初中物理透镜成像范例6篇

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初中物理透镜成像

初中物理透镜成像范文1

【关键词】初中物理透镜 成像规律 课堂探究

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)06-0182-02

一、通过分析小孔成像,初步建立实像的概念

在我们的物理教材《光的传播》一节后有这样一道关于小孔成像的习题:在空的易拉罐的底部中央,用钉子敲个小孔,罩上一层塑料薄膜,这样就制作成了一个针孔照相机。利用它观察窗外的景物,你看见了什么?记下所成像的特点,并试着加以解释。针对这道习题,教师可以将学生进行分组,让学生按小组在课下制作好实验装置,并制造的针孔照相机观察窗外的景物,记录下看到的景物的像的特点。在课上,学生要汇报课下实验情况,并展示实验的结果,通过观察不难发现,观看窗外的景物时,学生只能看到倒立、缩小的实像。然后教师要根据学生实验情况适当拓展题目,用点燃的蜡烛代替景物,调整烛焰到小孔之间的距离,让学生观察成像的特点变化,最终总结出像距和物距与成像特点之间的关系,给学生在脑海中初步建立一个实像的概念,为讨论分析凸透镜成像规律打下基础。

二、重视平面镜成像,初步建立虚像概念

平面镜成像知识虽然比较简单,但教师要充分重视平面镜成像教学。因为平面镜成像使学生第一次接触了虚像的概念,只有打好基础才能更好地更深入地学习凸透镜成像规律。有了平面镜成像的知识基础,在进行凸透镜成像规律教学时,教师可以将平面镜成像与凸透镜成像进行对比讲解,让学生了解两者的区别,从而使学生所学的知识形成一个完整知识结构。无论是小孔成像还是平面镜成像都是研究凸透镜成像的基础,做好这些知识储备,才能更好地学习凸透镜成像。

三、精心设计凸透镜成像课程教案

在设计凸透镜成像的教案时,首先要选对教学方法,物理规律的教学比较适合用探究式的教学方式,但如何让学生顺利地探究出凸透镜成像的规律,还需要教师全面考虑各个概念的前后联系,精心进行教学设计。选好教学方法后,教师还要考虑课堂实验要采用什么实验器材;如何创设情境,引导学生提出问题;需要观察到哪些现象;记录哪些实验的数据;怎样引导学生讨论分析数据得出结论等教学会遇到问题。本节课中,讨论分析数据是的重点和难点,直接让学生自己进行分析,学生很难得出正确的结论,教师要引导学生对实验数据进行分析总结,以便得出正确的凸透镜成像的规律。

四、深入分析凸透镜成像的规律

在课堂教学中,教师可以通过画光路图,给学生展示凸透镜成像的连续变化规律,学会画不同物距的凸透镜成像的光路图,可以使学生对凸透镜成像的规律掌握的更加牢固。在总结成虚像还是实像时,要让学生自己观察物距连续变化时,像和像距的变化规律,并找出一倍焦距和两倍焦距这两个特殊位置,分析这两个位置的特殊意义。

凸透镜的成像可以从正立或倒立、缩小或放大、虚像或实像三个方面来描述,这些就是凸透镜成像性质,教师要引导学生根据成像的虚实、像距和物距的关系、像距大小和像大小之间的关系、物距与像大小之间的关系等,引导学生从凸透镜成像的过程出发,总结归纳凸透镜成像的性质和规律,并灵活地运用它们解决具体问题,以便更好地掌握凸透镜成像知识。

将凸透镜成像与小孔成像、平面镜成像比较可以找出它们的异同点。凸透镜成像是光经过折射形成的像,可以分为以下几类:小于一倍焦距时,成正立放大的虚像;等于一倍焦距时,成平行光不成像;大于一倍焦距小于二倍焦距时,成倒立放大实像;等于二倍焦距时,成倒立等大实像;大于二倍焦距时,成倒立缩小实像。小孔成像证明的是光沿直线传播,成的是倒立的实像。而平面镜成像的特点是像与物大小相等,像到镜面的距离与物到镜面的距离相等。所以只有凸透镜所成的像为实像时,与小孔成像现象相同。

五、认真解答课堂上学生遇到的问题

凸透镜成像一课中涉及到的实验探究,并且是教学中的难点,在课堂教学中学生难免会遇到这样那样的问题,如:学生在做凸透镜成像的实验时,很可能会遇到像不能呈现在光屏上,或不能在光凭中央等问题。此时,教师就要耐心教给学生调节的方法,并强调实验前调节的重要性。在操作技巧方面,教师要给学生做好正确、标准的示范,引导学生正确实验。在探究思考时,要鼓励学生讨论分析实验数据,独立思考,得出结论。

