初中物理課堂透鏡成像實(shí)驗(yàn)課的開展

何宇芬浙江省杭州市淳安縣臨岐鎮(zhèn)初級(jí)中學(xué)

初中物理課堂透鏡成像實(shí)驗(yàn)課的開展

何宇芬
浙江省杭州市淳安縣臨岐鎮(zhèn)初級(jí)中學(xué)

隨著時(shí)代的進(jìn)步，教育飛速發(fā)展，物理課堂實(shí)驗(yàn)課的教育不容忽視，初中物理實(shí)驗(yàn)課是學(xué)生們學(xué)習(xí)物理知識(shí)的基礎(chǔ)課程，可以創(chuàng)建優(yōu)秀的學(xué)習(xí)情境，充分激發(fā)學(xué)生們對(duì)學(xué)習(xí)的興趣，有助于提高學(xué)生們學(xué)習(xí)的效率，幫助學(xué)生在生活和物理中互通，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力以及科學(xué)素養(yǎng)，可以增強(qiáng)學(xué)生的合理、科學(xué)的利用資源的意識(shí)以及加強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，本文針對(duì)初中物理實(shí)驗(yàn)課堂中的透鏡成像實(shí)驗(yàn)課的開展進(jìn)行了研究和分析，更有利于初中物理透鏡成像的實(shí)驗(yàn)課的開展。

初中物理課；透鏡成像；實(shí)驗(yàn)課程的開展

前言

初中物理的教學(xué)內(nèi)容是物理學(xué)里最基礎(chǔ)、最簡單以及與實(shí)際生活的聯(lián)系最為密切的一個(gè)部分，物理的主要理論、概念和規(guī)律都建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上，物理實(shí)驗(yàn)是初中物理課程教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中的重要組成部分之一，在新課程的教學(xué)實(shí)施過程中，初中物理實(shí)驗(yàn)起著十分重要的作用，現(xiàn)如今，許多教師依舊不能充分認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式在素質(zhì)教育當(dāng)中起到的作用及意義，僅僅為了追求升學(xué)率，忽略對(duì)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力以及科學(xué)素質(zhì)和方法的培養(yǎng)及訓(xùn)練，這樣極其不利于學(xué)生學(xué)好物理學(xué)精物理，本文就以透鏡成像實(shí)驗(yàn)課程的開展作為例子，簡要地進(jìn)行分析。

一、初中物理實(shí)驗(yàn)課的意義及其作用

實(shí)驗(yàn)是自然科學(xué)研究過程的重要方法和手段。初中物理實(shí)驗(yàn)課程的開展主要目的是激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，更加熱愛學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的基本素質(zhì)和修養(yǎng)，通過實(shí)驗(yàn)去培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能的同時(shí)讓學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)研究的方法，通過實(shí)驗(yàn)課程逐漸提高學(xué)生的實(shí)踐能力以及創(chuàng)新能力。長期的教學(xué)實(shí)踐表明，初中生通過物理實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)可以得到以下幾個(gè)方面的能力：

（一）學(xué)會(huì)識(shí)別和使用實(shí)驗(yàn)儀器

學(xué)生會(huì)識(shí)別和使用實(shí)驗(yàn)儀器不僅是其能夠正確完成實(shí)驗(yàn)的基本保證，也是學(xué)生以后在學(xué)習(xí)和生活中必需的基本能力，生活中的各種工具的使用都需要物理實(shí)驗(yàn)相關(guān)方面的知識(shí)[1]。因此要讓學(xué)生去了解儀器的結(jié)構(gòu)、安裝方法、保養(yǎng)和維護(hù)以及注意事項(xiàng)和使用條件等，或者是按照要求進(jìn)行制作一些簡單的實(shí)驗(yàn)裝置等。特別是初中生剛剛接觸物理的實(shí)驗(yàn)儀器，這時(shí)候需要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生這方面相關(guān)的能力，例如溫度計(jì)、刻度尺、電流表以及電壓表等儀器，教師要重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生辨認(rèn)儀器的性能及規(guī)格，銘牌和說明書，清楚測(cè)量范圍、分度值、調(diào)節(jié)方法以及注意事項(xiàng)和使用方法。讓學(xué)生掌握了這些基本知識(shí)，就可以保證物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚓_的完成以及儀器的安全使用[2]。

