“科學探究”是打開物理世界大門的鑰匙

【摘 要】通過采用“導學案+四環節”教學模式（簡稱“1+4”教學模式）對《科學探究：凸透鏡成像》的分析與論證環節進行教學探索。探索表明：“科學探究”是打開物理世界大門的鑰匙。“1+4”教學模式是促進學生科學探究、合作探究的有效途徑。

【關鍵詞】科學探究；凸透鏡成像；教學模式

《科學探究：凸透鏡成像》教學設計采用“導學案+四環節”教學模式（簡稱“1+4”教學模式）。編制以學生“活動”為載體、合作探究的導學案，采用“提出問題、合作探究、運用檢測、課外延伸”四個環節的教學模式。指導學生在第1課時實驗與收集證據的基礎上，對實驗現象和實驗數據進行科學探究、合作探究、分析論證，得出凸透鏡成像的基本規律。

一、提出問題（重溫實驗）

（1）復習：什么是焦距（f）、物距（u）、像距（v）、實像、虛像？（《物理》八年級全一冊，上海科學技術出版社，教材第70頁圖4-37，教材第72頁圖4-40及“加油站”。）

（2）觀看《凸透鏡成像》視頻（2分鐘），溫故第1課時進行的實驗：凸透鏡既可以成放大的像，又可以成縮小的像，既可以成倒立的像，又可以成正立的像，那么，凸透鏡成像有何規律？教師投影一組學生實驗數據（表1），分組討論后，完成下列活動。

根據實驗數據和實驗現象，在展板的適當位置貼上蠟燭火焰的像，進行“物像大比拼”（圖1）。課前準備一塊展板，若干放大、縮小、等大的可貼的蠟燭火焰的像。

二、合作探究（分析論證）

活動2：議一議。

根據自己的實驗數據、實驗現象和“物像大比拼”得出的物像模型，前后4人為一個小組進行交流討論，找出凸透鏡成像的規律？

活動3：說一說。

根據找到的凸透鏡成像規律，以及交流討論得出的結論，每個小組推薦一名代表交流發言，其余組員補充，共同分享探究成果。參照（表1）橫向分析論證，填一填下面的結論。

各組交流，比較用焦距不同的凸透鏡進行實驗所得的結論是否相同。說明凸透鏡成像的基本規律具有普遍性。

活動5：再議一議。

（1）像的虛實：凸透鏡在什么條件下成實像？在什么條件下成虛像？

（2）像的大小：凸透鏡在什么條件下成縮小的實像？在什么條件下成放大的實像？

（3）像的正倒：凸透鏡在什么條件下倒立的像？在什么條件下成正立的像？

（4）像的變化：成實像時，當物體從較遠處向凸透鏡靠近時（物距變小），像距如何變化？像的大小如何變化？

活動6：再說一說。

根據找到的凸透鏡成像規律，以及交流討論得出的結論，每個小組另推薦一名代表交流發言，其余組員補充，共同分享探究成果。參照（表1）縱向分析論證，填一填下面的結論。

教師投影兩組不太理想的數據，讓學生評估。請同學們觀察屏幕上的數據，哪個數據有問題？為什么會這樣？為改進實驗提供依據。（可能讀數錯誤。可能蠟燭燒短了。在實驗中當蠟燭離凸透鏡很近時，在光屏上找不到像，而看到的是一塊模糊的光斑。）

（最后用flash動畫演示凸透鏡成像中的靜態和動態規律，作為本節課的小結！）

三、運用檢測（學以致用）

活動8：用一用。

（1）物體放在焦距為16厘米的凸透鏡主光軸上，在透鏡的另一側光屏上得到一個縮小的像，則該物體離透鏡的距離可能是（ ）

A 10厘米 B 20厘米 C 30厘米 D 40厘米

（2）攝影師給全班同學合影，通過取景框發現站在邊上的小明和小剛沒有進入取景框，請問攝影師應該怎樣才能照好這張合影。

四、課外延伸（拓展深化）

活動9：想一想。

（1）凸透鏡成像規律在日常生產、生活中有那些應用？

（2）查找相關資料，利用凸透鏡自制一個光學儀器。（放大鏡、望遠鏡、照相機）

（3）“當物體位于凸透鏡1倍焦距與2倍焦距之間時，成放大、倒立的實像。”與“物近像遠像變大。”這兩句話中，前者“放大的像”和后者“像變大”的含義相同嗎？若不同，有何區別？

（4）探究u、v、f之間的關系，它們是否滿足一定的公式？

學習體會（總結反思）通過這節課，學到了什么？有什么體會？有什么收獲？

通過組織、引導學生“做一做”、“議一議”、“說一說”、“評一評”、“用一用”、“想一想”的小活動，合作探究凸透鏡成像規律，降低了“科學探究”的神秘感，參與積極了，互動增強了。探究表明：“1+4”教學模式是促進學生自主學習、科學探究的有效途徑。該方案以學生使用的導學案為主線，是學生導思、導學、導練的學習方案，以學生“活動”為載體，從“做”中學。教師組織、引導學生對實驗現象和實驗數據進行合作探究，分析論證，引導學生學會學習。達到了教學的基本要求：①通過實驗探究凸透鏡成像的基本規律。②通過實驗培養學生對實驗現象，數據的初步分析能力。③初步培養學生對探究結果進行交流，評價的能力。因此，“科學探究”是打開物理世界大門的鑰匙。

參考文獻：

[1]廖伯琴.物理八年級全一冊[M].上海：上海科學技術出版社，2015.

[2]閻金鐸，陶洪.物理實驗論[M].南寧：廣西教育出版社，1999.

[3]廖伯琴.物理教學參考書八年級[M].上海：上海科學技術出版社，2015.

作者簡介：

許洪燦（1971～），男，云南省騰沖市人，漢族，碩士研究生，中學一級教師，主要從事中學物理教育研究。