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摘 要：本文在展示“探究凸透镜成像规律”一节课的教学设计的基础上，从教学过程、教学方法等方面对该节课的设计与实施进行了讨论。
关键词：凸透镜成像规律；教学设计；教学方法
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2016）2-0030-3
实施有效教学就要进行有效的教学设计，包括对教材的理解和处理，对学情的掌握，对教学目标、方法、组织形式以及评价的设计等。教材是引导学生开展探究性学习的“资源库”，要提高教学的有效性就要突出对教材的解读。在初中物理教学中，教师应发挥教材潜在的教学价值，将教材提供的“静态内容”激活，并结合学生的思维发展水平，建构有效的探究教学。现以初中物理“探究凸透镜成像规律”的教学为例，谈谈笔者的教学设计与思考。
1 教学设计
1.1 教材简析与学情分析
研究凸透镜对光的作用和凸透镜成像规律是光学教材的中心内容。凸透镜成像规律只有学生主动参与探究，才能激发学习欲望，加深对知识的理解与掌握。这要求教师摒弃“灌输”的思维，充分激活教材，实施教学。
本节内容学生比较感兴趣，特别是对凸透镜在不同条件下得到不同的像，兴趣更浓。但是，由于课本中出现较多的抽象概念，如焦点和焦距、实像和虚像、物距和像距等，加之凸透镜成像规律实验的操作要求又较高，所以对于学生来说，完成教学目标是有一定难度的。
1.2 设计思路
教材对凸透镜成像规律的探究是一个全过程的探究，从提出问题到猜想、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、交流与合作，整个过程要求教师加以正确的引导，帮助学生主动建构，同时注意探究过程中方法的点拨与内化，追求实效。本节课教学设计的主要流程如图1所示。
1.3 教学过程
1.3.1 复习引入
怎样判断一个透镜是否是凸透镜？说出有关凸透镜的物理名词？把焦点的位置称为一倍焦距处，用f表示。如果焦距是10 cm，在主光轴上离光心20 cm处我们可以称之为什么？
设计意图：简明扼要的回顾，复习了上节课有关透镜的知识，同时补充了一倍焦距处（f）和二倍焦距处（2f）两个在凸透镜成像规律中重要的分界点，为下面学生分析实验数据作了铺垫。
1.3.2 引入新课
用放大镜观察书本上的字和周围的物体，并相互交流观察到的结果。通过放大镜来观看物体，看到的像是怎样的？可让两位同学上讲台演示蜡烛烛焰的成像情况。
设计意图：通过学生自主发现，揭示凸透镜不仅能成像，还能成不同的像，激发学生的兴趣，激活课堂。同时，为学生探究凸透镜成像规律的猜想打下基础。两位同学的演示，不仅能进一步调动学生学习的积极性，还能引导接下来的实验设计，达到环环相扣的目的。
1.3.3 提出问题、猜想
根据观察到的现象：凸透镜所成的像有时缩小、有时放大，有时倒立、有时正立，同学们还有哪些想法和问题吗？
归纳确立探究的问题：像的大小和正倒跟物距、像距间的关系。
设计意图：通过讨论激活学生的发散性思维。教师简单归纳学生的问题，确立本堂课探究的内容。
1.3.4 设计实验与收集证据
实验需要哪些器材？结合器材如何来设计实验？介绍实验器材。分成5个组独立完成任务，分别找到清晰缩小的像、等大的像、放大的像、倒立的像、正立的像。学生设计实验方法和实验数据表格，教师巡视，发现问题，并给予指导。对无法完成的设计，组织学生讨论交流。特别是在光屏上无法得到正立的像时，引导通过透镜看，找到正立的像。
设计意图：在这一环节并没有按照一般的科学探究的过程，让学生在动手实验前就有一个完整的实验方案，而是简单地提示所需的实验器材和使用方法，将原来完整的实验分解成5个单独的任务，并不强调具体方法。目的是降低实验难度，节约实验时间。学生在完成任务时，本身就具备了实验要求的所有要素。对正立的像的寻找，使虚像和实像的概念在学生矛盾冲突中得出，鼓励学生遇到问题时要开阔、发散自己的思维。
1.3.5 实验分析与论证
把学生实验的数据进行投影，交流讨论凸透镜所成的像与物距之间应有什么规律？把归纳的结论表示出来：当u>2f时，f2f，成倒立、放大的实像；当u=f时，不成像；当u 设计意图：关于凸透镜成像的规律最好由学生得出。如果学生提出有困难，则教师要进行引导。实验探究过程节约下来的时间主要用于此时的数据分析。充足的讨论时间保证了分析的完整性，让每个学生参与进来，思考、讨论、发言，让他们得到锻炼和鼓励的机会。用课件演示比较直观，有利于学生加深对问题的理解，教学效果较好。
1.3.6 实验交流评估