六、适当应用多媒体进行辅助教学

在课堂教学中,为了便于总结凸透镜成像的规律,教师可以适当利用多媒体进行辅助教学,通过课件演示凸透镜成像的过程。用鼠标拖动光源,随着光源移动让学生观察凸透镜成像的大小、正倒,还有像距、物距发生的变化,多媒体呈现的动态效果一目了然,可以给学生留下深刻的印象。学生可以将自己的实验结果和演示效果进行对比,并讨论分析出凸透镜成像的规律。

七、及时做好课堂反馈

在课堂上教师要给学生留出一定时间,让学生进行课本知识的巩固并进行问题反馈。教师可以将学生分组,让学生以小组为单位互相进行提问测试,并统计测试结果,使学生能够及时了解自己的学习情况。教师通过反馈信息也可以及时了解授课效果的好坏,并针对集中存在的问题进行必要的巩固和矫正。

总之,对于整个光学部分的教学,教师要注重教学策略,总揽全局,强调把握基本概念和性质,并找准性质、规律之间的联系。让学生集中精力完成实验、分析数据、总结规律,保证每一个学生都能真正掌握凸透镜成像的规律。

参考文献:

[1]宋尚雪. 探究凸透镜成像规律及其应用 2011年11期

[2]刘连印. 谈凸透镜成像规律的教学 2012年04期

[3]张东华.浅谈“探究凸透镜成像规律”的教学处理 2012年01期

初中物理透镜成像范文2

物理在很大程度上可以说是一门实验科学,物理概念、物理定理等的得出都需要物理实验这一重要手段来支撑。相对于抽象枯燥的理论讲解,初中物理授课中,把实际生活中常见的物品与物理中新概念与新理论对比来讲能使教学更直观、生动,更能激发学生参与的兴趣和积极性。最后结合初中物理实验教学让学生切实感受到物理现象的发生过程、物理定理的推导过程等,从而让学生感受到物理就在我们的身边,与我们的生活息息相关。

二、将生活物品融入物理实验环节,激发学生的探究欲望

任何科学都是取之于生活,用之于生活的,脱离现实生活的科学研究是没有任何意义的,物理研究也不例外。因此,我们应该将初中物理教学与实际生活结合起来,充分挖掘生活中的物理教学资源,将物理教学的范围延伸到课外,加强课内外的联系。例如在讲到眼睛视力的矫正这一节时,把眼睛的成像机理与照相机对比来讲,使学生更容易理解。其教学过程如下:

1.提出课程学习前课程目标

在课程学习前,对学生提出学习的目标,引导学生完成这节知识点的预习。如,了解照相机和眼睛成像的基本原理;了解近视眼和远视眼的成因,通过实验了解其矫正办法;养成自觉保护视力的良好习惯。

(1)导入新课程

课程开讲前,教师首先检查学生预习情况,看学生对照相机的主要构造、照相机的成像原理等问题是否熟练。

(2)了解数码相机构造及相关参数

数码相机是一种新兴的照相器材,它和普通照相机的不同之处在于它没有底片,而是通过一个特殊的感光层CCD,将图像的光信号转化成为数字信号保存起来。

(3)学生交流使用照相机的经验

首先,教师向学生提出要拍摄远景如何操作、要拍摄近景如何操作等问题,引导学生进行回答。最后拿出相机实际地操作与互动,发现其中的规律:物距增大,像距变小,像变小;物距减小,像距变大,像变大。

2.引入课程的主要问题

教师基于照相机讲解与眼睛相关的问题,步骤如下:

(1)教师检查学生预习情况,看看学生对眼睛主要结构及其对应的功能是否了解。

(2)引入问题,视力缺陷及矫正:学生与学生互动,让学生摘掉眼睛观看图片,再戴上眼镜看,两次对比,体会视力存在的缺陷。

(3)通过实验探究视力矫正的方法。

步骤:①在光具座上依次放上蜡烛(物体)、凸透镜或凹透镜(眼镜)、凸透镜(晶状体)、光屏(视网膜)。

②在光屏上找到倒清晰的像的位置,确定视网膜的位置。

③摘掉“眼镜”,保持“物体”“眼睛”位置不变,找到此时成像的位置。

④比较摘去眼镜后,成像的位置与原来视网膜位置的关系。

⑤归纳分析视力缺陷形成原因。

(4)实验归纳。

①近视:远处物体的像落在视网膜的前方。

矫正方法:

