品物理教学中“起承转合”的艺术韵味①
——以“光的折射 透镜”复习课为例
2020-05-23陆露
陆 露
(江苏省常州外国语学校，江苏 常州 213000)
物理教学既是科学，又是艺术，教学活动可以艺术化地表现出物理内容和方法。复习是物理教学的重要组成部分，由于复习内容对学生来说已少有新鲜感，为提高复习成效，笔者以“光的折射透镜”复习课为例，尝试在教学设计中融入散文诗般“起承转合”的韵味，以达到曲径通幽、峰回路转之目的。
1 教学分析
1.1 教材分析
“光的折射 透镜”是苏科版教材八年级上册第四章内容，本章涵盖了光的折射、透镜、凸透镜成像规律、照相机和视力矫正等内容。概念和规律多，内容较为抽象，知识点间联系紧密，是初中物理的重难点。
1.2 学情分析
学生掌握了教材中光的折射的概念，但对于光的折射概念的丰富内涵以及折射定律的本质意义有待夯实。学生能够熟背凸透镜成像规律，但对于规律的实际应用能力不足。为了帮助学生逐步拓展、有序整合凸透镜成像规律的知识体系和进行过程分析，本节课以“鱼眼”为话题，着力提升学生对所学知识的理解、应用水平和动态分析能力。
2 教学过程
2.1 起——渐入佳境
教师开门见山展示6幅生活中常见的光现象图片，如树荫下的光斑、激光从空气射入水中、水面倒影、手影、平面镜中的像、筷子插入水中。
问题1：以上图片中哪些是光的折射现象？
生：激光从空气射入水中、筷子插入水中。
师：什么是光的折射现象？
生：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象。
问题2：如图1所示，同为光的折射现象，为何激光进入水中和水中筷子的偏折方向不同？
图1
生：激光从空气射入水中，折射光线偏向法线；人眼看水里的筷子，光是从水中射入空气，折射光线偏离法线。
问题3：在这两幅光路图中都是在哪种介质中入射角或折射角较大？
生：在空气中。
教师演示激光射入放置时间较长的糖水中的折射现象，并播放海市蜃楼的新闻视频。
问题4：这两个也是光的折射现象，与刚才的有什么不同？
生：这两个是发生在同一种介质中的光的折射现象。
问题5：在同种介质中为何也会发生光的折射现象？
生：介质不均匀。
教师以追问的方式，引导学生深度思考，异中求同、同中求异，全方位地夯实光的折射概念的丰富内涵，并且将光的折射现象和规律，通过对比总结突破难点。演示实验和新闻视频增加了教学内容的可信度和真实感，有效激发了学生复习兴趣，引领学生渐入佳境。
2.2 承——承前启后
人们利用光的折射原理，制成了透镜，发明了相机。
问题1：相机的成像原理是什么？
生：u>2f，f 教师板书填写表1中相应空格。 师：相机的发明使人们能够保存一些难忘的瞬间，今天我们一起拍摄一张同学们上课的照片，留作纪念。 教师手臂伸直自拍，利用“希沃软件”投影在屏幕上。 生：有的同学没有进入镜头。 问题2：用什么办法可解决问题？ 生：用自拍杆。 教师借助自拍杆自拍，再投影给全班同学观看。 生：全都进入镜头了。 问题3：为什么使用自拍杆后取景范围会变大？使用自拍杆后，拍得的照片与之前有什么变化？ 生：物距变大，像变小。 总结：在底片大小一定的情况下，物像越小，取景范围就越大。 问题4：老师还想把整间教室包括讲台两侧都拍下来，有什么办法？ 生：进一步增大物距、航拍。 师：有道理，但如果空间有限呢。 学生陷入沉思，教师出示了用特殊的手机拍摄的集体照，取景范围远远超过了180°，学生十分诧异。 问题5：这个手机有什么不同呢？ 教师展示了如图2所示的手机的侧面。 