【案例呈现】

探究“声音的产生和传播”教学设计：

探究性活动一：

　　这个活动过程分为三个步骤进行：探究性活动──小结──验证──事例交流。

　　（一）探究性活动：

　　组织学生活动：怎样利用桌上的器材，让它们发出声音，比比看，谁的方法多，谁的发声方法有创意？介绍桌上的器材，特别是音叉。

　　活动过程中要求学生：

　　体验：你是如何让物体发声的，你触摸发声的物体时，请体会感觉。

　　思考：

1．物体发声时与不发声时有什么不同？

2．物体发声时有什么共同的特征？

　　活动：用桌上的器材研究如何发声，教师参与讨论。然后教师请同学代表上台表演研究结果，对独特的发声方法进行鼓励，并对上述问题提出自己的见解。

　　共同体验：摸着自己的声带，说一句话。体会手上的感觉，说出感受。

　　问题：是不是物体发声就一定在振动？

　　演示：击鼓。鼓面在振动吗？如果在振动，你如何证明，能否让看的人感受到它的振动？说出你的方法。

　　敲打桌子，听到声音，却看不见桌子的振动，你能想出什么办法来证明桌子的振动？

　　从上述事例中你能否总结出一种“验证难以觉察的物体运动”的方法？

　　（二）小结：在以上感性认识的基础上总结物体发声的原因。即物体发声是由于物体的振动引起。

　　（三）交流：物体的发声现象真是太多了，你能向同学们介绍一些比较奇特的发声方法吗？比如动物间有趣的交流方式。

　　探究性活动二：

　　情景创设：医生的听诊器，心脏跳动或者肺部的声音是靠什么传到人耳中的？

　　猜想：声音的传播可能需要什么东西做媒介。

　　做个最简单的小实验验证一下你的猜想。就用我们的课桌做传声物。这个实验需要提供什么条件？（联想医生听到病人身体器官运动的条件）如何操作？学生讨论后回答，教师也可提示：发声体（源）──人耳（接受体），中间为传声物质（即课桌）。

　　活动：两位同学合作，一位同学轻敲桌面或抓桌子，另一位同学把耳朵贴在桌面上听。感受听到的声音。再把两张桌子分开一条缝，进行实验，前后对比。

　　从以上的活动中你可以得出什么结论？（固体可以传声）你是否还能想出其他的生活事例或实验方案来支持固体可以传声这个观点？（让学生举例，例如小学里曾经制作的土电话等）。

　　问题：那么液体是否也可以传声呢？

　　讨论：你能否用桌上的器材设计一个简单的小实验来体验一下？如果你得到了肯定的答案，你能否举一些生活事例来证明你的观点？

　　这时，让学生利用桌上的器材进行设计和探究，在设计实验过程中，教师让学生对照固体传声的小实验，提出问题：用什么做发声物比较简单？传声物是什么？把发声物放在什么地方比较合适？

　　活动：方案设计好以后，学生利用桌上的器材进行实验。教师进行辅导。并让学生列举生活事例。

　　问题：空气可以传声吗？举例说明。 1．听到铃声； 2．听到人的说话； 3．听见脚步声等等。

　　进一步猜想：如果连空气都没有呢？声音能不能传播呢？为了证明这个猜想，最好做实验试一试。

　　联想：同学们大家一起出谋划策，想一想这个实验该怎样做？怎样实现没有空气的状态？学生会很自然地联想到需要提供一个真空的环境，然后把一个发声体（例如小电铃）放入这样的环境里，前后对比。思路理清楚后，由于实验器材的局限性，这个实验由教师演示，请两个同学上台辅助，学生进行观察对比：①抽去空气前和抽气后铃声的对比；②抽气后再放入气体，两种情况铃声的对比。及时纠正猜想的谬误，最后推理“声音不能在真空中传播”的正确结论。

　　引导：通过刚才这一段的学习，同学对声音的传播有了怎样的认识，能不能请个代表用你自己的语言归纳一下。

　　学生：声音传播需要物质。声音不能在真空中传播。

　　传播声音的物质可以是固体、液体、气体。

【案例点评】

“声音的产生”和“声音的传播”是“声音的产生和传播”这一节的重点知识，“声音的产生”和“声音的传播”条件的探究既是教学的重点，也是学生感到比较困惑的问题，因而是本节课教学设计的关键。案例围绕这两个关键问题，以不同的探究模式，精心设计了科学合理、便于操作、富有成效的探究活动，而且这两个探究活动都是利用学生身边的器材进行各种实验，将物理知识应用于日常生活、生产和科技实践中去，使学生感到物理知识的真实性、趣味性。