配戴一副合适的凹透镜,使像相对晶状体向后移,使清晰的像落在视网膜上。

②远视:近处物体的像落在视网膜的后方。

矫正方法:

配戴一副合适的凸透镜,使像相对晶状体向前移,使清晰的像落在视网膜上。

3.巧妙设置习题,巩固所学知识

为了巩固所学的知识,需要在小结后设定与本节知识点配套的练习题,以便使其能在学生的脑海中留下更深刻的印象,使学生更好地掌握知识点。如下题:

某校学生在学习了眼睛和眼镜内容后,想通过实验探究近视眼的形成原因。他们选择了如下器材:蜡烛、用薄膜充入水后制成水凸透镜(与注射器相连,注射器里有少量水)、光屏等。水凸透镜的厚薄可以通过注射器注入、吸取水的多少来调节。

(1)在此实验装置中, 相当于人眼球中的晶状体, 相当于人眼球中视网膜。

(2)现在光屏上得到一个清晰的像。现用注射器向水凸透镜内注水,此时光屏上的像将变得模糊,这是模拟______(近视、远视)眼成像。为了能再次在光屏上得到清晰的像,应在水凸透镜前戴上度数合适的________透镜。

初中物理透镜成像范文3

物理知识来源于生活实践,是一门以实验为基础的学科。在教学过程中,通过实验,能形象地展示物理知识的形成和发展过程,给学生提供丰富的感性素材,可纠正学生在感知中形成的错觉,有助学生对物理知识的理解及记忆,达到掌握知识的目的。

在义务教育阶段,物理实验的类型可分为两类,一是演示实验,二是学生分组实验。在初中阶段,物理教学中必须进行84个实验,其中演示实验47个,学生分组实验37个。多年的教学经验告诉我,在物理教学中做好实验,能使老师教得轻松,学生也学得轻松,老师能较好地实现教学目标。下面举两个实例,浅析物理实验在物理教学中的作用:

在中学物理光的折射这个内容中,学习了凸透镜的成像的特点及其应用,学习后学生基本上能熟记凸透镜成像的规律:①当物距大于两倍焦距时,凸透镜能成倒立缩小的实像,照相机是利用凸透镜的这个成像特点制成的;②当物距在焦距和两倍焦距之间时,凸透镜能成倒立放大的实像,幻灯机、投影仪是利用凸透镜这个成像的特点制成的;③当物距小于焦距时,凸透镜能成正立放大的虚像,放大镜是利用凸透镜的这个成像的特点来工作的。

学生对凸透镜成像的特点虽然能熟记,但是觉得很抽象,似乎觉得这些知识对解决实际问题没有多大帮助,在解决问题时遇到了困难。

题一:照相时,要想使得底片上的人像再大些,可用的方法是:( )。

A. 将镜头离人再远些

B. 将镜头离人再远些,底片离镜头近些

C. 人离镜头再近些,同时底片与镜头间距离增大些

D. 人和底片都要靠近照相机镜头

用相机照相时,被拍摄的人与相机的距离大于两倍焦距。为了解决题一中类似的问题,我们不防来做一做凸透镜成像的实验。

在光具座上从左向右依次装好蜡烛、凸透镜和光屏。点燃蜡烛,调整烛焰、凸透镜和光屏,使烛凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上。调整凸透镜的位置,使得烛焰与凸透镜的距离大于两倍焦距,移动光屏,直到在光屏上出现清晰的烛焰的像,记下像的大小及像距的大小的情况。然后改变物距(使得物距仍大于两倍焦距),调整光屏的位置,直至在光屏上得到清晰的烛焰的像,记下物距、像距、像的大小的情况。如此多做几次实验,指导学生对实验的现象和数据进行比较、分析、归纳。通过对实验数据的分析不难发现:当物距大于两倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,当物距减小时,像变大,同时像距增大。

掌握了物距大于两倍焦距时凸透镜成像的规律,不难得出上题中的正确答案是C。

题二:放映幻灯时,要想使得屏幕上所成的像再大一些应该( )。

A. 减小银幕与镜头的距离,同时增大幻灯片与镜头的距离

B. 增大屏幕与镜头间的距离,同时减小幻灯片与镜头是的距离

C. 将屏幕与镜头间的距离和幻灯片与镜头的距离同时增大

D. 将屏幕与镜头间的距离和幻灯片与镜头间的距离同时减小

在题二中,物距在焦距与两倍焦距之间,为了弄清楚这个问题,我们指导学生仍用上面实验中的器材来做实验,并对实验数据的分析,不难得到:当物距大于焦距小于两倍焦距时,凸透镜成倒立放大的实像,并且物距减小时,像距增大,像也变大。

