用“实验”点亮初中物理课堂

万明波

一、教学目标

认识凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用，认识透镜的焦点和焦距；经历用多种方法辨别凸透镜和凹透镜的过程，尝试对各种方法的优劣做初步评估；了解透镜对光具有会聚（或发散）作用的原因。

二、教学重难点

能用不同方法辨别凸透镜和凹透镜；理解凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。

三、教学片段

1.激发兴趣，导入新课

師：同学们，这是老师制作的VR眼镜。请同学们体验VR眼镜的神奇之处。

生1：我看到的画面是立体的，有种身临其境的感觉。

师：这位同学描述得很好！之所以能有这种体验，是因为VR眼镜有一个核心部件。同学们知道核心部件是什么吗？

教师拆解VR眼镜，学生们发现里面有透镜。

师：大家回答得都很棒！让我们来一起认识透镜吧！（板书：透镜。）

【设计意图】通过VR眼镜引入新课，激发学生的学习兴趣。

2.以实验为基础，构建新课知识体系

师：请同学们阅读教材，介绍桌面上的透镜。

学生用手摸透镜进行演示并介绍透镜。

（板书：凸透镜和凹透镜的定义。）

师：请同学们来判断一下VR眼镜片是什么透镜。

生2：是凸透镜，因为它中间厚边缘薄。

（板书：“摸一摸”的方式辨别透镜。）

师：回答得很好！你还有别的方法来区分透镜吗？请同学们分别用透镜来近距离观察教材上的文字，完成教材活动4.3。

学生思考回答并分组实验。屏显实验现象照片和活动4.3。

（板书：“看一看”的方式辨别透镜。）

师：请同学们分别将两种透镜放在太阳光底下或用手电筒照射透镜。移动透镜，你能观察到什么现象？

学生思考回答并分组实验。屏显实验现象照片。

生3：移动凸透镜时会看到一个最亮的点；移动凹透镜时，发现边缘比较亮，中间比较暗。

师：让我们把掌声送给他。我们又发现了一种辨别透镜的方法。

（板书：“照一照”的方式辨别透镜。）

【设计意图】通过实验培养学生的观察能力、分析能力、概括能力和动手操作能力。

师：我们现在已经可以用三种方法来辨别透镜，分别是“摸一摸”“看一看”“照一照”。请同学们选用合适的方法来辨别桌面上的两副眼镜的镜片分别属于什么透镜，完成教材活动4.4。

学生分组实验，各小组展示、介绍。

师：“猫眼”是什么透镜？请同学们选用合适的方法来辨别。

生4：我们小组选用“看一看”的方式进行辨别，发现它是凹透镜。

【设计意图】培养学生灵活运用所学的方法处理实际问题的能力。

师：同学们，当我们用“照一照”的方法辨别透镜时，为什么会出现不一样的现象？

生5：可能是光线通过透镜传播方向不一样。

师：回答得很棒！光线透过透镜发生了什么变化？请同学们先在图4-11中画出你的猜想。

学生思考讨论并完成猜想。屏显各小组的猜想作图。视频略。

师：让我们用一束平行光线分别照射透镜，来验证你的猜想是否正确。

学生分组实验。屏显小组实验现象。

师：同学们，是不是凸透镜只对平行光束有会聚作用，凹透镜只对平行光束有发散作用呢？

生6：不是。

师：你是如何知道的？如何进行实验验证？

生7：将一条光线稍微偏下角度，使两条光线不平行，我发现它们会聚，换成凹透镜后，我发现它们发散。

师：让我们把掌声送给这位同学。通过实验，我们认识到凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。

（板书：会聚透镜、发散透镜。）

师：同学们，刚才我们做的实验都是探究一个平面内的两条光线的会聚和发散。立体光束通过凸透镜，会出现什么现象呢？让我们一起来观看视频（视频略）。

【设计意图】通过实验探究，把抽象的知识具体化，让学生更好地理解。

师：我们把透镜的中心称为光心，通过光心且垂直于透镜平面的直线称为主光轴。请同学们将实验器材放在白纸上，用平行于主光轴的光线照射透镜，在白纸上画出它们的光路，标出透镜的焦点和焦距。

教师利用图片标出光心，画出主光轴；学生分组实验，介绍透镜的焦点、焦距，并在黑板上标出。

师：我们知道透镜对光线有会聚和发散作用，那么会聚和发散的奥秘在哪呢？请同学们将一束平行光射入三棱镜，你观察到什么现象？

生8：发现出射光线向底边偏折。

师：那请同学们分别按照教材的两种方式，放置三棱镜，让平行光束通过它们，出射光线会出现什么情况？

生9：平行光束通过左边一种方式摆放的三棱镜时会聚，通过右边的三棱镜时发散。

屏显学生演示实验图，图略。

师：回答得很好。我们可以将透镜分别按照教材呈现的方式分割，就会发现透镜会聚和发散的奥秘。

【设计意图】让学生在探究奥秘的实验中加深对概念的理解，体验成功的喜悦。

3.总结提炼，形成知识网络

师：同学们，经过本节课的学习你掌握了哪些知识？

【设计意图】让学生把零散的知识整合起来，以思维导图的形式呈现知识，构建知识网络。

四、教学反思

本节课主要讲解两个方面内容，一是透镜的辨别方法，二是对透镜会聚和发散的认识。针对以上内容，笔者认真分析学生的认知水平，精心设计教学过程。为了激发学生的学习兴趣，笔者在课后还引导学生探索自制VR眼镜。在辨别透镜的教学中，笔者巧设实验，先让学生根据透镜的定义，通过“摸一摸”，增加触觉感受；然后，通过“看一看”，增加视觉感受；最后，根据生活经验，一起“照一照”，辨别透镜。3个小实验让学生掌握了辨别透镜的方法。在认识透镜的会聚和发散作用的教学中，笔者先让学生猜想平行光束分别通过透镜时，出射光线是如何变化的并画出猜想图，目的是让学生初步认识透镜的会聚和发散作用，然后引导学生用非平行光照射透镜，观察出射光线，让学生进一步认识凸透镜对任何光线都有会聚作用，凹透镜对任何光线都有发散作用。

当然，本次教学还有诸多需要改进的地方，比如，平行光源的制作比较简陋，只是几个激光笔的简单组合，并不能很好地呈现立体的光束；课堂中，笔者只让学生描绘光线的传播路径，忽略了对作图细节部分的强调，导致学生在处理课后作图题时丢三落四。此外，小组合作仍需加强，学生的实验操作不规范，笔者后续应考虑采取一些有效的、便于操作的激励措施。

总之，教师在物理教学中，一定要重视学生探究实验的开展，严格遵循物理学科的特点开展实验，只有这样，学生才能在实践中发现问题和解决问题，获得和理解物理知识，从而体验学习物理的乐趣。

（作者单位：江苏省连云港市和安中学）