
當(dāng)u>2f時(shí),凸透鏡可成倒立、縮小的實(shí)像;
當(dāng)f<u<2f時(shí),凸透鏡可成倒立、放大的實(shí)像;
當(dāng)u<f時(shí),凸透鏡可成正立、放大的虛像。
在學(xué)生討論找出凸透鏡成像規(guī)律時(shí),有學(xué)生提出這樣的問題:“凸透鏡能否成既不縮小、也不放大,即跟物體同樣大的實(shí)像?”這時(shí)有必要讓學(xué)生做下一步實(shí)驗(yàn):利用圖三的主軸上的特殊位置,將蠟燭放到2倍焦距處,觀看屏上的像,將蠟燭離開2倍焦距處向內(nèi)移,凸透鏡成放大的實(shí)像,向外是成縮小的實(shí)像。由此可見只有蠟燭在2倍焦距處才成既不放大,也不縮小的實(shí)像,即像跟物體等大。
將蠟燭放至焦點(diǎn)處,觀察是否有像?再將蠟燭離開焦點(diǎn)處,向內(nèi)移動(dòng),凸透鏡則成放大的虛像;向外移動(dòng)則成放大的實(shí)像。
關(guān)鍵詞:初中物理實(shí)驗(yàn) 理論依據(jù) 實(shí)驗(yàn)操作 凸透鏡成像規(guī)律
導(dǎo)語:凸透鏡成像規(guī)律是八年級物理的教學(xué)重點(diǎn)也是教學(xué)難點(diǎn)。突破這個(gè)難點(diǎn),對培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,對樹立學(xué)生的自信心,對提高整體教學(xué)質(zhì)量有著積極的意義。
(一)該規(guī)律成為教學(xué)難點(diǎn)的原因分析:1.從規(guī)律本身找原因:概念多、易混淆,如焦距、物距和像距,實(shí)像和虛像,放大和縮小。規(guī)律多,在不同的物距條件下所成像的性質(zhì)不同;2.從學(xué)生的思維特點(diǎn)找原因:八年級正處在形象思維向抽象思維過渡的階段,學(xué)生分析數(shù)據(jù)歸納規(guī)律的能力不強(qiáng)。而理解并熟練掌握該規(guī)律必須具備一定的歸納能力和抽象思維能力;3.學(xué)生學(xué)習(xí)凸透鏡成像規(guī)律的疑惑:(1)實(shí)驗(yàn)操作過程復(fù)雜,要做的東西很多,如:要測凸透鏡的焦距,調(diào)節(jié)透鏡、燭焰和光屏三者的高度;(2)實(shí)驗(yàn)中涉及很多問題,很難記牢,找不到一條主線或者聯(lián)想的依據(jù)來記憶這些規(guī)律和操作的問題;4.從教師的教學(xué)策略找原因:有些教師自己做演示實(shí)驗(yàn),只讓學(xué)生觀看,學(xué)生只能死記硬背成像規(guī)律。有些教師也使用探究式教學(xué),但由于引導(dǎo)學(xué)生分析的方法不當(dāng),最后只能由教師包辦說出規(guī)律,失去探究實(shí)驗(yàn)的意義。有些教師不能深入研究新教材,對探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)前教材中要求學(xué)生做的一些成像實(shí)驗(yàn)重視不夠,如小孔成像。
(二)講究教學(xué)策略,化解教學(xué)難點(diǎn):
1.重視小孔成像規(guī)律的探究,初步建立實(shí)像的概念。在蘇科版物理教材八年級(上)第三章、第三節(jié)《光的直線傳播》的課后習(xí)題中安排這樣一道習(xí)題:在空的易拉罐的底部中央,用釘子敲個(gè)小孔,蒙上一層塑料薄膜,這樣就制作一個(gè)針孔照相機(jī)。利用它觀察窗外的景物,你看見了什么?記下所成像的特點(diǎn),并試著加以解釋。利用小組合作方式先讓學(xué)生課后制作好實(shí)驗(yàn)裝置,觀察遠(yuǎn)處景物,記錄看到像的特點(diǎn),在課堂匯報(bào)、展示實(shí)驗(yàn)成果。由于觀察窗外景物時(shí),物距大于像距,學(xué)生只能看到倒立、縮小的實(shí)像。實(shí)驗(yàn)如果到此結(jié)束只能算完成一個(gè)階段。應(yīng)該用燭燃代替景物,讓學(xué)生繼續(xù)探究小孔到燭燃距離不同時(shí)像的特點(diǎn),最終歸納出像的特點(diǎn)和物距、像距的關(guān)系。學(xué)生通過這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)建立描述像特點(diǎn)的概念:如實(shí)像、放大和縮小、倒立等,認(rèn)識到像不總是縮小。
2.做好平面鏡成像的探究,通過比較認(rèn)識實(shí)像與虛像的不同。平面鏡成像一直是初中物理的重要探究實(shí)驗(yàn)。把該探究實(shí)驗(yàn)孤立看只不過是平面鏡成像特點(diǎn),但從完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)分析,該實(shí)驗(yàn)使學(xué)生第一次知道虛像概念,認(rèn)識比較實(shí)像與虛像的方法。
3.讓學(xué)生用凸透鏡進(jìn)行課前預(yù)探究,形成初步感性認(rèn)識。學(xué)生對凸透鏡成像沒有感性認(rèn)識,讓他們直接探究凸透鏡成像規(guī)律,學(xué)生往往覺得無所適從不知道從哪里開始探究,不知道究竟探究什么。仔細(xì)研究蘇科物理八年級上第三章第一節(jié)的課后習(xí)題第3題:通過放大鏡觀看物體時(shí),若適當(dāng)增加放大鏡與物體間的距離,看到的像是增大呢,還是縮小?若繼續(xù)不斷地增大放大鏡與物體間的距離,看到的像將怎樣變化呢?本題也屬于實(shí)驗(yàn)類作業(yè),這是在學(xué)生探究凸透鏡成像規(guī)律前預(yù)備實(shí)驗(yàn),教師應(yīng)該把凸透鏡發(fā)給學(xué)生讓學(xué)生做一做、看一看,學(xué)生認(rèn)識到放大鏡屬于凸透鏡,凸透鏡不總是成放大的正立像,還能成放大的倒立像、縮小的倒立像,使學(xué)生對凸透鏡能成不同的像有了感性認(rèn)識。
4.精心設(shè)計(jì)《凸透鏡成像規(guī)律》教案,為課堂探究做準(zhǔn)備。物理規(guī)律的教學(xué)適宜用探究式教學(xué)方法,如何在課堂上讓學(xué)生探究凸透鏡成像規(guī)律,這是長期困擾初中物理教師的難題。為讓學(xué)生能順利探究出此規(guī)律,教師要全盤考慮前后概念的聯(lián)系,還要在新授課前進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),主要考慮以下幾點(diǎn):如何創(chuàng)設(shè)提問題的情境?引導(dǎo)學(xué)生提什么樣的問題?采用什么實(shí)驗(yàn)裝置?如何用器材進(jìn)行探究?探究時(shí)需要觀察、記錄哪些數(shù)據(jù)和現(xiàn)象?如何引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)、歸納出規(guī)律?其中提問題和分析數(shù)據(jù)是最易被忽視的教學(xué)環(huán)節(jié)。如上文所述,學(xué)生在探究此規(guī)律前應(yīng)該知道凸透鏡能成不同的像,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生提出這樣的問題:當(dāng)物體到凸透鏡的距離不同時(shí),物體通過凸透鏡成的像有什么不同呢?