本節(jié)內(nèi)容是本章的核心，它是學(xué)生在學(xué)習(xí)第2節(jié)“生活中的透鏡”，對生活中常用的透鏡及對其成像情況獲得豐富、具體的感性認識的基礎(chǔ)上，帶著問題，用探究的方法研究本節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)的主要內(nèi)容，就是讓學(xué)生通過科學(xué)探究的活動，找出凸透鏡成像的規(guī)律，使學(xué)生在全過程中自主探究，體驗科學(xué)探究的全過程，從而激發(fā)學(xué)生探究成像規(guī)律的興趣，使學(xué)生能夠體驗科學(xué)探究的過程與方法。新教材以探究凸透鏡成像情況與物距關(guān)系有關(guān)為主線，安排了學(xué)生“提出問題、猜想、設(shè)計實驗、進行實驗、分析與結(jié)論”等教學(xué)過程，讓學(xué)生經(jīng)歷產(chǎn)生興趣、發(fā)現(xiàn)問題、激發(fā)矛盾、進一步解決問題的過程。很好地體現(xiàn)了新教材讓學(xué)生在體驗知識的形成、發(fā)展過程中，主動獲取知識的精神。為了降低學(xué)生理解凸透鏡成像規(guī)律的難度，這次再版的人教版新教材把另一個難點實像和虛像放到了“生活中的透鏡”中，相對于第1版來說，這次教材明確提出了實驗時物體離凸透鏡的距離分別為：u>2f、f

●〇教法分析

本節(jié)課是初中學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中第一次進行全過程探究，本節(jié)課需要兩個課時(每課時40分鐘)，第1課時重點在于培養(yǎng)學(xué)生猜想能力與設(shè)計實驗的能力，學(xué)生猜想時一般不懂怎樣去猜想，有時猜想與提出的問題毫無關(guān)聯(lián)，所以我們關(guān)鍵應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生怎樣去猜想，在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)合理猜想情景，并且引導(dǎo)學(xué)生知道猜想要有猜想的理由，不能胡亂猜想。設(shè)計實驗是探究的一個重要環(huán)節(jié)，所以我們要引導(dǎo)學(xué)生進行設(shè)計實驗，讓學(xué)生明白實驗研究什么和怎樣去研究，實驗時應(yīng)該觀察什么、測量什么、記錄什么?第二課時的重點放在培養(yǎng)學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的分析和論證的能力方面，教師引導(dǎo)學(xué)生分析表格數(shù)據(jù)進行簡單的比較，分析它們的相同點與不同點，讓學(xué)生進行簡單的因果推理，讓學(xué)生以書面或口頭表述自己的觀點，最后教師歸納總結(jié)，這樣讓學(xué)生經(jīng)歷從物理現(xiàn)象和實驗歸納科學(xué)規(guī)律的過程，培養(yǎng)了學(xué)生的處理信息的能力、分析概括的能力，從而提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

●〇教學(xué)目標

↘知識與技能

①理解凸透鏡成像規(guī)律。

凸透鏡成像規(guī)律是初二物理的教學(xué)重點也是教學(xué)難點。突破這個難點，對培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，對樹立學(xué)生的自信心，對提高整體教學(xué)質(zhì)量有著積極的意義。

（一）該規(guī)律成為教學(xué)難點的原因分析

1.從規(guī)律本身找原因：概念多、易混淆，如焦距、物距和像距，實像和虛像，放大和縮小。規(guī)律多，在不同的物距條件下所成像的性質(zhì)不同。

2.從學(xué)生的思維特點找原因：初二年級正處在形象思維向抽象思維過渡的階段，學(xué)生分析數(shù)據(jù)歸納規(guī)律的能力不強。而理解并熟練掌握該規(guī)律必須具備一定的歸納能力和抽象思維能力。

3.從教師的教學(xué)策略找原因：有些教師自己做演示實驗，只讓學(xué)生觀看，學(xué)生只能死記硬背成像規(guī)律。有些教師也使用探究式教學(xué)，但由于引導(dǎo)學(xué)生分析的方法不當(dāng)，最后只能由教師包辦說出規(guī)律，失去探究實驗的意義。有些教師不能深入研究新教材，對探究凸透鏡成像實驗前教材中要求學(xué)生做的一些成像實驗重視不夠，如小孔成像。

（二）教學(xué)策略的理論根據(jù)

1.從規(guī)律本身找原因：概念多、易混淆，如焦距、物距和像距，實像和虛像，放大和縮小。規(guī)律多，在不同的物距條件下所成像的性質(zhì)不同。

2.從學(xué)生的思維特點找原因：初二年級正處在形象思維向抽象思維過渡的階段，學(xué)生分析數(shù)據(jù)歸納規(guī)律的能力不強。而理解并熟練掌握該規(guī)律必須具備一定的歸納能力和抽象思維能力。

