凸透镜成像规律教学设计
摘要
本文在研究光的折射的基础上,要求学生通过科学探究,归纳和总结出凸透镜的成像规律。锻炼学生熟练的实验操作技能与技巧,使学生经历科学探究的基本过程,激励学生勇于发表自己的意见,有与别人交流合作、反思评估的意识。
关键词：凸透镜成像规律
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）学情分析
1、凸透镜成像规律概念多、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、根据皮亚杰的认知发展理论，初二学生的认知水平处于具体运算阶段，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、凸透镜在学生现实生活中是普遍存在的,如放大镜、照相机和幻灯机的镜头等。学生最熟悉的莫过于放大镜了,而他们又往往认为,放大镜只起“放大”作用。对于“成像”,学生是不明白的,或者说是模糊的。
（二）课程目标
1、通过实验总结出凸透镜的成像规律。
2、在实验中进一步理解实像和虚像的含义。
3、通过经理研究凸透镜成像规律的过程，学习从物理现象中总结归纳科学规律的方法。
4、在探究凸透镜成像规律的实验中，培养对科学的求知欲，有主动与他人合作交流的精神。
（三）教学策略 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。根据维果茨基的最近发展区理论，教师应该为学生创设情境，进行支架式教学。
1、重视小孔成像规律，了解实像，倒立的概念
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。让学生观察小孔到物体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知识准备。
2、通过观察平面镜成像规律，比较实像和虚像的概念
通过对平面镜成像规律的探究，认识比较实像和虚像的方法和特点。虚像只能用眼睛观察而不能在光屏上呈现，实像既可以用眼睛直接观察，也能够呈现在光屏上。
3、使用放大镜观察物体，形成初步的感性认识
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。让学生拿起桌面上的凸透镜，背对着窗户。观察纸上的一些文字，在发现文字放大的同时，会惊奇地发现纸上出现窗外景物倒立、缩小的像！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、介绍器材，模拟操作
1）教师介绍实验用的器材：光具座、光屏、凸透镜、蜡烛等。简单地说一下注意点。
2）展示几张烛焰在光屏位置的图片，判断合适与不合适。
3）教师针对以上出现的问题。强调烛焰、透镜、光屏三者的中心要“等高、共轴”。
凸透镜成像规律成的倒像，不但是上下颠倒同时左右也颠倒，蜡烛的火焰左右对称不易观察，所以在此将实验装置中的烛火换成F型的LED灯具，以方便观察。另外，凸透镜成像规律是在傍轴条件下的，所以强调“物”、“像”、“屏”要等高、共轴。通过上述学生上来演示模拟使用器材，对可能出现情况的判断，是为了让学生暴露出存在的问题，及时改正；其他学生可以更直观、形象地看到问题产生的原因，从中吸取经验。
5、分析数据，归纳规律
教师应充分创设和抓住机会，让学生经历从物理现象和实验数据归纳出科学规律的过程；同时学生表述自己的观点，与人交流，也有利于培养学生具有将自己的见解与他人交流的意识，敢于提出与别人不同的见解，能自我反思、听取别人的意见，勇于放弃或修正不正确的观点，逐步具有信息交流能力。
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。让同学们把自己的数据输入到计算机。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。
（四）教学设计的反思与启示
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。物理实验应该以简单性为原则，在本实验中为了观察凸透镜成倒像的实质，采用了不对称的图形的LED灯组，并且可以建议学生另外设计实验来观察这一现象。
