“凸透鏡成像的規(guī)律”是初中物理光學(xué)部分的重要內(nèi)容，這一規(guī)律不僅在現(xiàn)代科技發(fā)展中起著基礎(chǔ)性的支撐作用，還在生活中隨處可見。本文以“凸透鏡成像的規(guī)律”為例，探究在初中物理教學(xué)中如何通過生活化教學(xué)的方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

一、展現(xiàn)生活現(xiàn)象，強化物理觀念

初中物理涵蓋的許多概念和原理具有較強的抽象性，這些內(nèi)容學(xué)生理解起來非常困難，為后續(xù)知識的運用帶來巨大的挑戰(zhàn)。特別是相關(guān)知識內(nèi)容是基于數(shù)學(xué)模型和符號等方式進(jìn)行呈現(xiàn)時，對于思維尚未完全成熟、邏輯推理能力正在發(fā)展的初中生來說，理解這些概念是較為困難的?！巴雇哥R成像的規(guī)律”涵蓋了物距（u）、像距（v）與焦距（f）之間的關(guān)系，需要根據(jù)物距與焦距的關(guān)系，推導(dǎo)出物體經(jīng)凸透鏡所成的實像和虛像的性質(zhì)及變化規(guī)律。通過對這一內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以掌握物距（u）、像距（v）與焦距（f）之間的關(guān)系，并根據(jù)物距與焦距的關(guān)系推導(dǎo)出物體經(jīng)凸透鏡所成的實像和虛像的性質(zhì)及變化規(guī)律。

利用生活化教學(xué)將枯燥的物理原理與生活中的實際現(xiàn)象、案例相結(jié)合，可以使抽象的知識變得生動有趣。

教師：同學(xué)們，凸透鏡成像原理跟手機攝像的原理是一樣的，通過調(diào)整手機攝像頭的距離，可以讓鏡頭里的景物在膠片上形成清晰且大小可變的圖像。

學(xué)生：老師，您剛才說到手機攝像頭的工作原理，那我們平常拍照片時為什么有些照片會出現(xiàn)模糊的情況呢？

教師：這和我們剛才講的凸透鏡成像規(guī)律有關(guān)系。在拍照時，如果手持手機抖動幅度過大或者物體自身運動速度過快，都可能導(dǎo)致相機與物體之間的距離產(chǎn)生變化，這樣會影響光線聚焦的效果，從而導(dǎo)致照片模糊。這也是為什么我們會使用三腳架、防抖功能等方式來固定相機，以保持物體與相機之間的位置不變，確保照片清晰。

學(xué)生：老師，如果我們想拍攝遠(yuǎn)處的景物，應(yīng)該如何調(diào)整手機鏡頭呢？

教師：非常好的問題！如果要拍攝遠(yuǎn)處的景物，我們就需要將手機鏡頭調(diào)整為長焦?fàn)顟B(tài)，這樣就可以使凸透鏡的焦距增大，從而擴大物體與鏡頭的距離，實現(xiàn)對遠(yuǎn)處景物的清晰捕捉。

教師還可以給出具體的數(shù)值參數(shù)，讓學(xué)生根據(jù)凸透鏡成像公式計算理想情況下物距與像距的比值，以此驗證理論知識與實際應(yīng)用的一致性。這樣既能讓學(xué)生直觀感受到物理知識在日常生活中的廣泛應(yīng)用，又能讓學(xué)生在動手操作中加深對凸透鏡成像規(guī)律的理解。

二、結(jié)合生活經(jīng)驗，培養(yǎng)問題意識

物理教學(xué)有時過于側(cè)重理論講解和習(xí)題演練，而忽視了學(xué)科本身的趣味性和探索性，導(dǎo)致學(xué)生對物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生枯燥的印象。生活化教學(xué)鼓勵學(xué)生從不同角度觀察和思考日常生活中的物理現(xiàn)象，運用所學(xué)知識去解釋、預(yù)測和解決實際問題，有助于發(fā)展學(xué)生的發(fā)散性思維、批判性思維和提高解決問題的能力，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

教師：同學(xué)們，我們在實驗中觀察到了不同鏡片的焦距以及成像性質(zhì)。接下來我們來說說凸透鏡在日常生活中的應(yīng)用。

學(xué)生A：老師，我想起了照相機，它是怎么利用凸透鏡來成像的呢？

教師：非常好的問題！照相機是利用凸透鏡來聚集光線，從而形成清晰的圖像的。你可以想象一下，當(dāng)我們按下快門時，光線會通過鏡頭進(jìn)入照相機，然后通過凸透鏡的折射作用，最終在底片上形成一個倒立的實像。這個實像就是我們所拍攝的照片。

學(xué)生B：那么，投影儀是怎么工作的呢？

教師：投影儀也利用了凸透鏡的成像原理。我們將影像或文字投放在投影儀上時，光源會經(jīng)過凸透鏡，然后從特定的投影鏡頭射出。這些光線經(jīng)過透鏡的折射和聚焦，最終在幕布上形成一個放大的實像。

