時間:2023-09-19 18:49:14
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇初中物理虛像和實像,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
在新課標的要求下,初中物理教學要順利達成三維教學目標,增強課堂教學的實效性與趣味性,物理教師就要大膽摒棄傳統的教學方式,從創設教學情境、運用現代教學手段、增強演示實驗功能、精選物理習題等各個環節入手激發學生物理思維,提升學生動手實踐能力,以此全面提升學生的物理素養。
例如在講解八年級物理第四章第二節《光的反射》一課時,我沒有直接表述光的反射定律,而是以一個趣味小實驗開場:找來一面鏡子,把激光筆發出的光射向屏幕上的目標字(不能直接射向目標字),讓學生充分體驗游戲的樂趣,探尋其中的奧秘。通過反復地調整鏡面的角度,最終實現游戲目標。然后,我又通過多媒體CAI向學生呈現有關水中倒影、潛水艇等的圖片,讓學生進一步了解成像的特點,最后與學生一起歸納和總結出光的反射定律……
整堂課下來,學生不僅感覺物理知識新鮮有趣,學得輕松愉悅,而且教師也沒有了枯燥的說教,讓學生在體驗與思考中獲取了知識,實現了寓教于樂的教學目標。
在初中物理教學中,教師既要加強雙基訓練,又要從情感方面不斷增強學生學習的信心。物理知識來源于生活又應用于生活,因此,在課堂教學中教師可以潛移默化地將生活中的物理知識“搬”到課堂之上。
例如在講解有關摩擦的知識時,教師就可以以自行車為例進行重點講解。提問:自行車的外輪胎上為什么要有凹凸不平的花紋設計?自行車剎車之后,自行車為什么會停止?這些問題讓學生既很“簡單”又有“內涵”。
在上習題課時,教師要加強解題方法指導,增強學生物理解題思維的多樣性與靈活性,力爭做到舉一反三,融會貫通。
例如在指導學生做選擇題時,常用的解題方法有判斷法、篩選法、比值法和估測法。在運用判斷法時,先要弄清所給問題中包含的概念、規律的正確內容,并經過必要的分析決定選項哪些是正確的。而其中的概念辨析又是最常見的考查方式。
例:關于被實像和虛像,下列說法正確的是( )。
A. 實像可在光屏上顯示出來,虛像不能。B. 虛像是人的幻覺,實像不是。C. 實像一定是由光的折射形成的,虛像一定是由光的反射形成的。D. 實像是縮小的,虛像是放大的。
解析:實像是由實際光線組成的,可以由光屏接收;虛像是由實際光線的反向延長線組成的,不能接收。由此可以確定答案是A。
【關鍵詞】初中物理 凸透鏡 成像規律 課堂探究
【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)06-0182-02
一、通過分析小孔成像,初步建立實像的概念
在我們的物理教材《光的傳播》一節后有這樣一道關于小孔成像的習題:在空的易拉罐的底部中央,用釘子敲個小孔,罩上一層塑料薄膜,這樣就制作成了一個針孔照相機。利用它觀察窗外的景物,你看見了什么?記下所成像的特點,并試著加以解釋。針對這道習題,教師可以將學生進行分組,讓學生按小組在課下制作好實驗裝置,并制造的針孔照相機觀察窗外的景物,記錄下看到的景物的像的特點。在課上,學生要匯報課下實驗情況,并展示實驗的結果,通過觀察不難發現,觀看窗外的景物時,學生只能看到倒立、縮小的實像。然后教師要根據學生實驗情況適當拓展題目,用點燃的蠟燭代替景物,調整燭焰到小孔之間的距離,讓學生觀察成像的特點變化,最終總結出像距和物距與成像特點之間的關系,給學生在腦海中初步建立一個實像的概念,為討論分析凸透鏡成像規律打下基礎。
二、重視平面鏡成像,初步建立虛像概念
平面鏡成像知識雖然比較簡單,但教師要充分重視平面鏡成像教學。因為平面鏡成像使學生第一次接觸了虛像的概念,只有打好基礎才能更好地更深入地學習凸透鏡成像規律。有了平面鏡成像的知識基礎,在進行凸透鏡成像規律教學時,教師可以將平面鏡成像與凸透鏡成像進行對比講解,讓學生了解兩者的區別,從而使學生所學的知識形成一個完整知識結構。無論是小孔成像還是平面鏡成像都是研究凸透鏡成像的基礎,做好這些知識儲備,才能更好地學習凸透鏡成像。
三、精心設計凸透鏡成像課程教案
在設計凸透鏡成像的教案時,首先要選對教學方法,物理規律的教學比較適合用探究式的教學方式,但如何讓學生順利地探究出凸透鏡成像的規律,還需要教師全面考慮各個概念的前后聯系,精心進行教學設計。選好教學方法后,教師還要考慮課堂實驗要采用什么實驗器材;如何創設情境,引導學生提出問題;需要觀察到哪些現象;記錄哪些實驗的數據;怎樣引導學生討論分析數據得出結論等教學會遇到問題。本節課中,討論分析數據是的重點和難點,直接讓學生自己進行分析,學生很難得出正確的結論,教師要引導學生對實驗數據進行分析總結,以便得出正確的凸透鏡成像的規律。
四、深入分析凸透鏡成像的規律
在課堂教學中,教師可以通過畫光路圖,給學生展示凸透鏡成像的連續變化規律,學會畫不同物距的凸透鏡成像的光路圖,可以使學生對凸透鏡成像的規律掌握的更加牢固。在總結成虛像還是實像時,要讓學生自己觀察物距連續變化時,像和像距的變化規律,并找出一倍焦距和兩倍焦距這兩個特殊位置,分析這兩個位置的特殊意義。
凸透鏡的成像可以從正立或倒立、縮小或放大、虛像或實像三個方面來描述,這些就是凸透鏡成像性質,教師要引導學生根據成像的虛實、像距和物距的關系、像距大小和像大小之間的關系、物距與像大小之間的關系等,引導學生從凸透鏡成像的過程出發,總結歸納凸透鏡成像的性質和規律,并靈活地運用它們解決具體問題,以便更好地掌握凸透鏡成像知識。
將凸透鏡成像與小孔成像、平面鏡成像比較可以找出它們的異同點。凸透鏡成像是光經過折射形成的像,可以分為以下幾類:小于一倍焦距時,成正立放大的虛像;等于一倍焦距時,成平行光不成像;大于一倍焦距小于二倍焦距時,成倒立放大實像;等于二倍焦距時,成倒立等大實像;大于二倍焦距時,成倒立縮小實像。小孔成像證明的是光沿直線傳播,成的是倒立的實像。而平面鏡成像的特點是像與物大小相等,像到鏡面的距離與物到鏡面的距離相等。所以只有凸透鏡所成的像為實像時,與小孔成像現象相同。
五、認真解答課堂上學生遇到的問題
凸透鏡成像一課中涉及到的實驗探究,并且是教學中的難點,在課堂教學中學生難免會遇到這樣那樣的問題,如:學生在做凸透鏡成像的實驗時,很可能會遇到像不能呈現在光屏上,或不能在光憑中央等問題。此時,教師就要耐心教給學生調節的方法,并強調實驗前調節的重要性。在操作技巧方面,教師要給學生做好正確、標準的示范,引導學生正確實驗。在探究思考時,要鼓勵學生討論分析實驗數據,獨立思考,得出結論。
六、適當應用多媒體進行輔助教學
在課堂教學中,為了便于總結凸透鏡成像的規律,教師可以適當利用多媒體進行輔助教學,通過課件演示凸透鏡成像的過程。用鼠標拖動光源,隨著光源移動讓學生觀察凸透鏡成像的大小、正倒,還有像距、物距發生的變化,多媒體呈現的動態效果一目了然,可以給學生留下深刻的印象。學生可以將自己的實驗結果和演示效果進行對比,并討論分析出凸透鏡成像的規律。
七、及時做好課堂反饋
