时间:2023-09-19 18:49:14
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇初中物理虚像和实像,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
在新课标的要求下,初中物理教学要顺利达成三维教学目标,增强课堂教学的实效性与趣味性,物理教师就要大胆摒弃传统的教学方式,从创设教学情境、运用现代教学手段、增强演示实验功能、精选物理习题等各个环节入手激发学生物理思维,提升学生动手实践能力,以此全面提升学生的物理素养。
例如在讲解八年级物理第四章第二节《光的反射》一课时,我没有直接表述光的反射定律,而是以一个趣味小实验开场:找来一面镜子,把激光笔发出的光射向屏幕上的目标字(不能直接射向目标字),让学生充分体验游戏的乐趣,探寻其中的奥秘。通过反复地调整镜面的角度,最终实现游戏目标。然后,我又通过多媒体CAI向学生呈现有关水中倒影、潜水艇等的图片,让学生进一步了解成像的特点,最后与学生一起归纳和总结出光的反射定律……
整堂课下来,学生不仅感觉物理知识新鲜有趣,学得轻松愉悦,而且教师也没有了枯燥的说教,让学生在体验与思考中获取了知识,实现了寓教于乐的教学目标。
在初中物理教学中,教师既要加强双基训练,又要从情感方面不断增强学生学习的信心。物理知识来源于生活又应用于生活,因此,在课堂教学中教师可以潜移默化地将生活中的物理知识“搬”到课堂之上。
例如在讲解有关摩擦的知识时,教师就可以以自行车为例进行重点讲解。提问:自行车的外轮胎上为什么要有凹凸不平的花纹设计?自行车刹车之后,自行车为什么会停止?这些问题让学生既很“简单”又有“内涵”。
在上习题课时,教师要加强解题方法指导,增强学生物理解题思维的多样性与灵活性,力争做到举一反三,融会贯通。
例如在指导学生做选择题时,常用的解题方法有判断法、筛选法、比值法和估测法。在运用判断法时,先要弄清所给问题中包含的概念、规律的正确内容,并经过必要的分析决定选项哪些是正确的。而其中的概念辨析又是最常见的考查方式。
例:关于被实像和虚像,下列说法正确的是( )。
A. 实像可在光屏上显示出来,虚像不能。B. 虚像是人的幻觉,实像不是。C. 实像一定是由光的折射形成的,虚像一定是由光的反射形成的。D. 实像是缩小的,虚像是放大的。
解析:实像是由实际光线组成的,可以由光屏接收;虚像是由实际光线的反向延长线组成的,不能接收。由此可以确定答案是A。
【关键词】初中物理 凸透镜 成像规律 课堂探究
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)06-0182-02
一、通过分析小孔成像,初步建立实像的概念
在我们的物理教材《光的传播》一节后有这样一道关于小孔成像的习题:在空的易拉罐的底部中央,用钉子敲个小孔,罩上一层塑料薄膜,这样就制作成了一个针孔照相机。利用它观察窗外的景物,你看见了什么?记下所成像的特点,并试着加以解释。针对这道习题,教师可以将学生进行分组,让学生按小组在课下制作好实验装置,并制造的针孔照相机观察窗外的景物,记录下看到的景物的像的特点。在课上,学生要汇报课下实验情况,并展示实验的结果,通过观察不难发现,观看窗外的景物时,学生只能看到倒立、缩小的实像。然后教师要根据学生实验情况适当拓展题目,用点燃的蜡烛代替景物,调整烛焰到小孔之间的距离,让学生观察成像的特点变化,最终总结出像距和物距与成像特点之间的关系,给学生在脑海中初步建立一个实像的概念,为讨论分析凸透镜成像规律打下基础。
二、重视平面镜成像,初步建立虚像概念
平面镜成像知识虽然比较简单,但教师要充分重视平面镜成像教学。因为平面镜成像使学生第一次接触了虚像的概念,只有打好基础才能更好地更深入地学习凸透镜成像规律。有了平面镜成像的知识基础,在进行凸透镜成像规律教学时,教师可以将平面镜成像与凸透镜成像进行对比讲解,让学生了解两者的区别,从而使学生所学的知识形成一个完整知识结构。无论是小孔成像还是平面镜成像都是研究凸透镜成像的基础,做好这些知识储备,才能更好地学习凸透镜成像。
三、精心设计凸透镜成像课程教案
在设计凸透镜成像的教案时,首先要选对教学方法,物理规律的教学比较适合用探究式的教学方式,但如何让学生顺利地探究出凸透镜成像的规律,还需要教师全面考虑各个概念的前后联系,精心进行教学设计。选好教学方法后,教师还要考虑课堂实验要采用什么实验器材;如何创设情境,引导学生提出问题;需要观察到哪些现象;记录哪些实验的数据;怎样引导学生讨论分析数据得出结论等教学会遇到问题。本节课中,讨论分析数据是的重点和难点,直接让学生自己进行分析,学生很难得出正确的结论,教师要引导学生对实验数据进行分析总结,以便得出正确的凸透镜成像的规律。
四、深入分析凸透镜成像的规律
在课堂教学中,教师可以通过画光路图,给学生展示凸透镜成像的连续变化规律,学会画不同物距的凸透镜成像的光路图,可以使学生对凸透镜成像的规律掌握的更加牢固。在总结成虚像还是实像时,要让学生自己观察物距连续变化时,像和像距的变化规律,并找出一倍焦距和两倍焦距这两个特殊位置,分析这两个位置的特殊意义。
凸透镜的成像可以从正立或倒立、缩小或放大、虚像或实像三个方面来描述,这些就是凸透镜成像性质,教师要引导学生根据成像的虚实、像距和物距的关系、像距大小和像大小之间的关系、物距与像大小之间的关系等,引导学生从凸透镜成像的过程出发,总结归纳凸透镜成像的性质和规律,并灵活地运用它们解决具体问题,以便更好地掌握凸透镜成像知识。
将凸透镜成像与小孔成像、平面镜成像比较可以找出它们的异同点。凸透镜成像是光经过折射形成的像,可以分为以下几类:小于一倍焦距时,成正立放大的虚像;等于一倍焦距时,成平行光不成像;大于一倍焦距小于二倍焦距时,成倒立放大实像;等于二倍焦距时,成倒立等大实像;大于二倍焦距时,成倒立缩小实像。小孔成像证明的是光沿直线传播,成的是倒立的实像。而平面镜成像的特点是像与物大小相等,像到镜面的距离与物到镜面的距离相等。所以只有凸透镜所成的像为实像时,与小孔成像现象相同。
五、认真解答课堂上学生遇到的问题
凸透镜成像一课中涉及到的实验探究,并且是教学中的难点,在课堂教学中学生难免会遇到这样那样的问题,如:学生在做凸透镜成像的实验时,很可能会遇到像不能呈现在光屏上,或不能在光凭中央等问题。此时,教师就要耐心教给学生调节的方法,并强调实验前调节的重要性。在操作技巧方面,教师要给学生做好正确、标准的示范,引导学生正确实验。在探究思考时,要鼓励学生讨论分析实验数据,独立思考,得出结论。
六、适当应用多媒体进行辅助教学
在课堂教学中,为了便于总结凸透镜成像的规律,教师可以适当利用多媒体进行辅助教学,通过课件演示凸透镜成像的过程。用鼠标拖动光源,随着光源移动让学生观察凸透镜成像的大小、正倒,还有像距、物距发生的变化,多媒体呈现的动态效果一目了然,可以给学生留下深刻的印象。学生可以将自己的实验结果和演示效果进行对比,并讨论分析出凸透镜成像的规律。
七、及时做好课堂反馈