（二）培養(yǎng)觀察、分析能力

對(duì)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析能夠清楚的體現(xiàn)出一個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。學(xué)生的良好的觀察心理品質(zhì)和分析能力能夠逐漸在實(shí)驗(yàn)的過程之中通過具有針對(duì)性的培養(yǎng)而形成。教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的演示或者指導(dǎo)和示范學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，利用簡潔的文字、語言、圖示和規(guī)范的操作，準(zhǔn)確地為學(xué)生展示出實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，使學(xué)生在觀察時(shí)能夠心明眼亮，總結(jié)歸納得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。許多自然現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)中的一些物理現(xiàn)象，有時(shí)是曇花一現(xiàn)。只有進(jìn)行認(rèn)真和仔細(xì)地觀察，才可以發(fā)現(xiàn)想要觀察到的現(xiàn)象；只有進(jìn)行細(xì)致地觀察，才能發(fā)現(xiàn)微小的變化以及現(xiàn)象中隱蔽的特征。在物理實(shí)驗(yàn)的觀察中，提倡腦和眼并用，將觀察與思維密切結(jié)合在一起。

（三）培養(yǎng)操作能力

學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)的操作能力對(duì)其今后的學(xué)習(xí)、生活和工作等方面都有著十分重要的影響。從生活中的安裝各種電路，測(cè)量各種物體的質(zhì)量，到交通運(yùn)輸以及生產(chǎn)勞動(dòng)等都需要物理實(shí)驗(yàn)操作能力，因此新課標(biāo)將培養(yǎng)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)操作能力當(dāng)成素質(zhì)教育里面極其重要的一方面。物理實(shí)驗(yàn)其原本就是操作的過程，學(xué)生分成小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每個(gè)同學(xué)都有機(jī)會(huì)動(dòng)手操作，演示實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生配合教師共同完成實(shí)驗(yàn)，條件允許的時(shí)候，還可以把演示實(shí)驗(yàn)變成學(xué)生實(shí)驗(yàn)，并由學(xué)生自己獨(dú)立完成。課外實(shí)驗(yàn)更是學(xué)生的天地，學(xué)過量筒、天平以及彈簧測(cè)力計(jì)等相關(guān)知識(shí)后，可以布置一些小型實(shí)驗(yàn)，例如讓學(xué)生用自己制作的量筒、天平和簡易測(cè)力計(jì)來測(cè)體積、質(zhì)量和力的大小等等，學(xué)生對(duì)這些實(shí)驗(yàn)一定會(huì)有著相當(dāng)高的積極性，教學(xué)效果也一定會(huì)更加理想?？傊?，教師應(yīng)該盡量多讓學(xué)生有親自動(dòng)手和動(dòng)腦的機(jī)會(huì)，對(duì)于提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力有著極大的幫助。

二、初中物理課堂透鏡成像實(shí)驗(yàn)

透鏡成像的內(nèi)容講解的是透鏡對(duì)于光的作用，凹凸透鏡的成像規(guī)律和凹凸透鏡的應(yīng)用。光折射的規(guī)律的具體應(yīng)用是透鏡對(duì)于光的作用，凸透鏡的成像規(guī)律與人們的日常生活密切相關(guān)，因此透鏡成像實(shí)驗(yàn)在初中物理的教學(xué)中是重點(diǎn)知識(shí)。學(xué)習(xí)凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生了解光折射的規(guī)律以及實(shí)像和虛像的概念等知識(shí)。通過將視頻引入課程，閱讀和體驗(yàn)性的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)各種不同的透鏡，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上發(fā)現(xiàn)透鏡對(duì)于光的作用方式，同時(shí)了解與透鏡相關(guān)的東西的名稱。利用透鏡制作的照相機(jī)為學(xué)生們拍照，推進(jìn)課題的研究層次。教師指導(dǎo)學(xué)生找到通過透鏡的縮小和放大的實(shí)像。收集學(xué)生記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行共同比較、推理、分析、歸納實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。通過探究凸透鏡成像的條件，歸納出完整的凸透鏡成像的規(guī)律，借助多媒體等各種手段在學(xué)生的腦海中形成一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程。在此基礎(chǔ)之上，教師通過對(duì)照相機(jī)、放大鏡和投影儀等實(shí)物的操作，加深學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)規(guī)律的理解，提高學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力。透鏡成像的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求教師能夠進(jìn)行積極引導(dǎo)，學(xué)生能夠主動(dòng)的參與。通過實(shí)驗(yàn)過程的探究，感受實(shí)驗(yàn)并歸納進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的科學(xué)的方法，初步學(xué)會(huì)將所記錄的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖形的研究問題的方法，了解事物的發(fā)展及變化有規(guī)律可以遵循，同時(shí)清楚量變會(huì)引起質(zhì)變的物理辯證關(guān)系[7]。