图2 师：这个手机的镜头凸起程度比较大，外号为鱼眼镜头。大家知道凸透镜凸起程度越大，焦距越短。在物距相等的情况下，焦距越短，所成的像越小，这样就可以进一步扩大取景范围了。 问题6：普通相机没有这样的镜头怎么办？ 生：加装一个凸透镜，两个凸透镜会聚能力叠加，可以达到同样效果。 教师展示外置携带式鱼眼镜头，并做简单介绍。 教师总结：相机扩大取景范围有三种办法：改变物距、调整焦距、加装透镜。 人眼也是一个非常精密的相机，针对视力矫正问题也可以通过改变物距、调整焦距、加装透镜来解决，与照相机的应用有异曲同工之处。 教师以拍摄集体照为线索，把凸透镜成像调节的文章做足做透，帮助学生活学活用凸透镜成像规律。把常见的自拍杆和新颖的航拍技术应用到课堂中，拉近了物理与生活的距离，使学生感受到物理在社会生产和日常生活中的广泛应用。鱼眼镜头的实时演示富有现代感，让神秘的高科技不再神秘，极大地激发了学生的复习兴趣和钻研热情。最后教师巧妙地将相机和人眼的调节进行联系对比，起到了承前启后的作用。 教师话锋一转，对于人眼近视有多种解决办法，那“天生”高度近视的鱼眼如何看清远处物体呢？学生对此充满了好奇。 图3 教师设计实验，模拟鱼眼在水中看远处物体的情景。用两根平行的激光模拟远处物体射出的光线，用凸透镜模拟鱼眼并放入水槽中，用烟雾来显示光路(如图3)。实验发现加水后，会聚点向下移动。 问题1：根据实验现象，分析鱼眼是近视眼的原因，鱼眼是通过哪种方式看清远处的？ 学生热烈讨论，教师点拨：如图4所示，鱼类长期生活在水中，为适应生存，视网膜进化在图4中虚线位置处。 图4 生：鱼在陆地上看远处物体，成像在视网膜前；在水中看陆地上的远处物体时，水形成了一个凹透镜，相当于自带近视眼镜，从而看清陆地上远处物体。 这段教学出其不意，充满了想象力，出乎学生的意外。水透镜模型巧妙地说明了光在不同介质中的折射情景，使学生产生身临其境的顿悟感。对教材中视力矫正的实验进行了创新，给复习课增添了新意，有效地提高学生的思维能力。 随着照相机应用的挖掘和“鱼眼”的深入探究，教师安排了两个学生活动。 活动1：为你提供一个凸透镜，有哪些方法可以放大集体照中的像？ 生：(1) 利用放大镜原理，当u 教师板书填写表1中相应空格。 活动2：为你提供两个凸透镜，有哪些方法可以挑出适合做鱼眼镜头的凸透镜？实验器材有：平行光源、刻度尺、F光源、光屏。 生：焦距小的适合做鱼眼镜头，该问题转化为比较焦距大小的方法：(1) 利用平行光法测焦距；(2) 借助u=2f时成等大的像，测算出焦距；(3) 借助教室里的日光灯成像，测出像距，当物距较大时，像距近似为焦距；(4) 控制物距相等，更换凸透镜，像距小的焦距小。 教师板书填写表1中相应空格。 表1 在小组进行实验活动时，教师巡视并用“希沃”软件直播并投屏，让学生合作学习、展开评价活动。 在教学中凸显了学生学习的主体地位，通过小组合作学习，培养学生的交流合作、评价借鉴的能力。直播投屏的应用可以便捷地相互展示、借鉴和评价，使小组间建立联络，达到了班级层面的交流共享。通过一题多解，激发了学生发散性思维和创造性思维。最后以逐步完善的表格，将孤立的知识点进行整合，达到了系统化、结构化的复习目标。 教学是科学与艺术的统一，机械地进行复习教学，容易使学生失去兴趣，同样片面地把教学当成表演，又会失去教学的目的性和教育性。在教学设计中，我们可以把科学与艺术相结合，把先进的教育技术和科学创造带入课堂，艺术化地展现教学活动。
2.3 转——峰回路转
2.4 合——合而为一
3 结语