在課堂上教師要給學生留出一定時間,讓學生進行課本知識的鞏固并進行問題反饋。教師可以將學生分組,讓學生以小組為單位互相進行提問測試,并統計測試結果,使學生能夠及時了解自己的學習情況。教師通過反饋信息也可以及時了解授課效果的好壞,并針對集中存在的問題進行必要的鞏固和矯正。
總之,對于整個光學部分的教學,教師要注重教學策略,總攬全局,強調把握基本概念和性質,并找準性質、規律之間的聯系。讓學生集中精力完成實驗、分析數據、總結規律,保證每一個學生都能真正掌握凸透鏡成像的規律。
參考文獻:
[1]宋尚雪. 探究凸透鏡成像規律及其應用 2011年11期
[2]劉連印. 談凸透鏡成像規律的教學 2012年04期
[3]張東華.淺談“探究凸透鏡成像規律”的教學處理 2012年01期
凸透鏡成像規律表
物 距
(u) 像的性質 像 距
(v) 應 用
大小 正倒 虛實 像、物位置
無窮遠 一 點 異側 v=f 測透鏡焦距(f=v)
u>2f 縮小 倒立 實像 異側 f<v<2f 照相機或眼睛
u=2f 等大 倒立 實像 異側 V=2f 測焦距(f=v/2、f=u/2)
f<u<2f 放大 倒立 實像 異側 v>2f 投影儀、幻燈機
u=f 不成像 無窮遠 平行光源或測焦距(f=u)
u<f 放大 正立 虛像 同側 v>u 放大鏡
由規律表可看出凸透鏡成像牽涉到的概念多、成像特點變化多,很不容易記憶。興趣在初中學生中的學習生活有著很大餓幫助,他可以幫助學生激發內在學習的動力,物理老師在物理教學過程中也可以通過對各種工具的使用來激發學生在物理學習過程中的興趣。其中口訣可以說是一個十分好用的工具,他可以幫助學生在記憶的過程中,充滿了樂趣,同時還可以幫助學生進行長久的記憶,提高學習的效率。為此,我根據實驗事實,把“凸透鏡成像規律”總結成了四句簡明、易記、實用的口訣:“一倍焦距定虛實,二倍焦距定大小;物走遠像變小,像如影子跟著跑。”
“一倍焦距定虛實”是說物體放在凸透鏡的焦點處,不能成像;當物距小于焦距(uf)時成實像,即焦點是凸透鏡成虛像或實像的分界點。
“二倍焦距定大小”是說物距大于一倍焦距而小于二倍焦距(f
“物走遠像變小”,即成實像時,物距變大像變小。
“像如影子跟著跑”,即物體向哪個方向運動,像就向哪個方向移動。
應用上面四句口訣,就可以方便地根據物體或像移動的方向與凸透鏡位置,確定物距、像距的大小,從而確定像的大小,解決有關問題了。
例1:在物體由遠處沿凸透鏡的主光軸向焦點移近的過程中,像到凸透鏡的距離與實像大小的變化情況是:
A、像到透鏡的距離逐漸增大,像逐漸變大
B、像到透鏡的距離逐漸增大,像逐漸變小
C、像到透鏡的距離逐漸減小,像逐漸變大
D、像到透鏡的距離逐漸減小,像逐漸變小
分析:物體由遠處沿凸透鏡的主軸向焦點移近,由于“像如影子跟著跑”,所以像將沿物體移動的方向移動,即像離透鏡的距離越來越遠,也就是說像距越來越大,又因為“物走遠像變小”,那么,像也就逐漸變大。所以,應選擇答案A。
例2:某同學拍畢業合影后,想拍一張單身像。攝影師應采取的方法是:
A.使照相機靠近同學,同時鏡頭往后縮,離膠片近些
B.使照相機靠近同學,同時鏡頭往前伸,離膠片遠些
C.使照相機遠離同學,同時鏡頭往后縮,離膠片近些
【關鍵詞】實驗探究變難為易易于操作省時
滬科版八年級物理第四章第二節(光的反射),第二課時的教學內容是實驗探究“平面鏡成像”(P58),在這一課的教學學習過程中,都是通過實驗探究總結出平面鏡成像的特點,算是達到了教學的目的和要求。但是,我們想過沒有,我們要培養學生的觀察能力,通過觀察發現問題及分析問題解決問題的能力,在條件允許的情況下或者沒有條件也要盡量創造條件,讓學生自主進行實驗探究,主動獲取知識。而學生的實驗探究活動,我們盡量做到變難為易,讓學生有寬松時間,讓學生做起來得心應手,讓學生在成功中獲得喜悅。現在就本節教學內容的一點看法和實驗改進意見與同行們商榷。
一、虛實像的探討
在本節教材中有一個“加油站,物理學中把能呈現在光屏上的像稱為實像;不能在光屏上呈現,只能用眼睛直接看到的像稱為虛像。”本人認為“加油站”的目的是讓學生了解實像與虛像的區別。但其中“只能用眼睛直接看到的像稱為虛像”這種說法有不對之處。因為虛像不是實際光線會聚而成,直接用眼睛看是看不到的。比如:在該實驗中成的虛像要透過玻璃才能看到,不透過玻璃看不到。再如物體在凸透鏡的一倍焦距內成正立放大的虛像,也要透過凸透鏡才能看到,不透過凸透鏡是看不到的。我們把玻璃和凸透鏡都看作是光學元件,說明虛像只能通過光學元件才能看到。
關于實像和虛像的區別,應該從兩個方面:
1、理論法:實像是實際光線會聚而成,虛像是實際光線的反向延長線會聚而成。(要求老師掌握,便于執教過程中在解決一些疑難問題時不犯知識性的錯誤)。
2、實驗法:實像可以呈現在光屏上,肉眼能直接觀察,虛像不能呈現在光屏上,肉眼不能直接觀察,只有通過光學元件才能觀察到。
二、實驗改進意見
無論在課改前,還是課改后,“研究平面鏡成像的特點”這一實驗的設計和操作步驟都完全一樣。
器材:兩支完全一樣的蠟燭,一塊玻璃板,玻璃板支架,一張紙,一個光屏,一把直尺和火柴。
操作步驟:
(a)將玻璃板垂直架在紙上,在玻璃板上一個側面立一支點燃的蠟燭,透過玻璃板觀察其另一側面后的蠟燭的像。
(b)將光屏放到像的位置,不透過玻璃板,直接觀察光屏上有無像;
(c)將相同的未點燃的蠟燭放在像的位置,觀察像與蠟燭的大小關系。
(d)用直尺量出蠟燭和像到玻璃板的距離。
分析:由(a)、(b)步驟總結:平面鏡成像為正立虛像沒有疑問。
由(c)步驟總結,像與物的大小相同,沒有疑問。
但是由(d)步驟來確定像與物的位置關系時,我的認為是意圖較好,但不適合課堂,因為把蠟燭和玻璃豎立在紙面上拿上拿下,又加上蠟燭不易立穩,還要在紙面上作記號,連線,再用刻度尺來測量距離等就相當費時。所以,無論是學生分組探究還是教師演示,往往是一次實驗就草率了事,總結出“像和物的連線與鏡面垂直,像和物到鏡面的距離相等”。這樣的結論,難道你不擔心,學生會懷疑是偶然性嗎?如果是教師演示的話,我怕學生還會懷疑,這是一種特殊,是老師的有意設置。
為了避免學生的懷疑,我上這節實驗探究課時,就不用紙和刻度尺,改用了光具座(光具座上有刻度標尺),其他器材與教材相同。
課前準備:每組一個固定玻璃的木方,通過木方能將玻璃豎立固定在光具座的支柱上(玻璃可以水平轉動),每組二個內徑與支柱和蠟燭直徑相同的塑料管,能將支柱與蠟燭連接,且豎立固定于光具座上。
實驗步驟:與教材上的(a)(b)(c)(d)四步驟一樣,但對比起來,優點略有顯現:①不用在桌面上墊紙,不會擔心蠟燭立不穩,不作記號,不連線,不用刻尺測量距離(在光具座刻度標尺上直接讀數,既省時又準確),更不用把蠟燭拿上拿下。②在整個探究過程中,只需在光具座上移動兩支蠟燭,就可重復多次實驗,不就避免了一個擔心,“學生懷疑是偶然性,特殊性嗎?”③對于具有發展潛能的學生,我們將光具座左右適當偏倒,學生會看到物體怎么變,像就怎么變,始終是關于平面鏡對稱。還可將玻璃水平旋轉,使燃燒的蠟燭不在玻璃正前方,在不同的角度同樣可觀察到蠟燭的成像。為什么不在玻璃正前方也能成像?又為什么在一邊看得到,在另一邊卻看不到呢?讓同學們去思考吧!如果要對這兩個問題進行分析,就能順理成章的總結出平面鏡成像是由于光的反射而形成的。