从整体上看，教师为学生提供有结构的材料让学生猜想、操作，并引导学生收集分析操作中的事实，然后再为学生提供材料设计实验来验证由经验得出的假设，最后形成结论。在教学中，教师没有把结论强塞给学生，而是引导学生从操作实践出发，从实践中发现事实出发，通过独立的或互助的探究归纳总结出结论。案例反映，验证实验由学生自己设计，这是非常有意义的尝试。可以想象，教师在备课时并不是简单地以得出结论——知识为唯一目标，而是有意识地让学生经历获取知识的过程。整个探究过程， 学生探究活动目的性明确，有学生间的密切合作，充分体现了学生的主体作用，学生学习的收获是显而易见的。

【理论点拔】

一、物理教学中探究学习的目标定位

1 ．通过学生亲自参与对物理现象的观察和对物理规律的探索过程，培养其观察能力和提出问题的能力。探究学习是一种学习方式，不可能达到科学发现的水平，学生在获得知识的过程中，逐渐形成一种喜爱质疑、乐于探究的素养，保持积极获取知识的兴趣和探索创新的动机。

2 ．通过参与科学探究活动，培养学生收集信息和处理信息的能力。探究学习因其自身的开放性，使学生一是涉及内容广泛，如网络、电视、图书馆、实践活动等信息通道，都是学习内容的来源；二是学生思维开放，各自从不同的角度去分析和处理从不同通道获得的信息，因此，探究学习是学生不断收集和处理信息的过程，是锻炼学生收集和处理信息能力的过程。

3 ．探究学习使学生从物理现象和实验中归纳简单的科学规律，尝试用已知知识去解释某些具体问题，从而培养学生的分析概括能力，解决实际问题的能力。

4 ．探究学习要求学生合作和交流，故探究学习过程也是培养学生的交流能力和团队精神的过程。

二、 探究式学习的核心要素

设计一个探究式学习活动，我们虽然不强求活动在每一个方面都具有高度的探究性，但毕竟要有具有一定探究性的活动内容，而且尤其不能缺少能起着核心要素作用的探究性活动内容。否则，就难免泛化，探究式学习就会成为“装满旧酒的新瓶上的时髦标签”。那么，在探究式学习活动中，什么是核心的要素呢？探究式学习有时也被人们称为“问题导向式”的学习，因此“问题”往往被视为探究式学习的核心。

然而，“问题”在探究式学习中的重要性主要体现在它对学生合适与否而不在于它是否一定是由学生探究得来的。即使探究的问题直接来自教师或其他途径，学生也完全可以进行高度探究性的学习活动。

三、探究活动课的设计原则

1 ．主体性原则。活动课设计应突出学生的主体地位，给予学生选择活动内容、方式、场所以及合作伙伴的权利，尊重学生个性发展，最大限度地调动学生自主探究的积极性、主动性和创新性。

2 ．成功性原则。教师在学生比较困难的环节给以恰如其分的暗示或具体指导，使之能够较顺利地参与探究活动，避免因多次失败产生的消极心理影响。

3 ．简易性原则。将物理知识应用于日常生活、生产和科技实践中去，让学生使用身边物品，探究身边物理现象或规律，深切感受到科学的真实性，悟出获取知识的技能、方法与过程。

4 ．方法性原则。制定计划与设计实验是物理科学探究活动课的重要环节，科学探究方法 (如等量代换法、控制变量法、等效替代、比较法、转化法、模拟法、理想化法 )是关键，方法、思路正确了，探究活动自然水到渠成。

