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摘要:凸透镜成像实验一节内容烦琐,学生往往不知从何下手,一片茫然。为了帮助学生能够顺利地完成此探究实验,本文就实验前的准备工作从实像、虚像概念的再确立,学生感性认识的获得以及提高实验可行性等方面做了详尽的阐述。
关键词:实像;虚像;感性认识
《探究凸透镜成像规律》作为一节探究课是初中物理光学部分的重点也是难点,它在教材中的地位、作用是毋庸置疑的,在教学中应引起我们足够的认识和重视。在物体经凸透镜成像时,由于物距的变化导致所成像的大小、正倒、虚实都发生了相应的变化,致使学生不易理清头绪。加之初二学生刚刚接触物理实验,动手操作能力和分析归纳能力普遍较差,更使得面对此实验不知从何下手,一片茫然。
为了帮助学生能够顺利地完成此探究实验,作者就该实验的前期准备工作谈一下个人的观点。
一、重温旧知识,进一步建立实像和虚像的概念
在《探究凸透镜成像规律》一节前,教材对实像和虚像已有了初步的介绍,通过对之前所做实验的重现使学生加深对实像和虚像的认识,掌握比较实像、虚像的方法,为凸透镜成像实验奠定知识基础。
如回顾小孔成像实验:在空罐的底部中央钻一个小孔,空罐口处蒙上一层半透明的塑料薄膜。利用它观察前面的物体(如灯丝),我们可以看到发光体在薄膜上呈现的像。此时再用蜡烛代替景物,让学生继续探究小孔到蜡烛距离不同时像的特点,体会半透明塑料薄膜上可以承接到蜡烛的像。由此使学生认识到实像是由实际光线会聚而成的,进一步建立实像的概念。
“平面镜成像”一直是初中物理的重要探究实验。重温该实验:平面镜前立一蜡烛,镜中出现蜡烛的像但在镜后的光屏上始终找不到该蜡烛的像。使学生认识到虚像并不是由实际光线会聚形成的,得出比较实像和虚像的方法,从而完善学生的认知结构。
二、注重学生感性认识的获得,建立认识基础
感性认识是人类在实践过程中感官直接接触客观事物而在头脑中形成的印象。心理学认为这种认识的基本形式是感觉、知觉和表象,它具有直接性、形象性、表面性的特点。凸透镜成像规律比较烦琐,枯燥无味。由于感性认识具有形象性、直接性的特点,在教学过程中通过深化感性认识的作用,使学生获得大量的感性材料,有助于在实验中对规律的把握。例如让学生分组利用凸透镜观察远处的物体,使学生体会到凸透镜可成倒立的像,也可成放大的、缩小的像。随后老师站在白板前手持点燃的蜡烛和凸透镜,调整彼此与白板间的距离,使白板上出现大小不同的像。注意强调蜡烛与凸透镜间距离的变化,使学生意识到成像的不同与蜡烛距离凸透镜的远近有关。再让学生用放大镜(凸透镜)观察课本上的字,体会凸透镜成正立的、放大的像并且像与物在同侧。如此便于帮助学生建立描述像的特点的概念,如实像或虚像、放大或缩小、倒立或正立等为后面的探究实验建立知识基础。
三、巧改光源,提高实验可行性
在这个实验中选用传统蜡烛作为光源简单易行,便于学生清晰地观察到像的特点,在实验中起到了积极的作用。考虑到实际的操作,蜡烛的选择也存在着诸多的不便:第一,对蜡烛所成的像,学生能清楚地观察到是上下相反的,却不易发现像也存在左右相反的特点。第二,由于蜡烛在燃烧的过程中不断变短,在燃烧一段时间后就有可能使得烛焰、凸透镜和光屏中心不在同一高度,使所成像偏离光屏的中心,对实验观察带来不便。第三,如果操作不慎还容易引起火灾,存在安全隐患。所以针对上述情况,我们可以用发光二极管排列而成的“F”形做光源来代替蜡烛。
如此一来,选用“F”形光源,从光屏上可以很清晰地观察到所成的实像上下、左右都是相反的,从而避免了学生只认为实像是上下相反的错误观点。另外,该光源很好的稳定性也避免了烛焰晃动、燃烧变短等因素给实验带来的不利影响,更消除了火灾等安全隐患,方便学生对实验结论的总结。
综上所述,本文对凸透镜成像实验前期准备过程中的重温实像与虚像知识、帮助学生获得感性认识、巧改光源来提高实验可行性等工作进行了探究,可以较好地帮助老师和学生提高实验的水平和质量,从而让学生能更好地理解凸透镜成像的现象和本质。另外,作为老师,也需要在实验前精心设计该实验的教案,全面考虑实验前后概念之间的联系和实验中需要重点注意的问题,以便于引导学生在实验中进行详细的观察,避免忽略那些重要的方面,并采用准确合理的方法来记录数据。当然,除此之外,对于凸透镜成像实验一节的准备,还有更多行之有效的措施来做进一步的完善。只要我们用心去发现其中的问题,努力去探索改进的方向,就一定会达到事半功倍的教学效果,实现物理课堂教学的最优化。
参考文献:
[1]魏志强.凸透镜成像规律的教学策略[J]. 新课程研究(职业教学),2007(11).