這樣提問題能使學(xué)生知道探究的目的,能引導(dǎo)學(xué)生尋找探究的方法,比其他提問方法效果好。當(dāng)學(xué)生得到許多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后,老師這樣問學(xué)生:“凸透鏡究竟能成幾種像呢?”引導(dǎo)學(xué)生先把像的種類分析出來,共有四種。繼續(xù)追問:“在什么條件下凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像呢?”激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)的興趣。由于此實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)量大,數(shù)據(jù)中蘊(yùn)藏的規(guī)律屬于界定范圍的定性規(guī)律,學(xué)生從來沒有遇到,所以分析數(shù)據(jù)、物理現(xiàn)象是本節(jié)課的最大難點(diǎn)。引導(dǎo)學(xué)生正確分析、歸納出規(guī)律是本節(jié)課的關(guān)鍵一環(huán)。教師如果直接讓學(xué)生分析,學(xué)生很難得出正確的結(jié)論。反思教學(xué)過程,我們不難發(fā)現(xiàn)種種教學(xué)問題,都離不開實(shí)驗(yàn)操作。讓學(xué)生盡可能地深入其中并感受到實(shí)驗(yàn)的樂趣,是教師在教學(xué)過程中主要解決的問題。當(dāng)然,這些實(shí)驗(yàn)不單是教師演示實(shí)驗(yàn),也不是只讓學(xué)生做一些指定的實(shí)驗(yàn)。還應(yīng)努力發(fā)掘教材中的有利素材,結(jié)合身邊的物品,設(shè)計(jì)一些簡單可行的實(shí)驗(yàn)滲透到教學(xué)中,這也是教師備課時(shí)要注意的問題。
5.深入分析,加深對凸透鏡成像規(guī)律的理解。學(xué)生初步理解凸透鏡成像規(guī)律后,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生深入分析加深對該規(guī)律的理解。
(1)用《凸透鏡成像動(dòng)畫》課件向?qū)W生展示凸透鏡成像的連續(xù)變化規(guī)律,形成深刻的印象。總結(jié)出成實(shí)像或虛像時(shí),當(dāng)物距連續(xù)變化,引起像和像距的變化規(guī)律。利用課件讓學(xué)生觀察出兩倍焦距和一倍焦距處的特殊意義。
(2)凸透鏡所成像性質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)。凸透鏡成像的性質(zhì)可從正立或倒立、放大或縮小、虛像或?qū)嵪袢矫婷枋觥_@些性質(zhì)之間有關(guān)聯(lián),例如正立的像一定是放大的虛像,倒立的像一定是實(shí)像。通過教師示范,讓學(xué)生再去挖掘其他的關(guān)聯(lián)性質(zhì)就能加深對該規(guī)律的理解。
(3)凸透鏡成像與小孔成像的比較。當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí),根據(jù)像距與物距的大小關(guān)系可以推定成像的性質(zhì),這與小孔成像現(xiàn)象相同。兩者的共同點(diǎn)是:像距小于物距時(shí),成倒立、縮小的實(shí)像;像距大于物距時(shí),成倒立、放大的實(shí)像;像距等于物距時(shí),成倒立、等大的實(shí)像。
在整個(gè)光學(xué)部分,教師應(yīng)有全局一盤棋的思想,重視教學(xué)策略的研究,從總體上把握前后概念、規(guī)律之間的聯(lián)系,杜絕凸透鏡成像規(guī)律教學(xué)孤立化,不能把探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)涉及的基本概念分散開來,使學(xué)生在課堂探究時(shí)不必為一些概念花費(fèi)較多的時(shí)間。讓學(xué)生集中時(shí)間和精力去提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)、歸納規(guī)律,這樣就能化解探究凸透鏡成像規(guī)律這個(gè)教學(xué)難點(diǎn),使學(xué)生理解這一規(guī)律。
參考文獻(xiàn):
[1]梁樹森.物理教學(xué)論[M].南寧:廣西教育出版社1996.
[2]《中學(xué)物理教學(xué)參考》 1994年07期
[關(guān)鍵詞] 物理教學(xué) 觀察指導(dǎo) 凸透鏡 成像規(guī)律
[中圖分類號] G633.7 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674 6058(2016)17 0065
在物理教學(xué)中,應(yīng)有目的、有計(jì)劃地培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,使他們形成良好的觀察習(xí)慣。在觀察物理現(xiàn)象時(shí),一般可以先對現(xiàn)象有一個(gè)整體,大致的認(rèn)識,再著重觀察它的主要方面及某些次要的但值得注意的細(xì)節(jié),最后要注意各部分和各種現(xiàn)象之間的聯(lián)系,使他們對所觀察的事物有一個(gè)比較完整、清晰的認(rèn)識。但對初學(xué)物理的學(xué)生來說,他們常不知道觀察些什么?怎樣觀察?這就要求教師在教學(xué)過程中逐步培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的觀察能力。
透鏡的成像規(guī)律是初中物理的一個(gè)難點(diǎn),要求學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)觀察得出透鏡成像的規(guī)律,這就要求教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行必要的觀察指導(dǎo),培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的觀察能力,下面談一下我在透鏡成像規(guī)律教學(xué)中對學(xué)生的觀察指導(dǎo)。
一、指導(dǎo)學(xué)生按一定的順序進(jìn)行觀察
對于剛學(xué)物理的初二學(xué)生來說,開始的觀察是無目的、無順序的,這就要求教師在教學(xué)過程中要有意識地交代清楚觀察的對象,并進(jìn)行規(guī)范觀察指導(dǎo)。
1.在對光具座進(jìn)行觀察時(shí),指導(dǎo)學(xué)生先觀察光具座標(biāo)尺的測量范圍、分度值,再觀察刻度的特點(diǎn),然后再觀察放實(shí)驗(yàn)器材的底座,明確光具座上放置實(shí)驗(yàn)器材的順序,為后面的物距、像距的測量做好準(zhǔn)備。
2.在測焦距時(shí),學(xué)生往往只注意光屏上的亮點(diǎn),而忽略了其他情形的觀察。在教學(xué)中,教師應(yīng)注意指導(dǎo)學(xué)生先觀察透鏡的凹凸,再觀察平行光源,然后放正凸透鏡,調(diào)節(jié)凸透鏡與光屏的距離,觀察如何得到最亮點(diǎn),再測量焦距,使學(xué)生在規(guī)范觀察的同時(shí),感性體會(huì)凸透鏡的會(huì)聚作用及會(huì)聚作用與凸透鏡凹凸的關(guān)系。
