“科学探究”是打开物理世界大门的钥匙

【摘 要】通过采用“导学案+四环节”教学模式（简称“1+4”教学模式）对《科学探究：凸透镜成像》的分析与论证环节进行教学探索。探索表明：“科学探究”是打开物理世界大门的钥匙。“1+4”教学模式是促进学生科学探究、合作探究的有效途径。

【关键词】科学探究；凸透镜成像；教学模式

《科学探究：凸透镜成像》教学设计采用“导学案+四环节”教学模式（简称“1+4”教学模式）。编制以学生“活动”为载体、合作探究的导学案，采用“提出问题、合作探究、运用检测、课外延伸”四个环节的教学模式。指导学生在第1课时实验与收集证据的基础上，对实验现象和实验数据进行科学探究、合作探究、分析论证，得出凸透镜成像的基本规律。

一、提出问题（重温实验）

（1）复习：什么是焦距（f）、物距（u）、像距（v）、实像、虚像？（《物理》八年级全一册，上海科学技术出版社，教材第70页图4-37，教材第72页图4-40及“加油站”。）

（2）观看《凸透镜成像》视频（2分钟），温故第1课时进行的实验：凸透镜既可以成放大的像，又可以成缩小的像，既可以成倒立的像，又可以成正立的像，那么，凸透镜成像有何规律？教师投影一组学生实验数据（表1），分组讨论后，完成下列活动。

根据实验数据和实验现象，在展板的适当位置贴上蜡烛火焰的像，进行“物像大比拼”（图1）。课前准备一块展板，若干放大、缩小、等大的可贴的蜡烛火焰的像。

二、合作探究（分析论证）

活动2：议一议。

根据自己的实验数据、实验现象和“物像大比拼”得出的物像模型，前后4人为一个小组进行交流讨论，找出凸透镜成像的规律？

活动3：说一说。

根据找到的凸透镜成像规律，以及交流讨论得出的结论，每个小组推荐一名代表交流发言，其余组员补充，共同分享探究成果。参照（表1）横向分析论证，填一填下面的结论。

各组交流，比较用焦距不同的凸透镜进行实验所得的结论是否相同。说明凸透镜成像的基本规律具有普遍性。

活动5：再议一议。

（1）像的虚实：凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？

（2）像的大小：凸透镜在什么条件下成缩小的实像？在什么条件下成放大的实像？

（3）像的正倒：凸透镜在什么条件下倒立的像？在什么条件下成正立的像？

（4）像的变化：成实像时，当物体从较远处向凸透镜靠近时（物距变小），像距如何变化？像的大小如何变化？

活动6：再说一说。

根据找到的凸透镜成像规律，以及交流讨论得出的结论，每个小组另推荐一名代表交流发言，其余组员补充，共同分享探究成果。参照（表1）纵向分析论证，填一填下面的结论。

教师投影两组不太理想的数据，让学生评估。请同学们观察屏幕上的数据，哪个数据有问题？为什么会这样？为改进实验提供依据。（可能读数错误。可能蜡烛烧短了。在实验中当蜡烛离凸透镜很近时，在光屏上找不到像，而看到的是一块模糊的光斑。）

（最后用flash动画演示凸透镜成像中的静态和动态规律，作为本节课的小结！）

三、运用检测（学以致用）

活动8：用一用。

（1）物体放在焦距为16厘米的凸透镜主光轴上，在透镜的另一侧光屏上得到一个缩小的像，则该物体离透镜的距离可能是（ ）

A 10厘米 B 20厘米 C 30厘米 D 40厘米

（2）摄影师给全班同学合影，通过取景框发现站在边上的小明和小刚没有进入取景框，请问摄影师应该怎样才能照好这张合影。

四、课外延伸（拓展深化）

活动9：想一想。

（1）凸透镜成像规律在日常生产、生活中有那些应用？

（2）查找相关资料，利用凸透镜自制一个光学仪器。（放大镜、望远镜、照相机）

（3）“当物体位于凸透镜1倍焦距与2倍焦距之间时，成放大、倒立的实像。”与“物近像远像变大。”这两句话中，前者“放大的像”和后者“像变大”的含义相同吗？若不同，有何区别？

（4）探究u、v、f之间的关系，它们是否满足一定的公式？

学习体会（总结反思）通过这节课，学到了什么？有什么体会？有什么收获？

通过组织、引导学生“做一做”、“议一议”、“说一说”、“评一评”、“用一用”、“想一想”的小活动，合作探究凸透镜成像规律，降低了“科学探究”的神秘感，参与积极了，互动增强了。探究表明：“1+4”教学模式是促进学生自主学习、科学探究的有效途径。该方案以学生使用的导学案为主线，是学生导思、导学、导练的学习方案，以学生“活动”为载体，从“做”中学。教师组织、引导学生对实验现象和实验数据进行合作探究，分析论证，引导学生学会学习。达到了教学的基本要求：①通过实验探究凸透镜成像的基本规律。②通过实验培养学生对实验现象，数据的初步分析能力。③初步培养学生对探究结果进行交流，评价的能力。因此，“科学探究”是打开物理世界大门的钥匙。

参考文献：

[1]廖伯琴.物理八年级全一册[M].上海：上海科学技术出版社，2015.

[2]阎金铎，陶洪.物理实验论[M].南宁：广西教育出版社，1999.

[3]廖伯琴.物理教学参考书八年级[M].上海：上海科学技术出版社，2015.

作者简介：

许洪灿（1971～），男，云南省腾冲市人，汉族，硕士研究生，中学一级教师，主要从事中学物理教育研究。