凸透鏡成像是光學(xué)折射內(nèi)容中的一個(gè)重要應(yīng)用。 借助實(shí)驗(yàn)，探索凸透鏡成像規(guī)律，總結(jié)規(guī)律，培養(yǎng)中學(xué)生的觀察能力、歸納能力，提高中學(xué)生的核心素質(zhì)。 簡單總結(jié)一下中學(xué)生操作過程中存在的幾個(gè)問題：
1、凸透鏡的焦距確定困難。 凸透鏡成像最重要的一點(diǎn)是通過焦距與物距的關(guān)系來確定成像規(guī)律，因此確定透鏡的焦距就成為關(guān)鍵點(diǎn)。 在實(shí)際操作過程中，要求中學(xué)生使用兩種檢測焦距的技術(shù)。 方法一、面對太陽光，找到最小最亮的光斑，檢測該光斑到光心的距離； 方法二，利用成像定律找到等尺寸的成像位置，此時(shí)為焦距的2倍。 在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，技術(shù)1檢測到的焦距偏差幾乎小于2cm，這使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全不可靠。 分析表明，有兩個(gè)原因。 第二是他們不明白什么是最小的、最亮點(diǎn)的。 首先，第一種方法需要團(tuán)隊(duì)合作，一個(gè)用鏡頭尋找斑點(diǎn)，另一個(gè)用秤進(jìn)行實(shí)際檢查。 兩人分析發(fā)現(xiàn)，中學(xué)生合作能力較差，量表的閱讀還存在很大障礙，導(dǎo)致實(shí)際測試中出現(xiàn)大量偏差。 聽課的時(shí)候，我被無助的恐懼所困擾，采用了第二種方法來確定焦距，然后進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。
2. 無法辨別事物的樣子。 班主任的指令是找到明顯的放大，或者縮小或者均衡。 圖像的位置是哪個(gè)位置凸面鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)凸面鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該如何確認(rèn)？ 正確的解決辦法是找到圖像，將前后光幕連接起來，讓中學(xué)生觀察，找到最清晰的位置，這就是真實(shí)的圖像位置。
3.不懂得觀察圖像，但總結(jié)規(guī)律。 實(shí)驗(yàn)的順序是尋找同等尺寸的圖像來確定焦距，找到縮小的圖像，找到放大的圖像。 光幕上沒有圖像時(shí)是否形成實(shí)像？ 執(zhí)行四個(gè)步驟。 由于等尺寸圖像在一定程度上被提前，給中學(xué)生觀察帶來了困難。 而且，大多數(shù)中學(xué)生在尋找圖像時(shí)，同時(shí)將物距和像距聯(lián)系起來，沒有任何目的和邏輯。 能否找到圖像完全取決于運(yùn)氣。 少數(shù)朋友發(fā)現(xiàn)，當(dāng)光源由遠(yuǎn)到近或由近到遠(yuǎn)連接時(shí)，可以得到進(jìn)一步的成像規(guī)律。 對現(xiàn)象的觀察和描述在數(shù)學(xué)研究中已經(jīng)被教授過，對場景由遠(yuǎn)到近或由近到遠(yuǎn)的描述顯示了它的層次或邏輯。 由此可見，中學(xué)生在方法的遷移和運(yùn)用上存在著很大的障礙。
4、缺乏數(shù)據(jù)記錄和處理能力。 所有實(shí)驗(yàn)都需要記錄數(shù)據(jù)、描述現(xiàn)象、總結(jié)規(guī)律。 而中學(xué)生在第一步記錄數(shù)據(jù)時(shí)往往會偷懶。 每次他們詢問數(shù)據(jù)記錄在哪里時(shí)，他們都會找借口把它記在腦子里。 事實(shí)上，根本沒有記錄數(shù)據(jù)的意識。 或者在記錄數(shù)據(jù)時(shí)，沒有列表，沒有標(biāo)注單位，這讓我在測試完成后很難區(qū)分當(dāng)時(shí)記錄的內(nèi)容，更不用說分析數(shù)據(jù)和總結(jié)推論了。 在圖像的描述中，提供了一個(gè)中學(xué)生的模板，描述就像放大或縮小、直立或倒立、虛擬或真實(shí)，對以上三點(diǎn)進(jìn)行描述。 從中學(xué)生的反饋來看，他們?nèi)匀徊恢廊绾螐倪@三個(gè)方面來描述。 通常實(shí)驗(yàn)室報(bào)告上只有一個(gè)——放大或縮小。 沒有描述圖像的顛倒虛擬現(xiàn)實(shí)。 可見，中學(xué)生課堂信息輸入輸出能力存在很大問題。 以上兩點(diǎn)決定了中學(xué)生幾乎不可能通過實(shí)驗(yàn)來分析凸透鏡的成像規(guī)律，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不佳。
基于以上問題，在實(shí)驗(yàn)課上無法得出凸透鏡成像規(guī)律。 更有什者，有的班主任放棄了中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)，直接講授規(guī)律，造成了惡性循環(huán)，違背了數(shù)學(xué)的本質(zhì)。