通過課堂實踐,“探究平面鏡成像”實驗改進后,不但學生確信我們通過實驗探究得到的規律是普存在的規律,而且還能做到分層次教學,使不同的學生實驗探究過程中都有收獲,比如:差生能報告觀察到的實驗現象;中等成績的學生基本能總結出“平面鏡成像”的規律;優秀學生能做一些超越教材要求探究(如:沒有在平面鏡正前方的物體能成像嗎?)。我認為要增強實驗教學的效果,我們一線教師引導學生用身邊的物品做實驗材料,精心設計實驗,使實驗的可操作更強一些,多讓學生自主探究。
總之,教學實驗的設計要求是簡單、直觀且能說明問題,更重要的是實驗探究過程也要體現分層次教學,要絕大多數學生能獲得最基本的知識,但知識的獲取“上不封頂”,所以又要能夠挖掘優秀學生的潛能。
參考文獻
[1]劉玉中.《平面鏡成像》教學設計[OL].互聯網-人民教育出版社網-初中物理
[2]王婧.八年級幾種物理教材科學方法分析比較[D].云南師范大學
[3]凸透鏡成像規律[OL].互聯網—百度百科
[4]在“研究平面鏡成像特點”時,某同學利用一塊玻璃板代替平面鏡[OL].互聯網
一、學生通過課前實驗,有效提高自主學習能力
自主學習是近年來學習領域討論得最為廣泛的話題之一,也是素質教育本質的體現。然而,學生在自學過程中常會遇到一些疑難問題,對某些新的物理概念似懂非懂,對某些物理規律將信將疑,一旦想不通就會產生畏難情緒,影響自學效果。課外小實驗可以起到“引導”、“解惑”的推動作用,讓學生在自主探索、思考中消除對知識的模糊認識,幫助學生認識和理解物理知識,更好地增強聽課效果。
例如在教學“探究凸透鏡成像的規律”內容時,教師可以先安排學生做凸透鏡成像實驗。通過實驗,讓學生了解凸透鏡不僅可以成倒立縮小的實像,還可以成倒立放大的實像和成正立放大的虛像。這個課前實驗可增加學生的感性知識,使其理解物距、像距的概念。教師還可以通過畫圖,讓學生探究同一個凸透鏡成各種像的條件。如圖1所示,凸透鏡成倒立縮小的實像;圖2所示,凸透鏡成倒立放大的實像;圖3所示,凸透鏡成正立放大的虛像。
教師可以繼續讓學生思考如下問題:(1)兩條光線的折射光線相交則凸透鏡成實像,兩條折射光線的反向延長線相交則凸透鏡成虛像。請思考,有沒有凸透鏡不成像的情況?如果有不成像的情況,分析其位置所在。(2)圖1和圖2所示分別是凸透鏡成倒立縮小的實像和倒立放大的實像,請思考,有沒有成等大實像的情況?如果有,分析其位置所在。
二、學生通過課后實驗,及時鞏固和加深對概念的理解
課外實驗與課堂教學是密切聯系的,課外實驗作為課堂演示實驗和分組實驗的補充與延伸,可以大大豐富感性認識,彌補課堂教學的不足,讓學生在課外自己設計、自己動手、自己總結中,深化與活化在課堂上掌握的物理知識。尤其對于課堂教學中的重難點,如果實驗能在課外取得成功,就能幫助學生有效突破在學習過程中遇到的重難點,加深對概念的理解。
例如教師在講解完“光的直線傳播”之后,要求學生課外做利用小孔成像原理制作針孔照相機的小實驗。通過學生自己動手做實驗,得出實驗結果,教師可再結合生活中的一些現象,如利用太陽光經過茂密的樹葉會在地上形成光斑等例子分析,讓學生更好地理解光的直線傳播規律和小孔成像的原理,還有小孔所成像的特點等。類似的方法在其他章節也可以運用,如在講解“氣體的壓強”之后,教師可以要求學生做小實驗“紙片托杯”,鞏固學生對大氣存在壓強的知識點的認識。又比如在講解“變阻器”之后,教師可以要求學生做“自制滑動變阻器來控制小燈泡的亮度”的小實驗,加深學生對課本知識的理解和鞏固。
三、學生通過課外實驗能加強創新思維訓練
由于課堂教學的時間、進度等限制,使得課堂實驗教學過于中規中矩,學生的創新能力得不到發展和提高。課外小實驗因其小型、靈活、生動、多樣等特點,可以讓學生不受大綱、教材的限制,通過課外實驗接受新的信息,活躍思維。因此,教師可以設計一些開放性實驗題讓學生進行設計,并在課外完成。通過課外小實驗或觀察性實驗,可以培養學生的觀察、動手、動腦能力,也能更好地鍛煉學生的觀察力、想象力和創造力。
教學程序
一、以照相、看電影引入新課,激發學生學習興趣,并體現“從生活走向物理”的教學過程;
二、凸透鏡的三種應用和各自的成像特點均讓學生從觀察和實踐中得出,讓學生體驗物理知識產生的過程,并培養學生的觀察能力;
三、通過自制模擬相機、水滴放大鏡,培養學生的動手能力,獲得成功的愉悅;
四、選用安培事跡的投影片既能調節課堂氣氛,又讓學生領略科學家刻苦鉆研的忘我精神;
五、課堂小節先讓學生歸納概括,有利于培養學生的歸納總結能力,也有利于知識的掌握;
六、課后實踐與思考是課堂教學的延展,旨在引導學生進行基本的科學探究和實踐,并在實踐中提出問題。
教學目標
一、知識和技能
了解透鏡在日常生活中的應用。
二、過程和方法
1.經歷制作模型照相機的過程,了解照相機的成像原理。
2.通過觀看投影片,了解投影儀的成像原理。
3.能簡單描述凸透鏡成實像和虛像的主要特征。
三、情感、態度、價值觀
1.通過模擬相機的制作和使用,獲得成功的愉悅。
2.通過自制水滴放大鏡,初步感受等效原理的應用。
3.培養對科學的求知欲,樂于探索自然現象和日常生活中的物理學道理的情感。
4.初步建立將科學技術應用于實際的意識。
教學準備
一、教師演示器材:真實照相機、模擬照相機、投影儀、投影片(同有照相機原理簡圖的投影片一張,“安培和移動黑板”的故事投影片一套)、放大鏡。
二、學生制作器材:制作模擬照相機的材料(兩個直徑相近、長約15cm的圓紙筒,焦距為7.5cm的凸透鏡、半透明塑料薄膜、膠帶紙)、玻璃片、水。
教學過程
一、復習
1.怎樣區分虛像和實像?(讓學生先回答后再講述,著重強調成虛像時進入眼睛的光線并非來自于像點)。
2.我們在透鏡一節中學習了透鏡可分為凸透鏡和凹透鏡,什么是凸透鏡?凸透鏡對光線有什么作用?(邊緣薄中間厚的透鏡;會聚作用)。
二、新課教學
引言:同學們喜不喜歡照相和看電影?喜歡,那么知不知道照相機和電影放映機的原理呢?這就是我們這一節課要學習的知識。板書課題:生活中的透鏡。
(一)照相機
出示真實照相機,讓學生仔細觀察照相機鏡頭的形狀,使他們對照相機鏡頭有直觀的印象,指出它的作用相當于一個凸透鏡。
播放畫有照相機原理簡圖的投影片,對照投影講解:來自物體的光經過照相機鏡頭后會聚在膠卷上,形成一個縮小的像。膠卷上涂著一層對光敏感的物質,它在曝光后發生化學變化,物體的像就被記錄在膠卷上,經過顯影、定影后成為底片,再用底片洗印就可以得到相片。
(二)想想做做
讓學生動手制作模擬照相機。
出示做好的模擬照相機,講解制作方法:在直徑較大的圓紙筒一端固定一個凸透鏡,在直徑較小的圖紙筒一端固定半透明塑料薄膜,再把小紙筒有屏幕的一端套入大紙筒內。
讓學生兩人一組動手制作,兩人分工協作,共同完成,教師巡回指導。
制作完成后,讓學生把模擬照相機對著室外,并前后拉動直徑較小的紙筒,直到在半透明薄膜上看到室外景物清晰的像,觀察所成的像,回答:
1.像是縮小還是放大?