在课堂上教师要给学生留出一定时间,让学生进行课本知识的巩固并进行问题反馈。教师可以将学生分组,让学生以小组为单位互相进行提问测试,并统计测试结果,使学生能够及时了解自己的学习情况。教师通过反馈信息也可以及时了解授课效果的好坏,并针对集中存在的问题进行必要的巩固和矫正。
总之,对于整个光学部分的教学,教师要注重教学策略,总揽全局,强调把握基本概念和性质,并找准性质、规律之间的联系。让学生集中精力完成实验、分析数据、总结规律,保证每一个学生都能真正掌握凸透镜成像的规律。
参考文献:
[1]宋尚雪. 探究凸透镜成像规律及其应用 2011年11期
[2]刘连印. 谈凸透镜成像规律的教学 2012年04期
[3]张东华.浅谈“探究凸透镜成像规律”的教学处理 2012年01期
凸透镜成像规律表
物 距
(u) 像的性质 像 距
(v) 应 用
大小 正倒 虚实 像、物位置
无穷远 一 点 异侧 v=f 测透镜焦距(f=v)
u>2f 缩小 倒立 实像 异侧 f<v<2f 照相机或眼睛
u=2f 等大 倒立 实像 异侧 V=2f 测焦距(f=v/2、f=u/2)
f<u<2f 放大 倒立 实像 异侧 v>2f 投影仪、幻灯机
u=f 不成像 无穷远 平行光源或测焦距(f=u)
u<f 放大 正立 虚像 同侧 v>u 放大镜
由规律表可看出凸透镜成像牵涉到的概念多、成像特点变化多,很不容易记忆。兴趣在初中学生中的学习生活有着很大饿帮助,他可以帮助学生激发内在学习的动力,物理老师在物理教学过程中也可以通过对各种工具的使用来激发学生在物理学习过程中的兴趣。其中口诀可以说是一个十分好用的工具,他可以帮助学生在记忆的过程中,充满了乐趣,同时还可以帮助学生进行长久的记忆,提高学习的效率。为此,我根据实验事实,把“凸透镜成像规律”总结成了四句简明、易记、实用的口诀:“一倍焦距定虚实,二倍焦距定大小;物走远像变小,像如影子跟着跑。”
“一倍焦距定虚实”是说物体放在凸透镜的焦点处,不能成像;当物距小于焦距(uf)时成实像,即焦点是凸透镜成虚像或实像的分界点。
“二倍焦距定大小”是说物距大于一倍焦距而小于二倍焦距(f
“物走远像变小”,即成实像时,物距变大像变小。
“像如影子跟着跑”,即物体向哪个方向运动,像就向哪个方向移动。
应用上面四句口诀,就可以方便地根据物体或像移动的方向与凸透镜位置,确定物距、像距的大小,从而确定像的大小,解决有关问题了。
例1:在物体由远处沿凸透镜的主光轴向焦点移近的过程中,像到凸透镜的距离与实像大小的变化情况是:
A、像到透镜的距离逐渐增大,像逐渐变大
B、像到透镜的距离逐渐增大,像逐渐变小
C、像到透镜的距离逐渐减小,像逐渐变大
D、像到透镜的距离逐渐减小,像逐渐变小
分析:物体由远处沿凸透镜的主轴向焦点移近,由于“像如影子跟着跑”,所以像将沿物体移动的方向移动,即像离透镜的距离越来越远,也就是说像距越来越大,又因为“物走远像变小”,那么,像也就逐渐变大。所以,应选择答案A。
例2:某同学拍毕业合影后,想拍一张单身像。摄影师应采取的方法是:
A.使照相机靠近同学,同时镜头往后缩,离胶片近些
B.使照相机靠近同学,同时镜头往前伸,离胶片远些
C.使照相机远离同学,同时镜头往后缩,离胶片近些
【关键词】实验探究变难为易易于操作省时
沪科版八年级物理第四章第二节(光的反射),第二课时的教学内容是实验探究“平面镜成像”(P58),在这一课的教学学习过程中,都是通过实验探究总结出平面镜成像的特点,算是达到了教学的目的和要求。但是,我们想过没有,我们要培养学生的观察能力,通过观察发现问题及分析问题解决问题的能力,在条件允许的情况下或者没有条件也要尽量创造条件,让学生自主进行实验探究,主动获取知识。而学生的实验探究活动,我们尽量做到变难为易,让学生有宽松时间,让学生做起来得心应手,让学生在成功中获得喜悦。现在就本节教学内容的一点看法和实验改进意见与同行们商榷。
一、虚实像的探讨
在本节教材中有一个“加油站,物理学中把能呈现在光屏上的像称为实像;不能在光屏上呈现,只能用眼睛直接看到的像称为虚像。”本人认为“加油站”的目的是让学生了解实像与虚像的区别。但其中“只能用眼睛直接看到的像称为虚像”这种说法有不对之处。因为虚像不是实际光线会聚而成,直接用眼睛看是看不到的。比如:在该实验中成的虚像要透过玻璃才能看到,不透过玻璃看不到。再如物体在凸透镜的一倍焦距内成正立放大的虚像,也要透过凸透镜才能看到,不透过凸透镜是看不到的。我们把玻璃和凸透镜都看作是光学元件,说明虚像只能通过光学元件才能看到。
关于实像和虚像的区别,应该从两个方面:
1、理论法:实像是实际光线会聚而成,虚像是实际光线的反向延长线会聚而成。(要求老师掌握,便于执教过程中在解决一些疑难问题时不犯知识性的错误)。
2、实验法:实像可以呈现在光屏上,肉眼能直接观察,虚像不能呈现在光屏上,肉眼不能直接观察,只有通过光学元件才能观察到。
二、实验改进意见
无论在课改前,还是课改后,“研究平面镜成像的特点”这一实验的设计和操作步骤都完全一样。
器材:两支完全一样的蜡烛,一块玻璃板,玻璃板支架,一张纸,一个光屏,一把直尺和火柴。
操作步骤:
(a)将玻璃板垂直架在纸上,在玻璃板上一个侧面立一支点燃的蜡烛,透过玻璃板观察其另一侧面后的蜡烛的像。
(b)将光屏放到像的位置,不透过玻璃板,直接观察光屏上有无像;
(c)将相同的未点燃的蜡烛放在像的位置,观察像与蜡烛的大小关系。
(d)用直尺量出蜡烛和像到玻璃板的距离。
分析:由(a)、(b)步骤总结:平面镜成像为正立虚像没有疑问。
由(c)步骤总结,像与物的大小相同,没有疑问。
但是由(d)步骤来确定像与物的位置关系时,我的认为是意图较好,但不适合课堂,因为把蜡烛和玻璃竖立在纸面上拿上拿下,又加上蜡烛不易立稳,还要在纸面上作记号,连线,再用刻度尺来测量距离等就相当费时。所以,无论是学生分组探究还是教师演示,往往是一次实验就草率了事,总结出“像和物的连线与镜面垂直,像和物到镜面的距离相等”。这样的结论,难道你不担心,学生会怀疑是偶然性吗?如果是教师演示的话,我怕学生还会怀疑,这是一种特殊,是老师的有意设置。
为了避免学生的怀疑,我上这节实验探究课时,就不用纸和刻度尺,改用了光具座(光具座上有刻度标尺),其他器材与教材相同。
课前准备:每组一个固定玻璃的木方,通过木方能将玻璃竖立固定在光具座的支柱上(玻璃可以水平转动),每组二个内径与支柱和蜡烛直径相同的塑料管,能将支柱与蜡烛连接,且竖立固定于光具座上。
实验步骤:与教材上的(a)(b)(c)(d)四步骤一样,但对比起来,优点略有显现:①不用在桌面上垫纸,不会担心蜡烛立不稳,不作记号,不连线,不用刻尺测量距离(在光具座刻度标尺上直接读数,既省时又准确),更不用把蜡烛拿上拿下。②在整个探究过程中,只需在光具座上移动两支蜡烛,就可重复多次实验,不就避免了一个担心,“学生怀疑是偶然性,特殊性吗?”③对于具有发展潜能的学生,我们将光具座左右适当偏倒,学生会看到物体怎么变,像就怎么变,始终是关于平面镜对称。还可将玻璃水平旋转,使燃烧的蜡烛不在玻璃正前方,在不同的角度同样可观察到蜡烛的成像。为什么不在玻璃正前方也能成像?又为什么在一边看得到,在另一边却看不到呢?让同学们去思考吧!如果要对这两个问题进行分析,就能顺理成章的总结出平面镜成像是由于光的反射而形成的。
