区域化、数字化解题突破学生思维障碍

刘艳芳

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）01-0164-01

一、化“抽象”为“具体”的教学案例设计背景

在新一轮“闵行区推进中小学课堂教学改进三年行动计划（2016-2018）”之际，我校也展开了关于课堂教学改进行动。意在根据学情即根据学生的生活经验、知识储备、认知特点等情况，实施有针对性的教学，突破教学难点。

初二学生学习物理有以下特点：刚刚接触物理，学习物理停留在观察实验现象，理解简单物理现象和规律，抽象性思维比较弱，对于知识的难点不能够深刻地理解。而凸透镜成像规律的解题应用是一公认的教学难点，现在很多老师的教法是背凸透镜成像规律表格或者是画出凸透镜成像规律图，对应图形做题。然而这些方法只有部分同学能够掌握，还有很大部分同学没有解题的思路。并且这种纯记忆的方法学生在脑海里存留的时间不长，很容易忘记。因此，设计具体形象的方法，让学生有目标地去分析，进而突破学生思维障碍，激发学生兴趣十分有必要。

二、基于突破凸透镜成像规律解题应用难点的教学

1.知识铺垫。通过具体的数轴形式，对光具座分区，如图一，为后面解题应用做铺垫。老师介绍这里只是代表距离，不存在正和负。首先让学生指出f，2f这些点在哪里。进一步指出小于f的区域，大于f小于2f的区域，大于2f的区域在哪里。通过指认点和区域，反过来让学生归纳：①区代表小于f；②区代表大于f小于2f；③区代表大于2f。

2.把实验数据以图形的形式画在光具座轴上，归纳得出凸透镜成像规律。把图形区域位置，转换为具体的数字，为学生后续的解题提供便捷的抓手。

③区→②区：u>2f，f

②区→③区：f2f，成倒立放大实像（可以理解成2到3，则变大）

①区：u

3.凸透镜成像解题规律应用。

题型一：成像判斷。该题型的特点是已知凸透镜的焦距和物距（或像距），判断凸透镜成像特点。例，一凸透镜的焦距为10厘米，当物体放在凸透镜前30厘米处成 的像；当物体向凸透镜靠近22厘米时，成 的像。题目分析：已知f=10cm，u=30cm，可知物体在③区，则为③→②区域对应，即像在②区，成倒立缩小实像；当物体向凸透镜靠近22cm时，u=8cm，可知物体在①区，成正立放大虚像。以一例一练的形式，教师先带领学生体验解题的过程，感受方式与技巧。再通过即时的变式练习，巩固所学的知识。最后，利用学生自主讲题，在锻炼表述能力的同时，加强对题型的理解，提升思维品质。

题型二：焦距像判断。该题型的特点是已知物距（或像距）和成像特点，判断凸透镜焦距。例，蜡烛放在离凸透镜20厘米的主光轴上，在透镜的另一侧光屏上得到放大的像，则凸透镜的焦距范围为多少？该类型题目的关键是：通过成像特点，转化为数字区域，明确物距（或像距），进而解题。题目分析：已知u=20cm，光屏上放大的像，则为②→③区域对应。20cm在②区，则f<20<2f，计算得出10

题型三：实验分析。针对此类题型，先回顾实验内容，巩固操作要点。该题型的关键是在光具座上标名特殊点位光心O，焦点F，二倍焦距2F。然后结合数字化凸透镜成像规律解题。例，某同学做凸透镜成像实验，凸透镜焦距为10厘米，保持透镜位置不变，将蜡烛放在15厘米刻度处，为了在光屏的中心找到像，应调整光屏，移动光屏过程中，眼睛应注意观察，为了在光屏上找到清晰缩小的像，光屏应在光具座的___厘米刻度范围内移动（选填“50-60”“60-70”或“大于70”）。例题分析：高度（略），光屛上像是否清晰（略）。通过在光具座上标注光心，焦点F和2倍焦距位置。很清晰地可以判断物体在③区，则为③→②区域对应，像在②区，选60-70cm。抽象难懂的凸透镜成像规律，通过数字化解题则一目了然，突破学生思维障碍。

三、教学案例总结

这是我上的一节凸透镜成像解题应用的习题课，借用数轴，创设区域概念，实现数字化解题。从教学效果来看：（1）绝大多数学生能借用数轴的形式快速对光具座左右分区，进而把凸透镜成像规律进一步数字化。（2）根据凸透镜成像规律，学生在解题应用时可以从抽象的图形，转换为简单的数字比较和数学计算，迅速解题，进而突破思维障碍。整个课堂教学中，克服了比较抽象的讲解，使得学生有解题的方向和方法，让学生真正参与课堂，提高学习效率。深化了课堂教学改革，提高了课堂教学质量，充分体现以学生为本，面向全体学生的教育观。

区域化、数字化解题思想实际上是化抽象为具体的转换意识在起作用。因此，在物理教学中要加强转换意识的教学，如“因果转化意识”、“类比转化意识”、“化抽象为具体转化意识”等的教学，才能使学生从容面对物理新概念、新规律、新题型和新解法。因此，提高学生的转换意识是突破学生思维障碍的一个重要环节。