人教版初中物理科学探究凸透镜成像教学实录一、教学用具不同焦距的凸透镜(f=5cm和f=10cm)、光具座、蜡烛、光屏、(十四组)教师自制课件二、教学过程(一)复习提问教师：同学们上节课我们已经学习了有关凸透镜的一些初步知识，这节课我们首先把有关凸透镜的一些名词复习一下。(展示光路图)现在哪个同学能够看图回答?学生：焦点、焦距、光心、主光轴。光心，它是透镜的中心，O点。焦点F，平行光线凸透镜会聚的点。焦距：焦点到凸透镜中心的距离，f。教师：回答得很好，还有同学补充吗?学生：凸透镜是中间厚、边缘薄的透镜。凸透镜有两个焦点。主光轴：过焦点和光心的直线。教师：这节课我们将要使用凸透镜，凸透镜有两个焦点。在我们实验室使用的凸透镜的两个焦点，到凸透镜的光心的距离相等，在数学上我们叫关于凸透镜对称。那么这些凸透镜的两边焦距关系如何?学生：所以凸透镜两边的焦距就相等。教师：每一个凸透镜都有特定的焦距。它们不会随着凸透镜的移动而改变。上节课已经给大家介绍了测凸透镜焦距的方法。我们桌上的凸透镜，小口径的f=5cm，大口径的f=10cm。请同学记录下来。教师：凸透镜在空中来回移动，焦点会不会也随着凸透镜的移动而移动?学生：会移动。教师：那么凸透镜的焦距会不会随着凸透镜移动而改变?学生：不会改变。教师：所以说我们实验室使用的凸透镜都有固定的焦距。(二)提出问题教师：复习了上节课的内容之后我们来进行一个小活动。凸透镜，我们在日常生活又叫它什么?学生：放大镜。教师：那么通过它看到的物体都是放大的?部分学生：不是。部分学生：是。教师：是不是呢，有同学讲是，有同学讲不是。哪些同学试过用放大镜来看远处的物体?用凸透镜看远处的物体是放大的?(猜猜看，试试看。)把你看到的情况记录在学案上。教师：透过它来看远处的同学是不是放大的?学生：不是。教师：你看远处的物体是什么样的像?学生：倒像、缩小的。教师：你在移动凸透镜过程中，你看到的像发生怎样的变化?学生：一开始我看到正立的、放大的箭头，后来我把凸透镜向上移，看到箭头变小了，而且是倒像。教师：像有的情况是正立的，有的情况是倒立的，有的情况是放大的，有的情况是缩小的。很多同学想提出问题，那么大家把想提的问题记在学案上。学生1：在放大镜中看到的像究竟是怎样的?学生2：同一凸透镜为什么会成大小、虚实、正倒不同的像?(三)猜想教师：问题提出来了，我们接下来应该怎么办?学生：猜猜看，猜想。教师：同一凸透镜为什么会成大小、虚实、正倒不同的像?猜猜看：这些结果与什么因素有关?学生：物体到凸透镜中心的距离。教师：凸透镜到箭头的距离在变，结果看到的像就不一样。教师：同学把焦距不同的两个凸透镜并排放着，分别通过两个凸透镜来看箭头，你会看到什么样的现象?学生：一开始我移动凸透镜看到两个箭头一起放大，再移动，小口径的凸透镜里的像是放大、倒立的，而大口径的凸透镜里的像仍然是放大、正立的。教师：你认为这是什么原因使你看到这样的现象?学生：这可能与凸透镜的焦距有关。教师：凸透镜成大小、虚实、正倒不同的像?原因可能是与凸透镜的焦距有关，还可能与凸透镜到物体的距离有关。有了这些猜想之后你应该怎么办?(四)制定计划学生：制定计划，怎样实验研究。教师：在制定计划之前先给大家介绍一下实验室常用来研究凸透镜成像的仪器光具座。介绍光具座，物体到透镜中心的距离简称物距(u)，像到透镜中心的距离简称像距(v)，在使用光具座时，像的位置和光屏的位置具有不同含义。光屏上得到特别清晰的像，这时光屏的位置就是像的位置。教师：希望同学们在制定计划时不要受光具座的限制，可以不用它，自己选择实验器材，制定实验计划。教师：集体的力量是巨大的，请同学们在小组内积极地讨论，研究方案。教师：请同学们汇报自己设计的方案计划。学生1：先选用器材，光具座、凸透镜、蜡烛、光屏；再让物体经凸透镜成放大、缩小、等大的像，量出物距和像距；用不同焦距的凸透镜重复实验，分析焦距与成像的关系。学生2：把凸透镜固定，把物体放在不同的位置，量出物距，试试看得到的像是怎样的情况(大小、位置、正倒)也要记录像距；用不同焦距的凸透镜做。学生3：固定物体和光屏，移动凸透镜看能不能得到像，测u、v，改变物体和光屏之间的距离，再重复实验。(五)进行实验与收集证据教师：这些方案都是同学们设计出来的，用哪种方案?大家都可以试试，不管你们组使用哪种方案都要做好记录像的大小(与原来物体比)、像的正倒、物距(u)、像距(v)、物距与像距的大小关系。