通过课堂实践,“探究平面镜成像”实验改进后,不但学生确信我们通过实验探究得到的规律是普存在的规律,而且还能做到分层次教学,使不同的学生实验探究过程中都有收获,比如:差生能报告观察到的实验现象;中等成绩的学生基本能总结出“平面镜成像”的规律;优秀学生能做一些超越教材要求探究(如:没有在平面镜正前方的物体能成像吗?)。我认为要增强实验教学的效果,我们一线教师引导学生用身边的物品做实验材料,精心设计实验,使实验的可操作更强一些,多让学生自主探究。
总之,教学实验的设计要求是简单、直观且能说明问题,更重要的是实验探究过程也要体现分层次教学,要绝大多数学生能获得最基本的知识,但知识的获取“上不封顶”,所以又要能够挖掘优秀学生的潜能。
参考文献
[1]刘玉中.《平面镜成像》教学设计[OL].互联网-人民教育出版社网-初中物理
[2]王婧.八年级几种物理教材科学方法分析比较[D].云南师范大学
[3]凸透镜成像规律[OL].互联网—百度百科
[4]在“研究平面镜成像特点”时,某同学利用一块玻璃板代替平面镜[OL].互联网
一、学生通过课前实验,有效提高自主学习能力
自主学习是近年来学习领域讨论得最为广泛的话题之一,也是素质教育本质的体现。然而,学生在自学过程中常会遇到一些疑难问题,对某些新的物理概念似懂非懂,对某些物理规律将信将疑,一旦想不通就会产生畏难情绪,影响自学效果。课外小实验可以起到“引导”、“解惑”的推动作用,让学生在自主探索、思考中消除对知识的模糊认识,帮助学生认识和理解物理知识,更好地增强听课效果。
例如在教学“探究凸透镜成像的规律”内容时,教师可以先安排学生做凸透镜成像实验。通过实验,让学生了解凸透镜不仅可以成倒立缩小的实像,还可以成倒立放大的实像和成正立放大的虚像。这个课前实验可增加学生的感性知识,使其理解物距、像距的概念。教师还可以通过画图,让学生探究同一个凸透镜成各种像的条件。如图1所示,凸透镜成倒立缩小的实像;图2所示,凸透镜成倒立放大的实像;图3所示,凸透镜成正立放大的虚像。
教师可以继续让学生思考如下问题:(1)两条光线的折射光线相交则凸透镜成实像,两条折射光线的反向延长线相交则凸透镜成虚像。请思考,有没有凸透镜不成像的情况?如果有不成像的情况,分析其位置所在。(2)图1和图2所示分别是凸透镜成倒立缩小的实像和倒立放大的实像,请思考,有没有成等大实像的情况?如果有,分析其位置所在。
二、学生通过课后实验,及时巩固和加深对概念的理解
课外实验与课堂教学是密切联系的,课外实验作为课堂演示实验和分组实验的补充与延伸,可以大大丰富感性认识,弥补课堂教学的不足,让学生在课外自己设计、自己动手、自己总结中,深化与活化在课堂上掌握的物理知识。尤其对于课堂教学中的重难点,如果实验能在课外取得成功,就能帮助学生有效突破在学习过程中遇到的重难点,加深对概念的理解。
例如教师在讲解完“光的直线传播”之后,要求学生课外做利用小孔成像原理制作针孔照相机的小实验。通过学生自己动手做实验,得出实验结果,教师可再结合生活中的一些现象,如利用太阳光经过茂密的树叶会在地上形成光斑等例子分析,让学生更好地理解光的直线传播规律和小孔成像的原理,还有小孔所成像的特点等。类似的方法在其他章节也可以运用,如在讲解“气体的压强”之后,教师可以要求学生做小实验“纸片托杯”,巩固学生对大气存在压强的知识点的认识。又比如在讲解“变阻器”之后,教师可以要求学生做“自制滑动变阻器来控制小灯泡的亮度”的小实验,加深学生对课本知识的理解和巩固。
三、学生通过课外实验能加强创新思维训练
由于课堂教学的时间、进度等限制,使得课堂实验教学过于中规中矩,学生的创新能力得不到发展和提高。课外小实验因其小型、灵活、生动、多样等特点,可以让学生不受大纲、教材的限制,通过课外实验接受新的信息,活跃思维。因此,教师可以设计一些开放性实验题让学生进行设计,并在课外完成。通过课外小实验或观察性实验,可以培养学生的观察、动手、动脑能力,也能更好地锻炼学生的观察力、想象力和创造力。
教学程序
一、以照相、看电影引入新课,激发学生学习兴趣,并体现“从生活走向物理”的教学过程;
二、凸透镜的三种应用和各自的成像特点均让学生从观察和实践中得出,让学生体验物理知识产生的过程,并培养学生的观察能力;
三、通过自制模拟相机、水滴放大镜,培养学生的动手能力,获得成功的愉悦;
四、选用安培事迹的投影片既能调节课堂气氛,又让学生领略科学家刻苦钻研的忘我精神;
五、课堂小节先让学生归纳概括,有利于培养学生的归纳总结能力,也有利于知识的掌握;
六、课后实践与思考是课堂教学的延展,旨在引导学生进行基本的科学探究和实践,并在实践中提出问题。
教学目标
一、知识和技能
了解透镜在日常生活中的应用。
二、过程和方法
1.经历制作模型照相机的过程,了解照相机的成像原理。
2.通过观看投影片,了解投影仪的成像原理。
3.能简单描述凸透镜成实像和虚像的主要特征。
三、情感、态度、价值观
1.通过模拟相机的制作和使用,获得成功的愉悦。
2.通过自制水滴放大镜,初步感受等效原理的应用。
3.培养对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的情感。
4.初步建立将科学技术应用于实际的意识。
教学准备
一、教师演示器材:真实照相机、模拟照相机、投影仪、投影片(同有照相机原理简图的投影片一张,“安培和移动黑板”的故事投影片一套)、放大镜。
二、学生制作器材:制作模拟照相机的材料(两个直径相近、长约15cm的圆纸筒,焦距为7.5cm的凸透镜、半透明塑料薄膜、胶带纸)、玻璃片、水。
教学过程
一、复习
1.怎样区分虚像和实像?(让学生先回答后再讲述,着重强调成虚像时进入眼睛的光线并非来自于像点)。
2.我们在透镜一节中学习了透镜可分为凸透镜和凹透镜,什么是凸透镜?凸透镜对光线有什么作用?(边缘薄中间厚的透镜;会聚作用)。
二、新课教学
引言:同学们喜不喜欢照相和看电影?喜欢,那么知不知道照相机和电影放映机的原理呢?这就是我们这一节课要学习的知识。板书课题:生活中的透镜。
(一)照相机
出示真实照相机,让学生仔细观察照相机镜头的形状,使他们对照相机镜头有直观的印象,指出它的作用相当于一个凸透镜。
播放画有照相机原理简图的投影片,对照投影讲解:来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶卷上,形成一个缩小的像。胶卷上涂着一层对光敏感的物质,它在曝光后发生化学变化,物体的像就被记录在胶卷上,经过显影、定影后成为底片,再用底片洗印就可以得到相片。
(二)想想做做
让学生动手制作模拟照相机。
出示做好的模拟照相机,讲解制作方法:在直径较大的圆纸筒一端固定一个凸透镜,在直径较小的图纸筒一端固定半透明塑料薄膜,再把小纸筒有屏幕的一端套入大纸筒内。
让学生两人一组动手制作,两人分工协作,共同完成,教师巡回指导。
制作完成后,让学生把模拟照相机对着室外,并前后拉动直径较小的纸筒,直到在半透明薄膜上看到室外景物清晰的像,观察所成的像,回答:
1.像是缩小还是放大?