题二中是要使得像变大,当然像距得增大,物距就得减小,从而可以得出正确答案是B。

同样的,我们可以使得在物距小于焦距时,通过调整凸透镜的位置来改变物距,找出物距小于焦距时凸透镜成像的规律,从而可以利用这些规律来解决相应的问题。

下面我们再来看一个问题:有两盏白炽电灯,上面分别标有“220V,100W”和“220V,25W”,将它们并联接到照明电路中,哪盏灯较亮?将它们串联起来接到照明电路中,哪盏灯较亮?

要弄清楚这个问题,方法有多种。但为了让学生明白这个问题,我们可以做演示实验给学生看,或者让学生自己动手来做这个实验。先把两盏灯并联接到照明电路中,可看到标有“220V,100W”的灯较亮;再把两盏灯串联起来接到照明电路中,看到标有“220V,25W”的灯较亮。

对初学者来说,并联时“220V,100W”的灯较亮好理解,串联时“220V,25W”的灯较亮就不好理解了。此时我们再从理论上加以解释,原来灯的明亮程度取决于它实际消耗的功率,让学生动手去算一算各灯在每种情况下实际消耗的功率,学生就能明白他们所看到的现象了。这样通过观察实验与理论解释相结合,不仅能使学生知其然,并且能让学生知其所以然。

从上面几个例题的解决和平时的物理教学工作,使我深深体会到做好实验的重要性。

首先,通过实验可以激发学生的学习兴趣。对于初中学生来说,处在13岁到16岁的年龄阶段,他们的抽象思维能力还不是很强,这个阶段学生对那些抽象的、深奥的理论性强的知识不感兴趣,而对那些看得见摸得着的直观的东西就易于接受,在课堂上老师让他看一看、或是让他动手做一做,学生就会特别的感兴趣。学生对学习物理知识感兴趣了,老师的教学活动也就好开展了,学生要学好这门课也就容易了。

其次,通过实验,可以把抽象的知识和理论直观化、具体化、形象化,便于学生去理解和记忆。如在题一中,要知道物距大于两倍焦距时,凸透镜成像的规律,只要指导学生去做这个实验,学生就一定会发现:当物距大于两倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,当物距减小时,像变大,同时像距增大。如果不借助实验这个手段,可以想象要使学生理解这个知识点会有多困难。

再次,通过做实验特别是指导学生做实验,可以培养学生的动手能力,同时还可培养学生的观察能力,培养学生分析问题和解决问题的能力,使学生获得成功的喜悦。学生在做实验的过程中,严格按照实验步骤来操作,这样在无形中就熟悉了实验器材的使用,掌握了实验的方法;在做实验的过程中,学生要有目的的对实验进行观察,要记录看到的实验现象和记录实验数据,这样通过实验能提高学生的观察能力;实验结束后学生要对实验现象进行分析,对实验数据进行处理,从这些工作中,可以提高学生分析、判断、归纳、推理的能力;在实验过程中,以小组为单位来进行,通过实验还可以培养学生之间的团结协作的精神,加强学生之间情感交流,融洽学生之间的关系。

总而言之,物理实验是实现物理教学目的的重要手段,它在教学中的作用远不止上面所提到的那些,我们要利用好这个手段来为教学服务,才能把教学工作做好,才能把物理知识较好地传授给学生。

参考文献:

初中物理透镜成像范文4

[关键词]上位知识 下位知识 成像规律

凸透镜成像规律是初二物理的教学重点也是教学难点。突破这个难点,对培养学生学习物理的兴趣,对树立学生的自信心,对提高整体教学质量有着积极的意义。

(一)该规律成为教学难点的原因分析

1.从规律本身找原因:概念多、易混淆,如焦距、物距和像距,实像和虚像,放大和缩小。规律多,在不同的物距条件下所成像的性质不同。

2.从学生的思维特点找原因:初二年级正处在形象思维向抽象思维过渡的阶段,学生分析数据归纳规律的能力不强。而理解并熟练掌握该规律必须具备一定的归纳能力和抽象思维能力。

3.从教师的教学策略找原因:有些教师自己做演示实验,只让学生观看,学生只能死记硬背成像规律。有些教师也使用探究式教学,但由于引导学生分析的方法不当,最后只能由教师包办说出规律,失去探究实验的意义。有些教师不能深入研究新教材,对探究凸透镜成像实验前教材中要求学生做的一些成像实验重视不够,如小孔成像。

