區域化、數字化解題突破學生思維障礙

劉艷芳

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）01-0164-01

一、化“抽象”為“具體”的教學案例設計背景

在新一輪“閔行區推進中小學課堂教學改進三年行動計劃（2016-2018）”之際，我校也展開了關于課堂教學改進行動。意在根據學情即根據學生的生活經驗、知識儲備、認知特點等情況，實施有針對性的教學，突破教學難點。

初二學生學習物理有以下特點：剛剛接觸物理，學習物理停留在觀察實驗現象，理解簡單物理現象和規律，抽象性思維比較弱，對于知識的難點不能夠深刻地理解。而凸透鏡成像規律的解題應用是一公認的教學難點，現在很多老師的教法是背凸透鏡成像規律表格或者是畫出凸透鏡成像規律圖，對應圖形做題。然而這些方法只有部分同學能夠掌握，還有很大部分同學沒有解題的思路。并且這種純記憶的方法學生在腦海里存留的時間不長，很容易忘記。因此，設計具體形象的方法，讓學生有目標地去分析，進而突破學生思維障礙，激發學生興趣十分有必要。

二、基于突破凸透鏡成像規律解題應用難點的教學

1.知識鋪墊。通過具體的數軸形式，對光具座分區，如圖一，為后面解題應用做鋪墊。老師介紹這里只是代表距離，不存在正和負。首先讓學生指出f，2f這些點在哪里。進一步指出小于f的區域，大于f小于2f的區域，大于2f的區域在哪里。通過指認點和區域，反過來讓學生歸納：①區代表小于f；②區代表大于f小于2f；③區代表大于2f。

2.把實驗數據以圖形的形式畫在光具座軸上，歸納得出凸透鏡成像規律。把圖形區域位置，轉換為具體的數字，為學生后續的解題提供便捷的抓手。

③區→②區：u>2f，f

②區→③區：f2f，成倒立放大實像（可以理解成2到3，則變大）

①區：u

3.凸透鏡成像解題規律應用。

題型一：成像判斷。該題型的特點是已知凸透鏡的焦距和物距（或像距），判斷凸透鏡成像特點。例，一凸透鏡的焦距為10厘米，當物體放在凸透鏡前30厘米處成 的像；當物體向凸透鏡靠近22厘米時，成 的像。題目分析：已知f=10cm，u=30cm，可知物體在③區，則為③→②區域對應，即像在②區，成倒立縮小實像；當物體向凸透鏡靠近22cm時，u=8cm，可知物體在①區，成正立放大虛像。以一例一練的形式，教師先帶領學生體驗解題的過程，感受方式與技巧。再通過即時的變式練習，鞏固所學的知識。最后，利用學生自主講題，在鍛煉表述能力的同時，加強對題型的理解，提升思維品質。

題型二：焦距像判斷。該題型的特點是已知物距（或像距）和成像特點，判斷凸透鏡焦距。例，蠟燭放在離凸透鏡20厘米的主光軸上，在透鏡的另一側光屏上得到放大的像，則凸透鏡的焦距范圍為多少？該類型題目的關鍵是：通過成像特點，轉化為數字區域，明確物距（或像距），進而解題。題目分析：已知u=20cm，光屏上放大的像，則為②→③區域對應。20cm在②區，則f<20<2f，計算得出10

題型三：實驗分析。針對此類題型，先回顧實驗內容，鞏固操作要點。該題型的關鍵是在光具座上標名特殊點位光心O，焦點F，二倍焦距2F。然后結合數字化凸透鏡成像規律解題。例，某同學做凸透鏡成像實驗，凸透鏡焦距為10厘米，保持透鏡位置不變，將蠟燭放在15厘米刻度處，為了在光屏的中心找到像，應調整光屏，移動光屏過程中，眼睛應注意觀察，為了在光屏上找到清晰縮小的像，光屏應在光具座的___厘米刻度范圍內移動（選填“50-60”“60-70”或“大于70”）。例題分析：高度（略），光屛上像是否清晰（略）。通過在光具座上標注光心，焦點F和2倍焦距位置。很清晰地可以判斷物體在③區，則為③→②區域對應，像在②區，選60-70cm。抽象難懂的凸透鏡成像規律，通過數字化解題則一目了然，突破學生思維障礙。

三、教學案例總結

這是我上的一節凸透鏡成像解題應用的習題課，借用數軸，創設區域概念，實現數字化解題。從教學效果來看：（1）絕大多數學生能借用數軸的形式快速對光具座左右分區，進而把凸透鏡成像規律進一步數字化。（2）根據凸透鏡成像規律，學生在解題應用時可以從抽象的圖形，轉換為簡單的數字比較和數學計算，迅速解題，進而突破思維障礙。整個課堂教學中，克服了比較抽象的講解，使得學生有解題的方向和方法，讓學生真正參與課堂，提高學習效率。深化了課堂教學改革，提高了課堂教學質量，充分體現以學生為本，面向全體學生的教育觀。

區域化、數字化解題思想實際上是化抽象為具體的轉換意識在起作用。因此，在物理教學中要加強轉換意識的教學，如“因果轉化意識”、“類比轉化意識”、“化抽象為具體轉化意識”等的教學，才能使學生從容面對物理新概念、新規律、新題型和新解法。因此，提高學生的轉換意識是突破學生思維障礙的一個重要環節。