2.像是正立還是倒立?
3.像是虛像還是實像?
1.和2.比較直觀,對于3.可以讓學生根據進入眼中的光線是否來自像點進行判斷。
(三)投影儀
讓學生觀察投影儀,著重觀察鏡頭,簡單介紹其構造。
演示:從“安培和移動黑板”故事投影片中拿出一張讓學生看投影片上人物的大小程度,再把投影片放到投影儀上,放置時讓投影片上的人腳朝黑板,頭向學生,請一位同學到投影儀前證實。然后移開反光鏡,使光線直接射到天花板上,調節鏡頭,直到天花板上成清晰的像,讓學生觀察并回答:
1.像是放大還是縮小(和投影片上的人物相比);
2.像是正立還是倒立(以像上人物頭腳朝向和投影片上人物頭腳朝向比較得出)。
3.像是虛像還是實像。
問題回答,講解后,重新裝好反光鏡,把圖案反射到墻壁上,讓學生了解反光鏡的作用。并把“安培和移動黑板”故事的五張投影片逐一放完,簡介安培事跡。補充:我們要學習科學家們鉆研科學的忘我精神,但不能學習在大街上思考問題,被車撞到可就麻煩了(玩笑)。
簡介幻燈機、電影放映機基本成像原理和投影儀是一樣的。
(四)放大鏡
讓學生用凸透鏡看書上的字,說出看到的情況:
1.字是放大還是縮小?
2.字是正立還是倒立?
教師講解:放大鏡是凸透鏡,能使物體成放大的像,但這個像與投影儀所成的像是不同的,它是正立的虛像,并且像與物體在同一側。
提問:能否利用其他物品來替代玻璃凸透鏡制成放大鏡?
結合學生的回答簡介水滴放大鏡、水瓶放大鏡、冰透鏡,并讓學生做成水滴放大鏡看書本上的字。
(五)動手動腦學物理
1.和2.讓學生課后完成,并書面記錄結果。
(六)課堂教學小結與延展
1.先讓學生歸納本節知識樹,教師再板書歸納。
照相機成倒立縮小實像
生活中凸透鏡的應用投影儀成倒立放大實像
放大鏡成正立放大虛像
2.課后實踐與思考
①用自制的模擬相機替同學“拍照”,并探索:要使所成的像更大一些,可采取什么措施?
③請你利用凸透鏡制成一種有用的裝置,說明制作方法和用途。
③用分離原理將投影儀分離成兩個可單獨使用的儀器。
關鍵詞:多元化教學;初中物理;高效課堂
新課程改革對初中的教材都作了較大調整,而初中物理也由原來的枯燥乏味變成了貼近現實生活的基礎學科,在教材、內容、結構等各方面都作了適當的調整。對于這種變革,教師不能再套用原來的教學方式了,需要新的教學模式適應教材改革,適應當今社會的需要,更需要多考慮學生的主觀意識,多從他們的角度安排課堂,這樣多樣化的教學課堂就很值得提倡。
一、興趣教學
有趣的課前引入,即上課之前教師需要在有所鋪墊之后引入當堂所要講的內容,這樣會很好地勾起學生學習的興趣和熱情,學生會集中注意力聽課,提高課堂效率。例如,講到慣性那節課的時候,教師可以問大家坐車司機急剎車時,車上的人會怎么樣,為什么會這樣;還可以利用多媒體播放剎車時乘客的前傾狀態,好多人都站不穩。這是為什么呢?讓學生主動思考,可能他們沒有答案,教師就可以告訴他們,學完了慣性大家就知道其中的奧秘了。采用多樣化的課前引導,提出問題、制造懸念、觀察現象等,都可以引入課堂,將學生的興趣調動起來,使課堂效率更加高效。
二、探究式教學
多數的中學生動手操作能力很強,對于一些趣味性的實驗都會動手操作,教師要抓住學生的這個特點并充分利用,讓學生在無形中體會探究式教學法,培養學生的探究精神和解決實際生活問題的能力。例如,在講授定滑輪這種簡單器械的時候,教師可以讓學生自己動手制作一些小型的搬運器械;或者只是簡單的舉例在生活中一個人只依靠樹和繩子就能將陷入泥潭的小車拉出來的事例;也可以讓學生實際感受一下用繩子拉車子;讓他們自己探究為什么用一個小的支點就可以搬運很重的物體,體會物理在實際生活中所起的巨大作用;合理地利用所學到的物理知識能完成很多工作,可以讓他們課下自己探究飛機、坦克之類的大型工具是什么物理知識發揮重大作用的。這樣的探究性課程是很有必要提倡的,教師可以將所學到的知識用于課堂,盡可能地多幫助學生進行探究,可以幫助他們搜集一些資料,提供一些意見等,讓學生將探究精神運用到發明創造上,給學生更多的思考探究空間,以便他們更好地發展。
物理的發展是建立在實驗基礎之上的。物理課程應改變過分強調知識傳承的傾向,培養學生的探索精神、實踐能力以及創新意識。所以,在教學過程中,教師要充分發揮物理實驗的作用,讓學生在自主學習的過程中,實現高效的物理課堂效率。例如,在學習《探究串并聯電路中的電流》時,我讓學生以小組的形式利用小燈泡、電流表、電池、開關、導線等實驗儀器根據教材中的電路圖連接實物圖,并讓學生記錄下電流表的示數,然后找出串聯電路中電流的關系是I=I1=I2,并聯電路中電流的關系是:I=I1+I2;讓學生自主進行實驗,既可以鍛煉學生的動手能力,又可以加深學生的印象,提高學生的學習效率。
三、比較法教學
比較法教學是中學教師常用的一種教學方法,將比較法運用到物理教學課堂,就是將一些物理現象和概念進行分類整理,找到其中的不同之處和相同之處,啟發學生利用辯證思想來看待問題,找出問題的本質特征,掌握物質變化的客觀規律,加深對知識的融會貫通。例如,在學習有用功和無用功的時候,教師引導學生比較分析有用功與無用功的不同,啟發學生聯想,在實際生活中哪些是無用功和有用功。這種比較式的學習法,會讓學生加深印象,開拓思維,增加見識,學會知識遷移,深化學到的知識點,鞏固知識,達到一個良性的循環過程,給教師的教學帶來極大便利。
四、開放性教學
受應試教育的影響,大部分教師還是以學生的升學為目標進行教學,導致學生只能局限于教師的教學方法中,不能突破思維定式。一些學生只能依靠教師的教學思路進行解題,教師沒有改變試題模式,讓學生的創新能力、思維能力得不到培養和提高。所以,在教學過程中,教師要有意識地鼓勵學生開拓創新,讓學生的思維活起來,調動學生的學習積極性,使學生的個性也得到全面的發展。
例如,將一物體沿凸透鏡的主光軸,從貼著凸透鏡的位置開始,逐漸遠離凸透鏡的過程中( )
A.像先變大,后逐漸變小
B.像先變小,后逐漸增大
C.像逐漸變小
D.像先是虛像,后是實像