5 ．综合性原则。设计活动课时应考虑多学科知识的综合运用，教育功能的综合挖掘，能力的综合培养，智力和非智力因素的综合运用，活动方式的综合安排等。

6 ．互补性原则。活动课不是课堂教学遗留问题的补充课，更不是加重学生课业负担的复习课，而是了解科学、技术、社会的互补课，是与学科教学有联系而又不重复的实践课。

7 ．创新性原则。以激发和培养全体学生的创新精神和创新能力为主线，启发学生勇于探索，敢于标新立异，敢于发明创造，鼓励学生多角度分析问题，从多种解决问题的方法中筛选最佳方案。

8 ．安全性原则。活动前要充分考虑活动环境、方式、内容以及使用器材和物品的安全性，在活动中加强安全意识与环保意识教育，坚持安全第一。

【解决策略】

一、创设问题情境，引导学生探究

在进行探究学习设计时，教师必须精心备课，认真思考课堂中学生可能提到的问题，要根据课程内容、学生认知程度、已有知识和经验、接受新知识能力以及个体思维能力来设计问题情景，特别要有目的地创设能激发学生创造意识的、具有挑战性的各种问题情境，以此激发学生的问题意识、提出问题的欲望和探究学习的动机，在此基础上，积极引导学生围绕问题进行有意义的学习和探索，让学生在探索知识的过程中获得体验、享受快乐、解决问题，实现知识的主动建构。

二、营造和谐氛围，激励学生探究

英国哲学家约翰·密尔曾说过：天才只能在自由的空气里自由自在地呼吸。教师应引导学生多观察，多分析，在教学中，尽可能联系生活中的自然现象，多提几个为什么，让学生用眼看、动脑想、开口议。“议”，是师生交往的阶段，旨在达到培养学生分析问题、解决问题能力的目的，因而在引导探究式教学过程中，“议”就显得尤为重要。教师一定要鼓励学生多思考、多发问，鼓励学生批判性地分析教材，质疑问难，发现、提出问题，以培养创造性想象力和批判意识以及发现和提出问题的习惯和能力。学生的好奇心和探究欲是十分积极的学习内驱力，在教学中要通过营造和谐氛围、实施激励评价、鼓励大胆发言等多种措施保护学生的好奇心和探究欲，让学生在轻松愉快的气氛中独立探究、自由合作，获取知识的同时，得到身心的健康发展。

三、拓展学习时空，提倡自主探究

探究式学习要培养学生的实践能力，应必须让学生置身于实践之中，使学生自己动手做实验，尽量把演示实验变成学生实验，进行仪器的改进，由于客观原因不能进行学生分组实验的，要尽可能让学生参与做演示实验。在教学中，教师要指导学生选择生活中切合实验的小课题研究，将探究活动由课内延伸到课外，进一步拓宽探究的时间和空间，充分利用课外资源，以培养学生的自学能力、实践能力和创新能力。

