(南京一中初中部，江苏 南京 210002)

教师在上“探究凸透镜成像规律”的时候，常常因为实验耗时太长或学生总结归纳太慢而完成不了教学目标.原因主要是这节课的难点较多而且集中，需要教师进行精心的设计，有效处理课堂的各个环节.

教师首先要理解教材，这是以探究凸透镜成像情况与物距关系有关为主线安排的实验探究活动.设计好实验探究环节，引导学生进行有效猜想，明确观察什么、测量什么、记录什么，通过分析表格数据进行简单的比较，进行简单的因果推理是本节课的重点.

难点一：如何引入新课？

目前的引入主要有四种方式.第一种是事先布置学生查找关于凸透镜在生活中的应用，为后面凸透镜成倒立缩小实像和倒立放大实像做铺垫.这种引入的优点是让学生了解凸透镜在生活中的应用，同时教师也在下面的教学中引导学生在光具座上找倒立缩小实像和倒立放大实像.缺点在于学生对凸透镜成像规律还不了解，往往是照本宣科的读所收集的资料，不仅耗时过长，也不够形象直观.

第二种是用蜡烛或灯泡在通过凸透镜在墙上成像，改变光源和凸透镜之间的距离，在墙上成倒立缩小的像或倒立放大的像.这种引入的优点是用最短的时间，让学生直观的知道凸透镜成倒立缩小实像和倒立放大实像，同时教师也在下面的教学中引导学生在光具座上找出这两种像.缺点在于如果后面教师让学生猜想影响凸透镜成像规律因素的时候，学生会猜想到像距这一因素，教师还需要通过实验让学生理解：物距一定时像距也是一定的.

第三种是教师在讲台上提供光源(亮度要高)，让学生通过手上的凸透镜在光屏上成像，教师也可以提供一个凸透镜在自制光屏上成倒立放大的像.这种引入的优点除了和第二种一样以外，学生还会发现从第一排到最后一排，像的大小在发生变化.缺点也和第二种一样，会引起学生猜想到像距.而且这种引入对于光线的要求较高，需要较暗的环境.

第四种是学生利用手上的凸透镜观察物理书上的字，然后凸透镜逐渐远离书本，让学生观察像的变化.优点是学生可以在最短的时间内观察到凸透镜能成倒立缩小像、倒立放大的像和正立放大的像，同时还避免了学生在后面的教学环节中猜想影响凸透镜成像因素的时候，学生会猜想到像距这一因素.缺点是学生不清楚所成的是实像还是虚像.

难点二：如何进行有效的猜想？

教师要启发学生思考凸透镜成像的特点可能和什么因素有关，学生的猜想大致分为三类：

(1)与物距有关；(2)与焦距有关，学生可能会猜想成像特点和凸透镜的厚薄、大小、材质等因素有关，教师可以帮助学生引导到这些因素都是影响凸透镜焦距的；(3)与像距有关.第二种和第三种引入会让学生猜测到像距，在设计实验时，这一因素必须排除.教师可以让学生在光具座上观察凸透镜成像，让学生知道物距一定的时候，光屏上成清晰的像，像距是唯一的，物距决定了像距.

难点三：如何合理地设计实验？

设计实验时，学生不仅要明确需要观察什么、测量什么、记录什么，还要在实验中体会控制变量的思想.首先是设计实验，要让学生在研究凸透镜成像和物距的关系的时候，要控制焦距相等，研究凸透镜成像和焦距关系的时候要控制物距相等.实验前让学生明确，观察的是光屏上像的成像特点，测量物距和像距，记录物距、像距和成像的特点.教师在设计实验的时候，可以考虑到焦距的因素，分两大组采用不同焦距的凸透镜进行实验.

物理教材上测量物距和像距用的是米尺，而一般实验用的都是光具座，教师在实验前可以和学生简单的介绍一下光具座的用处.测量物距和像距是学生实验中的一个难点，处理不好往往影响实验进度.一般有两种测量方法，一种是将光源固定在0刻度线处，然后调整凸透镜和光屏，这样物距可以直接读出来，光屏所在位置刻度值减去凸透镜所在位置刻度值为像距.第二种方法是凸透镜在50cm处固定不动，50减去光源所在位置刻度值为物距，光屏所在位置刻度值减去50cm为像距.多次试验后，笔者发现学生对于第二种测量方法的掌握比第一种要好，实验时间也可以缩短，所以建议使用第二种方法.

难点四：物距等于二倍焦距处成像的教学

这节课的关键点在于二倍焦距处成像的教学，是整个课堂教学设计的核心所在.

目前的课堂教学主要分两种，一种是在实验的开始进行二倍焦距成像的教学.

案例一：

师：(用凸透镜在墙上成倒立缩小的像或倒立放大的像)通过刚才的实验，同学们发现凸透镜既能成倒立缩小的实像，也能成倒立放大的实像，且蜡烛到凸透镜距离远时成放大的实像，距离近时成缩小的实像，有没有可能蜡烛通过凸透镜成倒立的等大的实像？

生：有可能.

师：我们在光具座上研究找到这个倒立的等大的实像，同学们将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，固定凸透镜不动，让蜡烛和光屏同时远离凸透镜，找到凸透镜成倒立等大实像的点.

学生根据实验数据会得出物距等于像距或物距等于二倍焦距时候成倒立等大的实像这一结论.若学生一开始没有得出物距等于二倍焦距这一条件，可以通过数轴图像帮助学生加以分析.当二倍焦距处成倒立等大实像这一条件得出之后，教师就以二倍焦距为分界线，让学生研究物距大于二倍焦距和物距小于二倍焦距的成像情况了.

这种教学方式的优点是学生的探究目的性明确，对于凸透镜成像规律划分的很清楚，易于学生进行数据分析，直接得出物距和焦距的关系.缺点是二倍焦距出现的有点突兀，学生对于二倍焦距的出现很难理解.

第二种是在实验探究结束后，再探究物体在二倍焦距处的成像情况.

案例二：

师：当物距大于二倍焦距的时候，成的是倒立缩小的实像，在大于一倍而小于二倍焦距的位置时候，成的是倒放大的实像.我们假想一个物体从左向右移动，先成倒立缩小的实像，再成倒立放大的实像，会不会在什么位置成一个倒立等大的实像呢？

生：有可能.

师：下面我们通过动画给大家演示一下.(演示动画)在什么位置，成倒立等大的实像？

生：当物距等于二倍焦距的时候.

师：下面我们通过实验来验证一下，当物距等于二倍焦距的时候是否成倒立等大的实像.

这种教学设计的优点在于水到渠成，比较符合学生的思维.其缺点在于由于物距等于二倍焦距的成像特点是在最后出现的.分析成倒立缩小实像和倒立放大实像的条件时候，需要借助于数轴进行分析，而且学生很容易得出物距和像距之间的关系.

本节课可能还有一些难点，如物距和像距的概念，焦距的概念，蜡烛的烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度的作用.总之要根据学生的实际情况，进行有效的教学设计，分解难点，突出重点，让学生掌握正确探究方法的同时，也体验到探究的乐趣.