(二)教学策略的理论根据

新学习的物理概念、规律将进入学生的物理认知结构,引起认知结构的扩展、更新或重建。不同的学习内容、不同的学习顺序使认知结构的发生改变的方式也不同。根据奥苏伯尔的命题学习理论,新的学习内容同认知结构中的原有内容相结合的方式可以分为下位关系、上位关系和并列关系三种类型。

(三)讲究教学策略,化解教学难点

1.重视小孔成像规律的探究,初步建立实像的概念。

在苏科版物理教材八年级(上)第四章、第三节《光的直线传播》的课后习题中安排这样一道习题:在空的易拉罐的底部中央,用钉子敲个小孔,蒙上一层塑料薄膜,这样就制作一个针孔照相机。利用它观察窗外的景物,你看见了什么?记下所成像的特点,并试着加以解释。

与旧教材中有关小孔成像直接告诉学生相比,新教材这样处理小孔成像现象有它的绝妙之处。利用小组合作方式先让学生课后制作好实验装置,观察远处景物,记录看到像的特点,在课堂汇报、展示实验成果。由于观察窗外景物时,物距大于像距,学生只能看到倒立、缩小的实像。实验如果到此结束只能算完成一个阶段。应该用烛燃代替景物,让学生继续探究小孔到烛燃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。为以后探究凸透镜成像做好上位知识准备。

2.做好平面镜成像的探究,通过比较认识实像与虚像的不同。

平面镜成像一直是初中物理的重要探究实验。把该探究实验孤立看只不过是平面镜成像特点,但从完善学生的认知结构分析,该实验使学生第一次知道虚像概念,认识比较实像与虚像的方法,为以后探究凸透镜成像规律又准备了一个上位知识点。

3.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。仔细研究苏科物理八年级上第五章第一节的课后习题第四题: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?本题也属于实验类作业,这是在学生探究凸透镜成像规律前预备实验,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有了感性认识。

4.精心设计《凸透镜成像规律》教案,为课堂探究做准备。

物理规律的教学适宜用探究式教学方法,如何在课堂上让学生探究凸透镜成像规律,这是长期困扰初中物理教师的难题。为让学生能顺利探究出此规律,教师要全盘考虑前后概念的联系,还要在新授课前进行教学设计,主要考虑以下几点:如何创设提问题的情境?引导学生提什么样的问题?采用什么实验装置?如何用器材进行探究?探究时需要观察、记录哪些数据和现象?如何引导学生分析数据、归纳出规律?其中提问题和分析数据是最易被忽视的教学环节。如上文所述,学生在探究此规律前应该知道凸透镜能成不同的像,教师应该引导学生提出这样的问题:当物体到凸透镜的距离不同时,物体通过凸透镜成的像有什么不同呢?这样提问题能使学生知道探究的目的,能引导学生寻找探究的方法,比其他提问方法效果好。

当学生得到许多实验数据后,老师这样问学生:“凸透镜究竟能成几种像呢?”引导学生先把像的种类分析出来,共有四种。继续追问:“在什么条件下凸透镜成倒立、缩小的实像呢?”激发学生进一步分析数据的兴趣。其余类推。

由于此实验得到的数据量大,数据规律不是明显的正比或反比定量关系,数据中蕴藏的规律属于界定范围的定性规律,学生从来没有遇到,所以分析数据是本节课的最大难点,引导学生正确分析出数据的规律是本节课的关键一环。教师如果直接让学生分析,学生很难得出正确的结论。教师要发挥主导作用,引入分析数据的技术工具。

方法一:用电脑中的Excel 软件分析,优点是在短时间内处理大量数据,学生兴趣浓厚。缺点是学生从屏幕上看到的仍然是数据信号,分析能力不强的学生还是得不出结论。

方法二:用贴图片法展示成像规律。课前,教师准备下列教具,在一张大白纸上画好凸透镜符号,画出主光轴,用1∶2的比例尺在主光轴上标出刻度线,标出一倍焦距处和两倍焦距处,目的是增大可见度。用不干胶纸制作表示物体和实像的小图片,小图片形状是:,每种形状的图片多做几个。当成缩小像时,用大表示物体,小表示像。当物体成放大实像时,用小表示物体,用大表示像。成等大像时,用表示物体,用表示像。在课堂上最后分析数据时使用这些小图片,根据成实像的三种现象,让学生根据物距、像距把小图片粘贴到白纸主光轴上,每种现象白纸上粘贴的图片数不超过十个为宜。最后让学生观察白纸上小图片的分布,学生就能方便地说出凸透镜的成像规律。