2 ．怎样进行“平面镜成像”教学设计？

【案例呈现】

“平面镜成像”教学设计：

一、 教学目标

1 ．知识与技能

（ 1）知道平面镜与平面镜能成像。

（ 2）理解平面镜成像特点。

2 ．过程与方法

（ 1）经历“平面镜成像特点”的探究，学习科学探究的基本思路和方法。

（ 2）能在实际中解释和应用光的反射现象和平面镜成像的特点。

3 ．情感态度与价值观

（ 1）在探究“平面镜成像特点”中领略物理现象的美妙与和谐，体验自己 获得“发现”成功的喜悦。

（ 2）培养实事求是的科学态度、 合作精神、探究精神和创新意识。

（ 3）通过对平面镜应用的了解，初步认识科学技术对人类生活的影响。

二、 教学重难点

1 ．重点：探究平面镜成像的规律，关键 在“探究”和“设计”的过程上。

2 ． 难点：“平面镜成像特点”的实验设计；对虚像概念的理解。

三、 教学方法

教师：引导、设问、点拨

学生：质疑、探究、观察、讨论、交流

四、 教学准备

分组器材（两人一组）：同样大小（长短、粗细）的蜡烛两支，不同大小的蜡烛一支，平面镜一面，平板玻璃一块，铁夹一个，白纸一张，刻度尺（学生自备），光屏等。

五、教学流程

六、 教学过程

（一）新课引入

学生实验 1： 照镜子

让学生拿起桌面上的平面镜， 在平面镜中观察圆珠笔、橡皮、铅笔盒等在平面镜中的成像情况。

提问 1： 在镜中看到了什么？（通过学生回答引出平面镜及成像的概念）

生活中这类现象很多，物理学中把这类现象叫做平面镜成像。我们将表面是平面的镜子叫做平面镜。平静的水面、玻璃都具有平面镜的作用，物体通过它们都能成像。

提问 2： 看到镜中的像与镜外的物体之间有什么关系？

引导学生比较像与物的大小、形状，比较像与物到平面镜的距离关系，观察像与物的上下关系、左右关系，观察当圆珠笔前后左右移动时，圆珠笔在镜中的像的移动情况，并观察像的大小与形状有无变化，像移动的方向及速度与物体移动的方向及速度的关系。（由这个提问引出要探究的内容——平面镜成像特点）

（二）新课教学

1 ．虚像

学生实验 2 ： 让学生在玻璃板前点然一支蜡烛， 指导学生观察。

提问：透过玻璃板，你看到了什么？把手放在像的火焰上有何感觉？不透过玻璃，直接从另一边用光屏前后移动，能在光屏上承接到像吗？

演示实验： 在点燃的蜡烛前放上凸透镜，移动光屏承接到放大的火焰的像。

通过以上两个实验介绍实像与虚像，让学生明确平面镜所成的像是光屏接收不到的像，称为虚像。

2 ．确定虚像位置

提问： 平面镜成的是虚像，所以不能用光屏来确定像的位置，怎样才能正确地确定虚像的位置？

引导学生 找一个跟镜前物体完全相同的物体（“替身物”）与像比较，来确定像的位置。

3 ．学生探究平面镜成像的特点

（ 1）提出猜想： 从前面“照镜子”所观察到的现象猜想平面镜成像有什么特点呢？（教师从像的大小、距离等方面作适当的提示，让学生充分想象）

学生讨论、归纳可能有下列猜想：（允许有不正确猜想）

像与物一样大（或比较小）；

像与物到平面镜的距离相等；

像与物左右相反（或对称）；

提问：有什么办法可以得出正确的结论呢？

（ 2）制定计划与设计实验：

设计实验 :选择玻璃板进行实验

学生实验 3 ：让学生把点燃的蜡烛放在镜子前与放在玻璃板前，对观察和确定像的位置有何不同。（ 从平面镜的正面看见了像，当把“替身物”放到平面镜后面时，在正前方看不到“替身物”，而从平面镜的背面，却只看到“替身物”，而看不见像，所以用镜子无法确定像的位置和比较像与物的大小。从而引导学生明确设计实验时要采用玻璃板来进行探究的道理）

（ 3）进行实验并收集数据：

①探究像与物的大小关系

学生分别用大小相同和不同的两种未点燃的蜡烛在玻璃板后方寻找蜡烛的像，观察它们是否与像重合来确定像与物的大小关系。（后面的蜡烛和像完全重合意味着像与物的大小相等）

②探究像与物的位置关系

在确定像的位置时要求学生用铅笔将前方和后方的蜡烛的位置在纸上作上记号，并用线条连接两记号的位置， 用刻度尺测量两者到平面镜的距离，得出像与物到镜面的距离关系； 同时观察连线与镜面的关系。改变前方蜡烛的位置，重做以上实验，最后得出像与物的位置关系。

③探究像与物对称关系

观察像与物上下、左右的关系，得出它们之间是对称的关系。（此时用镜子来观察效果比玻璃板好）

（ 4）分析概括平面镜成像的特点：

平面镜成像的特点：平面镜所成的像是虚像；像和物到平面镜的距离相等；像和物的大小相等；像和物体对镜面来说是对称的。

（ 5）交流与评价：

学生间互相交流他们各自的探究结果是否相同。

提问：关于平面镜成想的特点还有那些猜想？准备怎样去验证它？
（提示：改变物体与平面镜的距离，像的大小是否改变？物像移动的速度有何关系？学生课后自己探究）

4 ．成像原理： 通过作蜡烛成像的光路图（图 6— 1）

说明平面镜成像的原理是光的反射。

5 ．平面镜成像的应用：（用计算机展示）

（ 1）改变光路（展示潜望镜等）

（ 2）平面镜成像（舞蹈练功房和理发店等安装平面镜，牙医观察牙齿用的平面镜，检查视力时看镜中的视力表把距离拉远，拱桥在水中的倒影形成一个圆等）。通过这些图片的展示，使学生对平面镜成像的知识进一步拓宽，使学生从中感受物理知识在生活中的应用，也 从中让学生领略物理现象的美妙与和谐，感受大自然中的对称美。