分析:當物體距凸透鏡的距離在焦距以內時,為放大鏡。所成的像是正立放大的虛像。物距越大像越大,所以物體遠離透鏡時像逐漸變大。當物體距凸透鏡的距離在焦距和2倍焦距之間時,成倒立放大的實像(幻燈機),物距增大時,像逐漸減小。當物體距透鏡的距離在2倍焦距以外時,成倒立縮小的實像(照相機),物距越大像越小。所以像先變大,后逐漸變小;先是虛像,后是實像。
答案:A、D
關鍵詞 實驗技能 透鏡焦距 虛物和虛像 誤差傳播
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
利用成像公式法測量薄透鏡的焦距實驗是大學一級物理實驗的基礎光學實驗之一。本文將對該實驗理論課教學、學生實驗技能訓練以及數據處理過程中存在的若干問題進行簡單的分析與探討。
1 實驗基本原理
薄透鏡成像原理可以用高斯公式來描述: = + 其中W為物距,V為像距,f為透鏡的焦距。W,V,f均從透鏡的光心O量起。對凸透鏡f為正值;對凹透鏡f為負值。實物W為正,虛物為負;實像V為正,虛像為負。在初中和高中關于透鏡成像定性結論的基礎之上,實驗學生對這個公式普遍容易理解。但是大部分學生對于虛物和虛像的概念比較模糊。實驗教師在理論課講解部分應對該部分做重點講授。對于多個透鏡聯合成像,單個透鏡所成的實像/虛像是可能成為其它透鏡的虛物/實物的。最簡單的舉例就是在測量凹透鏡的焦距的物距像距法實驗中,先經過凸透鏡所成的實像會作為凹透鏡成像的虛物。這對于理解多個透鏡聯合成像原理是非常重要的。同時應啟發性的讓學生總結,當W和V同號時,在透鏡的異側;異號時,在透鏡的同側。
對于凸透鏡焦距的測定實驗上可以采用物距像距法、自準法和共軛法等;而對凹透鏡焦距的測定可以采用物距像距法、自準法和視差法等。由于凹透鏡焦距f為負值,所以實驗上必須采取實驗方案以提供虛物,一般要借助其它的光學器件,如凸透鏡、平面鏡等。
由于實驗課程要求學生在規定時限內完成,實驗過程中教師可以根據實際情況,要求學生選取部分實驗方法來測定透鏡焦距。理論教學時,實驗教師只需要對實驗學生就幾種最常見的實驗方法做簡要說明,讓學生理解這幾種實驗方法的核心思想。所謂物距像距法指通過透鏡成像原理,實驗上分別測量待測透鏡成像時的物距W和像距值V,帶入高斯公式即可算出待測透鏡的焦距。計算時要注意物距和像距的符號;自準法指的是通過調節待測透鏡位置,使經過透鏡后的出射光線成為平行光,這樣V = ,從而待測的焦距f =W。實驗過程中將平面鏡放置在透鏡的后方,使出射的平行光反射回來經過待測透鏡,這樣由光路的對稱性,實驗時在物屏上會觀察到一個等大倒立(相對于實物)的實像;而凸透鏡的共軛法實驗是指,當物屏和像屏固定時,即W+V=D,D為定值且D>4f,凸透鏡在物屏和像屏之間移動,能觀察到兩次成清晰實像。兩次成像過程中成放大像與縮小像時所對應的物距像距是共軛關系,實驗過程中只需要測量到兩次成像時透鏡的位置變化即d=|W-V|,即能算出凸透鏡的焦距f。
2 實驗基本操作
理論課講授光路圖時,考慮的都是光學器件中心共軸共面的情況,所以開始實驗前,光具座上的所有光學元件必須調節至共軸。即各透鏡的光軸重合并平行于導軌,物的中心部位位于光軸上,物面、像面垂直于光軸。為了便于實驗觀察,應盡量使光源靠近物屏,這樣可以增強入射光強,便于觀察實驗現象。共軸的調節一般分為初調和細調。初調可以直接用人眼觀察,作為初略的判斷,對各光學器件做適當的調節;細調可以利用透鏡的成像規律做細致的調整。例如共軛法測凸透鏡焦距實驗。在該實驗中固定物屏和像屏后,在光具座上來回移動凸透鏡的位置,將會有兩次成像,分別為放大像和縮小像。由于經常光軸中心的光線不會發生彎曲。所以我們只要適當調整透鏡,當大小像中心重合時即表示該系統共軸了。實驗實際操作時,不一定要求學生調節至大小像完全重合,但是必須要求大小像幾乎完全等高(如相差不超過3mm)。對于多個光學器件,如測定凹透鏡焦距實驗,應從左到右逐個調節光學儀器,使整個光學系統共軸。此部分實驗儀器調節部分,比較花費時間,教師演示時應該詳細講解操作過程和技巧。
3 實驗誤差
實驗過程中為克制像差的影響,采用近軸單色光源。常見的像差有色差、球差、慧差、像散彎曲和畸變等,不同情況下它們所表現的程度不一樣。實驗過程中選用口徑為H的光闌滿足近軸光線成像條件,相對口徑H/f越小,像差越小,景深越大,也就是成像清晰的范圍越大。因而實驗測量中,用多大口徑的光闌,要視具體的情況選擇。實驗教師講授景深的概念的時候,建議對實驗學生做操作演示,以便學生對該概念有比較直觀的印象。
為了準確得到成像最清晰的位置,實驗上一般用左右逼近法,即分別由從左到右和從右到左移動相關的透鏡或像屏,逼近成像清晰區的左端和右端,讀取兩端部的值,然后再取平均值為成像清晰的準確位置。左右逼近法應作為實驗操作重點講授部分。當從左至右或從右至左移動透鏡或像屏時,在像屏上會先后觀察到光斑、模糊像、清晰像。實驗操作時當從左到右移動時,模糊像會先看到重影的現象,主要是因為實際光線在透鏡不同地方發生折射后聚焦差異引起的,當重影現象剛好消失時,實驗上只能看到單一的像。學生可以很容易的讀取此時成像清晰區域的左端部值;然而采用從右至左操作時,模糊像卻始終只有一個單一像,只是單一像亮度比較差。這是因為從左至右移動時在靠近成像清晰區,經過透鏡各點折射光線所成像時會聚的,然而從右至左操作時,這些像卻是發散的。實驗操作時只能依靠大致的經驗對于成像區域的右端部進行估計。可行性做法是,當從右至左操作時,觀察像的亮度與在從左至右所找到的上端位置所成像的亮度一致時,讀取此時位置作為成像清晰區的右端部值。學生在實際操作時,比較難以把握成像清晰區的右端部。故教師演示時,應重點強調左右逼近法的核心思想和該操作的具體操作方法。
關于測量透鏡焦距實驗中的焦距的不確定度,教學上只做提示性講解。測量過程中的誤差來源,除了成像清晰與否帶來的隨機誤差,這一部分可以通過多次測量來減少誤差(屬于統計誤差UA)。還有實驗裝置引起的系統誤差(屬于系統固有誤差),它們主要有物面(像面)與底座讀數標線不共面、透鏡光心與讀數標線不共面、標尺的精度問題、像差以及薄透鏡兩主平面非嚴格重合等。它們所引起的極限誤差我們可以初略地進行取值。如不共面和標尺精度問題整體誤差取UB1=1mm,而像差和透鏡非理想薄整體誤差取成像清晰范圍的一半UB2(也就是左右端部之差的一半)。這樣所有測量過程中,測量的誤差就來源于三部分:UA、UB1和UB2。至于最終待測透鏡焦距的誤差,需要具體實驗具體分析,再借助誤差傳播公式進行計算。
