凸透镜成像规律实验探究的一些思考一、注重情景设置，实验探究充分在教学中经常会听到老师们抱怨“凸透镜成像规律”不好引导，学生们抱怨听不懂、不明白、不会用，很多时候即使想方设法背过了，却毫无意义，特别是实验时为什么（1）探究成实像时凸透镜要放在光屏和蜡烛之间；（2）探究成虚像时为什么要在另一侧进行观察。究其原因确是感性认识不足，我在自己的教学中总结后进行了如下的具体操作，学生实验探究前我设计从三大方面来帮助学生增强感性认识。【一、观做结合，充分感受：】1、观看动画，感受凸透镜成像：利用动画展示照相机、幻灯机、放大镜的成像：结合前面所学到的实像与虚像，仔细确认照相机、幻灯机、放大镜成的物及实虚像的位置。（设计意图：学生通过观看感受透镜不同的成像在实际中的应用）2、自己实验感受成像：让学生自己用凸透镜来观察，看到了什么像？师：在我们的桌上都有一个凸透镜，请大家通过凸透镜看书本上的字，看到了怎样的像？生：正立、放大的像。师：再用它看看远处的物体，又看到了怎样的像？生：倒立、缩小的像。师：你对凸透镜成像有什么想法？生1：凸透镜能成放大的像；生2：凸透镜能成缩小的像；生3：凸透镜能成正立的像；生4：凸透镜能成倒立的像；生5：可成实像，也可成虚像。（设计意图：这一阶段是为了让学生自己进一步亲自体验感受：凸透镜可成各种情况的像,因为前面已学习过对像的性质的描述，所以学生描述较规范）3、 教师演示引发思考：师：我再给大家做个演示实验，大家仔细观察，注意多思考：用灯泡发光后对着一凸透镜观察墙上所成的灯丝的像，灯泡不移动，慢慢移动凸透镜，观察墙上的像，你有什想法？同样距离下换另一不同焦距的凸透镜再观察成的像？生：同一凸透镜，灯泡距离透镜不同时，像的大小变化。生：灯泡到凸透镜的距离不变，但换了另一凸透镜结果看到的情况就不一样。师：凸透镜成的像会变化。请进行猜想：根据刚才的实验你认为凸透镜成像的不同与什么因素有关？（将学生的猜想板书在黑板上，确定探究的主要问题。）生：物体到凸透镜的距离可以影响凸透镜成像。师：灯泡到凸透镜的距离不变，但换了另一凸透镜结果看到的情况就不一样？你认为这是什么原因？生：这可能与凸透镜的焦距改变有关。师：综合两位同学的观点再大胆猜想一下？生：是不是物距与焦距的关系会影响凸透镜的成像，师：大家还注意到了什么？生：成实像时在墙上可找到，成虚像时墙上找不到，只能用眼睛从透镜另一侧看。师：这位同学观察很细致，再想想怎么更清晰地描述成实像和虚像时物体、透镜、像的位置关系。生：成实像时凸透镜在物像中间；成虚像时像物都在透镜的一侧。师：太棒了！大家还有什么发现？生：还有成的像距离透镜的远近也会改变。师：非常细心。师：很好！通过前面大家看到的及同学们、老师做的实验，大家认识到凸透镜成大小、实虚、倒正不同的像的原因可能是与物距与焦距的关系有关，而且成的像的位置、到透镜距离也改变，所以今天我们就要通过严谨的实验来探究是否是这些因素在影响透镜成像，以及具体的成像有什么规律。（设计意图：学生们用凸透镜做的实验，很简单，而且实虚像都是用眼睛看到，不便于为后面找实像时物像两侧而虚像时物像同侧做铺垫，所以我思考加入这个较学生实验更为具体一些的实验，一方面进一步引导学生认识到凸透镜成像确实有变化，另一方面想为后面实验设计做些铺垫。开始我想用蜡烛来做实验，但后来想到学生自己动手时也是用蜡烛，所以我换用了灯泡，这个实验是想引导学生分析不只是单纯的物距影响成像，而是物距与焦距的关系影响成像，而且更进一步引导学生分析出成实像时凸透镜在物像中间；成虚像时像物都在透镜的一侧这一点，以便于学生对后面的实验理解并能分析寻找规律）【二、作图分析增进理解：】借助作图来分析成像的位置及特点：老师可引导学生借助透镜的三条特殊光线来确定像的位置，由于难度稍大，时间有限，教师视情况灵活引导。 （设计意图：这样在学生通过实际的现象有所认识的基础上再借助作图分析，进一步理解成像情况产生的原因，但是我在这里把握好难度，重在提供理解的环境不是为了必须画出像）【三、认识器材准备实验：】1、先放手让学生思考、向大家展示自己大致的设计思路：自己想选用什么器材及大致操作流程；2、介绍提供的器材： 介绍现有的实验器材，引导学生认识到老师提供的实验器材有其方便性、规范性：蜡烛、凸透镜、光屏、光具座（专门用来研究凸透镜成像规律的仪器，具体的使用）。（设计意图：首先给学生实验设计的自由空间，利于调动学生的积极性和大胆思考，所以有些灵活的学生会想到自己的方法，但是我们提供的器材有限，由于老师用灯泡做的实验，给学生一定启示，所以应能根据实有器材灵活完善设计方案，光具座的使用采取教师与学生共同交流总结出来。）经过以上的环节，学生有了充足的感性认识，这样为实验探究凸透镜成像规律做好准备，通过实验得到的规律，学生自然就会理解更深入、更灵活，应用知识时也会得心应手。二、建立好情景，才能做好凸透镜成像实验物理课程标准提出：学生是课堂的主体，课堂是真实的生活。教学应以人为本，重视学生的发展。故本课设计时破除以往物理教学中过分强调知识传承的习惯，以学生的活动为主，让学生在活动中经历探究过程，因此在进行实验探究前，建立情景，为学生提供丰富的感性认识，会有助于学生的实验探究。下面我就探究凸透镜成像规律教学谈几点自己的认识和做法。（1）有趣的试验创设问题情境、激发学生兴趣为导入新课的领导思想。上课时，首先做如下演示试验：实验一：使凸透镜正对着教室的电灯，保持凸透镜的位置不动，沿主光轴放一张蜡纸做的屏，移动到适当的位置，纸屏上就会涌现清晰的倒立的电灯的像。引导学生说出此试验阐明凸透镜可以成像，刚才察看到像是由实际光线聚集而成的，叫做实像。是位置固定、倒立的、缩小的实像。实验二：让学生拿着凸透镜看窗外的景物和看书上的字，请学生说出所察看到的现象。在此基础上提出问题，凸透镜能否成放大的实像？能否成虚像？凸透镜的成像有怎样的规律，从而很自然的引出本节课的内容。（2）、激发兴趣突破难点1、引言：生活中人们利用到凸透镜做成的仪器和工具有很多，不知道同学们了解多少？同学们想不想了解凸透镜形成的规律呢？想不想用凸透镜发明更多的工具为人类服务（从情绪入手，从学生的生活入手，学生感觉亲切，也感觉物理很有用，必将引起他们学习的兴趣。）2、学生都会说很愿意，那么我们就开始3、很自然的让学生有强烈的试验欲望，分四人一组进行设计试验。4、学生兴趣盎然地开始构想和设计试验，边做边看书边小声讨论。 教师巡查，注意他们设计是否合理，做个别辅导。（学生在教师的领导下，自觉、自动地和教师、教材、同窗、教具相互作用，进行信息交换，自我调节，并顾及每个不同层次的学生，形成了一种协调亲密、积极参与的教学气氛。这培育了学生独立操作能力，发展了学生的思维能力、发明能力。）。5、设计试验完毕,教师：“能否根据你们的试验、剖析设计试验并验证呐？”6、让学生自主试验,发现规律.教师巡查领导,体现了”以学生为本”的教学理念7、进一步提出问题：凸透镜成像的性质发生了那些变化，通过这一系列（试验讨论活动再探究）的过程学生自己在学，这样学生始终是课堂的主人，学习也有极大的兴趣，注意力高度集中，知识点不知不觉中就印入脑中了。8、剖析数据总结规律：通过对试验数据的剖析得出物距大于二倍焦距、物距大于一倍焦距小于二倍焦距、物距小于一倍焦距时的成像规律。培育学生剖析归纳能力。（3）、动画演示阐明原理学生剖析后，教师通过flash动画活泼形象地演示实物成像、成像原理及规律。为再现了学生成像过程，明确了成像原理及规律。变难为简、变深为浅。通俗易懂。（4）、发散思维巩固练习几个趣味练习层层递进、步步夯实这节的重点，生活小常识突破了本节难点。