“透镜”课题教学的活动设计

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1、“透镜”课题教学的活动设计　　摘要：透镜是初中光学的重要内容，应当让学生在一系列自主探究的活动中暴露已有的前概念，纠正错误的认识，揭示凸透镜和凹透镜的特点，认识凸透镜与凹透镜的差异，建立相关的概念。　　关键词：凸透镜；凹透镜；教学；活动设计　　中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：1003-6148（2016）11-0033-3　　透镜是初中光学的重要知识，如何使学生在透镜知识的学习中，对透镜的作用获得更深刻的认识，并且得到科学探究的体验和训练，我们对本课题教学的活动作了如下的设计：　　1观察太阳光聚焦现象　　活动一：要求学生课前做太阳光聚焦的活动，看能否用放大镜和近视眼镜的镜片

2、将太阳光聚焦在一张树叶或纸张上，使树叶或纸张燃烧。教师事先在校园里拍了视频，学生用放大镜将太阳光会聚于树叶上的一点，树叶在亮点处烧起，如图1所示，而用近视眼镜的镜片则无法使太阳光聚焦。　　【设计意图】为学生认识凸透镜的光学特性提供感性材料，激发学生的学习兴趣。　　2透镜的分类　　课堂上，学生汇报课前活动的结果，教师播放活动一的视频。6　　师：像放大镜、近视眼镜的镜片，表面都是曲面，并都能使光透过的，科学上将这些光学器件称为透镜。这里所说的表面弯曲，可以是两个面都弯曲，也可以只是一个面弯曲。　　活动二：教师展示如图2所示的几种透镜（截面），要求学生对这些透镜进行分类。　　针对学生的分类结果，

3、教师指出：科学上根据透镜中间与边缘的厚薄，将透镜分为两类：中间厚边缘薄的为凸透镜，中间薄边缘厚的为凹透镜。并给出各个透镜的名称，如图3所示。　　同时，指出放大镜的镜片是凸透镜，近视眼镜的镜片是凹透镜。　　【设计意图】训练学生通过观察、比较，掌握对透镜进行分类的方法。　　3凸透镜聚光的光路　　师：科学上将透镜分为凸透镜和凹透镜，是因为凸透镜与凹透镜具有不同的特性。在课前的活动中我们也发现放大镜与近视眼镜镜片的表现不同。以下，我们来深入认识凸透镜和凹透镜的特性。　　活动三：要求学生针对放大镜聚焦太阳光的活动，在图4上完成光路图，来解释凸透镜聚焦实验现象。学生会出现不同的画法，有的是错误的，如图

4、5所示。　　师：在太阳光聚焦实验中，光传播的路线我们是看不见的。我们画出的光路只是我们对观察到的现象所做的猜想。大家所画的光路不同是因为大家猜想的图景并不相同。到底谁的猜想正确，需要用新的实验，设法将光路显示出来。　　活动四：用凸透镜将平行光会聚的实验确认平行光会聚的正确光路，如图6所示。6　　【设计意图】暴露学生的前概念，利用学生所画结果的不同，造成矛盾和冲突。让学生认识到自己所画的只是一种猜想，而猜想的真伪辨别需要新的实验事实。　　4深入认识凸透镜的性质　　活动五：教师根据实验现象作出图7，并给出凸透镜光心、主光轴等概念。引导学生针对图6实验现象进行概括，获得凸透镜对光的作用的有关知识

5、：　　（1）从整体上看，平行光透过凸透镜后，将会聚于一点。这不仅仅是三条平行光线穿过凸透镜后会聚于一点，太阳光聚焦实验现象告诉我们，是一束平行光透过凸透镜之后会聚于一点。由此，将图6的现象上升为图7的图景。　　（2）从个体上看，中间射入凸透镜光心的光，穿过凸透镜后其方向保持不变，边上与主光轴平行的光，穿过凸透镜后向里弯折。　　【设计意图】培养学生观察、比较、概括的能力，以及全面、细致、深入考察事物，善于改变考察角度的能力。　　师：如果不对着光心斜射到凸透镜上的光透过后又将怎样传播呢？　　活动六：向凸透镜斜向上射入一条光线，呈现如图8的实验现象。　　引导学生概括：不对着光心入射的光穿过凸透镜

6、后会向里弯折这一结论，光线向里弯折是具有普遍意义的，并不要求入射光一定要与主光轴平行。6　　【设计意图】通过变式实验，帮助学生从变中寻找不变，概括出普遍意义的结论，拓宽学生的视野，认识事物更为本质的因素，揭示更普遍的结论。　　5探究凸透镜焦点和焦距　　师：（针对图9，给出凸透镜的焦点、焦距概念）不同的透镜焦距是不是一样呢？我们换一块表面弯曲程度不同的凸透镜再做一次实验。　　活动七：在实验演示板上标记出原来的凸透镜的焦点，换一块表面曲度不同的凸透镜重新实验，发现透射光线并不在原来的位置会聚。　　引导学生概括结论：曲度不同的凸透镜，焦距并不相同。　　【设计意图】让学生认识到凸透镜的焦距是凸透镜

7、的特性之一，不同的凸透镜具有不同的焦距，焦距的大小跟凸透镜表面的曲度有关。　　师：凸透镜的焦点是在主轴上，对于焦点和焦距，我们存在这样几个问题：在凸透镜的右边有一个焦点，它的左边是不是也有一个焦点呢？如果也有的话，两个焦距是不是相同呢？　　活动八：要求学生考虑双凸透镜、平凸透镜和凹凸透镜，讨论凸透镜有几个焦点，若有两个焦点，两个焦距是否相同。　　师：（针对学生提出的各种不同的观点）因为双凸透镜具有对称性，将它左右翻转一下