2.像是正立还是倒立?
3.像是虚像还是实像?
1.和2.比较直观,对于3.可以让学生根据进入眼中的光线是否来自像点进行判断。
(三)投影仪
让学生观察投影仪,着重观察镜头,简单介绍其构造。
演示:从“安培和移动黑板”故事投影片中拿出一张让学生看投影片上人物的大小程度,再把投影片放到投影仪上,放置时让投影片上的人脚朝黑板,头向学生,请一位同学到投影仪前证实。然后移开反光镜,使光线直接射到天花板上,调节镜头,直到天花板上成清晰的像,让学生观察并回答:
1.像是放大还是缩小(和投影片上的人物相比);
2.像是正立还是倒立(以像上人物头脚朝向和投影片上人物头脚朝向比较得出)。
3.像是虚像还是实像。
问题回答,讲解后,重新装好反光镜,把图案反射到墙壁上,让学生了解反光镜的作用。并把“安培和移动黑板”故事的五张投影片逐一放完,简介安培事迹。补充:我们要学习科学家们钻研科学的忘我精神,但不能学习在大街上思考问题,被车撞到可就麻烦了(玩笑)。
简介幻灯机、电影放映机基本成像原理和投影仪是一样的。
(四)放大镜
让学生用凸透镜看书上的字,说出看到的情况:
1.字是放大还是缩小?
2.字是正立还是倒立?
教师讲解:放大镜是凸透镜,能使物体成放大的像,但这个像与投影仪所成的像是不同的,它是正立的虚像,并且像与物体在同一侧。
提问:能否利用其他物品来替代玻璃凸透镜制成放大镜?
结合学生的回答简介水滴放大镜、水瓶放大镜、冰透镜,并让学生做成水滴放大镜看书本上的字。
(五)动手动脑学物理
1.和2.让学生课后完成,并书面记录结果。
(六)课堂教学小结与延展
1.先让学生归纳本节知识树,教师再板书归纳。
照相机成倒立缩小实像
生活中凸透镜的应用投影仪成倒立放大实像
放大镜成正立放大虚像
2.课后实践与思考
①用自制的模拟相机替同学“拍照”,并探索:要使所成的像更大一些,可采取什么措施?
③请你利用凸透镜制成一种有用的装置,说明制作方法和用途。
③用分离原理将投影仪分离成两个可单独使用的仪器。
关键词:多元化教学;初中物理;高效课堂
新课程改革对初中的教材都作了较大调整,而初中物理也由原来的枯燥乏味变成了贴近现实生活的基础学科,在教材、内容、结构等各方面都作了适当的调整。对于这种变革,教师不能再套用原来的教学方式了,需要新的教学模式适应教材改革,适应当今社会的需要,更需要多考虑学生的主观意识,多从他们的角度安排课堂,这样多样化的教学课堂就很值得提倡。
一、兴趣教学
有趣的课前引入,即上课之前教师需要在有所铺垫之后引入当堂所要讲的内容,这样会很好地勾起学生学习的兴趣和热情,学生会集中注意力听课,提高课堂效率。例如,讲到惯性那节课的时候,教师可以问大家坐车司机急刹车时,车上的人会怎么样,为什么会这样;还可以利用多媒体播放刹车时乘客的前倾状态,好多人都站不稳。这是为什么呢?让学生主动思考,可能他们没有答案,教师就可以告诉他们,学完了惯性大家就知道其中的奥秘了。采用多样化的课前引导,提出问题、制造悬念、观察现象等,都可以引入课堂,将学生的兴趣调动起来,使课堂效率更加高效。
二、探究式教学
多数的中学生动手操作能力很强,对于一些趣味性的实验都会动手操作,教师要抓住学生的这个特点并充分利用,让学生在无形中体会探究式教学法,培养学生的探究精神和解决实际生活问题的能力。例如,在讲授定滑轮这种简单器械的时候,教师可以让学生自己动手制作一些小型的搬运器械;或者只是简单的举例在生活中一个人只依靠树和绳子就能将陷入泥潭的小车拉出来的事例;也可以让学生实际感受一下用绳子拉车子;让他们自己探究为什么用一个小的支点就可以搬运很重的物体,体会物理在实际生活中所起的巨大作用;合理地利用所学到的物理知识能完成很多工作,可以让他们课下自己探究飞机、坦克之类的大型工具是什么物理知识发挥重大作用的。这样的探究性课程是很有必要提倡的,教师可以将所学到的知识用于课堂,尽可能地多帮助学生进行探究,可以帮助他们搜集一些资料,提供一些意见等,让学生将探究精神运用到发明创造上,给学生更多的思考探究空间,以便他们更好地发展。
物理的发展是建立在实验基础之上的。物理课程应改变过分强调知识传承的倾向,培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。所以,在教学过程中,教师要充分发挥物理实验的作用,让学生在自主学习的过程中,实现高效的物理课堂效率。例如,在学习《探究串并联电路中的电流》时,我让学生以小组的形式利用小灯泡、电流表、电池、开关、导线等实验仪器根据教材中的电路图连接实物图,并让学生记录下电流表的示数,然后找出串联电路中电流的关系是I=I1=I2,并联电路中电流的关系是:I=I1+I2;让学生自主进行实验,既可以锻炼学生的动手能力,又可以加深学生的印象,提高学生的学习效率。
三、比较法教学
比较法教学是中学教师常用的一种教学方法,将比较法运用到物理教学课堂,就是将一些物理现象和概念进行分类整理,找到其中的不同之处和相同之处,启发学生利用辩证思想来看待问题,找出问题的本质特征,掌握物质变化的客观规律,加深对知识的融会贯通。例如,在学习有用功和无用功的时候,教师引导学生比较分析有用功与无用功的不同,启发学生联想,在实际生活中哪些是无用功和有用功。这种比较式的学习法,会让学生加深印象,开拓思维,增加见识,学会知识迁移,深化学到的知识点,巩固知识,达到一个良性的循环过程,给教师的教学带来极大便利。
四、开放性教学
受应试教育的影响,大部分教师还是以学生的升学为目标进行教学,导致学生只能局限于教师的教学方法中,不能突破思维定式。一些学生只能依靠教师的教学思路进行解题,教师没有改变试题模式,让学生的创新能力、思维能力得不到培养和提高。所以,在教学过程中,教师要有意识地鼓励学生开拓创新,让学生的思维活起来,调动学生的学习积极性,使学生的个性也得到全面的发展。
例如,将一物体沿凸透镜的主光轴,从贴着凸透镜的位置开始,逐渐远离凸透镜的过程中( )
A.像先变大,后逐渐变小
B.像先变小,后逐渐增大
C.像逐渐变小
D.像先是虚像,后是实像
