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#校园创作大赛#
课堂教学改革走到今天,已经步入了“深水区”。课堂观察发现,几乎所有物理老师的课堂教学都陷入了一个固定模式:引导学生按照教师的教案“循序渐进”。特别是实验探究课表现得尤为突出,基本上都是由教师提供实验仪器,让学生根据实验步骤进行实验从而得出或是验证实验结果(论)。在这样的课堂上,学生实际上仍然处于被动地位,没有经历基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程;也没有分析综合、推理论证等科学思维方法的内化;更遑论基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判,进而提出创造性见解的能力的形成。因此,还原物理实验探究课的本来面目,凸显物理实验探究课的本质,是深化课堂教学改革的关键所在。我们根据《基于核心素养的真实性学习研究》,呈现《凸透镜成像的规律》一节课的实录(部分),以期抛砖引玉。
师:通过上节课的学习,我们已经了解了照相机、投影仪和放大镜三种由凸透镜构成的器材的成像情况,知道了实像和虚像。大家说说看,照相机、投影仪和放大镜各自成像的特点是什么?
生:照相机成倒立、缩小的实像;投影仪成倒立、放大的实像;放大镜成正立、放大的虚像。
师:很好。为什么同样是凸透镜,成的像却有所不同呢?今天,我们就通过实验来探究凸透镜成像的规律。(板书课题)
师:(展示PPT)这是我们这节课的学习目标和学习重、难点。
学习目标:
1.经历凸透镜的成像实验过程,理解物距、像距等概念;收集物距不同情况下凸透镜成像的实验证据。
2.通过对物距和焦距的区间比较,归纳出凸透镜成像的规律。
学习重点:经历凸透镜的成像实验过程,收集物距在不同区间时凸透镜成像的实验证据。
学习难点:对实验证据的归纳得出凸透镜成像的规律;对凸透镜成像规律的成因分析。
师:请仔细观察照相机、投影仪和放大镜的成像情况。我们可以发现有一个因素导致了它们成像情况不同,这个因素是什么?你的证据是什么?友情提示:你可以用实验台上的放大镜进行观察、说明。
生:物体到凸透镜的距离。因为物体离放大镜近时看到的是正立放大的像,离得远时是倒立缩小的像。
师:非常好!物体到凸透镜的距离我们简称物距。现在,我们发现了物距会影响凸透镜的成像情况。那么,还可能有什么因素会影响凸透镜的成像情况呢?你猜想的依据是什么?
生:可能与凸透镜的焦距有关。因为焦距小的凸透镜对光线的偏折能力强,焦距大的凸透镜对光线的偏折能力弱。
师:好!实践是检验真理的唯一标准。实验台上有焦距为5cm和10cm两种不同的凸透镜,请选择其一在光具座上组装你们小组的实验装置并进行实验。友情提示:
1.在把光源、凸透镜和光屏自左向右组装到光具座上时,注意调节三者的中心大致在同一水平高度,这样可以使像成在光屏的中间便于观察。
2.固定凸透镜,物距一定时,可以移动光屏寻找成像。
3.实验结论可以记录在导学案上的表格或是课本上的表格内。
生:(组装实验装置、进行实验、记录证据)
实验过程中的生成性问题:
1.怎样确定屏上所成的像就是最清晰的?
2.物距较小的时候光屏上无法成像,像距怎样测量?
师:刚才两个小组发现了一些问题,经过大家的讨论和实验,我们达成了共识:
问题1:若将光屏向左或向右做微小移动时都会导致像变模糊,那么,这个位置的成像就是最清晰的。
问题2:有的同学想到了测量平面镜成像时的方法——等效替代,但经过实验发现无法实现等效替代。这个问题看来我们现在解决不了。既然如此,我们暂时就用“与物同侧”表示虚像的“像距”。
生:(继续实验)
师:好了,我们基本上都完成了凸透镜的成像实验。请用焦距为5cm的凸透镜进行实验的小组分享你们的结论。
生:当u2f时……
师:等等。你们是怎么想到用2f、f这样的区间来表示物距情况的?
生:看书。
师:很好,看书是一种有效的学习方式。请继续!
生:(展示表格)
师:请用焦距为10cm的凸透镜进行实验的小组分享你们的结论。
生:(展示表格)我们小组得出的结论基本上与刚才那组相同,对于u=f时的情况,我们认为也可能是由于光具座太小测量不出来,所以我们的结论是:不确定。
师:非常好!我们用焦距不同的两种凸透镜所做的实验,得出的结论大致相同。可以推测,如果换用其它焦距的凸透镜,所得到的实验结论也应该大致相同。回到我们刚才分析的照相机、投影仪和放大镜的成像情况,我们现在知道,照相机的成像是u2f时的情况、投影仪成像是2fuf时的情况,放大镜成像则是uf时的情况。至于为什么物距不同,凸透镜的成像情况不同以及u=f时到底是什么情况,实际上,我们课本上的插图已经暗示过我们了。(展示PPT)
师:想进一步探究的同学,可以课后参照我们课本上的插图,画出不同物距成像时的光路图……
……
虽然本节课仍然有好几处明显是教师安排的“程序”,但在还原物理实验探究课的本来面目、凸显物理实验探究课的本质方面,在变“验证性”实验为探究性的“真”实验的路上,毕竟迈出了创新的第一步,对学生科学思维的形成,具有一定的指导作用。本节课在年度的人教版教材跟进培训会上受到参会教师的一致好评。