以小组形式汇报实验过程中的成功与疑惑。在学生说的基础上用多媒体补充展示：1.实验为什么应使蜡烛、凸透镜、光屏位于同一直线上，并使三者的中心大致在同一高度？2.在实验中，你发现光屏上成放大的像和缩小的像的分界点在什么位置？实像和虚像的分界点呢？3.当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，如果用手或其他不透明的物体挡住透镜的上半部，光屏上的像可能有什么变化？学生思考、交流讨论。
设计意图：培养学生总结实验得失，拓展学生的认知空间。给予学生一定的自由空间，尽可能地激活他们的思维，让学生能主动与同学交流、合作、互动，而不是僵化和局限在课本之内，即“神在课本之内，形在课本之外”。
1.3.7 课堂小结
通过学习，让学生谈谈有哪些收获？学到了什么知识和学习方法，有什么体会？学生进行总结，互相补充及完善。
设计意图：把课堂小结交给学生，是对学生所学知识的巩固深化，不仅回顾学到的知识，而且还能使学生明白学习的方法及途径，让学生体会收获的喜悦感。
2 教学反思
此案例以探究式教学方法来设计，从追求整体效率到关注个体发展，学生通过积极、有效地参与教学活动，主动探究，在学习知识、培养能力的过程中，情感、态度与价值观也得到了培养和锻炼。通过教学过程的设计与实施，有以下几点思考。
1.从情景设置引出教学内容—猜想、假设导入教学—实验探究进行教学—收集证据深入教学—交流、评估整合教学。整个教学流程符合学生的认知规律，即从直觉思维到逻辑思维，从感性认识到理性认识，使学生由浅入深地掌握物理概念和规律。
2.借助情景设置、设疑、猜想、探究、交流等教学手段，不仅激发了学生的求知欲望，提高了学生的学习兴趣，而且激活了学生的思维，学生的主动性、积极性得以充分发挥，并能全神贯注地去完成学习任务。
3.探究教学不仅是一种教学方法或模式，它更是体现了一种理念和精神，其本质特征是知识建构的自主，思维活动的开放；价值取向是促进学生的发展。探究教学要处理好两方面的关系：一是“动与静”，让学生有亲身体验，动手操作，既动手又动脑，寻找最佳设计方案，进行实验，而不是形式主义走过场；二是“指定与开放”，探究中少不了教师的指导，否则学生会盲目操作，教师指导不要框定，要留有自主思考的空间，达成实践能力的培养和创新意识的提升。
4.让课堂“活”起来，就是根据教材的解读，以学生自主学习和合作讨论为前提，给予学生充分思考、动手操作、自由表达、质疑、讨论问题的机会，让学生通过多种渠道，尝试解难释疑。教师要搞好探究教学的设计，以“扶”的方式助学生“上路”，以“引”的方式助学生“学走路”，以“放”的方式让学生“自己走路”，以此建构有效的探究式课堂教学。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准[S].北京：北京师范大学出版社，2011.
（栏目编辑 李富强）
关键词：凸透镜成像规律；教学设计；教学方法
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2016）2-0030-3
实施有效教学就要进行有效的教学设计，包括对教材的理解和处理，对学情的掌握，对教学目标、方法、组织形式以及评价的设计等。教材是引导学生开展探究性学习的“资源库”，要提高教学的有效性就要突出对教材的解读。在初中物理教学中，教师应发挥教材潜在的教学价值，将教材提供的“静态内容”激活，并结合学生的思维发展水平，建构有效的探究教学。现以初中物理“探究凸透镜成像规律”的教学为例，谈谈笔者的教学设计与思考。
1 教学设计
1.1 教材简析与学情分析
研究凸透镜对光的作用和凸透镜成像规律是光学教材的中心内容。凸透镜成像规律只有学生主动参与探究，才能激发学习欲望，加深对知识的理解与掌握。这要求教师摒弃“灌输”的思维，充分激活教材，实施教学。
本节内容学生比较感兴趣，特别是对凸透镜在不同条件下得到不同的像，兴趣更浓。但是，由于课本中出现较多的抽象概念，如焦点和焦距、实像和虚像、物距和像距等，加之凸透镜成像规律实验的操作要求又较高，所以对于学生来说，完成教学目标是有一定难度的。
1.2 设计思路
教材对凸透镜成像规律的探究是一个全过程的探究，从提出问题到猜想、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、交流与合作，整个过程要求教师加以正确的引导，帮助学生主动建构，同时注意探究过程中方法的点拨与内化，追求实效。本节课教学设计的主要流程如图1所示。
1.3 教学过程
1.3.1 复习引入
怎样判断一个透镜是否是凸透镜？说出有关凸透镜的物理名词？把焦点的位置称为一倍焦距处，用f表示。如果焦距是10 cm，在主光轴上离光心20 cm处我们可以称之为什么？
设计意图：简明扼要的回顾，复习了上节课有关透镜的知识，同时补充了一倍焦距处（f）和二倍焦距处（2f）两个在凸透镜成像规律中重要的分界点，为下面学生分析实验数据作了铺垫。
