《凸透鏡成像規律》教學方法探討

黃 靜

(廣東省廣州市白云區嘉禾中學 510010)

凸透鏡成像規律歷來是教學的難點，因為規律比較多，比較抽象，很多學生學習的時候覺得很難理解，對凸透鏡成像的規律死記硬背.導致的后果是學不懂，考試題型靈活一點就不會解題，失分比較大，久而久之，甚至影響學習物理的興趣.

如何能更好的開展凸透鏡成像的教學呢，既能提高教學的有效性，又能提高教學的趣味性，讓學生可以在愉快中掌握好凸透鏡成像的規律.在多年的教學中，我覺得可以從下面四個方面開展教學：

一、直觀法

在教學中，往往發現學生為什么總是在凸透鏡成像規律中，會把幾個規律弄的很混亂？源于在學生的心目中，總是認定凸透鏡就是放大鏡，放大鏡的規律就是正立放大的像.其他的規律就胡亂記，死記硬背，結果考試的時候張冠李戴，把幾個規律寫的亂七八糟.那如何能改變學生心目中，凸透鏡就是放大鏡這一概念呢？我覺得可以讓學生利用直觀法，把凸透鏡就是放大鏡這一概念給轉變過來.

直觀法就是在新授課時，每兩個學生或四個學生組成一組，每組發一個凸透鏡給他們，讓學生拿著凸透鏡去進行觀察物理課本.剛發凸透鏡的時候，如果老師問學生那是什么工具的時候，大部分學生會認為那是一個放大鏡，因為他們在生活中看到的就是放大鏡.然后逐步的引導學生在離書本較近的地方觀察某個詞語，譬如讓他們觀察“物理”的“物”字，提問學生看到了什么.這個時候大部分的學生都能看到“物”字是放大的，接著讓他們體會一下什么叫“正立”.接著，讓學生把凸透鏡逐漸遠離書本，在這個過程中，有一段距離他們會感覺到什么也看不見.而在下一刻，他們會觀察到看到的“物”字是放大的，而且是反過來的，這是引導他們思考什么叫做“倒立”的像.這個時候通常學生都會很興奮，覺得和平常放大鏡看到的效果原來可以不一樣的.緊接著，讓學生繼續把凸透鏡拉遠一些，讓他們自己觀察，說說看到的效果，這時做得快的學生就可以看到了“縮小的倒立”的“物”字，做得慢的學生聽到有這么新奇的效果，也會加把勁努力把這種效果找出來.最后，讓學生舉著凸透鏡，觀察遠處的房子，這時，往往全部學生都會沸騰起來，因為，他們看到了房屋變成了“倒立的”，并且是“縮小”的.這時，可以引導學生進行思考和討論，為什么用同一個放大鏡觀察同一個物體，可以看到多種不同的效果？經過討論，學生感受到應該是放大鏡離觀察物體的距離遠近不同而導致的.

通過直觀法，可以讓學生比較直觀的感受到用凸透鏡觀察到的物體，由于距離的原因會有不同的.這樣，大大增加了學生學習的興趣，激發了他們的求知欲，這樣有利于開展后面系統的教學，得出凸透鏡成像的規律.

二、圖像法

在學習凸透鏡成像規律之前，我們已經教會了學生凸透鏡對光線有會聚作用，教會了他們如何畫幾條特殊光線通過凸透鏡后的光路圖.在學習凸透鏡成像規律時，我們就可以使用圖像法，讓他們把兩條特殊光線通過凸透鏡的光路圖給畫出來.如圖1,圖2所示.

這樣就可以很清楚的從圖1,圖2中看出，像的正立倒立，放大、等大、縮小.甚至讓學生理解了什么是真實的光線，什么是光線的反向延長線，實像是怎樣形成的，而虛像又是怎樣形成的.初步接觸物距、像距的概念，從而帶出凸透鏡成像的規律.

三、實驗法

經過直觀法和圖像法，學生心中已經有一個關于凸透鏡成像的大致概念.那接著，我們就可以讓學生來到實驗室，通過做實驗的方法，再次驗證凸透鏡成像由于物距的不同，成的像特點就不同，明確得出凸透鏡成像的規律.

具體的實驗步驟可以如下設計：

①把透鏡放在光具座標尺中央，從透鏡的位置開始在左右兩邊的標尺上用粉筆標出等于焦距f和2倍焦距2f的位置.

②點燃蠟燭，調整它們的高度，使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度.

③把蠟燭放在離凸透鏡盡量遠的位置上，調整光屏到透鏡的距離，使燭焰在屏上成一個清晰的像，觀察像的大小、正倒.測出蠟燭與凸透鏡、凸透鏡與光屏間的距離，把數據記錄在表格中.

④繼續把蠟燭向凸透鏡靠近，觀察像的變化是放大還是縮小，是正立還是倒立，蠟燭與凸透鏡、凸透鏡與光屏的距離測出，將數據記錄在表格中.

⑤當蠟燭到一定位置上時，光屏沒有像，用眼睛直接對著凸透鏡觀察蠟燭的像，把蠟燭與凸透鏡、像與凸透鏡的距離，像是放大還是縮小的，像的正倒，填入表格中.

實驗中，特別要體驗出光屏上接收到的是實像，不能用光屏接收，只能用眼睛觀察的是虛像.但要注意，眼睛既能觀察實像也能觀察虛像.

最后，結合圖像法和實驗法，讓學生自己總結歸納出凸透鏡成像的規律如下表：

物距像的特點正/倒大/小虛/實像距u2fu=2f倒立等大實像v=2fu>2f倒立縮小實像f

四、口訣法

在經歷了實驗探究后，還要教學生牢固掌握、記憶知識，以便在做題時可以很快回憶起來.除了靠機械記憶外，還可以采取一些技巧性的記憶方法.所以，參考很多教參和教學方法后，我把凸透鏡成像規律編成瑯瑯上口的口訣，對凸透鏡成像規律記憶時，可以使用口決，這樣可以激發學生的學習熱情，便于記憶和運用.口訣法如下： “一焦分虛實，二焦分大小；虛像同側正, 物遠像變大；實像異側倒，物遠像變小”.

“一焦分虛實”，在焦點以外，成實像，在焦點以內，成虛像，焦點是成實像和虛像的分界點.

“二焦分大小”，在二倍焦距以外，成縮小的實像，在二倍焦距以內，成放大的實像，二倍焦距點是放大實像和縮小實像的分界點.

“虛像同側正”,像和物在凸透鏡同一側的話，成的是正立的虛像.

“物遠像變大”，成虛像時，凸透鏡離物體越遠，成的虛像就越大.

“實像異側倒”，像和物在凸透鏡兩側的話，成的是倒立的實像.

“物遠像變小”，成實像時，凸透鏡離物體越遠，成的實像就越小.

通過口訣法，加深學生理解凸透鏡成像規律的特點，能對凸透鏡成像規律的學習效果起到畫龍點睛的作用.

以上這些是針對凸透鏡成像規律的一些教學方法，并不全面.還有待教學一線的教育工作者們在實際的教學工作中不斷探索，不斷改進.無論采用怎樣的方法，只要從學生出發，盡最大可能去激發他們的學習興趣，讓他們能主動學習，相信會使學生更好的掌握凸透鏡成像規律，取得較好的成績.