创新实验设计 串联高效复习

2018-04-10 09:09
物理之友 2018年3期
关键词:三棱镜暗箱凸透镜

 

(江苏省常州外国语学校,江苏 常州 213000)

1 引言

上好复习课并不是轻而易举的事,需要认真安排、精心设计。笔者通过教学实践,尝试用创新实验解决复习课中三个问题:知识点的整合、难点的突破以及思维品质的提升,再结合有针对性、典型性、启发性的习题,组织学生练习,以提升学生的认知水平。

2 实验设计促进知识点的整合

“光的折射透镜”是苏科版物理教材八年级上册第四章内容,教材将透镜的奥秘与两个三棱镜组合相类比,从而帮助学生将透镜对光路作用、三棱镜与光的折射原理有机整合起来。

笔者设计了一个实验任务:要求学生用两个三棱镜组合,使平行光转变成发散光。学生们积极尝试,用两种方法顺利完成任务(如图1甲、乙所示),并深刻地领悟到凸透镜对光的会聚作用、凹透镜对光的发散作用。

图1

练习1:如图2所示,冬冬在探究光的色散现象时,看到白光经三棱镜后,光屏上自上而下依次出现了红、橙、、绿、蓝、、紫等七色光带,冬冬对产生的原因进行了思考。受此启发,在测量凸透镜的焦距时,冬冬想:如果分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入,红光、紫光对凸透镜的焦距可能不同。请写出你的推断:色光对凸透镜的焦距大。

图2

变教师的讲为学生的自主设计、亲身试验,调动了复习的自主性和积极性,再通过配套练习的训练,将光的色散、光的折射、会聚作用、焦距等多个知识点有机整合,促进学生知识网络的构建。

3 暗箱实验助力难点的突破

复习必须突出重、难点,针对性要强。要紧扣易混点、易错点设计复习内容,做到有的放矢,对症下药。凸透镜的会聚作用是“透镜”这一节的难点之一,学生容易将会聚作用和会聚光线混为一谈。

笔者设计了一个暗箱,将平行光转变为发散光,如图3所示,要求学生用最简单的方法判定暗箱里是凸透镜还是凹透镜。学生们经过小组讨论,想到用遮住一根平行光的方法。结果遮住上面一根平行光,对应的下面一根发散光消失。由此学生们断定暗箱里是凸透镜,再结合作图分析认识到平行光经过凸透镜的会聚,先变成会聚光线,通过焦点后再向前传播时又变成发散光线。

图3

图4

练习2:在利用太阳光测量凸透镜的焦距时,小华将凸透镜正对着太阳,再把一张纸放在它的下方,如图4所示。当在纸上呈现一个并非最小的光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为L。小华推断,凸透镜的焦距一定大于L。

(1) 你认为小华的推断对吗?答:。

(2) 小华为了检验自己的推断是否正确,可将手上的凸透镜向下方的纸张移近了一些,若观察纸上呈现的光斑变,则自己的推断是正确。

平行光法测焦距是一个重点问题,而学生往往忽视光线经过焦点还能继续向前传播,从而导致分析问题不够全面。针对重难点内容,通过悬念和矛盾的设置,强化了学生对知识的认知,更好地帮助学生突破难点。

4 深入探究,提高思维品质

近视眼的缺陷及矫正是常考的探究实验,复习课如果老生常谈,必定失去新意,且效果不佳。

笔者参考了教育科学出版社的八年级上册物理教材中给美人鱼设计近视眼镜的内容,组织学生进行科学探究,内容如下。

(1) 提出问题:为什么美人鱼上岸后变成近视眼?

(2) 作出猜想:光从空气进入眼睛和从水进入眼睛效果不同。

图5

(3) 设计实验:如图5所示,两个玻璃水槽竖直叠放。把用橡皮泥固定的香置于下面一个水槽中,用来显示光路。用凸透镜模拟美人鱼的晶状体,置于上面一个水槽中。一次让平行光直接射向晶状体,另一次加水后再让平行光射向晶状体,观察两次会聚点的位置变化。

(4) 分析论证:实验发现,加水后会聚点远离凸透镜(如图6),学生对比两张图,发现了背后的道理。即美人鱼长期生活在水中,为适应生存,视网膜进化在图6中虚线位置处。上岸后,成像在视网膜前,便形成了近视眼。在水中,则相当于戴上了一个由水形成的凹透镜。

图6

(5) 笔者展示了百度百科对鱼眼的介绍:“鱼眼的晶状体呈圆球形,因此鱼眼是极端近视的”。

图7

练习3:如图7所示,一种被称为“七仙女”的神奇玻璃酒杯,空杯时什么也看不见,斟满酒后,杯底立即出现栩栩如生的仙女图画,下列对仙女图形成的原因的探讨中,正确的是()。

A. 可能是酒具有化学显影作用,倒入纯水后,再也看不到上述现象

B. 酒杯中斟满酒后,酒杯底凸透镜焦距变大,使杯底的图片成正立放大的像

C. 可能是酒的液面反射,在酒中出现放大的像

D. 可能是人喝酒后产生的幻觉

复习的最终目的在于培养和提高学生运用知识、解决问题的能力。在复习过程中,要加强知识的迁移训练,培养学生举一反三、触类旁通的能力,并在科学探究过程中提高思维品质。

5 结语

复习课作为教学的重要一环,在教学中需精心设计,可用创新实验串联复习课的各个环节,以取得良好的教学效果。

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