【案例点评】

本节课设计立足在“从生活走向物理，从物理走向生活”的思路上，以科学探究为主线，采用“假设——设计——实验——结论——应用”的课堂探究式教学模式。先从日常生活照镜子、看到水中倒影等光的反射现象提出问题，激发学生的学习兴趣，调动学生探究学习的欲望；然后以实验为基础，通过观察、分析、类比，建立虚像的概念，在明确虚像的基础上针对提出的问题让学生进行实验 探究，由学生假设、设计实验方案、动手操作、通过观察、分析、归纳出平面镜成像的特点；最后对成像特点的应用进一步拓展。这种教学模式能充分体现学生的主体地位和教师的主导作用，更能体现“以学生为主体，以活动为主线，以创新为主旨”的教育观念。

为了突破“虚像概念的建立及虚像位置的确定方法”这一难点，教学设计中根据实验时在玻璃板后面用光屏接不着像的事实，和凸透镜成实像进行对比，使学生明确物体在镜中成的是虚像，并且在镜前各个角度观察，都能看到它在镜中的虚像在同一位置，为学生探索实验方法，归纳实验结论做好了铺垫。

【理论点拔】

一、教学设计的定义

教学设计是依据对学习需求的分析，提出解决问题的最佳方案，使教学效果达到优化的系统决策过程。它以传播理论、学习理论和教学理论为基础，应用系统科学理论的观点和方法，调查、分析教学中的问题和需求，确定目标，建立解决问题的步骤，选择相应的教学活动和教学资源，评价其结果，从而使教学效果达到最优化。

教学设计的内涵共有五个方面：调查、分析教学中的问题和需求；确定目标；建立解决问题的步骤；选择相应的教学活动和教学资源；评价其结果。

二、教学设计的基本要素

不论哪一种教学设计模式，都包含有下列四个基本要素：

1 ．教学对象。教学系统的服务对象是学习者。认真分析、了解学习者的情况，掌握他们的一般特征和初始能力，是进行教学设计的基础。

2 ．教学目标。通过教学活动以后，学习者应该掌握哪些知识和技能，培养何种态度和情感，用可观察、可测定的行为术语精确表达出来。同时，也要尽可能地表明学习者内部心理的变化。

3 ．教学策略。为了完成特定的教学目标，所采用的教学模式、程序、方法、组织形式和对教学媒体的选择与使用的总体考虑。

4 ．教学评价。教学评价包括诊断性评价、形成性评价、总结性评价三部分，它的目的是为了了解教学目标是否达到，从而作为修正设计的依据。

对象、目标、策略和评价四个基本要素相互联系、相互制约，构成了教学设计的总体框架。

三、教学设计的依据

1. 教学的实际需要

从根本上讲，教学设计的全部意义就在于满足教学活动的实际需要，在于为实现这种需要提供最优的行动方案。因此，教学设计最基本的依据就是教学活动的实际需要，离开了教学的现实需要，也就谈不上进行教学设计。在具体的教学过程中，教学活动的实际需要集中体现在教学的任务和目标中。进行教学设计时，应首先明确教学任务和教学目标，并对它们进行认真的分析、分解，使之成为可操作的具体要求，在此基础上，综合考虑各种教学因素，选择设计必要的教学措施和评价手段，使教学设计方案在立足教学现实需要的基础上发挥出其应有的作用。

2. 学生的特点

教学设计的基本特征之一是它既关心“教”，又关心“学”。课堂教学是教师和学生双方共同活动的过程，在这个过程中存在着教师的“教”，也存在着学生的“学”。教是为了学，学是教的依据和出发点，教师的教必须通过学生的积极主动的学才能起到有效作用。大量的教学实践也表明，重教轻学，课堂教学缺乏学生的积极性，是不可能收到好的教学效果的。因此，在教学设计的过程中，教师除了从教的角度考虑问题外，还必须把学生身心发展的特点和规律作为教学设计的一个重要依据加以认真对待。

