学会处理科学探究要素是课堂教学中培养学生能力的关键
2015-07-18李艳波
李艳波
编者按：
课程改革的关键是课堂教学的改革，而课堂教学的关键是教师理念的转变，如何体现和突出“以学生为中心，以提高学生的科学素养为主旨” 的新课程理念呢？来自我省不同地区的物理教师，对《凸透镜成像的规律》一课通过说课、教学设计、课堂纪实、反思等形式，从多角度展示了对本课的理解。
一、教学目标
【知识与技能】1.知道凸透镜成像的规律；2.会应用凸透镜成像的规律解决简单的实际问题。
【过程与方法】1.学生能在探究活动中获得提出问题的能力；2.通过探究活动，体验科学探究的全过程；3.学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
【情感、态度与价值观】1.具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学的道理，勇于探索日常生活中的物理学原理；2.通过实验探究，体验参与的快乐和成功的喜悦，逐渐养成积极主动与交流合作的习惯。
二、教材分析
学生已经知道了光的折射规律，对于凸透镜，也仅仅知道它叫放大镜，能把物体放大，但对凸透镜能成缩小实像和放大实像他们是知之甚少的。现在，研究凸透镜成像的实验是初中学生必做的分组实验，是初中物理光学的重要内容，是初三物理知识的重点，是一节集物理现象、物理概念、物理规律于一体的课。本节课既是将来学习凸透镜成像原理，又是进一步学习眼睛成像和照相机等仪器原理的基础，在教材中起着承上启下的重要作用，也是学生到高中进一步学习光学的基础。
三、学情分析
优势：初三学生乐于参与动手实验，在玩中学更能激发学生的情感。他们喜欢探索自己熟悉的或与所学知识有关的生活现象，团队协作意识强。
劣势：初三学生认知能力还比较低，对知识的归纳概括以及迁移能力还不强，所以要把折射规律和凸透镜成像联系起来还比较困难。
四、教学重点和难点
重点：凸透镜成像规律的探究过程。
难点：对实验数据进行分析、归纳得到凸透镜成像规律。
五、教学准备
f=15cm凸透镜、光具座、光屏、蜡烛、火柴、光屏、多媒体课件等。
六、教学过程
【实验切入 问题导入】
演示实验1：透过手中的凸透镜观察物理课本上的字，同学们都能看到放大的字，这是他们已有的知识体验。
演示实验2：透过手中的凸透镜观察窗外的景物，意外地发现窗外景物倒立、缩小的像。
师：为什么透过同一凸透镜却看到不同的情景？请同学们互相讨论一下，出现放大的像、缩小的像和什么因素有关？（板书课题。）
【设计意图】通过学生实验与已有经验的冲突，引发他们的思索，对凸透镜成像的规律提出各种猜想，引出本节课的主题，提高学生的学习兴趣和关注度。
【进入正题 合作探究】
（一）猜想与假设
凸透镜成像能否用光屏承接？
1.虚像：不是实际光线会聚的，光屏上得不到像，只能用眼睛通过透镜看到。
2.实像：由实际光线会聚成的，既能用眼睛通过透镜看到，又能显示在光屏上。
【提出问题】像的大小、正倒和虚实与什么因素有关？
【猜想与假设】（1）与物体到凸透镜的距离有关；（2）与焦距的大小有关；（3）与像到凸透镜的距离有关；（4）像的正倒可能与物体是否在凸透镜同侧有关。
【设计意图】介绍：物距u、焦距f、像距v，为探究实验作好铺垫。
（二）设计实验与制订计划
请同学们阅读书本上97页的内容，想一想：“你如何设计实验方案来验证你自己的猜想？”学生思考，通过小组讨论，提出各种猜想并设计出实验方案。
【设计意图】此环节的目的是鼓励学生表达自己的观点，通过讨论和交流来培养学生的合作意识，为本节课重点凸透镜成像规律的探究作好铺垫。
（三）进行实验与收集数据
1.PPT提示：
安装从左向右顺序是： 蜡烛 凸透镜、光屏。
调节：烛焰、凸透镜、光屏使它们的中心在同一高度。
2.怎样找实像：当成实像时，移动光屏，使光屏上得到最清晰的像时，光屏的位置才是像的位置。
3.怎样找虚像：透过凸透镜用眼睛观察物体所成的像。
4.学生四人一组，分为12个实验小组，物距从6cm开始，每增加3cm取一组实验数据，直到39cm，不同小组测量不同的物距，使得每组物距的数据都有两个小组测量。学生分工合作，通过探究实验，得出放大、缩小、等大的像，成功后的小组骄傲地将手高高举起，得到老师肯定。
5.如果反复观测都得不到发光体的像，便填写“不能成像”，出现无法测量到的数据，可以暂时空着，看看能否从已测量到的数据中得到一些启发，完成实验数据的收集工作。
6.表格中所有数据对各小组来说都是共享的，让学生从这些数据中总结出凸透镜成像的规律，这是本次探究活动的重点。
7.将实验数据记录在下面表格中：
【设计意图】此环节的目的是让学生经历探究过程，体验探究乐趣和成功喜悦。突破本课的难点，为归纳出凸透镜成像规律做好清疑工作。
（四）分析论证、评估交流
在发现了一系列规律后，要求各小组用概括的语言来陈述这些规律，为了使规律更有普适性，启发学生15cm用f来表示，30cm用2f表示，显然，这样陈述的规律更有普适性。
小组通过对实验数据的比较分析，交流讨论，最后总结出凸透镜的成像规律，完成本节课的重难点的教学。
板书：
1.照相机的原理：u>2f，f 2.投影仪的原理：f 3.放大镜的原理：u 顺口溜：（PPT展示） 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小； 虚像与物同侧正，实像与物异侧倒； 物远像近像越小，物近像远像越大。 【设计意图】学生总结规律时教师进行引导和点拨，此环节目的是培养学生用简洁、有条理的语言概括规律，学会处理实验数据。用规范的板书设计加深对知识的领悟。 【深化规律 学以致用】 小明在做研究凸透镜成像的实验时，保持凸透镜位置不变，如图所示，先后使烛焰位于a、b、c、d 四点，并分别调整光屏的位置。实验后，他归纳出以下说法，其中错误的是（ ）。 A.烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小 B.烛焰位于b点时，成放大的实像 C.烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大 D.烛焰位于d点时，成放大的实像 【设计意图】此环节的目的是巩固当堂所学知识，应用所学知识解决问题。 【课堂小结 渗透评价】 1.本节课你最大的收获是什么？ 2.你能够很好地和小组成员合作，开展小组交流，并向其他同学展示自己的做法吗？ 【设计意图】通过学生叙述知识、方法以及能力上的收获，使学生对本节课所学知识有整体的把握。通过质性评价，让学生感悟成功的喜悦心情。 作业布置：写出凸透镜成像的规律。