4 總結
利用透鏡成像公式法測量薄透鏡的焦距實驗是大學一級物理實驗的基礎光學實驗之一。在理論課教學上應讓學生掌握其基本成像原理,并適當啟發學生做一些簡單總結;在學生實驗技能訓練上,主要講授與演示操作方法及核心思想以及操作技巧,注重培養學生手眼一致,精確入微的觀察能力,適當拓展學生的獨立思考問題能力;在處理實驗數據時,應讓學生了解實驗的誤差來源,實驗數據處理的基本流程和方法。這樣將有助于實驗學生對其它物理實驗課程的理解與學習,并且對于實驗學生的創新意識和創新能力的培養起到積極的作用。
一、創新實驗教學能激發學生的學習興趣
通常學生對日常生活和自然界中觀察到的現象不能理解,而初中物理教學是啟蒙教學,他們迫切想用所學的物理知識來解釋。教師創新實驗教學可讓學生觀察到各種生動、新奇的物理現象,并能用所學知識解釋之,學生一旦對學習物理產生興趣,就能成為學習物理的最佳動力,極大地調動他們的學習積極性。因此創新實驗教學能有效地激發學生學習物理的興趣。因此,在初中物理教學中,應創新實驗教學,應努力挖掘實驗條件,充分利用實驗器材,認真做好每一個演示實驗。
物理教師首要任務就是:盡一切可能,在課堂上為學生展現出豐富多采的物理現象和活生生的物理情景。教師不僅要用好課程標準上規定的演示實驗,甚至教材上的一段話、一幅插圖、一道習題也可以將它搬上“講臺”進行演示。演示的形式不能僅僅是“教師演,學生看”,還可以是“教師導,學生演”即邊學邊實驗。例如:利用雞蛋做實驗。雞蛋很容易找到,如引導學生利用雞蛋做實驗,既可說明物理道理,又可提高學生的學習興趣。(1)做壓強的實驗。雞蛋握在手中,使勁握也難以破碎,但手拿雞蛋在碗邊輕輕一敲即破。說明:雞蛋緊握在手中時,受力面積大,壓強小;而在碗邊輕敲時,受力面積小,壓強大。可見,壓力的作用效果不僅跟壓力大小有關,還跟受力面積有關。(2)做大氣壓實驗。將浸濕酒精的棉花放在廣口瓶內,點燃棉花,并讓它燃燒一會兒,然后將一只剝殼的熟雞蛋(稍大于瓶口)置于瓶口上,熟雞蛋在瓶內、外壓強差作用下,被壓入了瓶里。(3)做物體的浮沉實驗。將一只雞蛋放入濃鹽水中,然后緩緩倒入清水稀釋、攪拌,隨著鹽水的不斷稀釋,雞蛋排開液體的體積隨著增大,由漂浮狀態慢慢變成懸浮狀態,最終沉入杯底。這說明:浸在液體中物體的上浮和下沉,決定于它所受浮力和重力的合力。
這樣每一節課都做1-3個實驗,而且這些實驗都是自己設計,所用器材都是自己動手制作的,能使課堂教學非常活躍,能使學生在實驗中感到學習物理的樂趣,并保持經久不衰的學習興趣。
二、創新實驗教學能加深學生理解所學的物理知識
物理中有許多概念和定律都是通過實驗獲得的。如光的反射定律、二力平衡條件、阿基米德原理、歐姆定律......認真做好每一個實驗能使學生親眼看到最能說明概念或規律的物理現象,學生通過觀察實驗、研究實驗,對實驗結果進行分析、概括、抽象、歸納,對得出的概念和規律就有深刻認識。因此,實驗教學不僅培養學生學習興趣,而且加深對物理知識的理解,培養研究物理的科學方法。
創新實驗教學,教師要精心設計、準備好每一個實驗。課前對實驗要反復試做,使每一個實驗都能圓滿成功。要指導學生預習實驗,弄清實驗的目的、原理、儀器的使用及實驗步驟之間的內在聯系。使每次實驗都能使學生獲得新知,加深對概念和規律的理解和鞏固。如在學習“阿基米德原理”時,學生往往錯誤地認為浮力與物質的密度和物體浸沒在液體中的深度有關,針對這些情況,在教學中分別設計,體積相同但密度不同的物體浸沒在同種液體中測浮力;同一物體在同種液體不同深度測浮力的實驗。引導學生在實驗中發現問題,總結規律,理解規律。學生對實驗中得出的結論印象特別深,理解得特別透徹,在應用其解決實際問題時就能得心應手。
三、創新實驗教學有利于培養學生的能力
當前,在初中物理教學過程中,不僅要學生學習物理知識與技能,還要體驗探究的過程,學習探究的方法,培養探索的能力,創新實驗對提高學生的能力有著重要的現實意義。
(1)老師在進行實驗時,要嚴格要求學生對實驗目的、實驗原理、實驗步驟的順序等應心中有數,胸有成竹。讓學生置身于動手、動眼、動腦的情境之中,做到實驗中有條不紊,規范操作,認真讀數,實事求是,科學分析、正確推理概括。如“觀察凸鏡成像”的實驗,學生在教師的指導下,有目的地觀察,物距變化時,像距和像的變化情況,再經過對比、分析、綜合,得出成縮小實像、放大實像和放大虛像的條件,以及弄清實像和虛像的區別。通過實驗,學生不僅正確掌握凸透鏡成像規律,而且實驗技能和分析能力也得到很好的訓練。
在學生分組實驗中,教師要加強主導,既不能統得太死,又不能放松,努力創造一個活躍、快樂、緊張、有序的良好氛圍。教師的主導作用表現在:1.加強示范操作。學生對教師的所做的示范操作的模仿是形成動作技能的最初階段,可減少實驗的盲目性。示范可采用投影、掛圖、示教板等形式。2.指導學生操作。實驗操作可采取不同的形式,如獨立操作、小組協作操作,放開式討論操作等。采取何種形式,要視實驗內容而定。在實驗中,教師要巡回指導,發現問題,及時糾正,好的及時肯定表揚,使每一個學生都掌握物理實驗的基本操作方法。3.引導學生創造性的操作。如學生通過做《測定小燈泡功率》實驗后,可布置:只有電壓表,無電流表,其它儀器自選,測定標有3.8V的小燈泡的額定功率。這個實驗的目的是,在給定條件下,讓學生自己設計實驗方案來完成實驗操作,這極有利于培養學生的創造性操作能力。
一、多媒體教學能形象地再現物理情景,引發學生思考
進入信息技術發展的時代后,網絡環境也為師生的學習提供了大量豐富的資源庫,在課堂教學中,通過更加豐富的教學方式和手段向學生展示教學內容,改變了原本平淡的課堂,使得物理課堂變得更加的豐富多彩,讓物理課堂教學“活”了起來。例如,在教學“浮力的沉浮條件及應用”這節內容時,教師首先用多媒體課件播放了一段泰坦尼克號船在海面上行駛的畫面,讓學生們去感受巨大的輪船漂浮在水面上,感嘆浮力之大。同時還利于學生思考到鋼鐵的密度大于水的密度,如何才能浮在水面上呢?接著撞上冰山后的這一段,巨大的輪船沉向了海底的畫面;這個時候,教師就可以讓學生思考這么一個問題;是什么原因導致了輪船沉入到水里的呢?讓學生帶著這個問題去思考,然后教師再順勢將要學習的內容遷移出來,為接下來的浮沉實驗做好鋪墊。