1.3.2 引入新课
用放大镜观察书本上的字和周围的物体，并相互交流观察到的结果。通过放大镜来观看物体，看到的像是怎样的？可让两位同学上讲台演示蜡烛烛焰的成像情况。
设计意图：通过学生自主发现，揭示凸透镜不仅能成像，还能成不同的像，激发学生的兴趣，激活课堂。同时，为学生探究凸透镜成像规律的猜想打下基础。两位同学的演示，不仅能进一步调动学生学习的积极性，还能引导接下来的实验设计，达到环环相扣的目的。
1.3.3 提出问题、猜想
根据观察到的现象：凸透镜所成的像有时缩小、有时放大，有时倒立、有时正立，同学们还有哪些想法和问题吗？
归纳确立探究的问题：像的大小和正倒跟物距、像距间的关系。
设计意图：通过讨论激活学生的发散性思维。教师简单归纳学生的问题，确立本堂课探究的内容。
1.3.4 设计实验与收集证据
实验需要哪些器材？结合器材如何来设计实验？介绍实验器材。分成5个组独立完成任务，分别找到清晰缩小的像、等大的像、放大的像、倒立的像、正立的像。学生设计实验方法和实验数据表格，教师巡视，发现问题，并给予指导。对无法完成的设计，组织学生讨论交流。特别是在光屏上无法得到正立的像时，引导通过透镜看，找到正立的像。
设计意图：在这一环节并没有按照一般的科学探究的过程，让学生在动手实验前就有一个完整的实验方案，而是简单地提示所需的实验器材和使用方法，将原来完整的实验分解成5个单独的任务，并不强调具体方法。目的是降低实验难度，节约实验时间。学生在完成任务时，本身就具备了实验要求的所有要素。对正立的像的寻找，使虚像和实像的概念在学生矛盾冲突中得出，鼓励学生遇到问题时要开阔、发散自己的思维。
1.3.5 实验分析与论证
把学生实验的数据进行投影，交流讨论凸透镜所成的像与物距之间应有什么规律？把归纳的结论表示出来：当u>2f时，f
1.3.6 实验交流评估
以小组形式汇报实验过程中的成功与疑惑。在学生说的基础上用多媒体补充展示：1.实验为什么应使蜡烛、凸透镜、光屏位于同一直线上，并使三者的中心大致在同一高度？2.在实验中，你发现光屏上成放大的像和缩小的像的分界点在什么位置？实像和虚像的分界点呢？3.当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，如果用手或其他不透明的物体挡住透镜的上半部，光屏上的像可能有什么变化？学生思考、交流讨论。
设计意图：培养学生总结实验得失，拓展学生的认知空间。给予学生一定的自由空间，尽可能地激活他们的思维，让学生能主动与同学交流、合作、互动，而不是僵化和局限在课本之内，即“神在课本之内，形在课本之外”。
1.3.7 课堂小结
通过学习，让学生谈谈有哪些收获？学到了什么知识和学习方法，有什么体会？学生进行总结，互相补充及完善。
设计意图：把课堂小结交给学生，是对学生所学知识的巩固深化，不仅回顾学到的知识，而且还能使学生明白学习的方法及途径，让学生体会收获的喜悦感。
2 教学反思
此案例以探究式教学方法来设计，从追求整体效率到关注个体发展，学生通过积极、有效地参与教学活动，主动探究，在学习知识、培养能力的过程中，情感、态度与价值观也得到了培养和锻炼。通过教学过程的设计与实施，有以下几点思考。
1.从情景设置引出教学内容—猜想、假设导入教学—实验探究进行教学—收集证据深入教学—交流、评估整合教学。整个教学流程符合学生的认知规律，即从直觉思维到逻辑思维，从感性认识到理性认识，使学生由浅入深地掌握物理概念和规律。
2.借助情景设置、设疑、猜想、探究、交流等教学手段，不仅激发了学生的求知欲望，提高了学生的学习兴趣，而且激活了学生的思维，学生的主动性、积极性得以充分发挥，并能全神贯注地去完成学习任务。
3.探究教学不仅是一种教学方法或模式，它更是体现了一种理念和精神，其本质特征是知识建构的自主，思维活动的开放；价值取向是促进学生的发展。探究教学要处理好两方面的关系：一是“动与静”，让学生有亲身体验，动手操作，既动手又动脑，寻找最佳设计方案，进行实验，而不是形式主义走过场；二是“指定与开放”，探究中少不了教师的指导，否则学生会盲目操作，教师指导不要框定，要留有自主思考的空间，达成实践能力的培养和创新意识的提升。
4.让课堂“活”起来，就是根据教材的解读，以学生自主学习和合作讨论为前提，给予学生充分思考、动手操作、自由表达、质疑、讨论问题的机会，让学生通过多种渠道，尝试解难释疑。教师要搞好探究教学的设计，以“扶”的方式助学生“上路”，以“引”的方式助学生“学走路”，以“放”的方式让学生“自己走路”，以此建构有效的探究式课堂教学。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准[S].北京：北京师范大学出版社，2011.
（栏目编辑 李富强）