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透鏡的創(chuàng)新教學設計
“透鏡”的創(chuàng)新教學設計 江蘇省蘇州市第十四中學 鄧麗
這是一堂創(chuàng)新教育展示課的教學設計,筆者于2001年向來自全國的同行上了“透鏡”的展示課。
1 設計思想
新的物理課程標準提出了新的理念:
①“從生活走向物理,從物理走向社會”。即力求貼近學生生活,激發(fā)學生的學習興趣,通過探索物理現(xiàn)象,揭示隱藏在其中的物理規(guī)律。
②“注重科學探究,提倡教學方式多樣化”。即以物理知識和技能為載體,讓學生經歷科學探究過程,學習科學探究的方法,培養(yǎng)學生的探究精神,實踐能力包括技術設計能力以及創(chuàng)新意識。改革以書本為主、實驗為輔的傳統(tǒng)教學模式,提倡多樣化的教學方式,鼓勵將現(xiàn)代信息技術、多媒體技術,應用于物理教學中。
為了體現(xiàn)這些新的理念,“透鏡”教學總的設計思想是:從“冰透鏡向日取火”的實況錄像直接切入課題“透鏡”;就地取材,用學生熟悉的眼鏡組織學生實驗探究如何用多種方法判別凸透鏡與凹透鏡以及如何測量凸透鏡焦距等問題;并從中提煉出通過科學探究解決問題的方法;最后,鼓勵學生運用方法,解決新問題。本課的教學流程為:引入課題→判別透鏡→測定焦距→總結方法→課題研究。
2 過程設計
2.1 引入課題
通過“冰透鏡向日取火”的實況錄像,結合配音資料,開門見山地引出課題“透鏡”,并介紹透鏡的概念。這樣一開始就把學生的注意力都集中到課上,激發(fā)學生的學習興趣。當學生得知,冰透鏡是教師自己動手制成,這一段錄像是本校攝制時,更激起學生對物理課學習的重視
【學生實驗1】感受凸透鏡與凹透鏡中間及邊緣的厚與薄,使學生悟出凸透鏡與凹透鏡的定義。
2.2 判別透鏡
問題:近視眼鏡和老花眼鏡的鏡片分別是用什么類型透鏡做的?學生通過觀察、體驗,認識到近視鏡的鏡片是凹透鏡,而老花鏡的鏡片是凸透鏡。接下來的問題是怎樣判別凸透鏡與凹透鏡?也即如何區(qū)分近視鏡與老花鏡?
【學生實驗2】組織學生討論、猜想,設計實驗探索多種方法判別眼鏡。
學生介紹判別眼鏡鏡片的方法:
方法①摸:用手直接去摸眼鏡的鏡片,發(fā)現(xiàn)鏡片中間薄、邊緣厚的則為近視鏡;鏡片中間厚、邊緣薄的則為老花鏡。教師表揚學生能活學活用,利用剛學的凸、凹透鏡的定義區(qū)分眼鏡,并及時指出光學儀器一般不允許用手摸。
方法②看:使眼鏡靠近書本,透過鏡片觀察字的變化,發(fā)現(xiàn)字變小的是近視鏡,字變大的是老花鏡。
【學生實驗3】制作水膜透鏡:將鉛絲緊繞在透鏡的金屬柄上,繞成一個封閉的小圈。把小圈浸入水中,取出后小圈上形成一個水膜透鏡。用此透鏡觀察字的變化。有發(fā)現(xiàn)字變大的,有發(fā)現(xiàn)字變小的,而發(fā)現(xiàn)字變大的甩一甩后又發(fā)現(xiàn)字變小了。學生通過實驗,認識到成放大像的水膜形成的是凸透鏡,成縮小像的形成的是凹透鏡。
【學生實驗4】移動透鏡,觀察現(xiàn)象。使兩種透鏡從靠近書本慢慢遠離書本,透過鏡片觀察字的變化。學生經過仔細觀察,發(fā)現(xiàn)凹透鏡在移動的過程中,總是成正立縮小的像;而凸透鏡在移動過程中,既能成正立的像,又能成倒立的像,即可以成放大的像,也可以成縮小的像。其中有什么規(guī)律,鼓勵學生課后去研究。
方法③照:用光源對著鏡片照,發(fā)現(xiàn)近視鏡把光散出去,而老花鏡把光聚起來
教師結合凸透鏡與凹透鏡對光不同作用的動畫講解凸透鏡對光有會聚作用,而凹透鏡對光有發(fā)散作用,并介紹焦點、焦距的概念。
教師補充判別眼鏡的方法:
方法④晃:把兩種眼鏡放在字前慢慢搖晃,透過鏡片觀察現(xiàn)象
【學生實驗5】學生晃動兩種眼鏡,發(fā)現(xiàn)像的移動方向與近視鏡的移動方向相同,而老花鏡則相反。
以上判別近視鏡與老花鏡的方法,其實也是區(qū)分凸透鏡與凹透鏡的方法。點評:教師通過一個問題,引發(fā)學生的思考,接著學生自主設計各種實驗,找出了多個方法。學生在解決問題的過程中,不僅獲取了知識,而且還經歷了作科學研究的過程,體驗到了成功的喜悅。2.3 測定焦距
問題:眼鏡有不同的度數,度數表示什么意思?
