初中物理成像原理例1

在初中物理实验课程的教学过程中，很多物理实验和物理现象都是相同的，但由于采用的研究方法不同从而导致实验教学的结论也出现了较大的差异性。因此，在初中物理实验课程的教学过程中，需要充分注意不同的物理原理和物理现象，以及相似的物理现象和物理实验之间存在的细小差别，促使学生能够从更深的层面理解物理实验的原理，从而全面提升初中物理实验课堂的教学效率。

1相同的物理实验器材，不同的物理实验教学作用

在初中物理实验课堂教学过程中所采用的大部分实验器材都存在通用的特点，如，电流表、电压表和电池、电阻器等器材都可以应用于电学实验中，而如果使用不同的接法便会产生不同的作用，如，我们在分析电流与电压的关系、电流与电阻的关系、小灯泡的功率和电阻测量过程中所使用的实验器材都是一样的。例如，在初中物理实验课堂教学过程中，老师可以指导学生使用控制变量法来测量电流与电阻之间的关系，从而保障整个电路中的两端电压数值不变，而只是简单的改变电流和电阻的大小。这样在进行了多组试验之后便可以总结得出规律和结论，以数据进行论证，即实验中滑动变阻器的作用主要是通过整个电路的电阻来确保电路中的两端电阻的电压相同。然而，在开展的电流与电压的关系实验过程中，如果滑动变阻器则主要是为了控制电阻两端的电压，让其能够快速的发生变化，从而便可以通过电流表测出电流与电压之间是呈正比的关系。同时，在这个实验中还用到了滑动变阻器来重新测定小灯泡的功率实验。然而，这个实验的原理主要是在额定的电压下所测出的灯泡的电流，并算出额定的电功率，所以当受到滑动变阻器的作用时需要保持灯泡的两端电压属于额定电压，从而达到初中物理实验课堂的教学目的。滑动变阻器在初中物理课堂中开展的各个实验中发生的作用并不相同，而通常是作为一种电阻来进行使用，从而达到保护电路的作用。针对初中物理教材中所涉及的机械效率实验，其学生很难清除的分辨有用的和无用的，所以依然可以组织学生开展同样的实验来帮助理解。其中，老师可以让学生使用桶和绳子开展实验，即当我们用桶在井中打水时便可以称之为有用功，而如果当桶直接掉进了水中，在打捞桶的时候所提上来的部分水则称之为水做的无用功。通过开展实验进行对比，便能够让学生更好的区分有用和无用的概念，从而有效提升初中物理实验课堂的教学效率。

2不同的实验原理，相同的实验现象

当前初中物理实验课堂教学中一种非常常见的现象，即在不同的实验原理支持下所开展的实验却能够得到相同的物理现象。例如，当学习了“光的反射与折射”一节内容之后，很多学生无法清除的分析光的反射和折射。出现这种问题的主要原因就是这两种实验原理所得出的实验现象是相同的。其中，这种实验原理在我们的生活中也是常见的，如我们几个人在湖边散步可以看到蓝天、白云和鱼儿。这三种图像是我们透过水所看到的，而在经过认真分析之后，便可以看出三种成像的原理是完全不同的。首先，我们在透过水所看到的蓝天和白云是一种虚像，这种成像原理便是水面反射形成的；其次，我们看到鱼儿在水中。鱼儿是一种实物，本身就在水中，而在我们透过水面所看到的鱼儿因视线的因素则属于折射形成的。因此，虽然上述所讲到的物理现象呈现的现象是一样的，但是却并不是相同的物理原理。

3不同的实验原理，相同的实验结论

在初中物理实验课程的教学过程中，很多物理实验情况是形状上相同，却最后得出不同的结论，其根本原因则是实验原理不同。例如，初中物理实验中所涉及的光学实验，所得出的实验结论的影子和像在形状上具有一致性，甚至完全是一样的。但是，需要充分注意像和影子在开展实验的过程中所应用的原理并不相同，其结论则具有独立性和科学性。因此，在初中物理实验课程的成像教学中，老师可以合理的引导学生透过实验现象看本质，从根本上认识这两者之间存在的差异性。首先学生应该认识因为大量的光线聚集而形成像，所以从整体上看则是非常明亮的。影子的形成却完全不是这个原理，其主要是因为光在传播过程中被阻断之后便形成影子，这便充分说明了像与影子形成的实验原理存在很多的不同之处。然而，在初中物理实验课堂的实际教学过程中，学生很容易将两者弄混淆，所以老师需要采取具有针对性的方法全面的展示实验原理和实验过程，让学生能够更加全面深入的认识影子与像形成的实验原理。