分析:当物体距凸透镜的距离在焦距以内时,为放大镜。所成的像是正立放大的虚像。物距越大像越大,所以物体远离透镜时像逐渐变大。当物体距凸透镜的距离在焦距和2倍焦距之间时,成倒立放大的实像(幻灯机),物距增大时,像逐渐减小。当物体距透镜的距离在2倍焦距以外时,成倒立缩小的实像(照相机),物距越大像越小。所以像先变大,后逐渐变小;先是虚像,后是实像。
答案:A、D
关键词 实验技能 透镜焦距 虚物和虚像 误差传播
中图分类号:G424 文献标识码:A
利用成像公式法测量薄透镜的焦距实验是大学一级物理实验的基础光学实验之一。本文将对该实验理论课教学、学生实验技能训练以及数据处理过程中存在的若干问题进行简单的分析与探讨。
1 实验基本原理
薄透镜成像原理可以用高斯公式来描述: = + 其中W为物距,V为像距,f为透镜的焦距。W,V,f均从透镜的光心O量起。对凸透镜f为正值;对凹透镜f为负值。实物W为正,虚物为负;实像V为正,虚像为负。在初中和高中关于透镜成像定性结论的基础之上,实验学生对这个公式普遍容易理解。但是大部分学生对于虚物和虚像的概念比较模糊。实验教师在理论课讲解部分应对该部分做重点讲授。对于多个透镜联合成像,单个透镜所成的实像/虚像是可能成为其它透镜的虚物/实物的。最简单的举例就是在测量凹透镜的焦距的物距像距法实验中,先经过凸透镜所成的实像会作为凹透镜成像的虚物。这对于理解多个透镜联合成像原理是非常重要的。同时应启发性的让学生总结,当W和V同号时,在透镜的异侧;异号时,在透镜的同侧。
对于凸透镜焦距的测定实验上可以采用物距像距法、自准法和共轭法等;而对凹透镜焦距的测定可以采用物距像距法、自准法和视差法等。由于凹透镜焦距f为负值,所以实验上必须采取实验方案以提供虚物,一般要借助其它的光学器件,如凸透镜、平面镜等。
由于实验课程要求学生在规定时限内完成,实验过程中教师可以根据实际情况,要求学生选取部分实验方法来测定透镜焦距。理论教学时,实验教师只需要对实验学生就几种最常见的实验方法做简要说明,让学生理解这几种实验方法的核心思想。所谓物距像距法指通过透镜成像原理,实验上分别测量待测透镜成像时的物距W和像距值V,带入高斯公式即可算出待测透镜的焦距。计算时要注意物距和像距的符号;自准法指的是通过调节待测透镜位置,使经过透镜后的出射光线成为平行光,这样V = ,从而待测的焦距f =W。实验过程中将平面镜放置在透镜的后方,使出射的平行光反射回来经过待测透镜,这样由光路的对称性,实验时在物屏上会观察到一个等大倒立(相对于实物)的实像;而凸透镜的共轭法实验是指,当物屏和像屏固定时,即W+V=D,D为定值且D>4f,凸透镜在物屏和像屏之间移动,能观察到两次成清晰实像。两次成像过程中成放大像与缩小像时所对应的物距像距是共轭关系,实验过程中只需要测量到两次成像时透镜的位置变化即d=|W-V|,即能算出凸透镜的焦距f。
2 实验基本操作
理论课讲授光路图时,考虑的都是光学器件中心共轴共面的情况,所以开始实验前,光具座上的所有光学元件必须调节至共轴。即各透镜的光轴重合并平行于导轨,物的中心部位位于光轴上,物面、像面垂直于光轴。为了便于实验观察,应尽量使光源靠近物屏,这样可以增强入射光强,便于观察实验现象。共轴的调节一般分为初调和细调。初调可以直接用人眼观察,作为初略的判断,对各光学器件做适当的调节;细调可以利用透镜的成像规律做细致的调整。例如共轭法测凸透镜焦距实验。在该实验中固定物屏和像屏后,在光具座上来回移动凸透镜的位置,将会有两次成像,分别为放大像和缩小像。由于经常光轴中心的光线不会发生弯曲。所以我们只要适当调整透镜,当大小像中心重合时即表示该系统共轴了。实验实际操作时,不一定要求学生调节至大小像完全重合,但是必须要求大小像几乎完全等高(如相差不超过3mm)。对于多个光学器件,如测定凹透镜焦距实验,应从左到右逐个调节光学仪器,使整个光学系统共轴。此部分实验仪器调节部分,比较花费时间,教师演示时应该详细讲解操作过程和技巧。
3 实验误差
实验过程中为克制像差的影响,采用近轴单色光源。常见的像差有色差、球差、慧差、像散弯曲和畸变等,不同情况下它们所表现的程度不一样。实验过程中选用口径为H的光阑满足近轴光线成像条件,相对口径H/f越小,像差越小,景深越大,也就是成像清晰的范围越大。因而实验测量中,用多大口径的光阑,要视具体的情况选择。实验教师讲授景深的概念的时候,建议对实验学生做操作演示,以便学生对该概念有比较直观的印象。
为了准确得到成像最清晰的位置,实验上一般用左右逼近法,即分别由从左到右和从右到左移动相关的透镜或像屏,逼近成像清晰区的左端和右端,读取两端部的值,然后再取平均值为成像清晰的准确位置。左右逼近法应作为实验操作重点讲授部分。当从左至右或从右至左移动透镜或像屏时,在像屏上会先后观察到光斑、模糊像、清晰像。实验操作时当从左到右移动时,模糊像会先看到重影的现象,主要是因为实际光线在透镜不同地方发生折射后聚焦差异引起的,当重影现象刚好消失时,实验上只能看到单一的像。学生可以很容易的读取此时成像清晰区域的左端部值;然而采用从右至左操作时,模糊像却始终只有一个单一像,只是单一像亮度比较差。这是因为从左至右移动时在靠近成像清晰区,经过透镜各点折射光线所成像时会聚的,然而从右至左操作时,这些像却是发散的。实验操作时只能依靠大致的经验对于成像区域的右端部进行估计。可行性做法是,当从右至左操作时,观察像的亮度与在从左至右所找到的上端位置所成像的亮度一致时,读取此时位置作为成像清晰区的右端部值。学生在实际操作时,比较难以把握成像清晰区的右端部。故教师演示时,应重点强调左右逼近法的核心思想和该操作的具体操作方法。
关于测量透镜焦距实验中的焦距的不确定度,教学上只做提示性讲解。测量过程中的误差来源,除了成像清晰与否带来的随机误差,这一部分可以通过多次测量来减少误差(属于统计误差UA)。还有实验装置引起的系统误差(属于系统固有误差),它们主要有物面(像面)与底座读数标线不共面、透镜光心与读数标线不共面、标尺的精度问题、像差以及薄透镜两主平面非严格重合等。它们所引起的极限误差我们可以初略地进行取值。如不共面和标尺精度问题整体误差取UB1=1mm,而像差和透镜非理想薄整体误差取成像清晰范围的一半UB2(也就是左右端部之差的一半)。这样所有测量过程中,测量的误差就来源于三部分:UA、UB1和UB2。至于最终待测透镜焦距的误差,需要具体实验具体分析,再借助误差传播公式进行计算。