【解决策略】

一、 从“科学探究”的视角解读物理教材

实际教学中，并不要求对任何内容都实行探究式教学，而是挖掘教材中值得探究的内容，值得探究的内容从思维方法 ( 模式 ) 的角度来看，主要分两类：一是归纳模式，二是演绎模式，前者在物理教学中表现在形成物理规律的由特殊到一般的环节，需要具体结论的概括化，即思维的辐合性探究；后者表现在由一般规律到特殊现象的环节中，需要一般结论的具体化，即思维的发散性探究。内容中凡是包含这类科学思维的，就可以设计为探究教学。探究教学设计中以“科学探究”的视角解读探究性教材内容是首要任务，需要教师对教材的再创造。教材解读首先要详细阅读教材，确定出哪些环节要进行探究教学；其次要设计如何规划探究过程，师生以何种互动形式进行探究。

二、 整合实施三维目标

按照《标准》，课程的培养目标定位为：知识与技能，过程与方法，情感、态度和价值观三维目标。在达成目标的教学中，探究过程总是以知、能、情整合形式出现和存在，很难专门为知识而知识，为情感而情感来组织教学，因而在推进教学进程时它们不是各自独立的，而是相互关联的。也就是说，在理解上可以将三者分开，而实施时则必须将三者整合于同一物理探究过程当中。

三、 把握科学探究的核心过程

《标准》关于科学探究的七个要素实际上构成一个探究活动链，一般过程表现为观察，查阅书刊及其他信息源，设计调研方案 ( 含实验设计 ) ，对数据的搜集、分析与解读，答案的提出、解释与预测，把结果告之于人等，显然其核心过程为“问题——假说——求证——交流”。因此，不管采用哪一种探究类型，都必须紧紧围绕核心过程展开。

3 ．教学中如何突破“凸透镜成像”教学难点？

【案例呈现】

“凸透镜成像”的教学设计 ：

一、难点分析

在最后的总复习中，发现，涉及凸透镜的问题时，学生答起成像特点时相当流利熟悉，但一碰到如实像与虚像问题，像距（像大小）的变化问题时，却常常出现错误。

所以这部分的教学应注意这样几个方面：一是要引导学生通自己动手实验去发现规律，得到结论；二是要让“事实讲话”，学生实验后对难点问题有了感性上的认识，然后才能更好地理解、运用和解决实际问题。

从学生角度来看，由学生自己动手做实验，一方面可以锻炼学生的动手能力，另一方面，学习物理，更重要的是让学生领略研究物理问题的方法，也能让学生体味到作为一个研究者的乐趣。因此可以对教材顺序作一些变动：先引导学生根据提出的问题动手实验，引导学生得到正确的结论，然后再利用结论解决实际问题。

二、教学设计

如果我们不认真研究教法，不从教学设计上优化，而仅仅按照教材，带领学生先“读读议议”，再“算算想想”，教学效果是肯定不会好的。实践证明，借助实验组织课堂教学更适合初中学生的思维特点。

为了突出重点、突破难点，在教学过程中可以运用如下课堂教学模式组织教学：实验设疑 →动手实验→分析讨论→归纳总结。

实验分成两大部分：一部分是引导学生实验，教师归纳，帮助学生得到凸透镜成像特点；另一部分是在知道成像特点的基础之上，再帮助学生通过实验突破难点问题。

1 ．实验设疑

实验所需器材：光具座、凸透镜（焦距是 10厘米）、蜡烛、光屏、火柴。

教师提出问题：烛焰通过凸透镜会出现什么样的像？

2 ．实验

（ 1）教师引导，将凸透镜固定在光具座上的合适位置处，蜡烛先固定在光具座原点处，光屏装在透镜另一侧（可不固定）。

（ 2）教师先给出两个特殊点（也是分界点），学生根据提示作实验：

第一步，把蜡烛固定在焦点位置处（到凸透镜的距离是 10厘米），点燃蜡烛，调整烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心的高度一致（这是一个难点，需向学生强调，并演示），左右移动光屏，会出现什么现象？

