“科學(xué)探究”是打開物理世界大門的鑰匙

【摘 要】通過采用“導(dǎo)學(xué)案+四環(huán)節(jié)”教學(xué)模式（簡稱“1+4”教學(xué)模式）對《科學(xué)探究：凸透鏡成像》的分析與論證環(huán)節(jié)進(jìn)行教學(xué)探索。探索表明：“科學(xué)探究”是打開物理世界大門的鑰匙?！?+4”教學(xué)模式是促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究、合作探究的有效途徑。

【關(guān)鍵詞】科學(xué)探究；凸透鏡成像；教學(xué)模式

《科學(xué)探究：凸透鏡成像》教學(xué)設(shè)計采用“導(dǎo)學(xué)案+四環(huán)節(jié)”教學(xué)模式（簡稱“1+4”教學(xué)模式）。編制以學(xué)生“活動”為載體、合作探究的導(dǎo)學(xué)案，采用“提出問題、合作探究、運(yùn)用檢測、課外延伸”四個環(huán)節(jié)的教學(xué)模式。指導(dǎo)學(xué)生在第1課時實驗與收集證據(jù)的基礎(chǔ)上，對實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)探究、合作探究、分析論證，得出凸透鏡成像的基本規(guī)律。

一、提出問題（重溫實驗）

（1）復(fù)習(xí)：什么是焦距（f）、物距（u）、像距（v）、實像、虛像？（《物理》八年級全一冊，上海科學(xué)技術(shù)出版社，教材第70頁圖4-37，教材第72頁圖4-40及“加油站”。）

（2）觀看《凸透鏡成像》視頻（2分鐘），溫故第1課時進(jìn)行的實驗：凸透鏡既可以成放大的像，又可以成縮小的像，既可以成倒立的像，又可以成正立的像，那么，凸透鏡成像有何規(guī)律？教師投影一組學(xué)生實驗數(shù)據(jù)（表1），分組討論后，完成下列活動。

根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象，在展板的適當(dāng)位置貼上蠟燭火焰的像，進(jìn)行“物像大比拼”（圖1）。課前準(zhǔn)備一塊展板，若干放大、縮小、等大的可貼的蠟燭火焰的像。

二、合作探究（分析論證）

活動2：議一議。

根據(jù)自己的實驗數(shù)據(jù)、實驗現(xiàn)象和“物像大比拼”得出的物像模型，前后4人為一個小組進(jìn)行交流討論，找出凸透鏡成像的規(guī)律？

活動3：說一說。

根據(jù)找到的凸透鏡成像規(guī)律，以及交流討論得出的結(jié)論，每個小組推薦一名代表交流發(fā)言，其余組員補(bǔ)充，共同分享探究成果。參照（表1）橫向分析論證，填一填下面的結(jié)論。

各組交流，比較用焦距不同的凸透鏡進(jìn)行實驗所得的結(jié)論是否相同。說明凸透鏡成像的基本規(guī)律具有普遍性。

活動5：再議一議。

（1）像的虛實：凸透鏡在什么條件下成實像？在什么條件下成虛像？

（2）像的大?。和雇哥R在什么條件下成縮小的實像？在什么條件下成放大的實像？

（3）像的正倒：凸透鏡在什么條件下倒立的像？在什么條件下成正立的像？

（4）像的變化：成實像時，當(dāng)物體從較遠(yuǎn)處向凸透鏡靠近時（物距變?。?，像距如何變化？像的大小如何變化？

活動6：再說一說。

根據(jù)找到的凸透鏡成像規(guī)律，以及交流討論得出的結(jié)論，每個小組另推薦一名代表交流發(fā)言，其余組員補(bǔ)充，共同分享探究成果。參照（表1）縱向分析論證，填一填下面的結(jié)論。

教師投影兩組不太理想的數(shù)據(jù)，讓學(xué)生評估。請同學(xué)們觀察屏幕上的數(shù)據(jù)，哪個數(shù)據(jù)有問題？為什么會這樣？為改進(jìn)實驗提供依據(jù)。（可能讀數(shù)錯誤?？赡芟灎T燒短了。在實驗中當(dāng)蠟燭離凸透鏡很近時，在光屏上找不到像，而看到的是一塊模糊的光斑。）

（最后用flash動畫演示凸透鏡成像中的靜態(tài)和動態(tài)規(guī)律，作為本節(jié)課的小結(jié)！）

三、運(yùn)用檢測（學(xué)以致用）

活動8：用一用。

（1）物體放在焦距為16厘米的凸透鏡主光軸上，在透鏡的另一側(cè)光屏上得到一個縮小的像，則該物體離透鏡的距離可能是（ ）

A 10厘米 B 20厘米 C 30厘米 D 40厘米

（2）攝影師給全班同學(xué)合影，通過取景框發(fā)現(xiàn)站在邊上的小明和小剛沒有進(jìn)入取景框，請問攝影師應(yīng)該怎樣才能照好這張合影。

四、課外延伸（拓展深化）

活動9：想一想。

（1）凸透鏡成像規(guī)律在日常生產(chǎn)、生活中有那些應(yīng)用？

（2）查找相關(guān)資料，利用凸透鏡自制一個光學(xué)儀器。（放大鏡、望遠(yuǎn)鏡、照相機(jī)）

（3）“當(dāng)物體位于凸透鏡1倍焦距與2倍焦距之間時，成放大、倒立的實像?！迸c“物近像遠(yuǎn)像變大?！边@兩句話中，前者“放大的像”和后者“像變大”的含義相同嗎？若不同，有何區(qū)別？

（4）探究u、v、f之間的關(guān)系，它們是否滿足一定的公式？

學(xué)習(xí)體會（總結(jié)反思）通過這節(jié)課，學(xué)到了什么？有什么體會？有什么收獲？

通過組織、引導(dǎo)學(xué)生“做一做”、“議一議”、“說一說”、“評一評”、“用一用”、“想一想”的小活動，合作探究凸透鏡成像規(guī)律，降低了“科學(xué)探究”的神秘感，參與積極了，互動增強(qiáng)了。探究表明：“1+4”教學(xué)模式是促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、科學(xué)探究的有效途徑。該方案以學(xué)生使用的導(dǎo)學(xué)案為主線，是學(xué)生導(dǎo)思、導(dǎo)學(xué)、導(dǎo)練的學(xué)習(xí)方案，以學(xué)生“活動”為載體，從“做”中學(xué)。教師組織、引導(dǎo)學(xué)生對實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行合作探究，分析論證，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)。達(dá)到了教學(xué)的基本要求：①通過實驗探究凸透鏡成像的基本規(guī)律。②通過實驗培養(yǎng)學(xué)生對實驗現(xiàn)象，數(shù)據(jù)的初步分析能力。③初步培養(yǎng)學(xué)生對探究結(jié)果進(jìn)行交流，評價的能力。因此，“科學(xué)探究”是打開物理世界大門的鑰匙。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖伯琴.物理八年級全一冊[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2015.

[2]閻金鐸，陶洪.物理實驗論[M].南寧：廣西教育出版社，1999.

[3]廖伯琴.物理教學(xué)參考書八年級[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2015.

作者簡介：

許洪燦（1971～），男，云南省騰沖市人，漢族，碩士研究生，中學(xué)一級教師，主要從事中學(xué)物理教育研究。