初中物理“凸透镜成像规律”教学研究

张佑有

摘  要：人教版八年级上册“凸透镜成像规律”这一章节的主要内容有光的折射、成像规律等，所以在教学中，教师应该从多个角度出发，让学生懂得凸透镜在不同情境下成像的基本情况。基于此，本文从初步認知、教学方案、虚拟实验和生活探索四个方面为出发点，重点探讨了这一知识的教学策略，以期为初中物理教师教学提供一定的参考。

关键词：初中物理;“凸透镜成像规律”;教学策略

【中图分类号】G633.7    【文献标识码】A       【文章编号】1005-8877（2020）36-0135-02

【Abstract】The main contents of the chapter "imaging law of convex lens" in the eighth grade volume I of PEP include light refraction，imaging law，etc.，so in teaching，teachers should start from multiple angles to let students understand the basic situation of convex lens imaging in different situations.Based on this，this paper focuses on the teaching strategies of this knowledge from four aspects： preliminary cognition，teaching scheme，virtual experiment and life exploration，in order to provide some reference for junior high school physics teachers.

【Keywords】Junior high school physics;"Convex lens imaging law";Teaching strategy

将这一章节的知识点编排到八年级上册的物理教材中，主要是针对刚刚接触这门学科的学生，虽然在学习这些知识前，他们也参与了一些简单的物理实验，可器材少、知识点疏散，学生理解难度也比较低。而关于“凸透镜成像”的教学，涵盖的知识点相对而言更为复杂化，物理器材也会增加，不仅需要记录相关的数据，实验操作的难度性也在提升。因此，物理教师最好按照初中生的基本特点，秉承着从易到难的基本原则，实行一些创新性、探究性的教学工作。

1.初步认知凸透镜，激发学生的探索兴趣

这一章节中涉及到了一些概念性的知识，而且非常复杂，如若直接采用口头表述的教学方法，有些学生会将物距、像距的含义混淆，他们会认为这是非常复杂的一门学科，更不愿意主动投入到课堂活动中。因此，教师在初步的教学中，应该让学生对这些概念类的知识感兴趣，主动发现生活中的凸透镜成像情况，知道原来教材上的物理知识也存在于现实中，从而产生主动探索的兴趣。而在具体实践的过程中，需要为学生做好两个方面的指导工作：一是在活动中去发现问题，利用凸透镜观察墙上的字体，逐渐远离的过程中，“像”会呈现出怎样的变化。当学生在近处观察的时候，看到的是放大且正立的像，当远离的时候，则会看到不同的像，有放大、缩小和倒立的。二是教师利用课上3-5分钟的时间，让学生玩“捞金鱼”的小游戏，做好一系列的准备工作以后，随机选择一名学生来捞鱼缸中的金鱼，1分钟以后，发现这位学生只抓住了一条，询问原因。这位学生表示：刚开始看准了金鱼的位置，但手一放进去就捞不到;在看不到小鱼的情况下，却捞到了它。以这个小游戏为引入点，教师借助多媒体播放虚像、实像的相关原理，这时候学生懂得了原来自己捞不到的原因是看到了虚像。将真实的体验和多媒体教学结合在一起，使得学生对两者的概念有了更为深刻的认知。所以，在教学阶段，要让学生积极、主动参与到其中，需要选择合适的物理游戏，激发他们的探索欲，对物理知识产生非常直接的探索欲望，然后在游戏中感知到知识原本是同生活紧密结合的。

2.精心设计教学方案，突破重难点

当学生初步了解到相关的概念以后，借助一些探究性的实验，在概念的基础上对物理性质有个系统性的理解，如若只是简单的将公式告知学生，他们对此的印象非常浅显，无法深入去理解其中的含义，而是利用死记硬背的方法去学习，不仅课堂教学的效率会降低，课后训练的效果也非常不理想。因此，教师借助一些探索性、实践性的实验，将那些难以理解的物理规律，转变成为可以触碰到的物理现象，把学生的好奇心理转变成为持久的学习动力。当学生掌握了一些简单的理论知识后，会开始衍生出一系列的问题：如何借助凸透镜在屏幕上形成实像，假设透镜的表面上有一个小黑点，这个小点对于最终的成像情况会造成怎样的影响。为了解决这些新的问题，教师选择蜡烛、光屏和凸透镜，按照相应的步骤去开展探究活动，这样在解决重难点问题的时候，也能获得一个比较好的实验效果。在实验成功后，将学生分为多个小组，让他们动手操作，要记录下物距、实像之间的关系，记录的过程中寻找出其中的规律性。当学生自行找到了这些规律后，对这次感到非常惊讶，自己记录到的数据同教材中给出的固定公式是相同的，然后借助实验去验证公式，这样不仅可以加深对公式的印象，也能更好地接受成像原理，发现物理这门学科的趣味性。需要注意的是，教师在整个过程中，也要对学生的实验情况进行评价，考察学生对凸透镜成像规律的认知程度如何，评价过程中着重培养初中生的科学精神和实践能力。按照学生的发展情况制定实验标准，体现出实验的激励作用，让学生主动认识自己，改进中进步，让他们在原有的水平能够有“质”的飞跃。

