徐良明

(慈溪阳光实验学校，浙江 慈溪 315300)

宁波市2019年中考科学试卷的第13题带给师生很多遗憾,教师说这道类似的题就在前不久的复习题中讲解过,学生甚至说,在以前的练习题中做到过,尽管如此,但不可否定的事实就是这道题的得分率不高,正确率仅为 30.23%．为什么会出现这样的状况?先让我们一起来看看原题．

1 原题呈现

图1 圆柱形玻璃杯

(2019年宁波中考科学试卷第13题)如图1所示,在“用凸透镜观察周围的景物”活动中,小科将印有绿色环保标志的纸固定在墙上,再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方,然后改变玻璃杯与标志之间的距离．小科站立时透过玻璃杯和水观察．下列图像中,不可能看到的是

答案: (C).

2 原题溯源

源1:在《宁波市2019年初中学业水平考试说明·科学》《例卷》中的第10题就是教师说的刚刚讲到过的试题．

图2 箭头变化图

(科学例卷第10题)图2是透过空的玻璃杯观察到杯后白纸上的箭头,逐渐向杯中加入半杯水,水静止时观察到箭头发生了变化,如图乙所示．下列说法正确的是

(A) 甲、乙都是光的反射形成的实像.

(B) 甲、乙都是光的折射形成的虚像.

(C) 甲是光的折射形成的实像,乙是光的折射形成的虚像.

(D) 甲是光的折射形成的虚像,乙是光的折射形成的实像.

答案： (D).

源2:在8下实验活动练习册,活动15中的巩固与反馈的第1题就是学生说的练习过的习题．

(巩固与反馈第1题)如图3所示,小科将盛满水的圆柱形透明玻璃杯贴近书本,透过玻璃杯观看书上的鹦鹉图片(圆圈中的鹦鹉图与书本中的鹦鹉图实际大小相等),他所看到的虚像可能是

图3 活动示意图

答案： (A).

3 试题分析

科学教材8下第27页图 2.3.3用“凸透镜”观察周围景物的活动中,第2个活动就是这样的一个系列实验．原文如下:手拿一只玻璃杯,透过玻璃看自己的手指;然后,往杯中注水近满,再看看自己的手指;再把杯子放在桌上,前后移动手指的位置．你是否发现一些未注意到的现象?

看到这个活动,我们是否有这样的感觉,源1的第10题就是该活动考查的的原始版,而源2的第1题是该活动考查的改良版(早见于2009年江苏中考物理试卷),其相似性最接近于2019年的中考题．从教学时间上分析,最早,我们会按照教材要求开展小活动,让学生亲身体验一下手指的成像情况;然后,我们会根据教学需要来完成实验手册上的练习(这一环节是宁波大市教研室指定的“必做动作”,并且还会在规定时间内检查实验手册的完成情况.);最后临近中考,我们会利用考纲试题来进行第二或第三轮的复习．三次练习,竟然收不到好的效果,问题出在哪儿?一是没有按教材来开展活动;二是没有按规定要求完成实验手册;三是没有厘清“注水圆柱形玻璃杯”和凸透镜的区别.笔者认为第三点才是问题的关键,多数师生没有重视教材中“凸透镜”上的双引号.

图中“注水的圆柱形玻璃杯”能否完全等同于凸透镜呢?学生必须依据“凸透镜的概念”来解决这一问题,从厚薄分析产生的结论是:试题中的玻璃杯竖直方向是“玻璃”,水平方向才是凸透镜,因而(C)中上下颠倒的情况是不会发生．教材中的实验做过了,教师也分析了,但为什么第13题学生的得分率还是很低,原因就是因为学生不能很好分析出“装水的圆柱形玻璃杯”是一个较特殊的凸透镜.只有在分析出“横向是凸透镜”这一前提下,才能依据凸透镜成像规律来分析解答．

这道试题对我们进行概念及规律的复习教学起到了一个很好的警示作用.