學(xué)生C：老師，放大鏡是怎么放大細(xì)節(jié)的呢？

教師：放大鏡是一種凸透鏡，它可以使物體的圖像看起來更大。當(dāng)你將放大鏡靠近眼睛并對著某個物體時，放大鏡會聚集光線，并使得光線在人的眼睛中形成一個放大的虛像。

教師可以進(jìn)一步展示不同類型的凸透鏡，并請學(xué)生觀察它們的形狀和特點，然后引導(dǎo)學(xué)生提出問題：如何確定不同凸透鏡的焦距？我們可以通過什么方法實驗和測量？學(xué)生可以通過實驗方法，將透明物體（如蠟燭火焰）放在不同位置，并觀察焦點的位置。

實驗觀察階段結(jié)束后，教師要求學(xué)生匯總各自小組記錄的物距（u）、像距（v）以及對應(yīng)的成像性質(zhì)等數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分類，制作成圖表或者曲線圖，以便直觀地看出物距變化時像距的變化趨勢及實像和虛像的分界點和焦點的位置。在自制實驗中，教師可以使用蠟燭和光屏來模擬相機的成像原理，將眼睛作為鏡頭，將底片作為視網(wǎng)膜，這樣可以幫助學(xué)生更深入地理解凸透鏡在日常生活中的應(yīng)用。

三、設(shè)計問題鏈，培養(yǎng)科學(xué)探究能力

在生活化教學(xué)中，教師可以設(shè)置問題鏈，引導(dǎo)學(xué)生將課堂上學(xué)到的物理知識應(yīng)用于現(xiàn)實生活中，讓學(xué)生明白物理不是一種脫離生活的抽象概念，而是具有廣泛實用價值的科學(xué)工具。這一教學(xué)方式的運用不僅可以幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識，還能鍛煉他們在實際情境中靈活運用知識的能力，培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力。

引入問題階段：

教師：同學(xué)們，請大家思考一下，日常生活中的哪些物品用到了凸透鏡呢？

學(xué)生A：放大鏡可以放大小字或細(xì)微物體。

教師：非常好。還有其他的例子嗎？

學(xué)生B：眼鏡，特別是老花鏡和近視鏡，其中就有凸透鏡或者凹透鏡的使用。

教師：沒錯，還有照相機鏡頭也是利用了凸透鏡成像原理。在使用這些物品時，你們有沒有注意到什么特殊的光學(xué)現(xiàn)象呢？

學(xué)生C：透過放大鏡看文字時，文字會變得更大、更清晰。

探索問題階段：

教師：很好，現(xiàn)在我們深入一點，為什么放大鏡能夠放大物體圖像呢？誰能試著解釋一下這個現(xiàn)象背后的原理？

學(xué)生D：我想是因為光線通過凸透鏡后匯聚在一點，形成放大的虛像。

教師：非常接近答案！接下來，我們可以通過一個實驗來模擬照相機變焦的過程，探究不同物距下像距的變化情況。

深入探究問題階段：

教師：當(dāng)我們掌握了基本原理后，大家能否描述一下焦距是如何影響成像大小的？請嘗試?yán)L制一張物距與像距關(guān)系圖。

學(xué)生E：根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，當(dāng)物距改變時，像距也會隨之變化，而且成像大小、正倒立狀態(tài)都與物距和焦距有關(guān)。

通過相關(guān)問題的設(shè)置，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)知識進(jìn)行系統(tǒng)的梳理和回顧，深入剖析凸透鏡成像規(guī)律，讓學(xué)生進(jìn)一步思考還有哪些生活場景能體現(xiàn)這個原理。針對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中提出的問題，教師進(jìn)行集中解答和詳細(xì)解析，確保每個學(xué)生都對凸透鏡成像規(guī)律有清晰、準(zhǔn)確的認(rèn)識和理解。

四、小組合作，共同探討物理問題

物理教學(xué)中，通過設(shè)計與現(xiàn)實生活密切相關(guān)的實驗活動，如制作簡易照相機模型來探究凸透鏡成像規(guī)律等，可以讓學(xué)生直接感知和驗證物理知識，提升實踐操作能力。在通過小組合作的方式探討“凸透鏡成像規(guī)律”這一物理問題時，可以進(jìn)行如下操作：

教師：同學(xué)們，今天我們將通過小組合作的方式共同探討凸透鏡成像規(guī)律?，F(xiàn)在請大家按照預(yù)先的分組確定組長、記錄員、實驗員和報告展示員，完成啟動階段的工作。

