摘 要：“探究凸透鏡的成像規(guī)律”是初中物理教學(xué)的難點(diǎn)，可以從生活中找資源、讓學(xué)生真探究、安排好探究順序、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)器材，以突破教學(xué)難點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：教學(xué)難點(diǎn)；生活資源；三個(gè)區(qū)域；探究順序；器材改進(jìn)

“探究凸透鏡的成像規(guī)律”是初中物理的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，盡管教學(xué)本節(jié)之前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了小孔成像、平面鏡成像，初步認(rèn)識(shí)了透鏡，對(duì)實(shí)像、虛像、物距、像距、焦距的概念也有了認(rèn)識(shí)，然而在教學(xué)本節(jié)內(nèi)容時(shí)不少老師還是感到棘手。為此，我校對(duì)本節(jié)課教學(xué)進(jìn)行了專題研討，下面將討論后的做法整理如下，供大家商榷。

一、從生活中找資源

本小節(jié)教學(xué)感到困難的原因之一就是凸透鏡成像類型多，學(xué)生對(duì)凸透鏡成像的感性認(rèn)識(shí)不足。為了分解難點(diǎn)，我們認(rèn)為可以從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)入手，設(shè)計(jì)以下的教學(xué)活動(dòng)：（1）上課開(kāi)始，教師指導(dǎo)學(xué)生研究智能手機(jī)上的照相功能，觀察鏡頭，比較像與物的大小，讓學(xué)生體會(huì)到凸透鏡可以成縮小的像。（2）指導(dǎo)學(xué)生研究教室里的投影儀，觀察鏡頭，比較展示臺(tái)上的物和屏幕上的像的大小，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到凸透鏡還可以成放大的像。（3）指導(dǎo)學(xué)生用凸透鏡看課本上的字，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到凸透鏡還可以成正立放大的像。（4）引導(dǎo)學(xué)生將凸透鏡逐漸遠(yuǎn)離課本上的字，觀察像的變化，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到成像性質(zhì)與u有關(guān)系。

完成以上四步教學(xué)活動(dòng)后，學(xué)生認(rèn)識(shí)到了凸透鏡至少可以成三種類型的像，同一凸透鏡成像性質(zhì)與物距有關(guān)。學(xué)生有了這個(gè)感性認(rèn)識(shí)，教師可以自然地引出問(wèn)題：凸透鏡成像性質(zhì)與物距之間存在什么關(guān)系呢？

生活經(jīng)驗(yàn)是重要的教學(xué)資源。當(dāng)教學(xué)出現(xiàn)困難時(shí)，不妨從學(xué)生的視角出發(fā)，找出學(xué)生熟知而又有助于完成教學(xué)任務(wù)的生活物品作為橋梁，突破教學(xué)難點(diǎn)。

二、讓學(xué)生真探究

在討論過(guò)程中，我們將以下兩種常用的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行比較。

方案一：（1）學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)器材，組裝調(diào)整器材，出示表格。

（2）學(xué)生通過(guò)觀察找出四種情況下的成像性質(zhì)。

（3）記錄像距與焦距的關(guān)系。

（4）總結(jié)凸透鏡成像規(guī)律。

方案二：（1）學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)器材，組裝調(diào)整器材，設(shè)計(jì)表格。

（2）學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)記錄四種情況下多組物距、像距的數(shù)據(jù)。

（3）分析u、v與f的關(guān)系以及像的虛實(shí)。

（4）總結(jié)凸透鏡成像規(guī)律。

第一種方案中，教師先給定物距的三個(gè)區(qū)域，學(xué)生按教師的要求將物體分別放在四種區(qū)域下，觀察像的性質(zhì)。按照這種方案完成實(shí)驗(yàn)，層次分明，花費(fèi)時(shí)間短。但學(xué)生常常產(chǎn)生疑問(wèn)：為什么要分成這三個(gè)區(qū)域呢？該方案中分區(qū)域是教師給定的，沒(méi)有經(jīng)過(guò)學(xué)生的探索、分析、思考，這不符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律；實(shí)驗(yàn)結(jié)論來(lái)得太容易，學(xué)生不需要努力，思維得不到訓(xùn)練，因而結(jié)論很容易遺忘；實(shí)驗(yàn)不需要搜集和處理數(shù)據(jù)，學(xué)生沒(méi)有參與真正意義上的科學(xué)探究，因而學(xué)不到科學(xué)研究方法。