5.深入分析,加深对凸透镜成像规律的理解。学生初步理解凸透镜成像规律后,教师应该引导学生深入分析加深对该规律的理解。

(1)用《凸透镜成像动画》课件向学生展示凸透镜成像的连续变化规律,形成深刻的印象。总结出成实像或虚像时,当物距连续变化,引起像和像距的变化规律。利用课件让学生观察出两倍焦距和一倍焦距处的特殊意义。

(2)凸透镜所成像性质之间的关联。凸透镜成像的性质可从正立或倒立、放大或缩小、虚像或实像三方面描述。这些性质之间有关联,例如正立的像一定是放大的虚像,倒立的像一定是实像。通过教师示范,让学生再去挖掘其他的关联性质就能加深对该规律的理解。

(3)凸透镜成像与小孔成像的比较。当凸透镜成实像时,根据像距与物距的大小关系可以推定成像的性质,这与小孔成像现象相同。两者的共同点是:像距小于物距时,成倒立、缩小的实像;像距大于物距时,成倒立、放大的实像;像距等于物距时,成倒立、等大的实像。

在整个光学部分,教者应有全局一盘棋的思想,重视教学策略的研究,从总体上把握前后概念、规律之间的联系,杜绝凸透镜成像规律教学孤立化倾向,把探究凸透镜成像规律时涉及的基本概念分散开来,使学生在课堂探究时不必为一些概念花费较多的时间,让学生集中时间和精力去提出问题、设计实验、分析数据、归纳规律,这样就能化解探究凸透镜成像规律这个教学难点,使学生理解这一规律。

初中物理透镜成像范文5

2.从学生的思维特点找原因:初二年级正处在形象思维向抽象思维过渡的阶段,学生分析数据归纳规律的能力不强。而理解并熟练掌握该规律必须具备一定的归纳能力和抽象思维能力。

3.从教师的教学策略找原因:有些教师自己做演示实验,只让学生观看,学生只能死记硬背成像规律。有些教师也使用探究式教学,但由于引导学生分析的方法不当,最后只能由教师包办说出规律,失去探究实验的意义。有些教师不能深入研究新教材,对探究凸透镜成像实验前教材中要求学生做的一些成像实验重视不够,如小孔成像。

(二)教学策略的理论根据

新学习的物理概念、规律将进入学生的物理认知结构,引起认知结构的扩展、更新或重建。不同的学习内容、不同的学习顺序使认知结构的发生改变的方式也不同。根据奥苏伯尔的命题学习理论,新的学习内容同认知结构中的原有内容相结合的方式可以分为下位关系、上位关系和并列关系三种类型。

(三)讲究教学策略,化解教学难点

1.重视小孔成像规律的探究,初步建立实像的概念。

在苏科版物理教材八年级(上)第四章、第三节《光的直线传播》的课后习题中安排这样一道习题:在空的易拉罐的底部中央,用钉子敲个小孔,蒙上一层塑料薄膜,这样就制作一个针孔照相机。利用它观察窗外的景物,你看见了什么?记下所成像的特点,并试着加以解释。

与旧教材中有关小孔成像直接告诉学生相比,新教材这样处理小孔成像现象有它的绝妙之处。利用小组合作方式先让学生课后制作好实验装置,观察远处景物,记录看到像的特点,在课堂汇报、展示实验成果。由于观察窗外景物时,物距大于像距,学生只能看到倒立、缩小的实像。实验如果到此结束只能算完成一个阶段。应该用烛燃代替景物,让学生继续探究小孔到烛燃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。为以后探究凸透镜成像做好上位知识准备。

2.做好平面镜成像的探究,通过比较认识实像与虚像的不同。

平面镜成像一直是初中物理的重要探究实验。把该探究实验孤立看只不过是平面镜成像特点,但从完善学生的认知结构分析,该实验使学生第一次知道虚像概念,认识比较实像与虚像的方法,为以后探究凸透镜成像规律又准备了一个上位知识点。

3.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。仔细研究苏科物理八年级上第五章第一节的课后习题第四题: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?本题也属于实验类作业,这是在学生探究凸透镜成像规律前预备实验,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有了感性认识。