顯示資料:眼鏡的度數一般不用焦距f表示,而用屈光度Φ表示,其關系如下:Φ=(1/f)×100。
學生通過閱讀,體會到眼鏡的度數與鏡片的焦距有關,怎樣來測焦距呢?
【學生實驗6】組織學生設計實驗測凸透鏡的焦距。(學生一般都能用平行光聚焦法測出凸透鏡的焦距)
2.4 總結解決問題的方法
通過對怎樣區(qū)分近視鏡與老花鏡和怎樣測凸透鏡的焦距的探究,從中可以總結出解決問題的一種方法。以區(qū)分眼鏡為例,怎樣判別近視鏡與老花鏡,這是問題的提出(顯示“提出問題”)。提出問題后,組織學生討論、猜想有哪些方法,例如有學生想到“摸”、“看”等方法(顯示“設計方案”)。接著用實驗去探究這些方法的可行性,及尋找更多的方法(顯示“實驗探究”)。方法找到后,還要對方法進行交流、評估,如“摸”雖為一種方法,但光學儀器不允許用手摸(顯示“交流評估”)這就是人們常用來解決問題的一種方法:
提出問題→設計方案→實驗探究→交流評估。
2.5 課題研究
針對上述方法,提出4個課題,鼓勵學生學用方法作課后研究。
課題①:為什么凹透鏡晃動時像的移動方向與鏡片的移動方向相同,而凸透鏡則相反?
課題②:平行光聚焦法能測出凸透鏡的焦距,怎樣測凹透鏡的焦距?
課題③:怎樣用透鏡組合成望遠鏡?
【
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學生實驗7】用透鏡組合望遠鏡。
課題④:透鏡與現(xiàn)代文明有什么關系?
演講:的確,人類自從發(fā)明了望遠鏡,從而認識了廣闊無垠的宇宙,也推動了航海業(yè)的發(fā)展,人類也許正是因為發(fā)明了望遠鏡才加快走進了現(xiàn)代文明。透鏡可以組合成望遠鏡,那么透鏡與現(xiàn)代文明有什么關系呢?
3 對“透鏡”展示課教學設計的點評
在判別凸透鏡與凹透鏡的環(huán)節(jié)中,用學生熟悉的老花鏡與近視鏡等生活常見的物品來判別,用最普通的鉛絲、水來做水膜透鏡,使學生有親切感,感到物理課程不是想象中那樣枯燥、難以下手。體現(xiàn)了“從生活走向物理”的課程理念。最后設計課題組合望遠鏡及研究透鏡與現(xiàn)代文明的關系,體現(xiàn)了“從物理走向社會”的課程理念。
整節(jié)課設計了大量的學生實驗,使學生投入到真實的情境中去,在親自動手做的實踐過程中學習知識,掌握科學的方法,逐漸培養(yǎng)他們解決問題的能力。真正做到讓學生“做中學”。
對學生來說學習知識技能固然重要,但更重要的是在學習知識和技能的過程中通過科學探究提高自己的科學探究能力和實踐能力。而學生在探究過程中的所思、所想往往是不成熟的、分散和粗糙的。教師應及時組織學生進行討論、交流自己的探究過程和實驗方法,幫助他們總結提高,從而使學生找到一條進行科學探究的正確途徑和方法,提高學生的探究能力。
在課的最后提出4個課題,鼓勵學生用學到的方法作課后研究,讓學生帶著科學探究的余興和問題離開課堂,從而最大限度地發(fā)揮本堂課課堂教學的效果。
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