（一）實(shí)驗(yàn)的過程和方法

凸透鏡成像的過程規(guī)律探究，感受觀察、歸納、比較和推理等各個(gè)科學(xué)方法。

（二）興趣及習(xí)慣

1.在學(xué)習(xí)透鏡成像實(shí)驗(yàn)課程的應(yīng)用中，體會(huì)生活之中物理隨處可見，激發(fā)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)去解釋生活中的現(xiàn)象的興趣。

2.通過小組的實(shí)驗(yàn)過程中的互相配合以及交流，促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成良好的合作學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

3.通過透鏡成像的規(guī)律的學(xué)習(xí)與研究，讓學(xué)生體會(huì)事物從量轉(zhuǎn)化成質(zhì)變的辯證物理關(guān)系。

（三）教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：凸透鏡的成像規(guī)律。

本實(shí)驗(yàn)要突出的重點(diǎn)是：學(xué)生通過探究物理實(shí)驗(yàn)，得到凸透鏡的成像規(guī)律。方法：分為兩步。首先將學(xué)生分兩組，并分別探索凸透鏡形成縮小的倒立實(shí)像和放大的倒立實(shí)像的原理，再共同探索凸透鏡成正立放大的實(shí)像的原理。通過物理實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行觀察、推理、分析、歸納，得出凸透鏡的成像規(guī)律，再由多媒體動(dòng)畫的形式加深學(xué)生對(duì)凸透鏡的成像規(guī)律的理解程度，通過對(duì)實(shí)例進(jìn)行分析和討論，讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用凸透鏡成像的原理去解決生活中的實(shí)際問題。

教學(xué)難點(diǎn)：探究確定實(shí)驗(yàn)過程中像與物體的所在范圍。

本實(shí)驗(yàn)要突破的的難點(diǎn)是如何在學(xué)生進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)中去引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生將其所測(cè)得出來的物距和像距分別與凸透鏡的不同焦距做對(duì)比，并借由此得出凸透鏡成像的規(guī)律，與此同時(shí)，還要在有限的上課時(shí)間之內(nèi)，使實(shí)驗(yàn)的結(jié)論具有普遍性。本實(shí)驗(yàn)的突破難點(diǎn)的方式是縮小各個(gè)小組之間的學(xué)生的研究范圍，每個(gè)小組只需要找到一次顯示實(shí)像的物距和像距，進(jìn)而依靠各個(gè)小組提供記錄在透明膠片上的數(shù)軸點(diǎn)的重疊而反映出來的共性去歸納總結(jié)得出結(jié)論。因?yàn)橛涗浽谕该髂z片上的數(shù)據(jù)所反映的共性十分明顯，因此將物距和像距分別與一倍焦距和二倍焦距相比較十分合理。

（四）實(shí)驗(yàn)器材

1.教師的實(shí)驗(yàn)器材：凸透鏡、凹透鏡、自制照相機(jī)、平行激光光源、光具盤、自制燭焰演示板、光具座、光屏、火柴、蠟燭、書寫投影儀等。

2.學(xué)生的實(shí)驗(yàn)：光具座、火柴、蠟燭、已知焦距的凸透鏡、光屏、記號(hào)筆、印有數(shù)軸的透明膠片等。

在實(shí)驗(yàn)用到的印有數(shù)軸的透明膠片，在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中起到了記錄數(shù)據(jù)的作用，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程當(dāng)中將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及時(shí)記錄在透明膠片上，使數(shù)據(jù)能夠更加清晰明了，但是在膠片的使用過程當(dāng)中，需要注意的是，要輕拿輕放，保證膠片的清潔度，還有就是要盡量注意不要將記錄在膠片上的數(shù)據(jù)不小心擦掉。