4.精心设计《凸透镜成像规律》教案,为课堂探究做准备。

物理规律的教学适宜用探究式教学方法,如何在课堂上让学生探究凸透镜成像规律,这是长期困扰初中物理教师的难题。为让学生能顺利探究出此规律,教师要全盘考虑前后概念的联系,还要在新授课前进行教学设计,主要考虑以下几点:如何创设提问题的情境?引导学生提什么样的问题?采用什么实验装置?如何用器材进行探究?探究时需要观察、记录哪些数据和现象?如何引导学生分析数据、归纳出规律?其中提问题和分析数据是最易被忽视的教学环节。如上文所述,学生在探究此规律前应该知道凸透镜能成不同的像,教师应该引导学生提出这样的问题:当物体到凸透镜的距离不同时,物体通过凸透镜成的像有什么不同呢?这样提问题能使学生知道探究的目的,能引导学生寻找探究的方法,比其他提问方法效果好。

当学生得到许多实验数据后,老师这样问学生:“凸透镜究竟能成几种像呢?”引导学生先把像的种类分析出来,共有四种。继续追问:“在什么条件下凸透镜成倒立、缩小的实像呢?”激发学生进一步分析数据的兴趣。其余类推。

由于此实验得到的数据量大,数据规律不是明显的正比或反比定量关系,数据中蕴藏的规律属于界定范围的定性规律,学生从来没有遇到,所以分析数据是本节课的最大难点,引导学生正确分析出数据的规律是本节课的关键一环。教师如果直接让学生分析,学生很难得出正确的结论。教师要发挥主导作用,引入分析数据的技术工具。

方法一:用电脑中的Excel软件分析,优点是在短时间内处理大量数据,学生兴趣浓厚。缺点是学生从屏幕上看到的仍然是数据信号,分析能力不强的学生还是得不出结论。

方法二:用贴图片法展示成像规律。课前,教师准备下列教具,在一张大白纸上画好凸透镜符号,画出主光轴,用1∶2的比例尺在主光轴上标出刻度线,标出一倍焦距处和两倍焦距处,目的是增大可见度。用不干胶纸制作表示物体和实像的小图片,小图片形状是:,每种形状的图片多做几个。当成缩小像时,用大表示物体,小表示像。当物体成放大实像时,用小表示物体,用大表示像。成等大像时,用表示物体,用表示像。在课堂上最后分析数据时使用这些小图片,根据成实像的三种现象,让学生根据物距、像距把小图片粘贴到白纸主光轴上,每种现象白纸上粘贴的图片数不超过十个为宜。最后让学生观察白纸上小图片的分布,学生就能方便地说出凸透镜的成像规律。

5.深入分析,加深对凸透镜成像规律的理解。学生初步理解凸透镜成像规律后,教师应该引导学生深入分析加深对该规律的理解。

(1)用《凸透镜成像动画》课件向学生展示凸透镜成像的连续变化规律,形成深刻的印象。总结出成实像或虚像时,当物距连续变化,引起像和像距的变化规律。利用课件让学生观察出两倍焦距和一倍焦距处的特殊意义。

(2)凸透镜所成像性质之间的关联。凸透镜成像的性质可从正立或倒立、放大或缩小、虚像或实像三方面描述。这些性质之间有关联,例如正立的像一定是放大的虚像,倒立的像一定是实像。通过教师示范,让学生再去挖掘其他的关联性质就能加深对该规律的理解。

(3)凸透镜成像与小孔成像的比较。当凸透镜成实像时,根据像距与物距的大小关系可以推定成像的性质,这与小孔成像现象相同。两者的共同点是:像距小于物距时,成倒立、缩小的实像;像距大于物距时,成倒立、放大的实像;像距等于物距时,成倒立、等大的实像。

在整个光学部分,教者应有全局一盘棋的思想,重视教学策略的研究,从总体上把握前后概念、规律之间的联系,杜绝凸透镜成像规律教学孤立化倾向,把探究凸透镜成像规律时涉及的基本概念分散开来,使学生在课堂探究时不必为一些概念花费较多的时间,让学生集中时间和精力去提出问题、设计实验、分析数据、归纳规律,这样就能化解探究凸透镜成像规律这个教学难点,使学生理解这一规律。

[摘要]凸透镜成像规律是初中物理教学难点,本文首先从多方面分析该规律成为教学难点的原因。然后说明有关概念、规律的结构关系,最后介绍化解难点的教学策略。

[关键词]上位知识下位知识成像规律

初中物理透镜成像范文6

现将“透镜”教学的拾零简述如下,用以跟同行交流,并望得到各位师长指教。

1、研制实验器材:如图1~图3所示;