双边活动：从问题的提出-试验的操作-规律的得出-原理的证明-巩固练习,始终把每个学生都作为课堂的主体,教师只是起引导铺路的作用,使师生的互动贯穿与课堂的始终.以上所述，虽然仅反映探究凸透镜成像规律一节课的有关做法，但揭示了探究教学要注意的两个问题，具体说来它包括两个相互联系的方面：一是创设一个以“学”为中心的探究学习环境。这个环境中有丰富的教学材料、各种教学仪器和设备等，而且这些材料是围绕某个知识主题来安排，而不是杂乱无章；有民主和谐的课堂气氛，使学生很少感到有压力，能自由寻找所需要的信息、自己作种种设想、以自己的方式检验自己设想。总之，这种环境要使学生真正有独立探究的机会和愿望，而不是被教师直接引向问题的答案。二是给学生提供必要的帮助和指导，使学生在探究中能明确方向。这种指导和帮助的形式与传统教学中教师的作用有很大的不同，主要是通过安排有一定内在结构、能揭示各现象间的联系的各种教学材料，以及在关键时候给学生必要的指示等。而这些都需要我们在教学实践中不断探究、总结经验，只有我们的水平提高了，学生的探究能力和水平才有可能提高。三、磨刀不误砍柴工“探究凸透镜成像规律”实验，是光的折射规律的应用，又是照相机、幻灯机、放大镜、显微镜和望远镜的工作理论基础，还是解释近远视眼形成和矫正方法的知识基础，是教学的重点和难点。由于该规律延伸应用较多，实用性强、易出题，并且学生出错较多。突出表现是好多学生实验的思路不清晰，实验多数不成功，即使勉强做出了实验数据，也不知道实验的原理，不知道怎样分析数据，不能正确总结出成像规律。实验也做了，但就是成像的规律不能理解，遇有问题照样不会，到底是什么原因呢？主要原因是实验的准备和铺垫工作没有做好，使探究实验流于形式。下面谈一谈如何通过创设一些物理情景，让探究取得最佳效果。教师在进行凸透镜成像规律之前，可以先做好以下几个方面创设问题情境：1、上课伊始做好小孔成像实验。【设计意图】小孔成像和凸透镜成像有一定的相似性，如物距大于像距，则成倒立、缩小的实像；物距小于像距，则成倒立、放大的实像。让学生继续探究小孔到蜡烛距离不同时像的特点，最终归纳出像的特点和物距、像距的关系。学生通过这个探究实验建立描述像特点的概念：如实像、放大和缩小、倒立等，认识到像不总是缩小。并且通过这个实验可以类比着解决这类题目。2010年临沂市中考物理试题：“在探究凸透镜成像的实验中，由于蜡烛火焰的高度不合适，在光屏上得到如图所示不完整的像，要得到蜡烛火焰完整的像，应将蜡烛向_调节。”(成像偏上，如何调至光屏中心）解决显微镜成像的移动方法于此类似。由于初中阶段不要求画凸透镜成像光路图，用这种方法类比岂不是很好。 2、让学生用凸透镜进行课前预探究，形成初步感性认识。学生对凸透镜成像没有感性认识，让他们直接探究凸透镜成像规律，学生往往觉得无所适从不知道从哪里开始探究，不知道究竟探究什么。教师应该把凸透镜发给学生让学生做一做、看一看，学生认识到放大镜属于凸透镜，凸透镜不总是成放大的正立像，还能成放大的倒立像、缩小的倒立像，使学生对凸透镜能成不同的像先有感性认识。上课前，教师先在每张实验桌上放上凸透镜、光屏、刻度尺、蜡烛、火柴，学生一进教室就摆弄起仪器来，进行凸透镜成像实验的观察。【设计意图】利用八年级学生好动的特点，让他们自由地动手、动眼，满足他们的好奇心，激发他们的求知欲。为此，上课前就允许学生用桌上的器材，先尽情地“玩”一会，让他们从“玩”中观察现象，为发现问题创设情景。3、创设情景体验，引发猜想。教师引导学生做实验：（1）学生体验一：通过放大镜观看物体时，若适当增加放大镜与物体间的距离，看到的像是增大呢，还是缩小？若继续不断地增大放大镜与物体间的距离，看到的像将怎样变化呢？【设计意图】