3.在觀察物距、像距、成像的情況時(shí),有意識地指導(dǎo)學(xué)生先調(diào)物距,然后調(diào)光屏,觀察像的情況,再觀察像距,使學(xué)生認(rèn)識到同一透鏡,物距決定成像情況和像距,明確什么時(shí)候的距離才是像距。
二、指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象的特征進(jìn)行觀察
在教學(xué)中,要充分利用所觀察到的現(xiàn)象的特征,使學(xué)生通過觀察得到正確的結(jié)論。
例如,在實(shí)像、虛像的成像特征觀察上,可以讓學(xué)生從以下幾方面進(jìn)行觀察。
1.觀察光屏上的成像情況:實(shí)像,能通過調(diào)節(jié)光屏的位置,清晰地呈現(xiàn)在光屏上;虛像則無論怎樣調(diào)節(jié)光屏的位置,都不能呈現(xiàn)在光屏上;從而引導(dǎo)學(xué)生歸納出實(shí)像是由實(shí)際的折射光線會(huì)聚而成的,虛像是由折射光
線的反向延長線會(huì)聚而成的,使學(xué)生在本質(zhì)上認(rèn)識實(shí)像和虛像。
2.觀察方法:實(shí)像,可以通過光屏看到;虛像則需要透過透鏡才能看到,從中歸納出實(shí)像與物在凸透鏡的兩側(cè),而虛像和物則處于凸透鏡的同側(cè)的結(jié)論。
3.觀察像的正立、倒立情況:實(shí)像倒立、虛像正立。
4.對成實(shí)像和虛像的物距、像距觀察:通過調(diào)節(jié)物距,觀察當(dāng)物距大于一倍焦距時(shí)成實(shí)像,物距小于一倍焦距時(shí)成虛像,從中引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識一倍焦距處是成實(shí)像和虛像的分界點(diǎn)。
三、對比觀察,指導(dǎo)學(xué)生對前后幾次實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較
對比觀察,有定性觀察和定量觀察之分,定性觀察就是對前后現(xiàn)象進(jìn)行觀察比較,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生找出結(jié)論。定量觀察就是通過對前后實(shí)驗(yàn)的觀察取得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,進(jìn)而歸納,找出規(guī)律。那么在具體觀察凸透鏡成像規(guī)律時(shí),就可讓學(xué)生先定性觀察,再定量觀察,逐步引導(dǎo)學(xué)生突破思維障礙,得出成像規(guī)律。
(一)定性觀察成像
1.觀察放大像、縮小像的情況:通過調(diào)節(jié)物距和像距,觀察到隨著物距的改變,像距也隨之改變,光屏上成的像時(shí)而縮小、時(shí)而放大、時(shí)而消失,使學(xué)生認(rèn)識到成放大、縮小像取決于物距的大小。
2.觀察實(shí)像、虛像的情況:通過調(diào)節(jié)物距和像距,觀察到隨著物距的改變,光屏上的像時(shí)有時(shí)無,認(rèn)識到成實(shí)像或虛像存在某個(gè)分界點(diǎn),在這個(gè)分界點(diǎn)的兩側(cè)分別成實(shí)像和虛像。
3.觀察像變大、變小的情況:通過反復(fù)調(diào)節(jié)物距和像距,觀察隨著物距的改變,光屏上的像和像距隨著物距的變大而變小,隨著物距的變小而變大,認(rèn)識到成放大像或縮小像存在某個(gè)分界點(diǎn),在這個(gè)分界點(diǎn)的兩側(cè)分別成放大像和縮小像。
這樣,通過定性觀察凸透鏡的成像情況,使學(xué)生在感嘆、驚奇之余,更加激起學(xué)生進(jìn)一步探究的欲望,在教學(xué)中,可就順勢引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步對凸透鏡成像進(jìn)行定量觀察。
(二)定量觀察成像
1.進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),建立實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格
通過前面的實(shí)驗(yàn)已測得凸透鏡的焦距為10厘米,讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)得到數(shù)據(jù),完成上面表格。
面對實(shí)驗(yàn)表格中的數(shù)據(jù),由于有了前面對凸透鏡成像的定性觀察,這就使學(xué)生建立起了對凸透鏡成像理解的觀察實(shí)體與理論實(shí)體間的有效邏輯關(guān)系,使學(xué)生能順利克服思維障礙,通過觀察實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出成像規(guī)律。
2.觀察表格中的數(shù)據(jù),找出成像規(guī)律
指導(dǎo)學(xué)生通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的定量觀察,結(jié)合前面的定性觀察,得出凸透鏡成像規(guī)律。
四、指導(dǎo)學(xué)生對現(xiàn)象進(jìn)行全面觀察,使學(xué)生了解觀察對象的全貌
學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)應(yīng)循序漸進(jìn),引導(dǎo)他們學(xué)會(huì)對現(xiàn)象進(jìn)行全面觀察,培養(yǎng)學(xué)生全面觀察能力。
在教學(xué)中指導(dǎo)學(xué)生通過對上面成像規(guī)律的進(jìn)一步觀察,得出:一倍焦距處是成實(shí)像和虛像的分界點(diǎn);二倍焦距處是成放大像和縮小像的分界點(diǎn);成實(shí)像時(shí),物距變大,像距變小,像變小,反之亦然;等等。
在教學(xué)中還指導(dǎo)學(xué)生:通過對光屏上得不到像的觀察,分析其成因有哪些;通過觀察物體、透鏡上下左右移動(dòng)時(shí),光屏上像的移動(dòng)情況;通過觀察將透鏡遮住一半或一部分時(shí),光屏上的成像情況,進(jìn)一步分析凸透鏡成實(shí)像的實(shí)質(zhì);通過保持物距不變,改變凸透鏡的焦距,觀察其成像情況,進(jìn)一步歸納凸透鏡的成像規(guī)律。
通過這一系列的觀察,使學(xué)生對凸透鏡的成像有一個(gè)全面觀察,使學(xué)生能全面掌握凸透鏡成像規(guī)律。
五、在教學(xué)中,除了讓學(xué)生對課堂上的物理現(xiàn)象進(jìn)行觀察外,還應(yīng)注意拓寬學(xué)生的觀察面
1理解“實(shí)像”和“虛像”的含義
在光學(xué)教學(xué)中,遇到過這樣的題目:
問題1王芳同學(xué)站在平面鏡前3 m處,她的像到鏡面的距離為[CD#3]m,她在后退的過程中,像的大小[CD#3](變大,變小,不變).現(xiàn)將一塊和鏡面一樣大的木板放在鏡子后面1 m處,這時(shí)她還能否在鏡子中看到自己的像?[CD#3].
