《凸透镜成像规律》教学方法探讨

黄 静

(广东省广州市白云区嘉禾中学 510010)

凸透镜成像规律历来是教学的难点，因为规律比较多，比较抽象，很多学生学习的时候觉得很难理解，对凸透镜成像的规律死记硬背.导致的后果是学不懂，考试题型灵活一点就不会解题，失分比较大，久而久之，甚至影响学习物理的兴趣.

如何能更好的开展凸透镜成像的教学呢，既能提高教学的有效性，又能提高教学的趣味性，让学生可以在愉快中掌握好凸透镜成像的规律.在多年的教学中，我觉得可以从下面四个方面开展教学：

一、直观法

在教学中，往往发现学生为什么总是在凸透镜成像规律中，会把几个规律弄的很混乱？源于在学生的心目中，总是认定凸透镜就是放大镜，放大镜的规律就是正立放大的像.其他的规律就胡乱记，死记硬背，结果考试的时候张冠李戴，把几个规律写的乱七八糟.那如何能改变学生心目中，凸透镜就是放大镜这一概念呢？我觉得可以让学生利用直观法，把凸透镜就是放大镜这一概念给转变过来.

直观法就是在新授课时，每两个学生或四个学生组成一组，每组发一个凸透镜给他们，让学生拿着凸透镜去进行观察物理课本.刚发凸透镜的时候，如果老师问学生那是什么工具的时候，大部分学生会认为那是一个放大镜，因为他们在生活中看到的就是放大镜.然后逐步的引导学生在离书本较近的地方观察某个词语，譬如让他们观察“物理”的“物”字，提问学生看到了什么.这个时候大部分的学生都能看到“物”字是放大的，接着让他们体会一下什么叫“正立”.接着，让学生把凸透镜逐渐远离书本，在这个过程中，有一段距离他们会感觉到什么也看不见.而在下一刻，他们会观察到看到的“物”字是放大的，而且是反过来的，这是引导他们思考什么叫做“倒立”的像.这个时候通常学生都会很兴奋，觉得和平常放大镜看到的效果原来可以不一样的.紧接着，让学生继续把凸透镜拉远一些，让他们自己观察，说说看到的效果，这时做得快的学生就可以看到了“缩小的倒立”的“物”字，做得慢的学生听到有这么新奇的效果，也会加把劲努力把这种效果找出来.最后，让学生举着凸透镜，观察远处的房子，这时，往往全部学生都会沸腾起来，因为，他们看到了房屋变成了“倒立的”，并且是“缩小”的.这时，可以引导学生进行思考和讨论，为什么用同一个放大镜观察同一个物体，可以看到多种不同的效果？经过讨论，学生感受到应该是放大镜离观察物体的距离远近不同而导致的.

通过直观法，可以让学生比较直观的感受到用凸透镜观察到的物体，由于距离的原因会有不同的.这样，大大增加了学生学习的兴趣，激发了他们的求知欲，这样有利于开展后面系统的教学，得出凸透镜成像的规律.

二、图像法

在学习凸透镜成像规律之前，我们已经教会了学生凸透镜对光线有会聚作用，教会了他们如何画几条特殊光线通过凸透镜后的光路图.在学习凸透镜成像规律时，我们就可以使用图像法，让他们把两条特殊光线通过凸透镜的光路图给画出来.如图1,图2所示.

这样就可以很清楚的从图1,图2中看出，像的正立倒立，放大、等大、缩小.甚至让学生理解了什么是真实的光线，什么是光线的反向延长线，实像是怎样形成的，而虚像又是怎样形成的.初步接触物距、像距的概念，从而带出凸透镜成像的规律.

三、实验法

经过直观法和图像法，学生心中已经有一个关于凸透镜成像的大致概念.那接着，我们就可以让学生来到实验室，通过做实验的方法，再次验证凸透镜成像由于物距的不同，成的像特点就不同，明确得出凸透镜成像的规律.

具体的实验步骤可以如下设计：

①把透镜放在光具座标尺中央，从透镜的位置开始在左右两边的标尺上用粉笔标出等于焦距f和2倍焦距2f的位置.

②点燃蜡烛，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度.

③把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上，调整光屏到透镜的距离，使烛焰在屏上成一个清晰的像，观察像的大小、正倒.测出蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏间的距离，把数据记录在表格中.

④继续把蜡烛向凸透镜靠近，观察像的变化是放大还是缩小，是正立还是倒立，蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏的距离测出，将数据记录在表格中.

⑤当蜡烛到一定位置上时，光屏没有像，用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像，把蜡烛与凸透镜、像与凸透镜的距离，像是放大还是缩小的，像的正倒，填入表格中.

实验中，特别要体验出光屏上接收到的是实像，不能用光屏接收，只能用眼睛观察的是虚像.但要注意，眼睛既能观察实像也能观察虚像.

最后，结合图像法和实验法，让学生自己总结归纳出凸透镜成像的规律如下表：

物距像的特点正/倒大/小虚/实像距u2fu=2f倒立等大实像v=2fu>2f倒立缩小实像f

四、口诀法

在经历了实验探究后，还要教学生牢固掌握、记忆知识，以便在做题时可以很快回忆起来.除了靠机械记忆外，还可以采取一些技巧性的记忆方法.所以，参考很多教参和教学方法后，我把凸透镜成像规律编成琅琅上口的口诀，对凸透镜成像规律记忆时，可以使用口决，这样可以激发学生的学习热情，便于记忆和运用.口诀法如下： “一焦分虚实，二焦分大小；虚像同侧正, 物远像变大；实像异侧倒，物远像变小”.

“一焦分虚实”，在焦点以外，成实像，在焦点以内，成虚像，焦点是成实像和虚像的分界点.

“二焦分大小”，在二倍焦距以外，成缩小的实像，在二倍焦距以内，成放大的实像，二倍焦距点是放大实像和缩小实像的分界点.

“虚像同侧正”,像和物在凸透镜同一侧的话，成的是正立的虚像.

“物远像变大”，成虚像时，凸透镜离物体越远，成的虚像就越大.

“实像异侧倒”，像和物在凸透镜两侧的话，成的是倒立的实像.

“物远像变小”，成实像时，凸透镜离物体越远，成的实像就越小.

通过口诀法，加深学生理解凸透镜成像规律的特点，能对凸透镜成像规律的学习效果起到画龙点睛的作用.

以上这些是针对凸透镜成像规律的一些教学方法，并不全面.还有待教学一线的教育工作者们在实际的教学工作中不断探索，不断改进.无论采用怎样的方法，只要从学生出发，尽最大可能去激发他们的学习兴趣，让他们能主动学习，相信会使学生更好的掌握凸透镜成像规律，取得较好的成绩.