4 总结
利用透镜成像公式法测量薄透镜的焦距实验是大学一级物理实验的基础光学实验之一。在理论课教学上应让学生掌握其基本成像原理,并适当启发学生做一些简单总结;在学生实验技能训练上,主要讲授与演示操作方法及核心思想以及操作技巧,注重培养学生手眼一致,精确入微的观察能力,适当拓展学生的独立思考问题能力;在处理实验数据时,应让学生了解实验的误差来源,实验数据处理的基本流程和方法。这样将有助于实验学生对其它物理实验课程的理解与学习,并且对于实验学生的创新意识和创新能力的培养起到积极的作用。
一、创新实验教学能激发学生的学习兴趣
通常学生对日常生活和自然界中观察到的现象不能理解,而初中物理教学是启蒙教学,他们迫切想用所学的物理知识来解释。教师创新实验教学可让学生观察到各种生动、新奇的物理现象,并能用所学知识解释之,学生一旦对学习物理产生兴趣,就能成为学习物理的最佳动力,极大地调动他们的学习积极性。因此创新实验教学能有效地激发学生学习物理的兴趣。因此,在初中物理教学中,应创新实验教学,应努力挖掘实验条件,充分利用实验器材,认真做好每一个演示实验。
物理教师首要任务就是:尽一切可能,在课堂上为学生展现出丰富多采的物理现象和活生生的物理情景。教师不仅要用好课程标准上规定的演示实验,甚至教材上的一段话、一幅插图、一道习题也可以将它搬上“讲台”进行演示。演示的形式不能仅仅是“教师演,学生看”,还可以是“教师导,学生演”即边学边实验。例如:利用鸡蛋做实验。鸡蛋很容易找到,如引导学生利用鸡蛋做实验,既可说明物理道理,又可提高学生的学习兴趣。(1)做压强的实验。鸡蛋握在手中,使劲握也难以破碎,但手拿鸡蛋在碗边轻轻一敲即破。说明:鸡蛋紧握在手中时,受力面积大,压强小;而在碗边轻敲时,受力面积小,压强大。可见,压力的作用效果不仅跟压力大小有关,还跟受力面积有关。(2)做大气压实验。将浸湿酒精的棉花放在广口瓶内,点燃棉花,并让它燃烧一会儿,然后将一只剥壳的熟鸡蛋(稍大于瓶口)置于瓶口上,熟鸡蛋在瓶内、外压强差作用下,被压入了瓶里。(3)做物体的浮沉实验。将一只鸡蛋放入浓盐水中,然后缓缓倒入清水稀释、搅拌,随着盐水的不断稀释,鸡蛋排开液体的体积随着增大,由漂浮状态慢慢变成悬浮状态,最终沉入杯底。这说明:浸在液体中物体的上浮和下沉,决定于它所受浮力和重力的合力。
这样每一节课都做1-3个实验,而且这些实验都是自己设计,所用器材都是自己动手制作的,能使课堂教学非常活跃,能使学生在实验中感到学习物理的乐趣,并保持经久不衰的学习兴趣。
二、创新实验教学能加深学生理解所学的物理知识
物理中有许多概念和定律都是通过实验获得的。如光的反射定律、二力平衡条件、阿基米德原理、欧姆定律......认真做好每一个实验能使学生亲眼看到最能说明概念或规律的物理现象,学生通过观察实验、研究实验,对实验结果进行分析、概括、抽象、归纳,对得出的概念和规律就有深刻认识。因此,实验教学不仅培养学生学习兴趣,而且加深对物理知识的理解,培养研究物理的科学方法。
创新实验教学,教师要精心设计、准备好每一个实验。课前对实验要反复试做,使每一个实验都能圆满成功。要指导学生预习实验,弄清实验的目的、原理、仪器的使用及实验步骤之间的内在联系。使每次实验都能使学生获得新知,加深对概念和规律的理解和巩固。如在学习“阿基米德原理”时,学生往往错误地认为浮力与物质的密度和物体浸没在液体中的深度有关,针对这些情况,在教学中分别设计,体积相同但密度不同的物体浸没在同种液体中测浮力;同一物体在同种液体不同深度测浮力的实验。引导学生在实验中发现问题,总结规律,理解规律。学生对实验中得出的结论印象特别深,理解得特别透彻,在应用其解决实际问题时就能得心应手。
三、创新实验教学有利于培养学生的能力
当前,在初中物理教学过程中,不仅要学生学习物理知识与技能,还要体验探究的过程,学习探究的方法,培养探索的能力,创新实验对提高学生的能力有着重要的现实意义。
(1)老师在进行实验时,要严格要求学生对实验目的、实验原理、实验步骤的顺序等应心中有数,胸有成竹。让学生置身于动手、动眼、动脑的情境之中,做到实验中有条不紊,规范操作,认真读数,实事求是,科学分析、正确推理概括。如“观察凸镜成像”的实验,学生在教师的指导下,有目的地观察,物距变化时,像距和像的变化情况,再经过对比、分析、综合,得出成缩小实像、放大实像和放大虚像的条件,以及弄清实像和虚像的区别。通过实验,学生不仅正确掌握凸透镜成像规律,而且实验技能和分析能力也得到很好的训练。
在学生分组实验中,教师要加强主导,既不能统得太死,又不能放松,努力创造一个活跃、快乐、紧张、有序的良好氛围。教师的主导作用表现在:1.加强示范操作。学生对教师的所做的示范操作的模仿是形成动作技能的最初阶段,可减少实验的盲目性。示范可采用投影、挂图、示教板等形式。2.指导学生操作。实验操作可采取不同的形式,如独立操作、小组协作操作,放开式讨论操作等。采取何种形式,要视实验内容而定。在实验中,教师要巡回指导,发现问题,及时纠正,好的及时肯定表扬,使每一个学生都掌握物理实验的基本操作方法。3.引导学生创造性的操作。如学生通过做《测定小灯泡功率》实验后,可布置:只有电压表,无电流表,其它仪器自选,测定标有3.8V的小灯泡的额定功率。这个实验的目的是,在给定条件下,让学生自己设计实验方案来完成实验操作,这极有利于培养学生的创造性操作能力。
一、多媒体教学能形象地再现物理情景,引发学生思考
进入信息技术发展的时代后,网络环境也为师生的学习提供了大量丰富的资源库,在课堂教学中,通过更加丰富的教学方式和手段向学生展示教学内容,改变了原本平淡的课堂,使得物理课堂变得更加的丰富多彩,让物理课堂教学“活”了起来。例如,在教学“浮力的沉浮条件及应用”这节内容时,教师首先用多媒体课件播放了一段泰坦尼克号船在海面上行驶的画面,让学生们去感受巨大的轮船漂浮在水面上,感叹浮力之大。同时还利于学生思考到钢铁的密度大于水的密度,如何才能浮在水面上呢?接着撞上冰山后的这一段,巨大的轮船沉向了海底的画面;这个时候,教师就可以让学生思考这么一个问题;是什么原因导致了轮船沉入到水里的呢?让学生带着这个问题去思考,然后教师再顺势将要学习的内容迁移出来,为接下来的浮沉实验做好铺垫。