(1)用瓶壁薄而均匀的玻璃小瓶装水立放,替代玻璃透镜安排学生实验(实验前教师先演示:装水立放的玻璃小瓶,在空气里对光的作用跟玻璃透镜十分相似)。

(2)“三束平行光源”(已经通过“科技成果技术鉴定”;曾在国际学术会议上“交流和展出,受到了很高的评价,样品已存放在联合国教科文亚太地区局”):前后移动灯座,可使三束光线发散或会聚;左右微移灯座,可调节三束光线间距;无需暗室条件(用书本遮挡直射的阳光即可),非常便于学生实验使用。

(3)学生使用自制教具(每件均能升降高度5cm)如图3所示,探究“凸透镜成像规律”。

2、改迸教学方法

初中物理知识,学生几乎都是通过实验探索、自学或教师讲解等渠道获取的,极少应用“理论推导实验验证”这一重要的科学方法。在教学中我们的作法有:

(1)按图4所示:先引导学生依据光的折射规律逐步画图,得出玻璃凸透镜在空气里对光的有会聚作用,然后再用单束光源和梯形玻璃砖,验证其结论是正确的,教学效果很好。

(2)重视三条光线:图1的A瓶能显示凸透镜能把“平行主轴的入射光线会聚在主轴上”:B瓶显示“调试后的凸透镜能把过焦点的入射光线会聚成平行光”:中间的1条光线则证明:“通过光心的入射光线传播方向不改变”。至此教师要强调:“光在真空里;在同种均匀介质里;光从一种均匀介质垂直射入另种均匀介质里;和光通过薄透镜光心时,是沿直线传播的”!明确“光的直进原理”的全部内涵)。

(3)依据凸透镜的三条光线,引导学生画图推导,得出凸透镜的成像规律如图5所示:

①当u>2f时,凸透镜能成倒立、缩小的实像(应用实例:照相机);②当u=2 f时,凸透镜能成倒立、等大的实像;③当2f>u>f 时,凸透镜能成倒立、放大的实像(应用实例:投影仪);④当u= f时,凸透镜不成像;⑤当f>u时,凸透镜能成正立、放大的虚像(应用实例:放大镜)。

学生使用图3所示的自制教具,顺次验证上述5条成像规律正确无误,教学效果很好。

(4)教师小结:依据己知的物理知识(光的折射规律和凸透镜的三条光线等),应用数学工具(几何作图等)推导演绎、得出新的物理规律,并能用实验证明是正确的,这是学习物理的又一个重要方法!请同学们予以关注。

3、探究透镜(对光的)作用

(1)对常见“透镜对光的作用”论述的质疑:请看下列实验事实:①图6显示装水的小烧杯,在空气里对光有会聚作用;②图7是用铅笔压住空小玻璃瓶(相当于“空气柱形透镜”),置入装水小烧杯里,它对光却有“发散作用”!其原因是:空小玻璃瓶把小烧杯里左右两部位的水,分割成两个“水凹透镜”,水凹透镜在空气里对光就有发散作用!

(2)得出结论:

①透镜对光的作用:是由“透镜的种类、制作的材料和置于哪种介质里”3个要素决定的!我们认为:只提透镜种类、丢掉另外两个要素的论述,是不准确的物理知识!实验证明:用玻璃和水等传播光速慢的介质材料制作的凸透镜,把它置于传播光速快的空气介质里时,它对光才有“会聚作用”! 反之凸透镜对光则有“发散作用”。“结论”里只讲“实验结果”、不提“实验条件”,是初中物理教学的最大弊端!②据此课文里要补写“常见”或“常用”的“透镜对光的作用”。

因受篇幅所限,凹透镜对光的作用等不再赘述。

4、学生实验拾零

(1)原理:①光的折射规律”;②成虚像时还要应用“光的直线传播原理”。(2)调节:实验前要调节,要使蜡焰、凸透镜和光屏的中心:①大致在同一高度上(蜡焰可以稍高点);②能在同一条直线上(蜡烛不得倾斜等);③镜面和光屏的表面还要跟光具座的轨道垂直等。(3)观察:要把试题的内容变为学生实验观察的内容,例如:当凸透镜成倒立、缩小的实像时,从蜡焰一侧看镜里有几个像?它们是怎么形成的?……

(4)数据:由于光具座的0刻线在左端,故要强调:①物距(决定成像性质)u=凸透镜光心处的示数,减去蜡烛中心处的示数;②像距υ=光屏中心处的示数,减去凸透镜光心处的示数。