（五）實(shí)驗(yàn)思路

本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)通過構(gòu)建情景，提出相應(yīng)的問題，激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。建立合理的探究點(diǎn)，在教師掌握下由學(xué)生進(jìn)行自主活動(dòng)并開展有序的實(shí)驗(yàn)探究。通過學(xué)生與學(xué)生之間的交流和合作，歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。在學(xué)習(xí)的過程中讓學(xué)生充分體會(huì)科學(xué)方法如何應(yīng)用，探索物理實(shí)驗(yàn)的研究方法，逐漸養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

三、初中物理實(shí)驗(yàn)課的心得與體會(huì)

（一）使學(xué)生更加容易理解、鞏固以及驗(yàn)證在課堂里學(xué)到的物理知識(shí)，了解這些知識(shí)在實(shí)踐過程當(dāng)中的應(yīng)用，促進(jìn)提高學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣，物理實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象通常都很復(fù)雜，在實(shí)驗(yàn)課上，如果教師僅僅依靠語言和直觀的教具教學(xué)，學(xué)生常常會(huì)很難理解的透徹，不容易將知識(shí)掌握牢固。通過讓學(xué)生親手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的情形就會(huì)完全不一樣。通過透鏡成像的實(shí)驗(yàn)，在學(xué)生的腦海里留下深刻的印象，學(xué)生獲得的知識(shí)也就根深蒂固，更加能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的積極性。

（二）通過學(xué)生親手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以更好的培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的基本技能以及更好的學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的知識(shí)，學(xué)生必須掌握各種儀器的使用方法和基本技能。這些物理技能的掌握需要在實(shí)驗(yàn)的過程中進(jìn)行反復(fù)的練習(xí)才能夠更加熟練。學(xué)生要把觀察的結(jié)果記錄下來，使學(xué)生印象更加深刻，知識(shí)能夠更加鞏固。學(xué)生掌握了物理實(shí)驗(yàn)的相關(guān)技能，既有利于現(xiàn)階段的學(xué)習(xí)，也為其在將來各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域?qū)W習(xí)的開拓和發(fā)展打下更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（三）培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力，在實(shí)驗(yàn)的過程中，經(jīng)常有許多學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果重視而忽視了分析結(jié)果，對(duì)成功的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行肯定但是卻忽視了對(duì)實(shí)驗(yàn)里的失敗尋找原因的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象不利于學(xué)生提高其實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中，不但要用眼觀察、動(dòng)手操作，還要學(xué)會(huì)區(qū)別知識(shí)之間的異同點(diǎn)。隨著物理實(shí)驗(yàn)的增多，不斷累積的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)問題的分析和解決能力就能夠大大有所提高。

結(jié)語

本文根據(jù)初中物理課堂透鏡成像實(shí)驗(yàn)課程的開展延伸思考，深思初中物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)意義，初中物理是教育的啟蒙階段，更應(yīng)該發(fā)揮出物理的學(xué)科優(yōu)勢(shì),利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和創(chuàng)新精神。物理實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是：激發(fā)和保持學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣，通過對(duì)物理現(xiàn)象的探索，物理規(guī)律的揭示，并且指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用于在生產(chǎn)生活的實(shí)際中，借此培養(yǎng)學(xué)生的探索樂趣，以及良好的思維習(xí)慣和科學(xué)實(shí)踐的能力。作為物理教師，在日常的教學(xué)過程之中，要正確積極的遵循新課標(biāo)教學(xué)的思想要求，引導(dǎo)學(xué)生去積極探索，在探索的過程中，邊學(xué)邊做實(shí)驗(yàn)，并且成立活動(dòng)小組，完成課本中的小實(shí)驗(yàn)，并且對(duì)課堂內(nèi)完不成的物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)。教師要帶領(lǐng)學(xué)生向著物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)努力探索，積極利用身邊的教材和各種實(shí)驗(yàn)材料，不斷改進(jìn)和創(chuàng)新教學(xué)方法及手段，根據(jù)學(xué)生的心理特點(diǎn)，進(jìn)行因材施教，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生能力的目的。

[1]牟曉靜.初中物理新課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J].讀與寫（教育教學(xué)刊）,2016,（12）：133.

[2]董蘇珍.如何有效開展課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J].浙江教育科學(xué),2016,（05）：57-59.