二、可以让抽象问题具体化,帮助学生理解
教师可以结合教学内容,为学生创设一种乐学的教学情境,营造一种轻松和谐的课堂氛围将学生的多种感官调动起来,使物理课堂教学充满活力。传统的物理教学模式是单纯地讲解形式,学生们则通常会感觉到很枯燥,时间久了,他们就会产生一种厌倦的心理,这也会导致学生们在听课的过程中处于被动接受的状态当中。单一、传统式的讲读方式已经很难满足教学的需求了。因此,教学时,就可以适当地运用多媒体课件授课,可使教学过程更加具体、生动、活泼。多媒体课件蕴含着的信息量很大,可以让学生在有限的时间内获取大量的信息,减少复杂信息在大脑中从形象到抽象,再抽象到形象的加工转换过程,帮助学生快速地进入到学习当中。多媒体课件还可以将一些抽象的物理知识变得更加的形象,变虚为实,让学生对一些物理知识有一个比较清晰的认识,这样也能够降低学生对相关物理知识的理解难度。例如,在教学“凸透镜成像规律”的相关内容时,可以先让学生进行分组做这个实验,但是,学生们只能总结出最基本的成像规律。如果再对这个知识点做更进一步的分析、归纳和总结的话,很多学生是回想不起来的。借助于多媒体课件重新回顾这个实验的整个过程,比如成实像的时候,物距的变化引起像距的变化及像大小的变化规律;成虚像的时候,物距的变化引起像距的变化及像大小的变化规律。实像永远是倒立着的,虚像永远都是正立着的,成实像的分界点,成虚像的分界点等这些知识点。结合多媒体课件进行演示,利于促使学生掌握这些内容。借助于多论多媒体课件在物理教学中的有效运用买热木尼沙·卡地尔(新疆阿克苏地区柯坪县第一中学,新疆阿克苏843600)摘要:信息技术发展的日新月异,以及生产技术的不断更新,需要学生掌握的信息知识也日益的多了起来。但是,由于学生在校的学习时间比较有限,需要在较短的时间内掌握更多的知识,也就是说要在较短的时间里获取大量的知识信息,按照传统的教学方式显然是做不到的。所以,把多媒体技术引入到物理教学当中,能够有效地改变传统的教学方式,优化物理课的教学过程,而且还能够加大信息量的传递,激发学生的学习兴趣,锻炼学生的智力,提高物理课的教学效率。关键词:初中物理;多媒体教学中图分类号:G633.7文献标识码:A文章编号:1671-6035(2015)07-0240-01媒体课件教学时,教师还可以适时地引导学生挖掘知识中的一些精髓,加深学生对相关的物理知识的记忆,而且还能够在理解知识的基础上起到升华的作用。
三、运用多媒体模拟实验,教学难点容易突破
物理教材中有些物理实验,由于受到各种因素的影响或者限制(比如环境、时间或者空间等因素的影响),是没有办法演示给学生们看的。结合多媒体课件进行模拟实验,则能够很容易地创建虚拟的物理实验室,把那些无法演示的实验通过多媒体课件展示出来。同时,还能让学生对没有办法体验到的实验,补充他们的感官认识,抓住所观察对象的主要特征和变化过程,明确这些实验的产生、变化的特点以及条件等,有助于培养学生们的思维能力,把实验内容更加具体地呈现出来,变抽象为直观,提高教学效率。例如在介绍“分子的组成,分子间的引力和斥力”等知识点时,学生能通过动画模拟演示,清楚地理解具体现象的物理情景、过程和实质。
四、有利于增加教学容量
在传统的物理课堂教学过程中,教师既要在课堂上板书,又要根据教学需要画一些图形,如果事先没有准备好的话,这样的教学既费时又费力。结合多媒体课件辅助教学,只需要将所要传授的知识内容编制成教学的课件传递给学生们即可,这样的教学既节省了板书的时间,又能增加课堂的教学容量。例如,在教学“电路图的设计与连接”这节内容时,传统的教学模式是,每节课都要在黑板上画大量的电路图,有时候还要根据教学的需要,擦好几次黑板,比较耽误时间,但是借助于多媒体课件进行教学后,可以借助多媒体课件中的不同色彩来表示电流的方向和路径,学生们也能够看得清晰,学的轻松,而且还有效地节省了课堂的教学时间,提高了课堂的教学效率。物理是一门以观察和实验为基础的学科,很多物理现象或者是物理概念等都可以通过实验进行演示。多媒体课件的合理使用则为物理实验教学提供了方便。在使用多媒体课件时,教师要充分地利用多媒体课件直观演示多彩的画面、丰富的资源等,向学生传授知识,从而激发学生对物理教学内容进行积极的思考、探寻规律以及归纳总结等,将学生的主观能动性充分地发挥出来,为进一步培养学生科学的逻辑思维能力,以及创新实践能力等的发展提供保障。
作者:买热木尼沙·卡地尔 单位:新疆阿克苏地区柯坪县第一中学
一、教师要做好课前准备
爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”只有让学生对学习有兴趣,才能产生学习动机。而学习动机是直接推进学生学习的内驱力,是创新意识的基石,是培养创新能力的前提。因此,激发学生学习兴趣对培养学生的创新能力具有十分重要的作用。在物理教学过程中教师应注重采用多种方法、手段来激发学生的学习兴趣。首先,教师必须认真做好课前准备,防止因备课不充分而造成失误。有位教师在教学《研究电磁铁》时想通过电磁铁吸引大头针个数的多少来证明当通过电磁铁的电流大时,电磁铁磁性强,电流小时磁性弱。课堂上,学生瞪大眼睛却没有观察到理想的实验结果。反而,无论电流大小,都把桌上十几个大头针吸引上来了,使同学们的眼神由好奇变成了疑惑。显然,这个实验失败原因就是没有进行课前的认真准备。初中物理实验确实大部分都很简单,但不能想当然。课前试做实验成功,课上才能理想。不然,势必挫伤学生的学习兴趣,影响他们的学习积极性。实验如此,其他教学过程亦然。
二、改进课堂教学形式,让学生积极参与