第二種方案中，實(shí)驗(yàn)前由于學(xué)生已對(duì)照相機(jī)、投影儀、放大鏡進(jìn)行了研究，大體知道凸透鏡成像的幾種情況，體驗(yàn)到成像性質(zhì)與物距有關(guān)。成像性質(zhì)與物距到底是什么關(guān)系？這正是實(shí)驗(yàn)要探究的問(wèn)題。接下來(lái)學(xué)生要通過(guò)實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、比較、歸納，尋找到三個(gè)區(qū)域。因此，教師事先不能給定物距的三個(gè)區(qū)域。

三、安排好探究的順序

本節(jié)課令教師感到困難的另一個(gè)原因是需要探究的問(wèn)題多，對(duì)于多個(gè)問(wèn)題可以采取小組合作與逐個(gè)突破相結(jié)合的策略。比如，“探究u對(duì)凸透鏡成像的影響規(guī)律”和“探究f對(duì)凸透鏡成像的影響規(guī)律”是本節(jié)課探究的兩個(gè)主線。為了處理好這兩個(gè)主線，我們安排了以下的教學(xué)活動(dòng)：

（1）讓學(xué)生分小組按上述方案二完成第一個(gè)問(wèn)題的探究活動(dòng)，小組間選擇的凸透鏡焦距不能全相同。（2）探究第二個(gè)問(wèn)題前，讓學(xué)生拿兩種不同焦距的凸透鏡并排著觀察課本上的字，增大物距，觀察像的變化。學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)像的變化不一致，當(dāng)焦距小的凸透鏡成倒立縮小的像時(shí)，焦距大的凸透鏡仍可能成正立放大的像。學(xué)生體驗(yàn)到焦距是影響成像的因素之一。（3）讓學(xué)生回頭觀察記錄探究第一個(gè)問(wèn)題使用的凸透鏡的焦距，在表格上方記錄焦距數(shù)值。

“探究凸透鏡成像的像距規(guī)律”是本節(jié)課要研究的另一個(gè)重要問(wèn)題，我們認(rèn)為最好安排在探究了上述兩個(gè)問(wèn)題之后，對(duì)前面實(shí)驗(yàn)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納，單獨(dú)“探究凸透鏡成像的像距規(guī)律”。

四、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)器材

目前，大部分教材中選擇燭焰為“物”，可能是考慮到實(shí)驗(yàn)器材容易得到，貼切學(xué)生生活。但它有幾個(gè)明顯的缺點(diǎn)：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)燭焰和像總是在不?；蝿?dòng)，學(xué)生難準(zhǔn)確觀察像；（2）燭焰和像的邊緣是模糊的，像的亮度不夠，難以判定像是否算清晰，難以準(zhǔn)確確定像的位置。

我們建議將“物”改換成紅色LED燈，做成字母F形狀，一是可以增加像的亮度，物和像不晃動(dòng)，像的邊緣清晰；二是物與像不管如何靠近，都不會(huì)對(duì)器材造成損害；三是不但可以觀察到像上下顛倒，也可以觀察到像的左右是否顛倒。也可用智能手機(jī)，事先在手機(jī)中做一個(gè)黑色背景和紅色字母“F”組成的圖片，調(diào)整好亮度，代替LED燈。

作者簡(jiǎn)介：葉世文（1967—），男，江蘇省興化市張郭中心校教師，興化市初中物理教學(xué)學(xué)科帶頭人。