這道題前兩空學(xué)生都能答對,但最后一空錯(cuò)誤率較高.這一空實(shí)際上考察的是對“實(shí)像”和“虛像”概念的理解.
(一)該規(guī)律成為教學(xué)難點(diǎn)的原因分析
1.從規(guī)律本身找原因:概念多、易混淆,如焦距、物距和像距,實(shí)像和虛像,放大和縮小。規(guī)律多,在不同的物距條件下所成像的性質(zhì)不同。
2.從學(xué)生的思維特點(diǎn)找原因:初二年級正處在形象思維向抽象思維過渡的階段,學(xué)生分析數(shù)據(jù)歸納規(guī)律的能力不強(qiáng)。而理解并熟練掌握該規(guī)律必須具備一定的歸納能力和抽象思維能力。
3.從教師的教學(xué)策略找原因:有些教師自己做演示實(shí)驗(yàn),只讓學(xué)生觀看,學(xué)生只能死記硬背成像規(guī)律。有些教師也使用探究式教學(xué),但由于引導(dǎo)學(xué)生分析的方法不當(dāng),最后只能由教師包辦說出規(guī)律,失去探究實(shí)驗(yàn)的意義。有些教師不能深入研究新教材,對探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)前教材中要求學(xué)生做的一些成像實(shí)驗(yàn)重視不夠,如小孔成像。
(二)教學(xué)策略的理論根據(jù)
新學(xué)習(xí)的物理概念、規(guī)律將進(jìn)入學(xué)生的物理認(rèn)知結(jié)構(gòu),引起認(rèn)知結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展、更新或重建。不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容、不同的學(xué)習(xí)順序使認(rèn)知結(jié)構(gòu)的發(fā)生改變的方式也不同。根據(jù)奧蘇伯爾的命題學(xué)習(xí)理論,新的學(xué)習(xí)內(nèi)容同認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的原有內(nèi)容相結(jié)合的方式可以分為下位關(guān)系、上位關(guān)系和并列關(guān)系三種類型。
(三)講究教學(xué)策略,化解教學(xué)難點(diǎn)
1.重視小孔成像規(guī)律的探究,初步建立實(shí)像的概念。
在蘇科版物理教材八年級(上)第四章、第三節(jié)《光的直線傳播》的課后習(xí)題中安排這樣一道習(xí)題:在空的易拉罐的底部中央,用釘子敲個(gè)小孔,蒙上一層塑料薄膜,這樣就制作一個(gè)針孔照相機(jī)。利用它觀察窗外的景物,你看見了什么?記下所成像的特點(diǎn),并試著加以解釋。
與舊教材中有關(guān)小孔成像直接告訴學(xué)生相比,新教材這樣處理小孔成像現(xiàn)象有它的絕妙之處。利用小組合作方式先讓學(xué)生課后制作好實(shí)驗(yàn)裝置,觀察遠(yuǎn)處景物,記錄看到像的特點(diǎn),在課堂匯報(bào)、展示實(shí)驗(yàn)成果。由于觀察窗外景物時(shí),物距大于像距,學(xué)生只能看到倒立、縮小的實(shí)像。實(shí)驗(yàn)如果到此結(jié)束只能算完成一個(gè)階段。應(yīng)該用燭燃代替景物,讓學(xué)生繼續(xù)探究小孔到燭燃距離不同時(shí)像的特點(diǎn),最終歸納出像的特點(diǎn)和物距、像距的關(guān)系。學(xué)生通過這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)建立描述像特點(diǎn)的概念:如實(shí)像、放大和縮小、倒立等,認(rèn)識到像不總是縮小。為以后探究凸透鏡成像做好上位知識準(zhǔn)備。
2.做好平面鏡成像的探究,通過比較認(rèn)識實(shí)像與虛像的不同。
平面鏡成像一直是初中物理的重要探究實(shí)驗(yàn)。把該探究實(shí)驗(yàn)孤立看只不過是平面鏡成像特點(diǎn),但從完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)分析,該實(shí)驗(yàn)使學(xué)生第一次知道虛像概念,認(rèn)識比較實(shí)像與虛像的方法,為以后探究凸透鏡成像規(guī)律又準(zhǔn)備了一個(gè)上位知識點(diǎn)。
3.讓學(xué)生用凸透鏡進(jìn)行課前預(yù)探究,形成初步感性認(rèn)識。
學(xué)生對凸透鏡成像沒有感性認(rèn)識,讓他們直接探究凸透鏡成像規(guī)律,學(xué)生往往覺得無所適從不知道從哪里開始探究,不知道究竟探究什么。
4.精心設(shè)計(jì)《凸透鏡成像規(guī)律》教案,為課堂探究做準(zhǔn)備。
物理規(guī)律的教學(xué)適宜用探究式教學(xué)方法,如何在課堂上讓學(xué)生探究凸透鏡成像規(guī)律,這是長期困擾初中物理教師的難題。為讓學(xué)生能順利探究出此規(guī)律,教師要全盤考慮前后概念的聯(lián)系,還要在新授課前進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),主要考慮以下幾點(diǎn):如何創(chuàng)設(shè)提問題的情境?引導(dǎo)學(xué)生提什么樣的問題?采用什么實(shí)驗(yàn)裝置?如何用器材進(jìn)行探究?探究時(shí)需要觀察、記錄哪些數(shù)據(jù)和現(xiàn)象?如何引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)、歸納出規(guī)律?其中提問題和分析數(shù)據(jù)是最易被忽視的教學(xué)環(huán)節(jié)。如上文所述,學(xué)生在探究此規(guī)律前應(yīng)該知道凸透鏡能成不同的像,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生提出這樣的問題:當(dāng)物體到凸透鏡的距離不同時(shí),物體通過凸透鏡成的像有什么不同呢?這樣提問題能使學(xué)生知道探究的目的,能引導(dǎo)學(xué)生尋找探究的方法,比其他提問方法效果好。
當(dāng)學(xué)生得到許多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后,老師這樣問學(xué)生:“凸透鏡究竟能成幾種像呢?”引導(dǎo)學(xué)生先把像的種類分析出來,共有四種。繼續(xù)追問:“在什么條件下凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像呢?”激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)的興趣。其余類推。
由于此實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)量大,數(shù)據(jù)規(guī)律不是明顯的正比或反比定量關(guān)系,數(shù)據(jù)中蘊(yùn)藏的規(guī)律屬于界定范圍的定性規(guī)律,學(xué)生從來沒有遇到,所以分析數(shù)據(jù)是本節(jié)課的最大難點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生正確分析出數(shù)據(jù)的規(guī)律是本節(jié)課的關(guān)鍵一環(huán)。教師如果直接讓學(xué)生分析,學(xué)生很難得出正確的結(jié)論。
5.深入分析,加深對凸透鏡成像規(guī)律的理解。學(xué)生初步理解凸透鏡成像規(guī)律后,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生深入分析加深對該規(guī)律的理解。
一、教師的形象演示要聯(lián)系學(xué)生生活
物理概念起源與生活,都從生活中的客觀事物或物理現(xiàn)象去發(fā)掘內(nèi)因、分析原理.因此,初中物理教師利用形象演示法進(jìn)行教學(xué)的時(shí)候,要注重聯(lián)系學(xué)生的生活情境,這樣既可以以學(xué)生熟悉的生活片段促進(jìn)其對物理概念的理解和掌握,又可以使學(xué)生在概念學(xué)習(xí)中感到輕松愉悅,消除抽象深?yuàn)W的物理概念給學(xué)生帶來的枯燥乏味感,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.
