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“情景+问题”提升学生物理核心素养的教学研究
——以《生活中的透镜》一课为例

2018-02-25

新课程(中学) 2018年7期
关键词:投影仪凸透镜照相机

黄 冲

(广州开发区中学,广东 广州)

一、物理核心素养的意义

物理学科的核心素养是指学生具有物理观点、科学探究方法、科学思维和科学态度与责任。笔者一直致力于研究“情景+问题”的教学模式,力求学生从情景中发现物理规律,归纳物理规律,培养学生提出问题、寻找问题答案的思路和方法,全面提升每一位学生的物理核心素养,为学生今后的发展奠定坚实的基础。

二、“情景+问题”提升学生物理核心素养的教学案例

笔者以《生活中的透镜》一课为例,探索如何利用“情景+问题”的教学模式在强化知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的基础上,进一步提升学生的物理核心素养。

(一)教材分析

《生活中的透镜》是义务教育教科书物理(人教版)八年级上册第五章《透镜及其应用》第2节内容。笔者为了让学生更好地认识和理解凸透镜成像原理在生活中的运用,将该章的第3节课《凸透镜成像的规律》调整作为学习第1节《透镜》后的内容。

(二)教学设计思路

本节课的教学设计意图在于体现以学生为主体的课程理念,以学生物理核心素养的提升为目标,让学生在动手、动脑中学习物理知识,提升物理技能。本节课通过学生先动笔画出凸透镜成像规律的三个图(物体位置在2倍焦距以外、物体位置在1倍焦距以外2倍焦距以内、物体位置在1倍焦距以内。)归纳成像规律,作为本节课的理论依据。利用F光源LED灯与凸透镜开展实验探究,使学生在探究过程中体验快乐,从“被动接受”到“自主构建”的转变中收获知识。

(三)教学目标

1.知识与技能

通过学生动手操作,认识照相机、投影仪、放大镜的基本结构和成像原理。通过实验、分析比较,巩固凸透镜成像规律的内容以及像的特点。

2.过程和方法

通过实验提高学生观察、分析总结的能力。

3.情感态度与价值观

通过亲身体验,初步建立科学应用于实际的意识。激发学生对科学的求知欲,提高探索与创新的意识。

(四)教学过程

活动1:问题导学,落实理论依据

完成学案中的凸透镜成像规律作图并归纳成像特点。

活动2:创设情境,引入新课

照相机、投影仪和放大镜是凸透镜成像规律应用的最好见证,今天我们来学习凸透镜成像规律在生活中的应用《生活中的透镜》。

活动3:创设情境,了解凸透镜成像规律在照相机中的应用

教师准备F型光源LED灯,学生领取1个焦距为10 cm的凸透镜和1张A4纸。

[师]请同学们思考如何将老师手上F型光源LED灯发出的光经过凸透镜后所成的像清晰地落在空白纸上?

[生]将凸透镜对着光源,然后在凸透镜的另一侧移动纸,能够找到所成的像。

[师]请同学们找一找,直到纸上出现最清晰的F图案。

[师]能够快速找到像的诀窍是什么?

[生]根据凸透镜成像规律,物体与凸透镜之间的距离大于2倍焦距时,所成像的位置在1倍焦距与2倍焦距之间,所以使纸慢慢远离凸透镜可以快速找到所成的像。

[师]现在同学们操作的成像过程就是传统胶片照相机的成像过程。凸透镜相当于照相机的镜头,白纸相当于照相机的胶卷。这时候,我们看到白纸上F灯的像的性质是怎样的?

[生]缩小、倒立的实像。

[师]要使照相机底片上的像变小,应如何调节照相机?请同学们结合演示实验分析,此时,物距如何变化?像距如何变化?

活动4:情景+问题,了解凸透镜成像规律在投影仪中的应用

[师]如果我们需要得到一个比F型光源大几倍的像,我们应该怎样操作?

[生]将凸透镜靠近F型光源,前后移动。

教师利用F型光源与凸透镜演示实验。

[师]现在我们得到了一个比原来物体大很多的像,这个像的性质是怎样的?

[生]倒立、放大的实像。

[师]现在F型光源的像是投影在天花板上,我们应该采取什么措施可以使这个像落在正前方?

[生]可以利用平面镜改变光的传播方向。

教师演示通过平面镜的反射将F型光源的像投影到黑板上。

[师]现在我们看到的就是一个简单的投影仪的成像过程,但是实际上投影仪是将投影片的文字图案进行放大,而这些文字图案是不发光的,因此我们就在投影片底部安装一个灯泡。

教师播放PPT(投影仪内部结构图)。

[师]要使投影仪投出的像变大,应如何调节投影仪?此时,物距如何变化?像距如何变化?

活动5:问题导学,了解凸透镜成像规律在放大镜的应用

[师]用凸透镜作为放大镜使用,观察邮票上的细节。

学生按照问题引导自学完成,教师巡查反馈。

活动6:小结点睛

[师]同学们在这节课自主探究,参与体验,交流合作,学习了凸透镜成像规律在照相机、投影仪和放大镜中的应用。

三、课后反思

本节课的实验探究过程以创设情境、设计问题为主线,以科学探究验证为方法,学生亲身体验过程,收获知识,感受物理知识在生活中的实际应用带来的惊喜。学生在动手、动脑中,既掌握了知识也学会了方法,个人的物理核心素养也在不知不觉中得到了提升。

总之,提升学生物理核心素养的物理课堂必然是物理教师的课堂导学,物理教师应该转变观念,改革教学方法,从生活走向物理,从物理走向社会。

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