（学生实验，教师小结，光屏上出现一个圆形光斑，并告诉学生这不是烛焰的像）。

第二步，把蜡烛固定在二倍焦距处（到凸透镜的距离是 20厘米），左右移动光屏，直至光屏上出现最清晰的像为止。（学生实验，同组学生讨论像的特点，教师小结：光屏上的最清晰的像是一个倒立的、与烛焰等大的像）。

教师：我们看到，一倍焦距与二倍焦距的点是两个特殊点（一个位置不成像，一个位置成等大倒立的像）。那么，在被这两个点所分成的几个区域内，凸透镜的成像又有什么特点呢？

（ 3）教师给出一个表格，提示学生从以下几个范围动手实验，探究凸透镜的成像特点，并通过表格的提示，让学生着重从那几个方面去观察。

物距范围

成像特点

正立或倒立

放大或缩小

实象或虚象

u>2f

f

u

( 注：凸透镜焦距为 10厘米 )

第一步，在 u>2f的范围。将蜡烛固定在 u>2f的任一位置上（如 u=30厘米），点燃蜡烛，左右移动光屏，直至出现最清晰的像。（同组学生讨论，根据表格的提示记录成像特点。教师对实验中可能出现的操作问题给予讲解。）

第二步，在 f的范围。将蜡烛固定在 f的任一位置上（如 u=15厘米），点燃蜡烛，左右移动光屏，直至出现最清晰的像。（同组学生讨论，根据表格的提示记录成像特点。教师对实验中可能出现的操作问题给予讲解。）

第三步，在 u的范围。将蜡烛固定在 u的任意位置上（如 u=5厘米），重复上述操作，问：光屏上能出现清晰的像吗？如果不能，可教给学生观察虚像的方法，通过凸透镜往蜡烛方向看，然后根据实际情况，讨论，记录。）

上面的实验我们还未考虑实像与虚像的问题，下面我们专门讨论这个问题。

（ 1）判断成的像是虚像还是实像可用光屏上能否呈现出像进行确定。

（ 2）带领学生一起画图，画出两种情况作对比即可，一是在 f的情况下，另一种情况是在 u的范围内。

物体在 f范围内，成像情况如图 6— 1所示：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后与过光心的光线交于一点，即物体的像点。这个点是实际光线会聚而成的，可以用光屏承接，因此是实像。

物体在 u的范围内，成像情况如图 6— 2所示：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后与过光心的光线，在传播方向上是逐渐发散的，而折射光线的反向延长线交于一点。与平面镜成虚彩色电视的情况对比，这时，折射光线的反向延长线的交点应该是物体某一像点，这个点不是实际光线会聚的，不能用光屏承接，因此是虚像。

【案例点评】

从案例中可以看出，教师在进行教材分析和教学设计时，已经跟总复习过程中学生在处理有关凸透镜问题时，经常出现的错误（实像与虚像混淆、像距及像的大小的变化不清）联系起来，这种全面考虑的意识是难能可贵的，也是非常值得提倡的。在考虑问题的同时，教师围绕难点问题也进行了认真的分析，并结合教材特点和学生实际提出了解决策略，同时在教学设计中构建“实验设疑 →动手实验→分析讨论→归纳总结”的教学模式组织教学活动，引导学生实验探究、交流合作、画图分析，有效解决难点问题，归纳出凸透镜的成像规律，不难理解，像案例这样处理教材，难点的突破应该是不成问题的。

【理论点拔】

一、教学难点

教学的难点是指学生不易理解的知识，或不易掌握的技能技巧。难点不一定是重点，也有些内容既是难点又是重点。难点有时又要根据学生的实际水平来定，同样一个问题在不同的班级里不同的学生中，就不一定都是难点。在一般情况下，使大多数学生感到困难的内容，教师要着力想出各种有效办法加以突破，否则不但这部分内容学生听不懂学不会，还会为理解以后的新知识和掌握新技能造成困难。

二、形成教学难点的原因

1 ．相关的准备知识不充分

物理学内容本身有着严密的知识体系，教学内容的安排也是一环扣一环的。这就决定了物理教学要有一定的系统性，前面学习的物理概念和规律要为后面的学习打基础做准备，后续的学习要充分利用前面的准备知识，这样才能取得良好的教学效果。如果对这一点注意不够，往往就会造成教学上的难点，给学生的学习带来困难。