例如教師講解“電壓和電流表的使用”的時(shí)候,學(xué)生常常無法理解電壓和電流概念.有鑒于此,教師可以引導(dǎo)學(xué)生將電壓與生活中常見的水壓聯(lián)系起來,并向?qū)W生演示水壓促進(jìn)水流的情形,讓學(xué)生由此及彼聯(lián)想到如果要形成電流,電流回路中就要存在電壓,從而讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)電壓概念的內(nèi)涵.但是有的學(xué)生仍存在疑問:水流的存在不受水管斷裂的影響,電流是否受到電線的影響呢?教師可以先將電線斷開,讓學(xué)生觀察電流表的指針是否偏轉(zhuǎn),在學(xué)生觀察到?jīng)]有偏轉(zhuǎn)的時(shí)候,教師再進(jìn)一步解釋電線斷了而空氣無法導(dǎo)電,相當(dāng)于電流被阻隔,所以無法形成回路,自然無電流存在.
教師利用生活中的水壓現(xiàn)象解釋物理概念中的電壓和電流,形象而貼切,既可以將抽象的概念轉(zhuǎn)化的通俗易懂,利于學(xué)生理解和掌握,又操作簡單,便于教師講解和演示,使學(xué)生在輕松認(rèn)識到物理概念的內(nèi)涵,教學(xué)效果的顯著提升自在情理之中.
二、教師的形象演示要結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)
物理實(shí)驗(yàn)是初中物理教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分,也是讓學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,了解和認(rèn)識物理概念和理論的有效途徑.物理實(shí)驗(yàn)既可以通過教師講解和演示,學(xué)生觀察分析的方式,也可以讓學(xué)生親自制定實(shí)驗(yàn)方案,并動(dòng)手操作演示的方式.這樣不但可以使學(xué)生更容易發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題,對物理概念的理解進(jìn)一步加深,而且可以有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)的熱情.
例如教師講解“電阻”概念時(shí),很多學(xué)生對書中電阻概念中的“阻礙作用”理解不是很透徹.教師可以設(shè)計(jì)如下簡單實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生分組操作,以幫助學(xué)生理解“阻礙作用”的含義:首先,教師可以讓學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材如滑動(dòng)變阻器、若干導(dǎo)線、電流表和電壓表等;然后教師讓學(xué)生以相同電路,維持電壓不變,改變滑動(dòng)變阻器的阻值,用電流表測定回路中的實(shí)際電流數(shù)值,并將其記錄下來;最后,教師讓學(xué)生依據(jù)所測的數(shù)值,觀察并找出其中存在的規(guī)律,學(xué)生經(jīng)過分析總結(jié),最終得出結(jié)論:電壓一定,電阻越大,電流越小.
教師利用物理實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生對物理概念進(jìn)行探索和證明,既可以滿足學(xué)生希望參與教學(xué)活動(dòng)的心理需求,又可以在實(shí)驗(yàn)過程中鍛煉學(xué)生的分析思維能力、動(dòng)手操作能力和創(chuàng)新能力,使學(xué)生對概念的理解不再僅限于教師的講解和理論說明,而是進(jìn)入更深層次的思考探索層面,有效加強(qiáng)學(xué)生對概念的理解和掌握.
三、教師的形象演示要利用技術(shù)手段
一、巧記力學(xué)知識
力學(xué)是初中物理的重點(diǎn),同時(shí)也是難點(diǎn)。為了幫助學(xué)生記憶,我們可以采用以下方式幫助學(xué)生理解和記憶。
力的三要素:大小、方向和作用點(diǎn)。我們可以這樣記憶:力的三要素,大小、方向、作用點(diǎn)。這樣叫做簡化記憶。
G=mg公式。物體的重力和質(zhì)量的關(guān)系式G=mg,可用諧音記憶:大雞(G)等魚(等于)摸(m)小雞(g)。
m=■,可用諧音記憶:莫(m)要大雞(G)壓小雞(g)。
g=■,可用諧音記憶:小雞(g)在等(=)大雞(G)嗎(m)?
