（原创）教学反思：“探究凸透镜成像规律”新思路设计
“探究凸透镜成像规律”是在课内进行科学探究的实例，本例根据凸透镜成像的特点，侧重发展学生“进行实验与收集证据”和“分析与论证”的科学探究能力，让学生把主要的精力用于收集实验数据，并对其进行比较和分析，并据此总结出科学规律。
下面将本节课的课堂实录进行如下梳理：
第一环节：观察凸透镜成像
1.如图所示，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放置在光具座上。
2.观察凸透镜成实像。
（1）将一支点燃的蜡烛放在凸透镜前较远的位置，在透镜的另一侧拿一块白纸屏来回移动，直到光屏上出现清晰的像为止。观察光屏上的像，描述像的特点。（现象：光屏上出现倒立、缩小的像）
（2）将蜡烛逐渐靠近透镜，重复上述实验，你发现光屏上的像有什么变化？（现象：光屏上出现的像越来越大）
（3）在蜡烛接近光屏的过程中，你在光屏上始终能观察到蜡烛的像吗？如果无论怎样移动光屏，在光屏上都看不到像，请将光屏拿开，用眼睛通过透镜观察蜡烛的火焰。你又有什么新的发现？你能描述看到的现象吗？（现象：光屏上没有像呈现，用眼睛通过透镜可以看到烛焰放大的像。）
第二环节：认识物距、像距和成实像、虚像的条件
1.凸透镜成实像的情景：
（1）实像：由实际光线会聚而成的像。
（2）成实像的条件：物体在焦点以外。
（3）物距（u）：物体到凸透镜的距离；
（4）像距（v）:像到凸透镜的距离。
2.凸透镜成虚像的情景：
（1）虚像：由折射光线的反向延长线相交而成的像；
（2）成虚像的条件：物体在焦点以内。
第三环节：探究凸透镜成像规律
1.教师提出问题：通过刚才观察凸透镜成像的现象，你认为凸透镜成不同的像可能和什么因素有关？有什么关系？
（1）选定一个凸透镜，在阳光下测定凸透镜的焦距
（2）用一只蜡烛做物体，利用光具座调整蜡烛、凸透镜和光屏的位置，并且调节烛焰的焰心、透镜的中心和光屏的中心在同一水平直线上。（现象：调节三心同高是为了成像在光屏的中心。）
2.学生猜想：物体到凸透镜的距离不同，成像不同。
3.小组合作设计实验制定计划：
方案一：
①把蜡烛放在距凸透镜较远处，调整光屏到凸透镜的距离，使蜡烛在屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒，测出物距和像距。
②保持凸透镜的位置不动，把蜡烛向凸透镜靠近，多次改变物距，重复以上操作
③继续移近蜡烛，当蜡烛距凸透镜很近时，移动光屏，观察屏上是否总能得到蜡烛的像。屏上得不到蜡烛的像，则通过凸透镜观察像的大小和正倒。
方案二：
把蜡烛固定在光具座的一端，使凸透镜从较远处逐渐向蜡烛移动，同时调整光屏的位置，重复上述实验。
设计合理的实验记录表格。
4.进行实验与收集证据：
根据选定的器材和实验方案，进行实验操作。把观察到的像的大小、正倒、虚实及测量的物距、像距的数值填写到设计的实验表格中。
教师让全班同学共同探究凸透镜成像的规律，物距从28cm开始，每减少2cm取一组实验数据，直到6cm，共12组不同物距的数据（见下表）。
f=10cm
（说明：教师告知学生，如果反复观测不到发光体的像，便填写“不能成像”，出现无法测到的数据，可以暂时空着，看看能否从已测到的数据中得到一些启发。这样，除了物距为10cm、12cm等个别小组的测量遇到一些困难外，其它小组很快就完成了实验数据的收集工作。）
5.分析与论证：
要发现实验规律，需要对实验数据进行比较，教师提示学生观察表格中像的虚实、正倒、长度、像距四列数据，分别找出其中的规律。
（1）对比实像和虚像的数据发现：物距小于10cm时成的像都是虚像；物距大于10cm时则成实像。可以推想，物距等于10cm时将不能成像，这就是物距10cm的测量小组无法获得测量结果的原因。