[2] 李迎春,张永春.凸透镜成像实验装置的不足及改进[J].物理通报,2010(4).
(作者单位:山东省滨州经济开发区第一中学)
关键词:实像;虚像;感性认识
《探究凸透镜成像规律》作为一节探究课是初中物理光学部分的重点也是难点,它在教材中的地位、作用是毋庸置疑的,在教学中应引起我们足够的认识和重视。在物体经凸透镜成像时,由于物距的变化导致所成像的大小、正倒、虚实都发生了相应的变化,致使学生不易理清头绪。加之初二学生刚刚接触物理实验,动手操作能力和分析归纳能力普遍较差,更使得面对此实验不知从何下手,一片茫然。
为了帮助学生能够顺利地完成此探究实验,作者就该实验的前期准备工作谈一下个人的观点。
一、重温旧知识,进一步建立实像和虚像的概念
在《探究凸透镜成像规律》一节前,教材对实像和虚像已有了初步的介绍,通过对之前所做实验的重现使学生加深对实像和虚像的认识,掌握比较实像、虚像的方法,为凸透镜成像实验奠定知识基础。
如回顾小孔成像实验:在空罐的底部中央钻一个小孔,空罐口处蒙上一层半透明的塑料薄膜。利用它观察前面的物体(如灯丝),我们可以看到发光体在薄膜上呈现的像。此时再用蜡烛代替景物,让学生继续探究小孔到蜡烛距离不同时像的特点,体会半透明塑料薄膜上可以承接到蜡烛的像。由此使学生认识到实像是由实际光线会聚而成的,进一步建立实像的概念。
“平面镜成像”一直是初中物理的重要探究实验。重温该实验:平面镜前立一蜡烛,镜中出现蜡烛的像但在镜后的光屏上始终找不到该蜡烛的像。使学生认识到虚像并不是由实际光线会聚形成的,得出比较实像和虚像的方法,从而完善学生的认知结构。
二、注重学生感性认识的获得,建立认识基础
感性认识是人类在实践过程中感官直接接触客观事物而在头脑中形成的印象。心理学认为这种认识的基本形式是感觉、知觉和表象,它具有直接性、形象性、表面性的特点。凸透镜成像规律比较烦琐,枯燥无味。由于感性认识具有形象性、直接性的特点,在教学过程中通过深化感性认识的作用,使学生获得大量的感性材料,有助于在实验中对规律的把握。例如让学生分组利用凸透镜观察远处的物体,使学生体会到凸透镜可成倒立的像,也可成放大的、缩小的像。随后老师站在白板前手持点燃的蜡烛和凸透镜,调整彼此与白板间的距离,使白板上出现大小不同的像。注意强调蜡烛与凸透镜间距离的变化,使学生意识到成像的不同与蜡烛距离凸透镜的远近有关。再让学生用放大镜(凸透镜)观察课本上的字,体会凸透镜成正立的、放大的像并且像与物在同侧。如此便于帮助学生建立描述像的特点的概念,如实像或虚像、放大或缩小、倒立或正立等为后面的探究实验建立知识基础。
三、巧改光源,提高实验可行性
在这个实验中选用传统蜡烛作为光源简单易行,便于学生清晰地观察到像的特点,在实验中起到了积极的作用。考虑到实际的操作,蜡烛的选择也存在着诸多的不便:第一,对蜡烛所成的像,学生能清楚地观察到是上下相反的,却不易发现像也存在左右相反的特点。第二,由于蜡烛在燃烧的过程中不断变短,在燃烧一段时间后就有可能使得烛焰、凸透镜和光屏中心不在同一高度,使所成像偏离光屏的中心,对实验观察带来不便。第三,如果操作不慎还容易引起火灾,存在安全隐患。所以针对上述情况,我们可以用发光二极管排列而成的“F”形做光源来代替蜡烛。
如此一来,选用“F”形光源,从光屏上可以很清晰地观察到所成的实像上下、左右都是相反的,从而避免了学生只认为实像是上下相反的错误观点。另外,该光源很好的稳定性也避免了烛焰晃动、燃烧变短等因素给实验带来的不利影响,更消除了火灾等安全隐患,方便学生对实验结论的总结。
综上所述,本文对凸透镜成像实验前期准备过程中的重温实像与虚像知识、帮助学生获得感性认识、巧改光源来提高实验可行性等工作进行了探究,可以较好地帮助老师和学生提高实验的水平和质量,从而让学生能更好地理解凸透镜成像的现象和本质。另外,作为老师,也需要在实验前精心设计该实验的教案,全面考虑实验前后概念之间的联系和实验中需要重点注意的问题,以便于引导学生在实验中进行详细的观察,避免忽略那些重要的方面,并采用准确合理的方法来记录数据。当然,除此之外,对于凸透镜成像实验一节的准备,还有更多行之有效的措施来做进一步的完善。只要我们用心去发现其中的问题,努力去探索改进的方向,就一定会达到事半功倍的教学效果,实现物理课堂教学的最优化。
参考文献:
[1]魏志强.凸透镜成像规律的教学策略[J]. 新课程研究(职业教学),2007(11).
[2] 李迎春,张永春.凸透镜成像实验装置的不足及改进[J].物理通报,2010(4).
(作者单位:山东省滨州经济开发区第一中学)