組長A（向全組）：好的，各位組員，我們先一起回顧一下凸透鏡成像中的基本概念，如什么是焦距，什么是物距和像距。

學(xué)生B（回應(yīng)）：焦距是凸透鏡主光軸上從透鏡中心到焦點的距離；物距是我們放置物體距離透鏡中心的距離；而像距則是像的位置到透鏡中心的距離。

教師（提問引導(dǎo)）：非常好，那么接下來，請各小組根據(jù)我給出的問題鏈，討論：在不同情況下，物距、像距與焦距之間的關(guān)系是如何變化的？

（經(jīng)過一段時間討論后）

實驗員C（提出實驗方案）：我們可以在白紙上畫出坐標(biāo)軸，模擬物距和像距的變化，并用一個實際的凸透鏡來改變物體位置，觀察并測量對應(yīng)像的位置。

（實驗結(jié)束后，小組成員分析數(shù)據(jù)）

記錄員D（匯總發(fā)現(xiàn)）：根據(jù)我們的實驗數(shù)據(jù)，當(dāng)物距增大時，像距減小，且當(dāng)物距等于2倍焦距時，像位于無窮遠(yuǎn)處，這些都與理論預(yù)測一致。

報告展示員E（準(zhǔn)備匯報材料）：我們的成果展示包括實驗裝置的照片、數(shù)據(jù)圖表以及凸透鏡成像規(guī)律的直觀演示模型。

這種小組合作模式不僅可以讓學(xué)生在實踐中深化對物理原理的理解，還能培養(yǎng)他們的團隊協(xié)作、溝通交流和解決問題的能力。

五、結(jié)合跨學(xué)科知識，感受物理的實用性

在學(xué)習(xí)“凸透鏡成像的規(guī)律”這一內(nèi)容過程中，教師可以將物理與藝術(shù)、科技、歷史等多學(xué)科結(jié)合起來，如研究早期望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡的發(fā)展歷程及其背后的光學(xué)原理。在學(xué)生分享各自在拓展應(yīng)用過程中所取得的成果和遇到的問題后，教師可以對他們所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，深化其對凸透鏡成像規(guī)律的理解，鼓勵學(xué)生在未來的學(xué)習(xí)和生活中更好地應(yīng)用。

教師：同學(xué)們，我們剛剛講解了凸透鏡成像規(guī)律的基本原理和應(yīng)用?，F(xiàn)在，我們來結(jié)合其他學(xué)科的知識，一起探討物理在實際生活中的應(yīng)用。

學(xué)生A：老師，我想到了相機拍攝照片時的對焦技術(shù)。通過調(diào)整鏡頭的位置，可以使被攝物體清晰地呈現(xiàn)出來。

教師：非常好的例子！相機使用了凸透鏡成像規(guī)律，利用鏡頭的對焦來調(diào)整物體與成像的距離，從而獲得清晰的照片。這就展示了物理在藝術(shù)創(chuàng)作中的重要性。還有其他學(xué)科的例子嗎？

學(xué)生B：我聽說在古代，人們使用凸透鏡制作望遠(yuǎn)鏡來觀測星空。

教師：非常棒！你提到了望遠(yuǎn)鏡，它的發(fā)展歷程確實與物理和歷史密切相關(guān)。最早的望遠(yuǎn)鏡就是利用凸透鏡成像原理來放大遙遠(yuǎn)物體的。這一發(fā)明對天文觀測產(chǎn)生了重大影響。

學(xué)生C：我想到了眼鏡的度數(shù)調(diào)節(jié)。眼科醫(yī)生會根據(jù)患者的視力情況使用不同度數(shù)的凸透鏡來糾正視力缺陷。

教師：非常好！眼鏡的度數(shù)調(diào)節(jié)是物理與醫(yī)學(xué)相結(jié)合的例子。利用凸透鏡的成像規(guī)律，眼科醫(yī)生可以幫助人們改善視力問題，這也是物理在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用之一。通過以上例子，我們可以看到物理的實用性和跨學(xué)科的聯(lián)系。同學(xué)們，在平時的學(xué)習(xí)和生活中，你們還發(fā)現(xiàn)了哪些有趣的體現(xiàn)物理實用性的例子呢？

在進(jìn)行“凸透鏡成像的規(guī)律”的生活化教學(xué)時，為了讓學(xué)生將物理知識回歸生活并感受其實用性，教師讓學(xué)生運用所學(xué)知識去解決問題，提升了學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。

生活化的教學(xué)設(shè)計，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知起點差異性科學(xué)劃分學(xué)習(xí)階段，并構(gòu)建遞進(jìn)式的學(xué)習(xí)路徑，確保最終達(dá)成核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)。這種階梯式教學(xué)方式不僅符合初中生的認(rèn)知發(fā)展特點，充分體現(xiàn)了科學(xué)教育的核心理念，同時還有力促進(jìn)了學(xué)生的科學(xué)思維能力，滿足了新時代教育對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求。

（作者單位：山東省菏澤市單縣第一中學(xué)附屬開發(fā)區(qū)中學(xué)）

編輯：常超波

作者簡介：趙利平（1976—），女，漢族，山東單縣人，本科，中小學(xué)一級教師，研究方向：初中物理教學(xué)。