（2）对比像的正立和倒立的数据发现：物距小于10cm时成的像都是正立的；物距大于10cm时像是倒立的。即，虚像都是正立的，实像都是倒立的。
（3）比较像的长度数据发现：成虚像时，感到像都被放大了；成实像时，测出的像有时被放大了，有时被缩小了。
进一步对比数据还发现，当物距是20cm时，实像的长度恰好为3cm，跟发光体的长度相同；当物距大于20cm时，实像长度小于3cm，是缩小的；当物距在10cm到20cm之间时，实像长度大于3cm，是放大的。
（4）比较像距的数据发现：当物距在10cm至20cm之间时，像距大于20cm；当物距大于20cm时，像距在10cm到20cm之间。
学生还进一步找到一些规律。例如，在成实像时，如果发光体离焦点越近，像的位置就离凸透镜越远，这就是物距为12cm的测量小组为什么找不到像的原因，因为此时的像距已经非常大了。按这条思路，果真在离凸透镜约60cm的位置上找到了物距12cm发光体的巨大实像。
在发现了一系列规律之后，教师要求各小组用概括的语言来陈述这些规律，为了使规律更有普适性，教师启发学生用焦距f的长度作为物距和像距的单位，即：10cm用f表示，20cm用2f表示。显然，这样陈述的规律更有普适性。
规律的陈述应该是简洁、有条理的，各小组都尝试用最简洁的语言来概括凸透镜成像规律。通过对各种陈述方式的对比，大家认为按物距u的三种情况（u＜f、f＜u＜2f、u＞2f）依次描述像的性质最为简洁, 也最有条理。
6.评估：
①实验结果是否准确，看到的实像是否清晰，读数是否有误？
当物距较小时，你在屏上看不到像，此时一定成虚像吗？会不会是因为像距过大，像的位置超过了光具座的范围？遇到这样的问题，你怎么处理。
②你的实验方案是否完整，还存在什么问题，有什么改进建议。
你有什么新发现，值得我们探究。
7.交流与合作：
①与同学交流，实验过程中你是如何快捷地观察到烛焰的像的。
②如果烛焰、透镜、光屏中心不在同一水平线上，实验会怎样？
③当光屏上得到清晰的实像时，保持透镜位置不动，把蜡烛和光屏对调一下位置，你将观察到什么现象？
④同学之间交流，当凸透镜的焦距过大或过小时，对实验操作会有什么影响，选用焦距多大的凸透镜更好？
9.拓展实验：
①当光屏上得到清晰的实像时，保持透镜位置不动，把蜡烛和光屏对调一下位置，你将观察到什么现象？
反思：（新课标的要求）
这是可以在课内进行科学探究的实例。本例根据凸透镜成像的特点，侧重发展学生“进行实验与收集证据”和“分析与论证”的科学探究能力，让学生把主要的精力用于收集实验数据，并对其进行比较和分析，并据此总结出科学规律。本例是在分析实验数据的基础上来形成结论的，教师有意把收集实验数据和分析实验数据作为两个清晰的不同过程，这有利于加深对科学探究的理解，它使学生具体感受到什么是证据、什么是结论，体验到科学的结论来自于对证据的收集和分析。
值得商榷的是：新课标中的思路是教师规定每个小组只测两组数据，不同小组测量不同的物距，使得每组物距的数据都有两个小组测量。这样采用分工合作的方式收集实验数据，不仅让学生获得一次合作探究的体验，也节约了时间，保证了本次探究任务能在有限的课堂教学时间内完成。
在进行实验探究的时候，为了让学生能够参与整个实验探究过程，课堂上没有采用以上方式，而是让每一组的学生都进行了12次实验数据测量，虽然表面上看有些浪费时间，实际上对于让学生形成完整的思维过程有很大的益处。
在这里，聆听一线草根教师的教育心声！
作者简介：潘书朋，中学物理教师，在《当代教育家》、《光明日报》、《中国教师报》、《中学物理》、《新课程评论》等国家、省级报刊、杂志刊物、教育网站上发表教育教学论文50余篇。多年来一直致力于“让物理教学回归实验室”的课题研究，所申报的教育部教师科研基金“十二五”规划重点课题子课题荣获教育科研成果一等奖。