學(xué)會(huì)處理科學(xué)探究要素是課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵

李艷波

編者按：

課程改革的關(guān)鍵是課堂教學(xué)的改革，而課堂教學(xué)的關(guān)鍵是教師理念的轉(zhuǎn)變，如何體現(xiàn)和突出“以學(xué)生為中心，以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨” 的新課程理念呢？來(lái)自我省不同地區(qū)的物理教師，對(duì)《凸透鏡成像的規(guī)律》一課通過(guò)說(shuō)課、教學(xué)設(shè)計(jì)、課堂紀(jì)實(shí)、反思等形式，從多角度展示了對(duì)本課的理解。

一、教學(xué)目標(biāo)

【知識(shí)與技能】1.知道凸透鏡成像的規(guī)律；2.會(huì)應(yīng)用凸透鏡成像的規(guī)律解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。

【過(guò)程與方法】1.學(xué)生能在探究活動(dòng)中獲得提出問(wèn)題的能力；2.通過(guò)探究活動(dòng)，體驗(yàn)科學(xué)探究的全過(guò)程；3.學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象中歸納科學(xué)規(guī)律的方法。

【情感、態(tài)度與價(jià)值觀】1.具有對(duì)科學(xué)的求知欲，樂(lè)于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)的道理，勇于探索日常生活中的物理學(xué)原理；2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，體驗(yàn)參與的快樂(lè)和成功的喜悅，逐漸養(yǎng)成積極主動(dòng)與交流合作的習(xí)慣。

二、教材分析

學(xué)生已經(jīng)知道了光的折射規(guī)律，對(duì)于凸透鏡，也僅僅知道它叫放大鏡，能把物體放大，但對(duì)凸透鏡能成縮小實(shí)像和放大實(shí)像他們是知之甚少的?，F(xiàn)在，研究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)是初中學(xué)生必做的分組實(shí)驗(yàn)，是初中物理光學(xué)的重要內(nèi)容，是初三物理知識(shí)的重點(diǎn)，是一節(jié)集物理現(xiàn)象、物理概念、物理規(guī)律于一體的課。本節(jié)課既是將來(lái)學(xué)習(xí)凸透鏡成像原理，又是進(jìn)一步學(xué)習(xí)眼睛成像和照相機(jī)等儀器原理的基礎(chǔ)，在教材中起著承上啟下的重要作用，也是學(xué)生到高中進(jìn)一步學(xué)習(xí)光學(xué)的基礎(chǔ)。

三、學(xué)情分析

優(yōu)勢(shì)：初三學(xué)生樂(lè)于參與動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，在玩中學(xué)更能激發(fā)學(xué)生的情感。他們喜歡探索自己熟悉的或與所學(xué)知識(shí)有關(guān)的生活現(xiàn)象，團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)強(qiáng)。

劣勢(shì)：初三學(xué)生認(rèn)知能力還比較低，對(duì)知識(shí)的歸納概括以及遷移能力還不強(qiáng)，所以要把折射規(guī)律和凸透鏡成像聯(lián)系起來(lái)還比較困難。

四、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

重點(diǎn)：凸透鏡成像規(guī)律的探究過(guò)程。

難點(diǎn)：對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納得到凸透鏡成像規(guī)律。

五、教學(xué)準(zhǔn)備

f=15cm凸透鏡、光具座、光屏、蠟燭、火柴、光屏、多媒體課件等。

六、教學(xué)過(guò)程

【實(shí)驗(yàn)切入 問(wèn)題導(dǎo)入】

演示實(shí)驗(yàn)1：透過(guò)手中的凸透鏡觀察物理課本上的字，同學(xué)們都能看到放大的字，這是他們已有的知識(shí)體驗(yàn)。

演示實(shí)驗(yàn)2：透過(guò)手中的凸透鏡觀察窗外的景物，意外地發(fā)現(xiàn)窗外景物倒立、縮小的像。

師：為什么透過(guò)同一凸透鏡卻看到不同的情景？請(qǐng)同學(xué)們互相討論一下，出現(xiàn)放大的像、縮小的像和什么因素有關(guān)？（板書(shū)課題。）

【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)學(xué)生實(shí)驗(yàn)與已有經(jīng)驗(yàn)的沖突，引發(fā)他們的思索，對(duì)凸透鏡成像的規(guī)律提出各種猜想，引出本節(jié)課的主題，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和關(guān)注度。

【進(jìn)入正題 合作探究】

（一）猜想與假設(shè)

凸透鏡成像能否用光屏承接？

1.虛像：不是實(shí)際光線會(huì)聚的，光屏上得不到像，只能用眼睛通過(guò)透鏡看到。

2.實(shí)像：由實(shí)際光線會(huì)聚成的，既能用眼睛通過(guò)透鏡看到，又能顯示在光屏上。

【提出問(wèn)題】像的大小、正倒和虛實(shí)與什么因素有關(guān)？

【猜想與假設(shè)】（1）與物體到凸透鏡的距離有關(guān)；（2）與焦距的大小有關(guān)；（3）與像到凸透鏡的距離有關(guān)；（4）像的正倒可能與物體是否在凸透鏡同側(cè)有關(guān)。

