一、撇开凹透镜学凸透镜
几乎所有的中学教材,都是将凸透镜、凹透镜放在一起描述的,从学习上看,这是一种"对比学习法",从教学上看,这是一种"比较教学法"。将两者放在一起并列学习的优点,是方法论上的优点。这样做的的缺点也很显著,破坏了学生思维的一致性。在概念建立的初始阶段,不应该进行"对比学习"。将两者放在一起并列学习的缺点,是学生实际学习时产生的缺点。因此,我在介绍透镜的形态和基本术语时,撇开了凹透镜,先了解、深化、理解凸透镜,把凸透镜翻个底朝天后,再去学习凹透镜。讲义正文如下:阅读材料来自人教版教材,"平透镜焦距无穷大"供资质良好的学生理解。讲义中涉及到的课外知识,我都打了星号,可以略过,目的是为资质良好的学生提供思考空间。讲义正文的填空来自年杭州中考真题,学生填11也是可以的。中考只要求最小刻度为1mm的普通刻度尺的估读,其余测量仪器,可以"所见即所得"。"光路的可逆性原理"作为光学中为数不多的可以在初中学习的原理,应当有较高的地位。思考题的2问对应一种凸透镜的常见设问:如何利用凸透镜获得平行光?回到浙教版教材,其实根本没有给透镜的光路图(也就是说,有关透镜的光路图绘制不属于杭州中考命题范围),只介绍了平行光会聚在焦点,更没有介绍焦点发出的光会聚成平行光,这是依赖"光路的可逆性原理"额外得到的结论。随便写点课外阅读材料,培养兴趣用。二、从虚像开始学习凸透镜成像浙教版教材直接从实验开始学习凸透镜成像,人教版教材从照相机、投影仪、放大镜开始,先介绍一些生活"常见"的光学仪器成像情况,再引入实像、虚像的对比学习,最后才用实验对成像规律做探究和总结。
浙教版的内容设置对学生要求过高,人教版求全,照相机和"投影机"根本不常见,学生现在见到的投影、相机掺加了太多的电子系统,人教版教材对两者的光学成像介绍脱离学生生活实际。
初中生唯一熟悉的凸透镜成像,只有正立、放大的虚像(放大镜)。
讲义正文如下:
我在介绍放大镜时,先从生活经验出发(是真正存在的经验,不是想当然的经验!),得到一种成像情况,再从原理出发,介绍像的虚实。物距和像距分拆在不同的成像情形中介绍,避免混淆。学生有了一定的知识储备后,"对比学习法"才有意义。三、从何处学习"凸透镜成实像"对先前已经学过的"像"做好分类和对比后,再学习凸透镜成实像,会容易一些。
虽然照相、机投影的主要光学原理是凸透镜成实像,但不能用它们作为实像的引入,它们的原理太复杂了!老式的纯光学投影机也很难见到了。
最好的例子,就是从"凸透镜"中看远处的物体,得到一个倒立缩小的像。这是每一个学生都能做到的事情。
讲义正文如下:
讲义中出现的"倒立缩小的像"很容易复现,学生拿着放大镜随手一摆就能看见。这才叫"生活经验"和"生活中常见的情况"。为实验做知识储备。
其实《探究凸透镜成像的规律》应该要改成《验证凸透镜成像的规律》,在实验中根本不能获得物距、像距的范围关系!
供学生选读,培养模型思维。(点光源、线光源我是在平面镜成像、小孔成像中系统介绍的,属于旧知识,此处的主要难点是,寻找S2的像时画的第二条光路原理超出了初高中的范围)
四、继续为实验做铺垫仅知道凸透镜可以成倒立、缩小的实像还不够完成探究实验,需要补充一些看似"理所当然"的理论知识。
讲义正文如下:
像距是比较抽象的物理量,在放置光屏前并不能获得,需要从原理上对它做出一定的解释。
这个栏目来自年杭州中考光学实验的最后一问:
本条目的思考为实验扫清最后一个障碍。解决与光屏有关的问题后,就可以讲解实验了!
不同版本的教材对此实验的叙述都不尽相同,个人认为最合理的是华师大版(宁波市用)。
为了与中考保持一致,我选用浙教版的叙述,更改一些语序,使实验步骤更易读。
最后的阅读材料供数学基础好的学生理解。
以上,是我编写的讲义逻辑介绍,欢迎提出批评!
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