【原】（原创）教学反思：“探究凸透镜成像规律”的两种学习思路

 “凸透镜成像规律”是光学部分的重点内容，也是《2011版初中物理新课标》中提到的20个学生必做实验之一，并且这个实验也是今后学习照相机、幻灯机、放大镜和眼睛、眼镜的基础，为此在课堂教学中，必须引导学生探究凸透镜的成像规律，让学生在全过程中自主研究，体验科学研究的过程，在探究过程中培养科学研究方法，形成清晰的凸透镜成像的规律。

为了让学生更好地掌握这一重要规律，可以设计两种不同的学习思路，下面同样结合暑假远程研修的优秀作业，将这两种不同的学习思路加以分析：

思路一：实验法探究凸透镜成像规律

第一环节：课前准备

回顾“光现象”一章中有关“实像和虚像”的内容：

（一）实像：由实际光线会聚而成的像。

现象:小孔成像——光的直线传播

（二）虚像：由（反射或折射）光线反向延长相交而成的像。

现象1：平面镜成像——光的反射（正立等大虚像）

现象2：折射成像——光的折射

（1）人看水中的景物（变浅了的虚像）

（2）潜水员看岸上的景物（变高了的虚像）

第二环节：课堂探究

（一）情境导入

观看神舟十号简要发射过程，体会伟大祖国的科技进步。然后观看王亚平在太空教学讲解的水膜成像，奇妙的水膜不仅形状规则而且还能成像，镜头中看，水膜成的像是什么像？这是为什么呢？生活中还有哪些类似的现象？

（二）科学探究

活动一：观察凸透镜成像

教师指导学生观察：

1.将一支点燃的蜡烛放在凸透镜前较远的位置，在透镜的另一侧拿一块白纸屏来回移动，直到光屏上出现清晰的像为止。观察光屏上的像，描述像的特点。

2.将蜡烛逐渐靠近透镜，重复上述实验，你发现光屏上的像有什么变化？

3.在蜡烛接近光屏的过程中，你在光屏上始终能观察到蜡烛的像吗？如果无论怎样移动光屏，在光屏上都看不到像，请将光屏拿开，用眼睛通过透镜观察蜡烛的火焰。你又有什么新的发现？你能描述看到的现象吗？

学生讨论交流所看到的现象。

活动二：了解物距、相距及成实像和虚像的条件

学生观看PPT图片:

  1．凸透镜成实像的情景

 2．凸透镜成虚像的情景

小组总结交流：

（1）什么是物距、相距？

（2）什么条件下成实像？什么条件下成虚像？.

活动三：探究凸透镜成像规律

1.教师提出问题：通过活动一的现象，你认为凸透镜成不同的像可能和什么因素有关？有什么关系？

2.学生猜想：物体到凸透镜的距离不同，成像不同。

3.小组合作设计实验制定计划：教师出示实验器材

方案一：

①把蜡烛放在距凸透镜较远处，调整光屏到凸透镜的距离，使蜡烛在屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒，测出物距和像距。

②保持凸透镜的位置不动，把蜡烛向凸透镜靠近，多次改变物距，重复以上操作

③继续移近蜡烛，当蜡烛距凸透镜很近时，移动光屏，观察屏上是否总能得到蜡烛的像。屏上得不到蜡烛的像，则通过凸透镜观察像的大小和正倒。

方案二：

把蜡烛固定在光具座的一端，使凸透镜从较远处逐渐向蜡烛移动，同时调整光屏的位置，重复上述实验。

设计合理的实验记录表格。

4.进行实验与收集证据：

根据选定的器材和实验方案，进行实验操作。把观察到的像的大小、正倒、虚实及测量的物距、像距的数值填写到设计的实验表格中。

5.分析与论证：

分析表格中的记录，找出凸透镜成像的规律。

①成倒立、放大的实像时，物距和像距与焦距的关系。

②成倒立、蓿小的实像时，物距和像距与焦距的关系。

③成正立、放大的虚像时，物距与焦距的关系。

④凸透镜所成的像有倒立的等大的实像，此时物距与焦距的关系。

6.评估：

①实验结果是否准确，看到的实像是否清晰，读数是否有误？

当物距较小时，你在屏上看不到像，此时一定成虚像吗？会不会是因为像距过大，像的位置超过了光具座的范围？遇到这样的问题，你怎么处理。

②你的实验方案是否完整，还存在什么问题，有什么改进建议。

你有什么新发现，值得我们探究。

7.交流与合作：

①与同学交流，实验过程中你是如何快捷地观察到烛焰的像的。

②如果烛焰、透镜、光屏中心不在同一水平线上，实验会怎样？

③当光屏上得到清晰的实像时，保持透镜位置不动，把蜡烛和光屏对调一下位置，你将观察到什么现象？

④同学之间交流，当凸透镜的焦距过大或过小时，对实验操作会有什么影响，选用焦距多大的凸透镜更好？

8.实验结论：

  实验表明，利用凸透镜可以成实像，也可以成虚像。实像可能是放大的，也可能是缩小的。实像是倒立的，与物体分居凸透镜的两侧。虚像是正立的，放大的，与物体位于凸透镜的同侧。

9.拓展实验：     

①当光屏上得到清晰的实像时，保持透镜位置不动，把蜡烛和光屏对调一下位置，你将观察到什么现象？

②当光屏上得到清晰的像时，用手遮住透镜的一半，观察像有什么变化，分析一下为什么？

（三）回顾反馈：

 “太空水膜”相当于一个凸透镜，根据凸透镜成像规律，改变物距可以形成不同性质的像，例如物距大于二倍焦距成道理缩小的实像，物距等于二倍焦距成倒立等大的实像，物距在一倍焦距到二倍焦距之间时成倒立放大的实像，物距小于一倍焦距时，正立等大虚像。

第三环节：课后探究

设计探究凹透镜成像规律的实验

思路二：作图法探究凸透镜成像规律

说明：利用透镜的三条特殊光线进行作图，是为了在实验探究的基础上，换用另外一种思路，这样既可以进一步巩固了凸透镜成像规律，又可以强化学生对于透镜特殊光线的理解。

第一环节：课前准备

回顾有关凸透镜和凹透镜的三条特殊光线：

第二环节：课堂探究

1.当物距大于二倍焦距，成倒立缩小实像

第三环节：课后探究

凹透镜成虚像：正立缩小虚像

在这里，聆听一线草根教师的教育心声！

       作者简介：潘书朋，中学物理教师，在《当代教育家》、《光明日报》、《中国教师报》、《中学物理》、《新课程评论》等国家、省级报刊、杂志刊物、教育网站上发表教育教学论文50余篇。多年来一直致力于“让物理教学回归实验室”的课题研究，所申报的教育部教师科研基金“十二五”规划重点课题子课题荣获教育科研成果一等奖。

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