2 ．学生思维定势的负面影响

迁移原理是教学中的一条重要原理。正向迁移有利于学生在原有知识的基础上掌握新知识，但思维定势引起的负迁移却干扰学生对物理概念与规律的正确理解和掌握，给物理教学带来了较多困难。

3 ．学生感性认识欠缺

初中学生对物理概念的学习往往需要从具体的感性认识入手，但如果学生缺乏感性认识，就会造成学习上的困难。

例如学生对容器底部受到液体压强很容易理解，但对容器侧壁也受到液体压强，甚至在特殊情况下容器盖也会受到液体压强，由于缺乏感性认识就很不理解，因而形成教学上的难点。

4 ．概念相通，方法相似，引起混淆

有一些物理概念，其内涵或外延有某些相似之处，如果不注意它们之间的区别和联系，常常被表面上某些相似或联系迷惑，造成理解和应用上的错误，影响到后续课的学习，形成教学难点。

【解决策略】

一、 通过实验教学突破难点

物理学是以实验为基础的自然科学，要学好物理学，必须要重视观察与实验。做好演示实验、学生分组实验和小实验，不仅能使学生对物理事实获得具体的、明确的认识，帮助学生理解物理概念，掌握物理规律，顺利地突破难点，形成系统的知识网络，更重要的是对培养学生的学习兴趣和能力有着其它教学形式不可替代的重要作用。例如：在进行“欧姆定律”教学时，先通过学生分组实验研究：“电流跟电压的关系”和“电流跟电阻的关系”，然后归纳得出欧姆定律，从而提高学生动手操作能力和团结协作的能力，同时也激发了学生的学习兴趣，提高了学生的学习效率。

又如，为了突破运动和力的关系这一教学难点，除了做好课本上的有关实验外，再让学生观察滑块在气垫导轨上的实验，将滑块推一下，滑块在气垫导轨上做匀速直线运动，但滑块在水平方面上不受力作用，说明物体的运动不一定要力维持，从而帮助学生纠正物体的运动需力维持的错误认识。

二、 运用类比法突破难点

类比是根据两个对象某些属性的相同之处 ( 共性 ) ，推出它们的其它属性也可能相同的间接推理。作为一种思维形式和方法，类比在物理教学中有着广泛的应用，运用类比法可以使复杂的物理现象浅显化，帮助学生能深刻体会物理现象的本质。例如：在进行“电压”的教学时，把“电压”类比于“水压”，水压是形成水流的原因，而电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因，这样学生就比较容易理解“电压”的概念。

三、借助模型法突破难点

模型方法，是指抓住物理问题的主要因素，忽略次要因素，从而建立物理模型来处理和研究问题的方法。例如：在进行“分子间存在引力和斥力”教学时，可以制作一个物理模型：两个分子可以用两个大小相同的乒乓球表示，之间连着一根弹簧，当两个乒乓球距离减小时，弹簧对两球产生向外的作用力，表示分子间存在着斥力；当两个球距离增大时，弹簧会对两球产生向内的作用力，表示分子间存在着引力；当两球保持一定的距离时，两球处于各自的平衡位置，表示引力和斥力刚好相等，这样就容易理解分子间的相互作用力了。

四、 利用现代教育手段突破难点

物理教学中的难点，往往是学生感知不深，想象不到、理解不透的事物和现象，有的抽象性强、有的综合复杂。多媒体教学能通过多种渠道，多种方式激发学生的多种感官，使学生能利用多种感官进行学习。运用多媒体可以把这些难点、信息演绎转换成光、电、磁信号，通过深入浅出、化虚为实、化远为近、变静为动、变快为慢的方法突破难点。如在讲汽油机原理时，由于汽油机模型的进气门、排气门可见度小，演示时学生往往看不清，如果利用多媒体课件演示该部件放大的影像和动作过程，增强了实验效果。在电学部分，将电流的流动过程制作成动画，形象直观、简单易懂。又如在研究动能和弹性势能转化的演示实验中，由于木球与弹簧片碰撞的过程时间短，且可见度小，很难观察出弹簧的形变和形变的恢复，给理解动势能的转化造成一定的难度。利用摄像机录制过程，然后用放像机慢放，“放大”碰撞的时间，弹簧形变就会直观可见，这样较好地解决了本节的难点。