4 教学启示

4.1 概念复习要拓展外延

图4 凸透镜

李政道说,学习物理的首要问题就是要弄清物理学中的基本概念．在新课教学中,我们往往较多关注概念的内涵而忽视概念的外延．在凸透镜概念教学中,我们往往先出示一枚凸透镜,让学生观察其特点,然后再出示图4中各类凸透镜,再让学生归纳出凸透镜的结构特点,即“中间厚边缘薄”,再据此给凸透镜一个定义．但在复习教学中,我们要有意识地去拓展概念的外延．比如,在碰到源1或源2习题时,只要有“概念外延”的意识,我们就会追问,“注满水的玻璃杯可以看成是凸透镜吗?”在这样的疑问下,我们就会用“中间厚边缘薄”的本质特点去思考“注满水的玻璃杯”和“凸透镜”之间的区别！我们就会利用身边的材料进行设计来完成图5中的甲、乙、丙3者的结构比较(乙装置仅是由甲装置旋转得到),并用它们去观察同一位置的同一物体来证实我们的猜想,只有这样我们才会去关注3者成像的差异:甲成像左右颠倒、乙成像上下颠倒、丙成像下下左右均颠倒．也只有这样我们才有可能丰富对凸透镜的认识.

图5 注满水的玻璃杯和凸透镜比较

4.2 规律复习要场景迁移

对凸透镜成像规律的复习,大多是熟能生巧,但常用的就两种方法:一是记住凸透镜成像规律表,记关键位置,多数学生记不好;二就是教会学生作图,通过作图来理解成像规律,好用但烦琐.这道中考试题给我们一个启示:我们能否利用图5中的甲、乙来探究圆柱透镜的成像特点呢?也就是说,我们可以让学生利用已有的“规律”知识来指导学生完成甲乙两个圆柱透镜的成像探究,从而实现对成像规律知识的复习.这类似于用研究反射定律的方法来研究光的折射规律一样,是一种方法上的迁移.

学生可以拿出自己的圆柱形水杯或是透明的矿泉水瓶(推荐“百岁山”矿泉水瓶)来开展实验．学生会选择4个区位来进行实验,很快就找到圆柱透镜甲的成像规律:当物距小于焦距时,成正立放大的虚像,是左右变大;当物距大于焦距小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像,是左右颠倒;当物距等于二倍焦距时,成倒立、等大的实像,是左右颠倒;当物体大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,是左右颠倒．

将圆柱透镜乙的成像规律和圆柱透镜甲的成像规律进行比较,发现不同之处就是乙成像是上下颠倒.

对知识的应用是复习知识的最佳方法,场景迁移不仅对规律进行了复习还提升了学生的探究力,让学生有了新的发现.

4.3 有效教学要用好教材

教材“凸透镜”观察周围景物的活动是安排在“凸透镜成像的规律”这一知识模块中,是在开展“探究凸透镜成像特点”实验的前置系列体验活动,模块还包含了以下两个内容.活动1：在塑料卡片上钻一个直径约3 mm的孔,在孔上滴一滴水,拿着它放在纸上小字的上方,透过小孔观察．你看到了什么现象?活动3,用凸透镜观察书本上的字或画,观察窗外的景物,让窗外的景物成像在墙上或屏上．记录你观察到的现象和由这些现象所提出的问题,并与组内同学交流．不难看出,教材编写者意图很明显,就是期望通过系列活动来增加学生对凸透镜成像的初步感受,并对“差异性的记录或感受”进行讨论交流,不仅可激发学生的探究欲望,还可为后续探究实验的猜想环节提供了亲身感受．在课堂实践中,我们发现活动1和3能很好地实现编者意图,但活动2的结果不理想,原因就是活动1和3的指向性很明确,活动1指向一倍焦距以内成像情况,活动3指向一倍焦距以外的两种情况．而活动2会出现不同的结果:前后移动手指,手指被杯子挡得很少的同学发现手指反方向了;手指几乎握住杯子的同学看不到反向现象;以上两种情况均是正常握杯,也有同学让手指和杯子同样竖直方向,此时观察到的现象是手掌左右互换,并且手掌有粗细变化．这些现象对教师接下来开展的探究教学没有帮助.所以在教学中,多数教师课堂上只选择活动1和3让学生热热身,而活动2就此放弃,后面也没有机会再弥补,这其实也是第13题失分的主要原因．

基于以上分析,我们可以把活动2放至在单元复习课上,充分利用素材来开展概念和规律的复习教学．当然,我们还可以对活动进行适当的改变,让活动更好做,让现象更明显．比如我们可以按以下方式开展活动:先在两张白纸上各画两个箭头(图6中的甲和丙);再用玻璃杯装半杯水;将杯子放在白纸前,水面位置要调整在甲、丙图两箭头的中间;先对甲进行观察(如图乙);再按同样的方法观察丙;再分别将纸向后缓缓移动,观察现象并记录．这个方法方便、简洁、实用.

图6 活动3改进示意图

综上所述,要取得好的教学效果,关键在于深入解读教材意图,用活教材中的素材.