二、可以讓抽象問題具體化,幫助學生理解
教師可以結合教學內容,為學生創設一種樂學的教學情境,營造一種輕松和諧的課堂氛圍將學生的多種感官調動起來,使物理課堂教學充滿活力。傳統的物理教學模式是單純地講解形式,學生們則通常會感覺到很枯燥,時間久了,他們就會產生一種厭倦的心理,這也會導致學生們在聽課的過程中處于被動接受的狀態當中。單一、傳統式的講讀方式已經很難滿足教學的需求了。因此,教學時,就可以適當地運用多媒體課件授課,可使教學過程更加具體、生動、活潑。多媒體課件蘊含著的信息量很大,可以讓學生在有限的時間內獲取大量的信息,減少復雜信息在大腦中從形象到抽象,再抽象到形象的加工轉換過程,幫助學生快速地進入到學習當中。多媒體課件還可以將一些抽象的物理知識變得更加的形象,變虛為實,讓學生對一些物理知識有一個比較清晰的認識,這樣也能夠降低學生對相關物理知識的理解難度。例如,在教學“凸透鏡成像規律”的相關內容時,可以先讓學生進行分組做這個實驗,但是,學生們只能總結出最基本的成像規律。如果再對這個知識點做更進一步的分析、歸納和總結的話,很多學生是回想不起來的。借助于多媒體課件重新回顧這個實驗的整個過程,比如成實像的時候,物距的變化引起像距的變化及像大小的變化規律;成虛像的時候,物距的變化引起像距的變化及像大小的變化規律。實像永遠是倒立著的,虛像永遠都是正立著的,成實像的分界點,成虛像的分界點等這些知識點。結合多媒體課件進行演示,利于促使學生掌握這些內容。借助于多論多媒體課件在物理教學中的有效運用買熱木尼沙·卡地爾(新疆阿克蘇地區柯坪縣第一中學,新疆阿克蘇843600)摘要:信息技術發展的日新月異,以及生產技術的不斷更新,需要學生掌握的信息知識也日益的多了起來。但是,由于學生在校的學習時間比較有限,需要在較短的時間內掌握更多的知識,也就是說要在較短的時間里獲取大量的知識信息,按照傳統的教學方式顯然是做不到的。所以,把多媒體技術引入到物理教學當中,能夠有效地改變傳統的教學方式,優化物理課的教學過程,而且還能夠加大信息量的傳遞,激發學生的學習興趣,鍛煉學生的智力,提高物理課的教學效率。關鍵詞:初中物理;多媒體教學中圖分類號:G633.7文獻標識碼:A文章編號:1671-6035(2015)07-0240-01媒體課件教學時,教師還可以適時地引導學生挖掘知識中的一些精髓,加深學生對相關的物理知識的記憶,而且還能夠在理解知識的基礎上起到升華的作用。
三、運用多媒體模擬實驗,教學難點容易突破
物理教材中有些物理實驗,由于受到各種因素的影響或者限制(比如環境、時間或者空間等因素的影響),是沒有辦法演示給學生們看的。結合多媒體課件進行模擬實驗,則能夠很容易地創建虛擬的物理實驗室,把那些無法演示的實驗通過多媒體課件展示出來。同時,還能讓學生對沒有辦法體驗到的實驗,補充他們的感官認識,抓住所觀察對象的主要特征和變化過程,明確這些實驗的產生、變化的特點以及條件等,有助于培養學生們的思維能力,把實驗內容更加具體地呈現出來,變抽象為直觀,提高教學效率。例如在介紹“分子的組成,分子間的引力和斥力”等知識點時,學生能通過動畫模擬演示,清楚地理解具體現象的物理情景、過程和實質。
四、有利于增加教學容量
在傳統的物理課堂教學過程中,教師既要在課堂上板書,又要根據教學需要畫一些圖形,如果事先沒有準備好的話,這樣的教學既費時又費力。結合多媒體課件輔助教學,只需要將所要傳授的知識內容編制成教學的課件傳遞給學生們即可,這樣的教學既節省了板書的時間,又能增加課堂的教學容量。例如,在教學“電路圖的設計與連接”這節內容時,傳統的教學模式是,每節課都要在黑板上畫大量的電路圖,有時候還要根據教學的需要,擦好幾次黑板,比較耽誤時間,但是借助于多媒體課件進行教學后,可以借助多媒體課件中的不同色彩來表示電流的方向和路徑,學生們也能夠看得清晰,學的輕松,而且還有效地節省了課堂的教學時間,提高了課堂的教學效率。物理是一門以觀察和實驗為基礎的學科,很多物理現象或者是物理概念等都可以通過實驗進行演示。多媒體課件的合理使用則為物理實驗教學提供了方便。在使用多媒體課件時,教師要充分地利用多媒體課件直觀演示多彩的畫面、豐富的資源等,向學生傳授知識,從而激發學生對物理教學內容進行積極的思考、探尋規律以及歸納總結等,將學生的主觀能動性充分地發揮出來,為進一步培養學生科學的邏輯思維能力,以及創新實踐能力等的發展提供保障。
作者:買熱木尼沙·卡地爾 單位:新疆阿克蘇地區柯坪縣第一中學
一、教師要做好課前準備
愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師。”只有讓學生對學習有興趣,才能產生學習動機。而學習動機是直接推進學生學習的內驅力,是創新意識的基石,是培養創新能力的前提。因此,激發學生學習興趣對培養學生的創新能力具有十分重要的作用。在物理教學過程中教師應注重采用多種方法、手段來激發學生的學習興趣。首先,教師必須認真做好課前準備,防止因備課不充分而造成失誤。有位教師在教學《研究電磁鐵》時想通過電磁鐵吸引大頭針個數的多少來證明當通過電磁鐵的電流大時,電磁鐵磁性強,電流小時磁性弱。課堂上,學生瞪大眼睛卻沒有觀察到理想的實驗結果。反而,無論電流大小,都把桌上十幾個大頭針吸引上來了,使同學們的眼神由好奇變成了疑惑。顯然,這個實驗失敗原因就是沒有進行課前的認真準備。初中物理實驗確實大部分都很簡單,但不能想當然。課前試做實驗成功,課上才能理想。不然,勢必挫傷學生的學習興趣,影響他們的學習積極性。實驗如此,其他教學過程亦然。
二、改進課堂教學形式,讓學生積極參與