3.從教師的教學(xué)策略找原因：有些教師自己做演示實驗，只讓學(xué)生觀看，學(xué)生只能死記硬背成像規(guī)律。有些教師也使用探究式教學(xué)，但由于引導(dǎo)學(xué)生分析的方法不當(dāng)，最后只能由教師包辦說出規(guī)律，失去探究實驗的意義。有些教師不能深入研究新教材，對探究凸透鏡成像實驗前教材中要求學(xué)生做的一些成像實驗重視不夠，如小孔成像。

（二）教學(xué)策略的理論根據(jù)

新學(xué)習(xí)的物理概念、規(guī)律將進入學(xué)生的物理認知結(jié)構(gòu)，引起認知結(jié)構(gòu)的擴展、更新或重建。不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容、不同的學(xué)習(xí)順序使認知結(jié)構(gòu)的發(fā)生改變的方式也不同。根據(jù)奧蘇伯爾的命題學(xué)習(xí)理論，新的學(xué)習(xí)內(nèi)容同認知結(jié)構(gòu)中的原有內(nèi)容相結(jié)合的方式可以分為下位關(guān)系、上位關(guān)系和并列關(guān)系三種類型。

（三）講究教學(xué)策略，化解教學(xué)難點

初中物理教案

教學(xué)目標

知識目標

1．凸透鏡成放大、縮小實像和虛像的條件

2．照相機的原理

能力目標

教學(xué)目標

知識目標

1．凸透鏡成放大、縮小實像和虛像的條件

2．幻燈機、放大鏡的原理

能力目標

1．培養(yǎng)實驗?zāi)芰?/p>

初中物理教案

教學(xué)目標

知識目標

1．凸透鏡成放大、縮小實像和虛像的條件

2．幻燈機、放大鏡的原理

能力目標

一、理論結(jié)合實際“動手做”

“動手做”概念下的物理教學(xué)重視實踐，但它仍舊離不開理論的支撐，脫離了理論的實踐就算動手也只是個沒有磚頭的框架，就算滿足學(xué)生的好奇心，也不能保證他們對知識的具體掌握。要在“動手做”概念下提升物理課堂教學(xué)的有效性，首先就要把握好理論與實際的平衡。就拿“透鏡”這一課來說，教師就可以利用理論聯(lián)系實際的方式，讓學(xué)生認識透鏡。教師可以引導(dǎo)學(xué)生自主動手；親手摸摸看，桌子上的三面小鏡子都有什么區(qū)別？學(xué)生根據(jù)教師的引導(dǎo)，開始動手觸摸自己的實踐道具，由于手感的不同，經(jīng)過思考，學(xué)生會回答，有一面鏡子是中間厚兩邊薄，截面是橢圓形；另一面是一邊凸出的，截面是半圓形；還有一面截面是彎的月亮形。此時教師對學(xué)生提問，這三面鏡子有什么共同特征？在實際動手的環(huán)節(jié)中，學(xué)生的感覺會變得鮮明，他們給出答案，三面鏡子都是中間厚，兩邊薄。教師同時引入凸透鏡的概念，學(xué)生立刻就會明白凸透鏡的特征是一面凸出的鏡子。教師繼續(xù)以同樣的手法引導(dǎo)學(xué)生認識凹透鏡，并給出凸透鏡與凹透鏡對光的會聚與發(fā)散概念，學(xué)生會因此而產(chǎn)生好奇心，不就是鏡子，和普通的鏡子有什么不同？學(xué)生的探究欲望因為實踐動手而增強，他們會更加積極地投入下一階段的學(xué)習(xí)中。

二、師教生學(xué)共同“動手做”

通過前期教學(xué)，學(xué)生已經(jīng)了解了透鏡的概念，在面對新知識時，他們就會想動手，如果教師只像傳統(tǒng)教學(xué)那樣對學(xué)生進行簡單演示，學(xué)生會覺得自己的探究心理沒有得到滿足，他們會覺得教師的演示過于敷衍，反而失去對理論知識的學(xué)習(xí)興趣。而共同動手做，可以有效避免這一情況的發(fā)生。就拿“探究凸透鏡成像的規(guī)律”這一課來說，教師就可以利用共同動手方式來與學(xué)生一起進行實驗，利用光具座、凸透鏡、光屏、蠟燭等道具來做實驗。點燃蠟燭之后我們會發(fā)現(xiàn)，倒立的蠟燭的像呈現(xiàn)在凸透鏡后的光屏上，沒有觀察到像的學(xué)生請自由調(diào)整凸透鏡與蠟燭之間的距離。學(xué)生根據(jù)教師的引導(dǎo)與教師一起做，多半可以得到與教師相同的結(jié)果。學(xué)生會明白凸透鏡的成像與蠟燭、凸透鏡、光屏之間的距離有關(guān)，而教師可以同時引入“物距”概念，此時，學(xué)生的成像實驗雖然完成，但是呈現(xiàn)出的像東倒西歪的，教師要繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生探究，并向?qū)W生展示自己的實驗結(jié)果。如何保證蠟燭的像始終在光屏正中心？你們是不是也可以做到？學(xué)生繼續(xù)進入動手環(huán)節(jié)，針對教師的提問對物距進行調(diào)整，在多數(shù)學(xué)生達到目的后，教師引入“焦距”概念。在照相機已經(jīng)廣泛普及的今天，學(xué)生對焦距的概念毫不陌生，他們能根據(jù)已往對相機的使用結(jié)合手中的實踐快速建立概念。由此可見運用動手做方法進行物理教學(xué)比傳統(tǒng)的理論結(jié)合演示在過程上更直觀。對學(xué)生而言，更加方便他們對知識的理解。