g=9.8牛頓每千克:可用諧音記憶為,記(g)得九點(diǎn)把(9.8)牛(牛頓)牽克(千克)吃水。也可以這樣記,小雞(g)進(jìn)酒吧(9.8)。
重力公式G=ρvg。計(jì)算重力的公式G=ρvg,其中大寫的G可記作“大雞”,ρ像P字母,V諧音“喂”,g可記作“小雞”。因此,公式諧音記憶為:大雞(G)等著(=)放屁(ρ)喂(v)小雞(g)。
二力平衡的條件,二力平衡應(yīng)滿足“一物二力同直線,大小方向等相同。”其中指二力作用在同一物體上,這是最容易忽視的,因此二力平衡的條件也可記為:要想吃兩個(gè)等大的梨(力),可在同屋(物)內(nèi)同一直線的相反方向去找。這里包含了“同物”“等大”“同線”“反向”四個(gè)方面的含義。
二、巧妙理解“蒸發(fā)、吸熱和致冷”
在物理中,蒸發(fā)、吸熱和致冷等現(xiàn)象與我們的生活實(shí)際聯(lián)系十分緊密,但是其形成原因卻有點(diǎn)難于理解,對于這樣抽象的問題,學(xué)生往往理解不了。液體在沸騰過程中吸收熱量但溫度保持不變,而蒸發(fā)是吸熱卻有致冷作用,兩種氣化方式的不同怎樣理解?而且蒸發(fā)時(shí)吸收熱量,為何溫度又降低?這些內(nèi)容往往困惑著學(xué)生,是學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)的一大難點(diǎn)。
液體蒸發(fā)時(shí)吸熱,即使在常溫下也可以進(jìn)行,但又不像沸騰、熔解有明顯的供熱源。蒸發(fā)只能從周圍物體和未蒸發(fā)的液體中吸收熱量,這樣,未蒸發(fā)的液體因放熱而溫度降低。確切地說,吸熱的液體是液體中已蒸發(fā)的那部分,而放熱降溫的卻是未蒸發(fā)的液體和周圍其他物體。
三、巧記歐姆定律
歐姆定律是物理應(yīng)用較多的一個(gè)定律,準(zhǔn)確把握好歐姆定律有利于學(xué)生對電學(xué)的理解和把握。首先來看一下歐姆定律的因果關(guān)系。有人根據(jù)歐姆定律I=■的兩個(gè)變形公式U=IR和R=■,得出“電壓與電流強(qiáng)度成正比”“電阻與電流強(qiáng)度成反比”的結(jié)論,這是混淆了自變量和函數(shù)的因果關(guān)系。
電壓是電源提供的,其大小由電源及電路結(jié)構(gòu)決定。電阻是由導(dǎo)體的材料、幾何形狀(長度、橫截面積)決定。它們都不隨電流強(qiáng)度的變化而變化。恰恰相反,電流的大小是由電壓和電阻決定的。這里,電壓、電阻的變化關(guān)系是“原因”,電流的變化是“結(jié)(下轉(zhuǎn)59頁)(上接57頁)果”,因果關(guān)系不可倒置。
假設(shè)有人說:“這人長得真像他的兒子,一模一樣。”聽眾一定感到非常可笑。雖然這話反映了兩個(gè)人相像的事實(shí),但卻顛倒了因故關(guān)系。只能說兒子像爸爸,不能說爸爸像兒子。用我們方言說就是兒子隨爸爸而不是爸爸隨兒子。同理,是函數(shù)隨自變量變化,而不是自變量隨函數(shù)變化。
巧記歐姆定律:歐姆定律I=■可記作,我(I)有(U)兒(R)子。I是英語的我,U諧音有,R諧音兒。
U=IR可記作,有(U)愛(I)就有兒(R)。
R=■可記作,兒(R)有(U)愛(I)。
四、巧記凸透鏡呈像規(guī)律
凸透鏡對光線的作用可記作:平行必過焦,過焦必平行。
凸透鏡呈像規(guī)律可記作:一焦分虛實(shí)、二焦分大小,虛像正來實(shí)像倒;(虛像是正立的,實(shí)像是倒立的)虛像同側(cè)實(shí)像異,(成虛像時(shí),像和物在透鏡的同一側(cè),成實(shí)像時(shí),像和物在透鏡的兩側(cè)。)物近像遠(yuǎn)像變大;(物體距離凸透鏡越近,即物近;像距離凸透鏡就越遠(yuǎn)即:像遠(yuǎn);所成的像會(huì)變大。)物遠(yuǎn)像近像變小。
1 關(guān)于光的直線傳播
在日常生活中,學(xué)生見過不少光在空氣中沿直線傳播的實(shí)例,如透過云隙的陽光束,晚上高樓上亮起的射燈光柱等。對于光在固體和液體中的沿直線傳播,由于生活中沒見過這樣的情況,學(xué)生理解有困難。在教學(xué)中,準(zhǔn)備一個(gè)光束較細(xì)的平行光源(如激光筆),一杯較淡的乳濁液,一塊玻璃方磚,就可以分別演示光在液體和固體中的沿直線傳播了。只要做好了這兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn),再把它們總結(jié)為:“云隙陽光現(xiàn),投射成直線,無論固液氣,大致不會(huì)變。介質(zhì)若不勻,傳播方向偏;如有物遮擋,物后為黑斑。”這樣,學(xué)生就很容易理解了。
2 關(guān)于法線的概念
在初中物理教材中,對法線概念的敘述,都非常模糊,不加說明。常有學(xué)生提問:“為什么非要把過入射點(diǎn)垂直于交界面的線叫法線?”在教學(xué)中,可以這樣告訴學(xué)生:只有在這個(gè)方位上,光的傳播中只見一條光線,另換任一位置,都會(huì)見到兩條或三條光線,故將通過這一特殊位置的線取名叫法線。于是,可將法線的概念說成:“只此位置上,光傳為一線,換到別處去,見到二三線。”
3 關(guān)于光的反射
講清光的反射的“一點(diǎn)二角三線”這幾個(gè)概念后,再經(jīng)過學(xué)生的探究,他們已知道了光反射的規(guī)律,但初記起來總覺得困難,將此規(guī)律“簡化”成:“三線共一面,法線居中間,兩角總相等,光路可逆轉(zhuǎn)”,學(xué)生就容易記憶了。
4 關(guān)于平面鏡成像
平面鏡成像,學(xué)生在生活中已多有感受,再經(jīng)過探究,印象頗深,但對成像的特點(diǎn)及情況變化,總是判斷不準(zhǔn),可把這個(gè)知識點(diǎn)歸納為:“連線垂直反射面,像物大小無二般,左右相反距離等,正立虛像迷人眼”來幫助學(xué)生理解、記憶。
5 關(guān)于光的折射
在做了光的折射演示,完成了知識的講授后,可把光的折射規(guī)律“歸簡”為:“三線共一面,法線在中間,兩角常不等,光路可逆轉(zhuǎn)。”同時(shí),由于光的折射與反射有較多的相同,但也各具特點(diǎn),有本質(zhì)的區(qū)別,若把它們加以比較,對兩部分知識的掌握都大有益處。為此,可列出下表:
6、光路可逆光路可逆不
對于這一知識點(diǎn),由于學(xué)生實(shí)驗(yàn)很易成功,現(xiàn)象很明顯,對成像特點(diǎn)大多容易理解,但對于因成像條件發(fā)生改變所致的結(jié)果,分析上卻有很大的困難,多數(shù)學(xué)生對此頗感畏懼。若將成像規(guī)律總結(jié)為:“物由遠(yuǎn)移近,像由近跑遠(yuǎn),且為小變大,同時(shí)繞軸轉(zhuǎn),上下顛倒左右反,倒立實(shí)像小大變。”然后再列出一個(gè)表,畫出一幅圖,強(qiáng)調(diào)兩個(gè)點(diǎn),就能使知識由難變簡,使學(xué)生由畏懼變?yōu)椴粦帧1怼D、點(diǎn)分別為:
(1)凸透鏡成像的特點(diǎn):物距(u)像的情況像距(v)應(yīng)用u > 2f倒立、縮小、實(shí)像2f > v > f照相機(jī)u = 2f倒立、等大、實(shí)像v = 2f無實(shí)際用途2f > u > f倒立、放大、實(shí)像v > 2f投影儀等u = f不成像、變成平行光平行光源u < f正立、放大、虛像v > -u放大鏡 (2)成像區(qū)域一幅圖:
(3)記住特殊兩個(gè)點(diǎn):
①“1f”的F點(diǎn),成實(shí)、虛像的分界點(diǎn);②“2f”的P點(diǎn):成縮小、放大像的分界點(diǎn)。
7 關(guān)于光學(xué)成像的區(qū)別
(1)實(shí)像與虛像的區(qū)別:
實(shí)像虛像1、實(shí)際光線相交而成,明亮反射或折射光的反向延長線相交而成,較暗2、光屏上能承接到像光屏上不能承接到像,為一亮斑3、一定倒立一定正立 (2)平面鏡與凸透鏡成像的區(qū)別:
平面鏡凸透鏡1、由光的反射所成由光的折射所成2、只能成正立、等大的虛像能成大小不等、倒正實(shí)虛不同的像3、像與物在鏡的異側(cè)實(shí)像與物在鏡的異側(cè),虛像與物在鏡的同側(cè)4、像與物左右相反實(shí)像與物上下顛倒、左右相反 總之,對于初中光學(xué)內(nèi)容,有了前面的六段“順口溜”,加上后面的“兩表一幅圖,兩點(diǎn)兩區(qū)別”這樣的概括,對學(xué)生進(jìn)行提示、輔導(dǎo),就能使他們對知識的理解和掌握比較容易,也比較準(zhǔn)確到位。
關(guān)鍵詞 凸透鏡成像規(guī)律 重點(diǎn)及難點(diǎn) 化難為簡
凸透鏡成像規(guī)律是人教版初中八年級物理上冊中光學(xué)部分中的重要內(nèi)容,其重要作用在于對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和對物理現(xiàn)象的歸納能力進(jìn)行訓(xùn)練,并為以后學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。凸透鏡成像的學(xué)習(xí)是初二物理光學(xué)部分中的教學(xué)重點(diǎn),也是初中物理教學(xué)過程著名的難點(diǎn)。讓學(xué)生正確理解這項(xiàng)重點(diǎn)突破這個(gè)難點(diǎn)對以后初中學(xué)生的提高物理學(xué)習(xí)的興趣和對物理學(xué)習(xí)的自信心有著重大的意義。同時(shí)凸透鏡成像的學(xué)習(xí)的成功也有利于培養(yǎng)教師在學(xué)生心目中的良好形象。
物理不同于數(shù)學(xué)學(xué)生在小學(xué)就開始接觸這類理科科目,大多數(shù)初中學(xué)生沒有做太多的物理實(shí)驗(yàn),所以在實(shí)驗(yàn)過程中,很多學(xué)生認(rèn)真按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作、觀察和記錄但是確沒有歸納出凸透鏡成像規(guī)律。這種現(xiàn)象值得教師認(rèn)真的思考找出原因才能解決困難。凸透鏡成像規(guī)律這一課概念很多,而且對于學(xué)生來說很容易出現(xiàn)概念上的混淆。焦距與物距、像距,實(shí)像與虛像,放大與縮小,在不同的物距條件下所成像的性質(zhì)不同這類概念極容易讓學(xué)生出現(xiàn)不同程度理解困難。其次我們從教學(xué)的對象上來看,初中八年級的學(xué)生正處于青春期,他們的思維能力能在從形象向抽象的過渡階段,學(xué)生很容易對具體的事務(wù)產(chǎn)生巨大的興趣,但是一旦讓他們對具體規(guī)律進(jìn)行歸納總結(jié)往往就會(huì)變的束手無策,這反映了他們分析據(jù)歸納規(guī)律的能力不強(qiáng),然而物理的學(xué)習(xí)尤其是凸透鏡成像規(guī)律的學(xué)習(xí)更需要一定的歸納總結(jié)能力。最后從教師的教學(xué)策略上來看,很多物理老師在教授凸透鏡成像規(guī)律這一課的時(shí)候,都是僅僅自己做實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在講臺下自己通過觀看進(jìn)行總結(jié),這樣學(xué)生往往只會(huì)把凸透鏡成像規(guī)律的具體內(nèi)容通過死記硬背來理解,這樣起不到良好的效果。所以本文主要內(nèi)容在與幫助物理老師在教授凸透鏡成像規(guī)律這一課的時(shí)候能夠有效的讓學(xué)生理解規(guī)律,突破教學(xué)過程中的難點(diǎn)。
一、 對實(shí)驗(yàn)精心設(shè)計(jì),加強(qiáng)師生互動(dòng)
探究法是初中物理教學(xué)過程中一個(gè)非常重要的方法,同時(shí)探究法也是物理教學(xué)非常合適的方法。以凸透鏡成像規(guī)律這么課為例,教師最頭疼的是如何讓學(xué)生在課堂上正確的對凸透鏡成像規(guī)律進(jìn)行自我的歸納和總結(jié)。所以為了讓學(xué)生能夠自己對凸透鏡成像規(guī)律進(jìn)行總結(jié)和歸納,就需要教師在上課開始前進(jìn)行精心的設(shè)計(jì),全盤考慮概念之間的相互關(guān)系,考慮到整個(gè)課堂可能出現(xiàn)的問題。例如,提問的情境應(yīng)該發(fā)生在課堂的什么時(shí)候?學(xué)生會(huì)產(chǎn)生什么樣的疑問?具體實(shí)驗(yàn)裝置是什么?如何引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)用的器材進(jìn)行探究?整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生需要觀察和記住哪些數(shù)據(jù)?最后如何啟發(fā)學(xué)生總結(jié)和歸納出規(guī)律?整個(gè)凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)相對比較復(fù)雜,可以得到很多的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)不是能夠明顯看得出正比例和反比例的關(guān)系,學(xué)生需要從這些復(fù)雜的數(shù)據(jù)中找出凸透鏡成像規(guī)律,這個(gè)分析是初中學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)沒有遇到過得,也是凸透鏡成像規(guī)律教學(xué)過程中的最大難點(diǎn)。物理教師如果讓學(xué)生直接進(jìn)行分析,以初中學(xué)生的水平很難能夠分析出正確的凸透鏡成像規(guī)律,所以這個(gè)時(shí)候需要教師發(fā)揮自身在課堂教學(xué)過程中的主導(dǎo)作用。例如讓學(xué)生使用計(jì)算機(jī)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)中潛在的規(guī)律。同時(shí)教師還可以使用貼圖法對凸透鏡成像規(guī)律進(jìn)行演示。上課前,物理教師可以先畫好凸透鏡,主光軸,一倍焦距和兩倍焦距,這樣就可以放大實(shí)驗(yàn)器具這樣就可以讓學(xué)生更加直觀的認(rèn)識到整個(gè)實(shí)驗(yàn)的發(fā)生過程。