传统的教学教师在课堂讲得慷慨激昂、激动万分,从头到尾满堂灌,根本没有给学生实践的机会。这样的课表面上看起来很生动,其实效果不佳,久而久之,渐渐形成了学生依赖老师,被动接受,不能大胆质疑、不能独立思考的学习习惯。甚至会使一部分学生感到物理课枯燥无味,对学习物理失去兴趣。新课标克服了传统课堂的弊端,更加注重学生的参与,将科学探究作为重要的教学方式之一。所谓科学探究原指科学家们研究自然界的科学规律时,所进行的科学研究活动。把科学探究引入学生的学习过程之中,把学生置于动态、开放、生动、多元的学习环境之中,可以使学生由被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生探索科学的兴趣和对物理现象的好奇心。笔者发现,采用探究式教学学生都能在课堂上积极发挥主动作用,尤其是可以让一些平时上课不听讲、不记笔记的学生也能积极参与,甚至积极投入,就一个问题的不同观点可以和别人争得面红耳赤。这说明改进教学形式是可以调动学生学习物理的积极性的。
三、通过科学探究培养学生学习兴趣
有人曾总结过:对于事物的认识,听到不如见到,见到不如一做,这说明动手的重要性。前苏联教育家苏霍姆林斯基说过:“学生的聪明才智来自他们的手指头。”他一针见血地点明了“动手”有着不可替代的作用,学生自己动手进行科学探究,培养了创新能力、探究能力,学生在探究中学到的知识,印象会十分深刻,学习会变得非常轻松、愉快、有趣。
例如,在“探究凸透镜成像规律”这一小节中,我让学生在实验中找放大的实像、缩小的实像,以及放大的虚像,并记录下物距、像距(两组数据),总结得出成放大实像、缩小实像、放大虚像的条件。学生虽然在找像和总结规律时不是那么容易,但学生带着好奇心去探究充满着乐趣,当我总结时,同学们感到了成功的喜悦。学习声现象知识时,我找了一只金属挂衣架,将它系在一根绳的中央,把绳的两端各绕在左右手的食指上,请另一个同学用笔杆敲击衣架的横杆,可以听到衣架发出的声音。如果用悬挂衣架的两个手指堵住耳朵再听声音,发现声音更大,有类似敲钟的声音,感受比从空气中传来的声音更浑厚一些。从空气传播声音的角度看,堵住耳朵声音会变小,这里声音为什么会变大呢?通过探究会有效激发学生的好奇心和求知欲,激起他们的学习兴趣。
四、利用现代化的教学手段培养学生的兴趣
利用具有动画和声像效果的多媒体教学,不仅能激发学生学习物理的兴趣,还可以增强学生的记忆力。在讲《磁感应线》时,我就曾利用投影把条形磁铁的磁场清楚地展现在学生面前。学生看见那些小铁屑慢慢变成有规律的排列后感到很新鲜,非常好奇,兴趣非常之浓,连连要求我再演示一遍。随即,我又把条形磁铁换成蹄形磁铁重新演示,学生们兴奋不已,整堂课都收到了良好效果。
五、运用物理学史,培养并激发学生的学习兴趣
一、关注教学情境的有效创设
创设合理有效的教学情境是科学课程标准中的一个亮点,它能使枯燥抽象的科学知识更贴近学生的社会生活。问题与疑问是探究式学习的起点,也是探究式学习的一个基本特征。初中物理探究式课堂教学,必须努力创设物理问题情境,让学生在物理问题情境中不断地发现问题、提出问题。
1.以具体的事件或问题方式创设问题情境
在教学中可以用日常生活中与所学内容有关的事实或问题来创设问题情境。例如:在学习摩擦力时,可以创设问题情境:为什么冰面上汽车容易打滑?为什么越重的箱子推动越费力?在学习压强时,可以创设问题情境:为什么运输重型设备的平板车要用那么多轮子?
2.以实验的方式创设问题情境
通过实验可以创设许多真实、生动、直观而又富有启发性的问题。例如:在学气压时,通过魔术表演——“覆杯实验”,使学生产生问题“纸牌能托住水的原因是什么?”。
3.利用多媒体,创设问题情境
多媒体可以形象、直观地显示常规教育难以显示的教学情境。例如:在学习“物态变化”时,教师用多媒体向学生展示火炉烧水时水壶上冒出白气,茶杯上的白气遇冷变成小水滴的细节动画。创设出 “白气就是水滴?”的问题。
二、关注小实验,细致观察
在物理教学中,教师往往侧重于含有重点物理知识、重点物理规律等内容的实验教学,而忽视课内外小实验的教学。相信物理教师们都熟悉物理试卷中常见的一道题,该题所呈现的实验情景如图1所示,问题:我们看到的像是虚像还是实像?
它们看似简单。其实,我在平时教书时,并没有注意到这么一个小细节,也很少观察得这么细致,学生在练习过这道题目之后就很容易根据仪器放大镜判断为虚像。
在今后的实验教学中,要经常关注教材中的小实验,参考一下《物理教参》上的一些小实验,在课堂上多让学生边学边实验、鼓励学生完成教材规定的课后小实验。通过利用身边常见物品动手实验,解决现实物理问题,真正培养学生的观察、分析、思维的能力。
三、展示实物模型,有利理解
物理跟生活密不可分,现在的很多初中学生,近乎脱离生活实际。教师有必要多利用身边实物或模型做媒介,结合实际操作演示,达到让学生掌握物理知识、理解物理规律的目的。
例如,研究平面镜成像特点时,要求透明玻璃板的厚度尽可能的薄一些。原因是玻璃板前的物体会经较厚的玻璃板成两个像,俗称“重影”,造成理解上的错误。如图2、图3所示,学生可初步认识到厚玻璃板成两个像的原因。
还要让学生观察平面镜的“银镜”是涂在玻璃的下表面,为什么制作镜子要选用很薄的玻璃?经过这样多重展示,能更好地体现出物体经厚玻璃板易成两个像的原因,也让学生明白了实验为什么要用薄玻璃板做平面镜成像实验的原因。
由此可见,在物理教学特别是实验教学中,需要我们教师处处留心,对于实验中出现的一些较复杂、学生理解较困难的情形,要多考虑一下学生的认知能力,借助合理恰当的手段,为学生展示生活实物或物理模型,充实学生的表象思维,化抽象为形象。
四、改进实验设计,不断创新
在实验教学中,特别是一些教材规定实验的演示实验或学生验证性实验,在某些场合下,如果按部就班地完成,得到的实验结果会和自己预想的结果有较大的差距。这就要求教师善于发现问题,设法改进实验,不断创新实验。
例如,人教版物理九年级下册《电与热》,研究“电流通过电热器产生的热量的多少与哪些因素有关”的实验中,教材实物图采用的是将电阻圈置于盛有煤油的烧瓶,通电后通过观察温度计示数来判断产生热量的多少。我曾经采用图4的方法进行实验,温度计要等很久才有差距甚至不动。经过认真分析,我认为这主要是由于电阻圈通电后所发热量不集中所致。
为了解决这一问题,我利用长短、粗细相同的细镍铬合金丝和细铜丝小心地绕制了2个小线圈,把线圈竖直放置,让线圈的直径刚好能放入一根温度计,每个线圈刚好能包住温度计玻璃泡而不接触。把线圈接入电路,重新实验,很短时间、温度计水银柱就开始上升,获得了更为直观的现象和明显的实验效果。