《透镜》的教学设计思路

(南京市金陵汇文学校，江苏 南京 210036)

游戏和活动是学生喜爱的学习方式，用学生喜闻乐见的游戏和活动来学习所学知识可以进一步提高学生的学习兴趣.让学生多实验，多观察，在感性认识的基础上进一步上升到理性认识，学习效率会更高.本课是通过实验、视频、光路图、推理等活动方式实施教学的.

1 引入新课

你们知道吗？圣火是神圣的，它象征着光明、友谊、和平、正义.自从1936年柏林奥运会恢复圣火点燃以来，圣火的采集都备受关注.今天，我们来观看同学们模拟的圣火点燃仪式(如图1).播放两种模拟圣火的点燃视频(第一段：是凹面镜会聚太阳光点燃火柴，第二段：是凸透镜会聚太阳光点燃火柴)，这两种点燃圣火的方式有什么不同？

图1

生：一是利用光的反射，另一是利用光的折射.

师：一是光线没有穿过镜头而被反射回来，另一是光穿过镜头，折射到后面.我们把这种镜头叫做透镜，透镜是用透明物质(如玻璃、水晶、石英、树脂材料等)制成的光学元件.

设计思路：利用学生自己拍摄的活动视频创设教学情境，既复习了光的反射和折射知识，也引了发学生的认知冲突，从而引入课题.

2 辨别透镜

探究一：请区分你们桌面上的透镜

这一活动引导学生先从结构上区分，活动中要提示学生注意：为了保护光学元件，一定要隔着拭镜纸摸.

生：一是凸透镜(中央厚,边缘薄)，另一是凹透镜(中央薄,边缘厚).

设计思路：学生一般都了解生活中哪些地方应用了透镜，然后以探究活动展开，增强学生关于透镜的感性认识，让学生经历透镜分类的过程，体验探究方法.这里提醒学生隔着拭镜纸摸，也培养学生良好的习惯和严谨的态度.

师：你还有别的区分方法吗？

生：透镜距物体较近时，通过凸透镜所看到的物体的像是放大的；通过凹透镜，所看到的物体的像是缩小的.

透镜距物体较远时,所看到的物体的像是倒立的；通过凹透镜，所看到的物体的像是正立的.

设计思路：学生已从结构特征上区分了凸透镜和凹透镜，再让学生自己去观察，发现成像特点，比老师简单的传授要好得多.这个环节也为后面学习凸透镜成像规律打下基础.让学生归纳还可以培养其语言表达能力，自己去观察，形式新颖，学生有新鲜感，激发学生学习兴趣.

3 探究透镜的作用

师：两种透镜对光线的作用相同吗？取火的透镜属于哪种类型？

生：凸透镜.

师：仅猜想是不够的，还需要进行实验.现有强光手电筒射出一束光，如果前面加上不同透镜后会怎样？

学生上台操作，发现凸透镜会聚光线，凹透镜发散光线.

师：只凭这一次实验就能说明凸透镜会聚光线，凹透镜发散光线吗？下面还需要大家利用手边的器材设计实验来继续探究.

学生利用器材进行各种设计和实验，请了几组学生上台展示自己的实验.有学生直接看两束光的光斑变化，有的同学通过装满茶叶水的大可乐瓶来显示光路变化的情况等.

设计思路：先通过对一束光的作用再到对两束光的作用(如果天气好，可让学生在室外体验两种不同透镜对太阳光的作用)，让学生选择适当的实验器材，并能充分利用器材来说明，引导学生通过实际操作、交流与合作，学习有关的知识与方法.问题的设置要循序渐进，有一定的逻辑性和梯度，要符合学生的认知特点.在研究光是会聚还是发散时，用装满茶叶水的大可乐瓶来显示光路，可引起学生的兴趣，培养学生的逻辑思维能力.

师：请大家看书85页，了解光心，主光轴等概念.并且上黑板画出光心、主光轴.请大家看投影(如图2)，这些光线有什么特点，经过凸透镜后会怎样？焦点到透镜中心的距离叫什么？

生：平行于主光轴；会聚于一点，这点就是焦点.

师：如何测焦距？给你一个灯泡和一个凸透镜，你能自制平行光吗？

师生一起认识凸透镜和凹透镜的三条特殊光线.

图2

设计思路：学生通过自学了解一些透镜的基本知识点，提高其自学能力，又通过问题串来学习，焦点—焦距—如何测焦距—如何获得平行光，逐渐加大难度来提升学生的思维水平.最后学习凸透镜和凹透镜的三条特殊光线，既有推理，也有实验展示，还有学生作图，逐渐升华.学习经过光心的光线方向是否变化时直接用激光演示仪，旋转透镜明显发现经过光心的光线方向不变，引导学生思考得出结论.学生通过了解别人作图或回答是否正确，也起到了巩固知识、提升能力的目的.

4 研究生活中的透镜

师：透镜可以是有机玻璃、水晶、石英、树脂材料等制成，冰能制成透镜吗？能会聚光线吗？播放视频(冰能会聚光线吗？)

师：冰能会聚光线，它是什么透镜？

生：凸透镜.

师：冰能制成透镜，水能成为透镜吗？下面同学来试一试水能不能做成透镜，并且辨别是什么透镜？

水膜透镜：用回形针绕成一个内径为3mm的圆环，将圆环在清水中浸一下取出，布满圆环的水膜犹如一个透镜，试用简易方法来辨别它是凸透镜还是凹透镜？轻轻甩去少量水后呢？

设计思路：可以根据时间决定是否请学生上台展示，学生通过冰透镜、水透镜更加了解透镜，并经历辨别水膜透镜是凸透镜还是凹透镜的过程，可加深理解前面所学内容，并通过讨论几种方法的优劣得到最佳方案.借助讨论，使学生逐渐具有评估探究过程和探究结果的意识，并尝试改进探究方案.

师：装水的圆形鱼缸会不会点燃窗帘？(观看视频)

设计思路：通过观看实验视频总结规律，并和实物进行比较.这段视频是从中央十套的“原来如此”节目中节选的，也让学生关注生活，关注科技.而且通过观看视频可以提示学生在野外不能随意丢弃装水的饮料瓶，有些积水的地方也会易发火灾等，培养学生爱护坏境，防止火灾从小事做起的意识.

5 小结

本课教学的策略是通过模拟两种圣火点燃方式引发学生的认知冲突，然后让学生自己来分类透镜、探索透镜成像的特点、对光的作用等，调动其主动探索的积极性，让学生展示自我，相互取长补短，培养语言表达能力.让学生自学光心、主光轴等知识，培养自学能力.通过区分水膜透镜是什么透镜，来让学生运用所学内容来解决问题，借助讨论，使学生逐渐具有评估探究过程和结果的意识.所选的几个实验取材简单，易操作，学生在家也可进行试验，可将课堂进行延伸.使教学更加生动、具体,使物理教学变化多样,内容丰富充实,学生把知识学得更灵活主动,更好地发挥了以教师为主导、学生为主体的作用.此实验学生利用装有茶水的大可乐瓶来显示光路效果特别明显，使每个学生体验到了成功的喜悦.通过实验可以激发学生的学习兴趣，教给学生正确的学习方法，使学生有效的掌握知识，全面提高学生的科学素养.

参考文献：

[1] 朱俊中.透镜教学应注意两种观察结果的差别 [J].物理教师, 2011,(4).

[2]刘忠超.浅谈初中物理透镜教学[J].时代教育，2009，(8).

[3] 杨付生.走出观察范围的误区[J].物理教师， 2002，(2).