傳統的教學教師在課堂講得慷慨激昂、激動萬分,從頭到尾滿堂灌,根本沒有給學生實踐的機會。這樣的課表面上看起來很生動,其實效果不佳,久而久之,漸漸形成了學生依賴老師,被動接受,不能大膽質疑、不能獨立思考的學習習慣。甚至會使一部分學生感到物理課枯燥無味,對學習物理失去興趣。新課標克服了傳統課堂的弊端,更加注重學生的參與,將科學探究作為重要的教學方式之一。所謂科學探究原指科學家們研究自然界的科學規律時,所進行的科學研究活動。把科學探究引入學生的學習過程之中,把學生置于動態、開放、生動、多元的學習環境之中,可以使學生由被動接受知識向主動獲取知識轉化,從而培養學生探索科學的興趣和對物理現象的好奇心。筆者發現,采用探究式教學學生都能在課堂上積極發揮主動作用,尤其是可以讓一些平時上課不聽講、不記筆記的學生也能積極參與,甚至積極投入,就一個問題的不同觀點可以和別人爭得面紅耳赤。這說明改進教學形式是可以調動學生學習物理的積極性的。
三、通過科學探究培養學生學習興趣
有人曾總結過:對于事物的認識,聽到不如見到,見到不如一做,這說明動手的重要性。前蘇聯教育家蘇霍姆林斯基說過:“學生的聰明才智來自他們的手指頭。”他一針見血地點明了“動手”有著不可替代的作用,學生自己動手進行科學探究,培養了創新能力、探究能力,學生在探究中學到的知識,印象會十分深刻,學習會變得非常輕松、愉快、有趣。
例如,在“探究凸透鏡成像規律”這一小節中,我讓學生在實驗中找放大的實像、縮小的實像,以及放大的虛像,并記錄下物距、像距(兩組數據),總結得出成放大實像、縮小實像、放大虛像的條件。學生雖然在找像和總結規律時不是那么容易,但學生帶著好奇心去探究充滿著樂趣,當我總結時,同學們感到了成功的喜悅。學習聲現象知識時,我找了一只金屬掛衣架,將它系在一根繩的中央,把繩的兩端各繞在左右手的食指上,請另一個同學用筆桿敲擊衣架的橫桿,可以聽到衣架發出的聲音。如果用懸掛衣架的兩個手指堵住耳朵再聽聲音,發現聲音更大,有類似敲鐘的聲音,感受比從空氣中傳來的聲音更渾厚一些。從空氣傳播聲音的角度看,堵住耳朵聲音會變小,這里聲音為什么會變大呢?通過探究會有效激發學生的好奇心和求知欲,激起他們的學習興趣。
四、利用現代化的教學手段培養學生的興趣
利用具有動畫和聲像效果的多媒體教學,不僅能激發學生學習物理的興趣,還可以增強學生的記憶力。在講《磁感應線》時,我就曾利用投影把條形磁鐵的磁場清楚地展現在學生面前。學生看見那些小鐵屑慢慢變成有規律的排列后感到很新鮮,非常好奇,興趣非常之濃,連連要求我再演示一遍。隨即,我又把條形磁鐵換成蹄形磁鐵重新演示,學生們興奮不已,整堂課都收到了良好效果。
五、運用物理學史,培養并激發學生的學習興趣
一、關注教學情境的有效創設
創設合理有效的教學情境是科學課程標準中的一個亮點,它能使枯燥抽象的科學知識更貼近學生的社會生活。問題與疑問是探究式學習的起點,也是探究式學習的一個基本特征。初中物理探究式課堂教學,必須努力創設物理問題情境,讓學生在物理問題情境中不斷地發現問題、提出問題。
1.以具體的事件或問題方式創設問題情境
在教學中可以用日常生活中與所學內容有關的事實或問題來創設問題情境。例如:在學習摩擦力時,可以創設問題情境:為什么冰面上汽車容易打滑?為什么越重的箱子推動越費力?在學習壓強時,可以創設問題情境:為什么運輸重型設備的平板車要用那么多輪子?
2.以實驗的方式創設問題情境
通過實驗可以創設許多真實、生動、直觀而又富有啟發性的問題。例如:在學氣壓時,通過魔術表演——“覆杯實驗”,使學生產生問題“紙牌能托住水的原因是什么?”。
3.利用多媒體,創設問題情境
多媒體可以形象、直觀地顯示常規教育難以顯示的教學情境。例如:在學習“物態變化”時,教師用多媒體向學生展示火爐燒水時水壺上冒出白氣,茶杯上的白氣遇冷變成小水滴的細節動畫。創設出 “白氣就是水滴?”的問題。
二、關注小實驗,細致觀察
在物理教學中,教師往往側重于含有重點物理知識、重點物理規律等內容的實驗教學,而忽視課內外小實驗的教學。相信物理教師們都熟悉物理試卷中常見的一道題,該題所呈現的實驗情景如圖1所示,問題:我們看到的像是虛像還是實像?
它們看似簡單。其實,我在平時教書時,并沒有注意到這么一個小細節,也很少觀察得這么細致,學生在練習過這道題目之后就很容易根據儀器放大鏡判斷為虛像。
在今后的實驗教學中,要經常關注教材中的小實驗,參考一下《物理教參》上的一些小實驗,在課堂上多讓學生邊學邊實驗、鼓勵學生完成教材規定的課后小實驗。通過利用身邊常見物品動手實驗,解決現實物理問題,真正培養學生的觀察、分析、思維的能力。
三、展示實物模型,有利理解
物理跟生活密不可分,現在的很多初中學生,近乎脫離生活實際。教師有必要多利用身邊實物或模型做媒介,結合實際操作演示,達到讓學生掌握物理知識、理解物理規律的目的。
例如,研究平面鏡成像特點時,要求透明玻璃板的厚度盡可能的薄一些。原因是玻璃板前的物體會經較厚的玻璃板成兩個像,俗稱“重影”,造成理解上的錯誤。如圖2、圖3所示,學生可初步認識到厚玻璃板成兩個像的原因。
還要讓學生觀察平面鏡的“銀鏡”是涂在玻璃的下表面,為什么制作鏡子要選用很薄的玻璃?經過這樣多重展示,能更好地體現出物體經厚玻璃板易成兩個像的原因,也讓學生明白了實驗為什么要用薄玻璃板做平面鏡成像實驗的原因。
由此可見,在物理教學特別是實驗教學中,需要我們教師處處留心,對于實驗中出現的一些較復雜、學生理解較困難的情形,要多考慮一下學生的認知能力,借助合理恰當的手段,為學生展示生活實物或物理模型,充實學生的表象思維,化抽象為形象。
四、改進實驗設計,不斷創新
在實驗教學中,特別是一些教材規定實驗的演示實驗或學生驗證性實驗,在某些場合下,如果按部就班地完成,得到的實驗結果會和自己預想的結果有較大的差距。這就要求教師善于發現問題,設法改進實驗,不斷創新實驗。
例如,人教版物理九年級下冊《電與熱》,研究“電流通過電熱器產生的熱量的多少與哪些因素有關”的實驗中,教材實物圖采用的是將電阻圈置于盛有煤油的燒瓶,通電后通過觀察溫度計示數來判斷產生熱量的多少。我曾經采用圖4的方法進行實驗,溫度計要等很久才有差距甚至不動。經過認真分析,我認為這主要是由于電阻圈通電后所發熱量不集中所致。
為了解決這一問題,我利用長短、粗細相同的細鎳鉻合金絲和細銅絲小心地繞制了2個小線圈,把線圈豎直放置,讓線圈的直徑剛好能放入一根溫度計,每個線圈剛好能包住溫度計玻璃泡而不接觸。把線圈接入電路,重新實驗,很短時間、溫度計水銀柱就開始上升,獲得了更為直觀的現象和明顯的實驗效果。