三、自主學(xué)習(xí)探究“動手做”

隨著學(xué)生接觸到的知識逐漸增加，他們會自主形成的想法與結(jié)論，這正是教師引導(dǎo)學(xué)生進行自主探究學(xué)習(xí)的良好開端。就拿“望遠鏡與顯微鏡”這一課來說，由于這已經(jīng)是這個章節(jié)的最后一課，它的知識要點為對整個章節(jié)知識的總結(jié)與綜合運用，它內(nèi)容靈活，重在科普，教師可以利用學(xué)生已有的知識，利用動手做環(huán)節(jié)，來啟發(fā)他們的創(chuàng)新思維。教師可以向?qū)W生進行科普教育，我們已經(jīng)學(xué)了這么多成像知識，也明白了凸透鏡與凹透鏡的神奇之處，那么你們有沒有想過，將凹透鏡與凸透鏡進行組合，或者將凸透鏡與凸透鏡進行組合，會怎樣成像？通過已往學(xué)習(xí)的目鏡與物鏡概念，學(xué)生以小組為單位，運用實驗道具進行自主探究。他們得出的答案各有不同。教師從學(xué)生的答案中看到，通過不同的組合，有的學(xué)生看到正立放大的虛像，有的學(xué)生看到倒立放大的虛像。而教師正可以用這個實驗結(jié)果引入伽利略望遠鏡和開普勒望遠鏡的成像原理。再以同樣的方法引入顯微鏡的教學(xué)。在這一課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生在自主探究中明白到望遠鏡與顯微鏡的成像原理。他們由衷產(chǎn)生贊嘆，原來輔助人們獲得了那么多先進科學(xué)技術(shù)成果的工具成像原理是這么的簡單。他們在圓滿完成這個章節(jié)學(xué)習(xí)的過程中，也對物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣。將“動手做”這一教學(xué)方法應(yīng)用到初中物理教學(xué)中，充分培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，加深他們對物理知識的領(lǐng)悟力，充分滿足他們對物理學(xué)習(xí)的好奇心，帶動他們的學(xué)習(xí)熱情，提高初中物理教學(xué)的有效性。

摘要：透鏡對光的作用，是因光的折射而引起的。因此，我們學(xué)習(xí)起來感覺抽象。尤其是它的成像規(guī)律令人不易理解，也較為難記。所以，它是初中光學(xué)教學(xué)的重點和難點，它涉及到光的直線傳播、光的折射規(guī)律、虛像的概念、法線在光路圖中的重要地位、光路的可逆性等。

1教學(xué)分析

透鏡對光的作用，是因光的折射而引起的。因此，我們學(xué)習(xí)起來感覺抽象。尤其是它的成像規(guī)律令人不易理解，也較為難記。所以，它是初中光學(xué)教學(xué)的重點和難點，它涉及到光的直線傳播、光的折射規(guī)律、虛像的概念、法線在光路圖中的重要地位、光路的可逆性等。初中學(xué)生好奇心強，在課堂中，他們愛看演示實驗，觀察到物理現(xiàn)象，感到神奇有趣，猜想物理問題，在實驗中探究和獲取物理知識。

2教學(xué)設(shè)想

透鏡對光的作用，跟上一章學(xué)到的光的折射有關(guān)。所以應(yīng)從復(fù)習(xí)光的折射入手，先通過作圖演示，再做實驗來幫助理解透鏡折光的道理。按照“復(fù)習(xí)光的折射（作圖演示）——認識透鏡——透鏡對光的作用——生活中的透鏡——探究凸透鏡成像規(guī)律”的順序授課，由淺入深，學(xué)生容易接受。

3教學(xué)過程

一、研究凸透鏡成像規(guī)律的實驗教學(xué)說明

1.凸透鏡的成像規(guī)律是一個連續(xù)的變化過程，讓學(xué)生從這一物理現(xiàn)象變化全過程的高度來分析這一物理現(xiàn)象，有助于加深學(xué)生對這部分內(nèi)容的理解認識.

