凸透镜成像的改进性实验

✿安徽省淮南市第26中学 胡 媛

在课改前我采用教师演示实验这种方式教学，效果很不理想。课改后我采用学生实验来教学，让学生经历提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验等七大环节，教学过程就像走马观花，教学效果也不尽如人意。这是因为在实验中，大多数学生只能得到一个像，要利用这个像得出“在不同区域成不同的像，而且像不仅有大小之分，还有正倒之分”的结论是非常困难的。往往一下课就有学生对我说：“老师，这节课上的内容我没有听懂。”这让我非常苦恼。经过一段时间的反复思考，我决定不再一味地套用课本中给的模式，而是在实验中加入自己的见解。

首先，我做了演示实验。让学生能观察到蜡烛呈现的像是什么样子。然后分别移动光具座上的蜡烛和光屏，让学生看到像有不同的样子。目的是让学生对凸透镜成像有感性认识，符合学生的认知规律。

其次，在预备知识的基础上，让学生利用桌子上的实验器材找到像，这样一下子就把学生的学习兴趣调动起来。特别是当他们找到像时，心里的满足感是无法用言语描述的。

最后，引导学生做深一层的探究。我会提出问题：你们观察到像是什么样子的？学生回答得五花八门，有的说他找到的是放大的像；有的说是缩小的像；有的说是等大的像；还有的说别人找到的像是倒立的怎么自己却找到正立的像？我顺势问道：“为什么大家找到的像都不同？是什么因素决定了成像的不同？”学生开始讨论，有学生猜想可能是物距决定的。“有什么样的关系呢？”我又问。学生陷入了沉思，我就安排道：“我们分工合作，共同找找原因吧！”让不同小组分别找到倒立或正立的像，并记录下物距、相距。我把这些数据统计到一起，如表格一。引导学生从数据中寻找相同的像、数据的共同点、不同像的数据的区别。学生很快就能找到其中的规律。

表格一

接下来我让学生完成最后一步实验，让学生分组寻找放大、缩小、等大的像。每一组找一种像，并记录下物距与相距。然后把学生得出的数据统计在表格二中。引导学生分析、归纳出相同的像有什么共同点，不同的像有什么区别。这样使学生探究出的实验结论成为可能。把一个大实验拆成3个小实验更符合学生的认知规律。能有效地提高学生的思维能力，培养学生的学习积极性，提高教学效率。

表格二

为了把这些零散的知识整合起来，我把物距分为3个区域：远区、中区、近区，如图1所示。蜡烛只在近区会呈正立的像。其他区域会呈倒立的像。其他区域又可分为中区和远区。中区呈放大的实像，远区呈缩小的实像，使学生在宏观上对3个区域有所认识。最后，我用多媒体动画展示让蜡烛从远到近移动时像变化的全过程。又使学生对凸透镜成像有更深一步的了解。

学生在这一堂课上是积极参与、积极思考的，接受认识的顺序是递进的。在能力上得到了提高，在情感上得到了升华。凸透镜在生活中的应用很广，但是学生对其中的具体原理却很陌生。要使学生了解凸透镜成像的特点，不仅需要学生亲自动手、充分参与，还需要在教师的指导下层层深入，有计划地逐步研究得出结论。最后用多媒体动画让学生看到了成像的整个过程。培养了学生的观察能力、分析能力、动手能力和创新意识。因此，这样做既能让学生很好地掌握所要学的知识，又能提高学生的多种能力，有效地突破了这个教学瓶颈。

图1