實(shí)驗(yàn)過程中,物理教師可以讓學(xué)生直接參加到整個(gè)實(shí)驗(yàn)中去,給學(xué)生一定的參與感。例如可以讓學(xué)生自己拿著蠟燭從遠(yuǎn)到近靠近凸透鏡,讓自己去觀察光柱的變化,可以讓很多人去參加實(shí)驗(yàn)。可以讓學(xué)生在教師提問的前提下自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如果學(xué)生可以找到問題的答案就可以進(jìn)行下一步的實(shí)驗(yàn)。物理老師演示結(jié)束之后可以讓學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步分析,從而學(xué)生進(jìn)一步可以總結(jié)出規(guī)律,同時(shí)還可以讓學(xué)生通過教師所做的課件進(jìn)一步的了解其中的規(guī)律變化。同時(shí)還可以物理教師還可以設(shè)計(jì)幾個(gè)問題在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行提問。例如物體在光屏上擴(kuò)大了沒有?什么時(shí)候已經(jīng)看不到影像了?等一系列的問題去加強(qiáng)學(xué)生的理解。
二、 通過前后對比讓學(xué)生加強(qiáng)知識聯(lián)系
初中學(xué)生在上凸透鏡成像規(guī)律這一課的時(shí)候可能對凸透鏡沒有直觀的印象,如果讓學(xué)生上來就拿凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和找規(guī)律,學(xué)生只會(huì)手足無措不知道應(yīng)該如何去下手,所以在上課之前要給學(xué)生就以前的知識進(jìn)行溫習(xí),加強(qiáng)知識的聯(lián)系。
八年級的物理凸透鏡成像規(guī)律這課之前學(xué)生學(xué)習(xí)的是光的傳播這一課,讓學(xué)生回顧光是直線傳播的這一要點(diǎn),同時(shí)還可以讓學(xué)生回憶一下之前學(xué)到的小孔成像。在學(xué)小孔成像的時(shí)候,學(xué)生已經(jīng)了解到物距與像距之間的關(guān)系,:如實(shí)像、放大和縮小、倒立等,認(rèn)識到像不總是縮小,為凸透鏡成像規(guī)律的學(xué)習(xí)打下良好的知識儲(chǔ)備。通過讓學(xué)生聯(lián)系小孔成像和凸透鏡成像之間進(jìn)行比較。當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí),根據(jù)像距與物距的大小關(guān)系可以推定成像的性質(zhì),這與小孔成像現(xiàn)象相同。兩者的共同點(diǎn)是:像距小于物距時(shí),成倒立、縮小的實(shí)像;像距大于物距時(shí),成倒立、放大的實(shí)像;像距等于物距時(shí),成倒立、等大的實(shí)像。
還有為了進(jìn)一步對凸透鏡成像規(guī)律進(jìn)行學(xué)習(xí),還要對平面鏡的成像進(jìn)行復(fù)習(xí)。但是這里不是對平面鏡成像的單純復(fù)習(xí)還是需要讓學(xué)生了解虛像的概念,區(qū)別認(rèn)識什么是虛像什么是實(shí)像為學(xué)習(xí)凸透鏡成像規(guī)律準(zhǔn)備必要的知識點(diǎn)。
其次可以在上課之前把凸透鏡發(fā)給學(xué)生讓學(xué)生對凸透鏡有著直觀的印象,怎么使用它有個(gè)基本的了解這樣在實(shí)驗(yàn)的過程中就可以節(jié)省很多的時(shí)間,為物理教師的講解和學(xué)生的理解留下充裕的時(shí)間。
三、 利用口訣激發(fā)學(xué)生的興趣
興趣在初中學(xué)生中的學(xué)習(xí)生活有著很大餓幫助,他可以幫助學(xué)生激發(fā)內(nèi)在學(xué)習(xí)的動(dòng)力,物理老師在物理教學(xué)過程中也可以通過對各種工具的使用來激發(fā)學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中的興趣。其中口訣可以說是一個(gè)十分好用的工具,他可以幫助學(xué)生在記憶的過程中,充滿了樂趣,同時(shí)還可以幫助學(xué)生進(jìn)行長久的記憶,提高學(xué)習(xí)的效率。
口訣一:凸透鏡,本領(lǐng)大,照相、幻燈和放大;二倍焦外倒實(shí)小,二倍焦內(nèi)倒實(shí)大;若是物放焦點(diǎn)內(nèi),像物同側(cè)虛像大;一條規(guī)律記在心,物近像遠(yuǎn)像變大。
口訣二:三物距、三界限,成像隨著物距變;物遠(yuǎn)實(shí)像小而近,物近實(shí)像大而遠(yuǎn);如果物放焦點(diǎn)內(nèi),正立放大虛像現(xiàn);幻燈放像像好大,物處一焦二焦間;相機(jī)縮你小不點(diǎn),物處二倍焦距外。
在口訣是適應(yīng)新課改的教學(xué)要求一項(xiàng)好的方法,讓學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性得到充分發(fā)揮,讓學(xué)生準(zhǔn)確有效把握透鏡成像規(guī)律,延長對于這堂課的知識內(nèi)容長久記憶及培養(yǎng)創(chuàng)新能力。最后這兩句口訣部是唯一的口訣,物理老師可以在業(yè)余的時(shí)間內(nèi)自己編寫自己口訣因?yàn)槔蠋熥约翰艜?huì)對自己的學(xué)生有更深的了解。
總之,物理教師要把凸透鏡成像規(guī)律當(dāng)作一個(gè)前后相連的整體。正確把握整個(gè)凸透鏡成像規(guī)律教學(xué)過程中的策略,不要把凸透鏡成像規(guī)律這一課當(dāng)作一個(gè)完全孤立的課程,要與前后課程相互聯(lián)系。同時(shí)還需要把凸透鏡成像規(guī)律所涉及的每一個(gè)基本概念分開進(jìn)行闡述,讓學(xué)生在課堂上能夠更好的理解這樣凸透鏡成像規(guī)律的內(nèi)容,也為課堂教學(xué)節(jié)省時(shí)間,讓學(xué)生可以有更多的時(shí)間和精力去消化、去提問、去自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。教師的總體要求在與讓學(xué)生能夠準(zhǔn)確的理解和歸納凸透鏡成像規(guī)律,幫助學(xué)生去克服凸透鏡成像規(guī)律中的困難,取得良好的學(xué)習(xí)效果。
參考文獻(xiàn):
[1] 朱志江.課堂教學(xué)難點(diǎn)突破策略例談[J]. 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2004,(Z1) .
[2] 劉職.關(guān)于物理教學(xué)難點(diǎn)的形成及突破的探討[J]. 科學(xué)大眾(科學(xué)教育),2010,(12).
[3] 李樹紅,王鳳云.談“旋轉(zhuǎn)磁場”教學(xué)難點(diǎn)的突破[J]. 現(xiàn)代技能開發(fā),1999,(10).
[4] 趙.強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn) 落實(shí)探究學(xué)習(xí)[J]. 新課程研究(下旬刊),2009,(8).
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