想办法得到放大、缩小、等大的三种情况的像。接下来大家按计划自由实验。把实验过程数据记录下来。教师：你认为你组同学有哪些与探究活动无关的活动?大家互相监督。教师：你组同学所成的像是否得到了蜡烛的像?有的组得不到像，或在光屏的边缘，怎么办?学生：把凸透镜中心，光屏中心，蜡烛调在同一高度。教师：对，最好是烛焰中心。教师：你组同学光具座上物体排列的顺序，记录下来。教师：你组同学在活动中，为了得到清晰的像，移动了哪些器件?有哪些没移动?你认为他们如此移动可行吗?如果移动显得混乱，不益于研究问题，你认为该怎么固定、移动?教师：有小组反映没得到正立的像，哪组同学能帮助他们一下。学生：演示用f=10cm的凸透镜，物距u=4.0cm时成虚像，光屏上有模糊的像，是虚像。教师：模糊的像就是虚像?学生：虚像、实像都能看到，但实像可以用光屏接收，虚像不能成像在光屏上。上面的同学在光屏上的模糊的像不是虚像。教师：很好!那怎样才能得正立的像?学生：我们有时叫凸透镜为放大镜，凸透镜距离物体不太远，透过凸透镜看到的蜡焰的就是放大、正立的虚像。教师：(指导实验)将蜡烛放在距凸透镜为两倍焦距(2f)时，你猜会观察到什么?试试看。把凸透镜恰好放在距物体一倍焦距(f)时，又会有什么现象发生?(先猜，后试试)教师：请学生汇报实验数据。探究实验记录表：(学生第三实验小组部分记录数据)透镜焦距f(cm)实验次数像的大小像的正倒像的性质(虚、实)物距 u(cm)像距 v(cm)物距与物距的关系51缩小倒立实像20.57.3uv102等大倒立实像20.719.8uv103缩小倒立实像30.515.8uv104缩小倒立实像40.313.6uv105缩小倒立实像40.613.2uv106放大倒立实像15.830.8uv57等大倒立实像9.810.3uv58缩小倒立实像20.57.6uv59缩小倒立实像30.86.8uv510放大倒立实像8.315.4uv 教师：大家实验做得很好，得到了许多有用的数据。科学家也是这样经过实验探究、分析数据从而找出规律的。今天我们就暂时到这儿，我把“继续分析数据得到规律”的任务布置下去，尽量多给大家一点时间。有问题、感兴趣的或者想再实验的同学可以用课外活动时间到实验室，我们共同探究。下课!点评：本节课的教学充分地考虑到了初二学生的心理和生理特点，较好地贯彻了初中物理课程标准提出的探究教学的基本理念。教学分“复习提问”、“提出问题”、“猜想”、“制定计划”、“进行实验与收集证据”等五个环节进行，先由学生在生活中对凸透镜的经验认识“放大镜”开始，“从生活走向物理”，激发学生的学习兴趣。紧接着教师追问：“通过凸透镜看到的物体都是放大的吗?”学生回答不一，从而引起学生的认知冲突，学生的求知欲大增。然后再在教师的帮助指导下，由学生自行提出问题，经过猜想、制定计划、探究实验并分析所得数据得出成像规律，整个教学过程中学生成了学习的主人，整堂课上得生动而活泼。本节课的另一个显著特点就是“形散神聚”。探究教学给了学生更加宽松的思维和活动空间，如何在教学过程开放的同时尽量减少探究活动的盲目和无序呢?王老师在探究教学的过程中适时地给了一些方向性的提示和指引，但这些提示和指引又区别于“实验步骤”，此时，教师在教学过程中只起了组织、指导、帮助和促进的作用：事先将学生分成若干探究学习小组，让学生在各小组中合作学习、讨论交流，再代表自己所在小组发言，提出探究方案，最终在多个方案中自行选取一个付诸实施这一系列的教学活动既融洽了师生、生生关系，又培养了学生合作交流、学会学习的能力。另外教师在探究教学中针对一些随即出现的、甚至是始料未及的问题和错误予以纠正，比如教学中学生认为光屏上模糊的像就是虚像，这在传统教学中很难在课堂上“暴露”出来，而王老师对这个意料之外的问题的处理显然是这节课的一个“亮点”。特别值得一提的是王老师在为配合本节课而设计并使用的学生学案(见附件)方面的尝试，学案的使用无疑加强了学生探究学习的目的性，整节课也几乎没有发现有学生随意玩耍实验器材、手足无措等现象。本节课侧重于科学探究中“制定计划”环节的教学，然而，教师在引导并帮助学生在提出猜想、制定计划的过程中，注意考虑影响问题的主要因素，控制无关的变量等方面显得有些单薄。例如：探究计划中当u=f和u=2f时成像规律研究项目的列入，就有些仓促。建议是否能将“进行实验与收集证据”移至下一课时，以便使得这部分的教学更为丰满。