2.由于本實驗要求學(xué)生同時觀察和考慮的內(nèi)容比較多，如凸透鏡的焦距、凸透鏡焦點的位置、2倍焦距的位置、物體的位置、像的位置，同時還要觀察像的性質(zhì).對于一個初二的學(xué)生來講容易在觀察某一內(nèi)容時忽略觀察其他內(nèi)容，或者雖然觀察了但是頭腦中沒有反映出其它的內(nèi)容，這樣就很難從整體上把握整個物理變化過程，為此在本節(jié)實驗設(shè)計中采取了兩個辦法.

(1)每進行完一個內(nèi)容的實驗(如物體位于2倍焦距以外)，要求同學(xué)畫圖從理論上進行分析，并逐步形成物體在這個范圍內(nèi)成像的物理模型、然后由教師利用復(fù)合投影的燈片進行分析.從而使學(xué)生在實驗現(xiàn)象與物理模型之間建立起必然的聯(lián)系，從而加深對這一物理過程的認識和理解.

(2)三個內(nèi)容的實驗全部完成以后.可用計算機模擬物體從2倍焦距以外移到焦點以里的過程.凸透鏡成像由小到大、由實到虛、從倒立變?yōu)檎ⅰ⒃谕哥R另一側(cè)用屏幕接取到用眼直接觀看的整個動態(tài)變化，從而對凸透鏡成像形成一個宏觀的整體的認識(也可通過投影或畫圖進行).

3.為便于操作，也為使學(xué)生對實驗現(xiàn)象形成深刻的認識從而為探索規(guī)律打下基礎(chǔ)，實驗前應(yīng)要求學(xué)生在光具座中透鏡兩側(cè)的標尺上明顯的標出與焦距和2倍焦距等長的位置以便在實驗中能迅速準確的找到應(yīng)找的位置，并對物、像所處位置形成深刻的印象.

摘要：物理是一門重視實驗教學(xué)的學(xué)科，但在現(xiàn)實教學(xué)中，外界主客觀因素會影響實驗效果，而虛擬實驗平臺在很大程度上解決了這一問題。系統(tǒng)介紹了NOBOOK虛擬實驗平臺在初中物理實驗教學(xué)中發(fā)揮的優(yōu)勢，并通過探究凸透鏡成像規(guī)律實驗案例，對其在初中物理實驗中的應(yīng)用做詳細介紹。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真實驗；NOBOOK；凸透鏡成像；初中物理

一、研究背景

教育部印發(fā)的《教育信息化2.0行動計劃》中指出要持續(xù)推動信息技術(shù)與教育教學(xué)融合，全面提升師生信息素養(yǎng)，為學(xué)生提供有效的學(xué)習(xí)工具和豐富的教育環(huán)境[1]。《義務(wù)教育物理課程標準(2011年版)》中也指出義務(wù)教育物理課程是一門重視實驗的自然基礎(chǔ)課程[2]，明確了實驗教學(xué)的重要性。隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，越來越多的虛擬仿真技術(shù)被應(yīng)用在物理實驗中，虛擬仿真實驗平臺可以排除外界因素影響，讓學(xué)生可根據(jù)需求自主進行實驗，一定程度上更能培養(yǎng)學(xué)生的實驗創(chuàng)新精神。目前國內(nèi)的虛擬仿真實驗平臺大致分為兩類，一類應(yīng)用于高等教育教學(xué)，這類平臺大多數(shù)由各高校、研究院自主研發(fā)，如中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的幾何光學(xué)實驗室、北京交通大學(xué)的RECEL平臺、國家虛擬仿真實驗平臺—實驗空間等。另一類應(yīng)用于基礎(chǔ)教育教學(xué)，這一類的虛擬仿真實驗平臺相對較少，主要由企業(yè)投入研發(fā)，如虛擬仿真實驗室、NOBOOK物理虛擬實驗平臺(簡稱NOBOOK平臺)等。

二、NOBOOK平臺簡介

NOBOOK平臺是一款虛擬實驗應(yīng)用軟件，主要用于基礎(chǔ)教育各學(xué)段的實驗教學(xué)互動，主體內(nèi)容共包括物理、生物、化學(xué)以及小學(xué)科學(xué)四部分。本文主要針對物理部分進行應(yīng)用闡述。NOBOOK平臺基本包含了物理課程標準要求的所有初高中物理實驗，具有多個版本教材的不同實驗，支持手機、計算機、平板電腦等多終端的數(shù)據(jù)共享[3]。除了教材要求的固定實驗，學(xué)生還可自主創(chuàng)新，利用NOBOOK平臺內(nèi)的海量實驗儀器模板和實驗器件庫自由創(chuàng)建、組裝實驗，并通過豐富的實驗講解視頻，更好地理解實驗內(nèi)容。