【設(shè)計(jì)意圖】介紹：物距u、焦距f、像距v，為探究實(shí)驗(yàn)作好鋪墊。

（二）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃

請(qǐng)同學(xué)們閱讀書(shū)本上97頁(yè)的內(nèi)容，想一想：“你如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)驗(yàn)證你自己的猜想？”學(xué)生思考，通過(guò)小組討論，提出各種猜想并設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案。

【設(shè)計(jì)意圖】此環(huán)節(jié)的目的是鼓勵(lì)學(xué)生表達(dá)自己的觀點(diǎn)，通過(guò)討論和交流來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)，為本節(jié)課重點(diǎn)凸透鏡成像規(guī)律的探究作好鋪墊。

（三）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)

1.PPT提示：

安裝從左向右順序是： 蠟燭 凸透鏡、光屏。

調(diào)節(jié)：燭焰、凸透鏡、光屏使它們的中心在同一高度。

2.怎樣找實(shí)像：當(dāng)成實(shí)像時(shí)，移動(dòng)光屏，使光屏上得到最清晰的像時(shí)，光屏的位置才是像的位置。

3.怎樣找虛像：透過(guò)凸透鏡用眼睛觀察物體所成的像。

4.學(xué)生四人一組，分為12個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，物距從6cm開(kāi)始，每增加3cm取一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，直到39cm，不同小組測(cè)量不同的物距，使得每組物距的數(shù)據(jù)都有兩個(gè)小組測(cè)量。學(xué)生分工合作，通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)，得出放大、縮小、等大的像，成功后的小組驕傲地將手高高舉起，得到老師肯定。

5.如果反復(fù)觀測(cè)都得不到發(fā)光體的像，便填寫(xiě)“不能成像”，出現(xiàn)無(wú)法測(cè)量到的數(shù)據(jù)，可以暫時(shí)空著，看看能否從已測(cè)量到的數(shù)據(jù)中得到一些啟發(fā)，完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集工作。

6.表格中所有數(shù)據(jù)對(duì)各小組來(lái)說(shuō)都是共享的，讓學(xué)生從這些數(shù)據(jù)中總結(jié)出凸透鏡成像的規(guī)律，這是本次探究活動(dòng)的重點(diǎn)。

7.將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下面表格中：

【設(shè)計(jì)意圖】此環(huán)節(jié)的目的是讓學(xué)生經(jīng)歷探究過(guò)程，體驗(yàn)探究樂(lè)趣和成功喜悅。突破本課的難點(diǎn)，為歸納出凸透鏡成像規(guī)律做好清疑工作。

（四）分析論證、評(píng)估交流

在發(fā)現(xiàn)了一系列規(guī)律后，要求各小組用概括的語(yǔ)言來(lái)陳述這些規(guī)律，為了使規(guī)律更有普適性，啟發(fā)學(xué)生15cm用f來(lái)表示，30cm用2f表示，顯然，這樣陳述的規(guī)律更有普適性。

小組通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較分析，交流討論，最后總結(jié)出凸透鏡的成像規(guī)律，完成本節(jié)課的重難點(diǎn)的教學(xué)。

板書(shū)：

1.照相機(jī)的原理：u>2f，f

2.投影儀的原理：f2f 成倒立、放大的實(shí)像。

3.放大鏡的原理：u

順口溜：（PPT展示）

一倍焦距分虛實(shí)，二倍焦距分大??；

虛像與物同側(cè)正，實(shí)像與物異側(cè)倒；

物遠(yuǎn)像近像越小，物近像遠(yuǎn)像越大。

【設(shè)計(jì)意圖】學(xué)生總結(jié)規(guī)律時(shí)教師進(jìn)行引導(dǎo)和點(diǎn)撥，此環(huán)節(jié)目的是培養(yǎng)學(xué)生用簡(jiǎn)潔、有條理的語(yǔ)言概括規(guī)律，學(xué)會(huì)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。用規(guī)范的板書(shū)設(shè)計(jì)加深對(duì)知識(shí)的領(lǐng)悟。

【深化規(guī)律 學(xué)以致用】

小明在做研究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持凸透鏡位置不變，如圖所示，先后使?fàn)T焰位于a、b、c、d 四點(diǎn)，并分別調(diào)整光屏的位置。實(shí)驗(yàn)后，他歸納出以下說(shuō)法，其中錯(cuò)誤的是（ ）。

A.燭焰位于a點(diǎn)時(shí)，屏上出現(xiàn)的實(shí)像最小

B.燭焰位于b點(diǎn)時(shí)，成放大的實(shí)像

C.燭焰位于c點(diǎn)時(shí)，屏上出現(xiàn)的實(shí)像最大

D.燭焰位于d點(diǎn)時(shí)，成放大的實(shí)像

【設(shè)計(jì)意圖】此環(huán)節(jié)的目的是鞏固當(dāng)堂所學(xué)知識(shí)，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題。

【課堂小結(jié) 滲透評(píng)價(jià)】

1.本節(jié)課你最大的收獲是什么？

2.你能夠很好地和小組成員合作，開(kāi)展小組交流，并向其他同學(xué)展示自己的做法嗎？

【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)學(xué)生敘述知識(shí)、方法以及能力上的收獲，使學(xué)生對(duì)本節(jié)課所學(xué)知識(shí)有整體的把握。通過(guò)質(zhì)性評(píng)價(jià)，讓學(xué)生感悟成功的喜悅心情。

作業(yè)布置：寫(xiě)出凸透鏡成像的規(guī)律。