3.借助虚拟实验，探索成像规律

信息化时代下，为了增强物理教学模式的创新性、实用性，教师借助虚拟实验的方法，让学生主动去认知、学习和探索成像规律，软件制作的过程中，符合科学性的基本原则，切忌违背客观事物，这样学生在应用的时候，才能从中得出正确的信息。教师借助Flash制作虚拟实验时，大体将其分为四个步骤：制作→整合→交互→运行，利用软件中的菜单功能，结合常识性知识去开展实验探究。教师要秉承着因材施教的原则，提前制作好桌面，利用逐帧动画设计蜡烛，等所有的工作完成后，生成swf格式的文件，上传到平台。接着让学生到计算机教室开展模拟实验，让大家看着电脑桌面，这里有凸透镜的成像实验课件，动手操作，打开软件，找到蜡烛像，填写实验报告，在教师的引导下，学生逐渐去回答问题和验证结论，最后掌握到正确的成像规律。虚拟实验的教学工作完成以后，对他们的实际效果进行考核，要求在光具上安装成像实验需要的器材，找到倒立和放大的实像，记录下学生完成目标实验所需要的时间。VRP的发布相对而言比较简单和灵活，在弹出的窗口中就可以选择储存路径，如若在平台操作中存在着问题可以及时点击“帮助”，等到实验完成以后，关闭、退出。从最终的应用效果而言，虚拟实验对于增强学生的实验技能具有非常重要的作用，而且可以得到同具体实验相一致的结论，为操作技能迁移提供有效的帮助。虽然当下的应用情况而言，虚拟实验无法全部代替真实的物理实验，但是作为一种具备创新性质的教学模式，能够让整个课堂变得更为地生动、活泼，学生也乐于参与到其中，取得一个良好的教学效果。

4.結合生活理念，分析凸透镜的应用价值

凸透镜将光线汇集到一起，在现实生活中的应用范围广，从成像规律为出发点，分析凸透镜在投影仪、相机和显微镜中的应用情况，以此来扩宽学生视野，增强他们的认知水平。例如，显微镜，主要是放大物体，倍数不同的显微镜，最终观察出的物体也存在着一定的区别，将凸透镜安装在显微镜靠近眼睛的一侧，又称“物镜”，利用放大特性，观察的物体是倒立虚像，在焦距内能继续对虚像进行放大，两次放大倒立以后，物体会呈放大，人们就能清楚看到观测物体的大致轮廓。实际上照相机的镜头是凸透镜，当物体在经过光的反射以后，经过镜头时会主动聚集在胶片上，变成倒立、缩小的像，当初中生在自制相关实验的时候，可以利用蜡烛、光屏模拟相机成像的相关原理，将眼睛作为镜头，底片是视网膜，便于学生更为深刻认识到凸透镜在现实生活中的应用特点。另外，课堂上频繁使用的投影仪实际上也涵盖了凸透镜成像原理，一倍到二倍焦距中放大倒立的虚像，通过平面镜反射原理，将倒立虚像投影到幕布上，当移动镜头的时候，也能改变物体和镜头的距离，得到一个满意的投影效果。因此，学生在探索成像规律的过程中，应该从不同的角度去分析和总结，认识到物理知识在现实生活中的应用价值，从而为初中生的物理探索提供新思路。

在这一章节的教学中，物理教师理应结合初中生的实际情况去开展相应的教学工作，秉承着因材施教的基本原则，使物理凸透镜中的理论知识与现实生活相互结合在一起，有效地突破教学的重难点，降低教学的难度性。同时，教师也要有计划地引导学生去分析，敢于克服对物理的陌生感，从而积极融入到整个探究活动中，这样才能体会到物理这门学科的魅力所在。

参考文献

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