4结论

总而言之，将求同存异的原则合理应用于初中物理实验课堂教学过程中，能够帮助学生全面深入的理解物理实验的原理，从而全面提升初中物理实验课程的教学水平。因此，在初中物理实验课程的实际教学过程中，老师应该指导学生密切关注生活中的细节问题，并采取具有针对性的教学方法深入分析物理实验，促使学生能够更加科学、客观的认识物理实验知识，有效提升学生的物理素养。

作者:司书云 单位:江苏省沭阳县马厂镇马厂中学

初中物理成像原理例2

关键词 初中数学；物理问题；研究；思考

在初中数学教学中，经常会碰到一些物理问题。数学作为物理的应用学科，二者具有很深的渊源关系。我们生活中所遇见的许多现象，是属于物理的范畴，其运动变化规律，则需要用数学的方式表达出来。所以，在数学教学中例举物理问题是不可避免的，也是必然的。

一、 适当运用物理问题教学可以增加学生学习数学的兴趣。

数学是属于符号运算的学科，对形象思维较为丰富的初中生来说，会觉得枯燥无味。如我在《相似三角形》的教学时，引入了这样的物理问题：“照像时，为了让像达到我们所要的大小和清晰度，需要调整镜头，如何调整才能达到我们的要求？”应该说，所有的初中生都照过像，而且有一部分学生还拥有自己的照相机。虽然他（她）们对照像有感性认识，但不太懂照像的原理，我例举的这个物理问题必然会引发他（她）们的求知欲。在经过学生思考讨论后，再画出成像原理图（如图1），引导学生观察：物体和光线组成一个ABO，像和透过镜头的光线又组成一个A´B´O，思考这两个三角形的关系，然后再得出照相机的成像原理实际上也就是相似三角形性质的应用。接下来可以根据实际情况再引导学生进一步深入探讨。讲解照相机操作的基本规则，让学生初步掌握照相机原理。

已知：AB=1.75米=175厘米，A´B´=3厘米，人与镜头的直线距离d=5米=500厘米

解：设：镜头和像的距离为d´

根据相似三角形性质，得：AB:d=A´B´:d´

答：镜头焦距应调到离像约为2.08厘米处。

在《相似三角形》教学中引入光学成像的物理问题，激发了学生学习数学的兴趣，让学生明白了数学在自然科学中具有不可替代的地位和作用，使学生感觉到“我们生活在丰富多彩的数学世界里”，以期形成喜欢数学，学好数学的思想。

二、 引导分析物理问题是培养学生数学思维方法的良好途径。

数学教学的另外一个重要目的，就是培养学生的思维能力。如我在上函数课时，让学生分析“甲乙两位同学在做‘观察水沸腾’实验时，记录了水在不同时刻的温度值，并绘制了如下面的函数图像（如图2、图3），请学生根据图像分析以下问题。”

1. 让学生从图像中找出甲同学所取的水的初始温度为多少？（70℃）乙同学所取的水的初始温度为多少？（80℃）

2.让学生分别写出甲和乙“观察水沸腾”实验的温度y1、y2(℃)随时间t(分钟)变化的函数关系式？（y1=Kt1+70，y2=Kt2+80）

3. 让学生从图像中找出甲同学做水沸腾实验的水温在几（4.5）分钟时超过乙同学水沸腾实验的水的温度。

4. 选择4个不同答案来检验学生对函数图像的分析能力：乙同学“观察水的沸腾”实验后，根据他的记录做出的水的沸腾图像，分析正确的是哪个？⑶

分析：⑴实验加热10分钟后停止供热；⑵沸腾温度不足100℃可能是供热不足；⑶AB段水平线表明沸腾过程吸热而不升温；⑷由图像可知水的实际温度与加热时间成正比。

三、 在解答物理问题时能更好地帮助学生记忆数学原理。

我在教学时先让学生回顾有关几何知识：⑴平行线性质；⑵余角定义；⑶三角形内角和定理。然后再引导学生应用这些几何知识分析这道物理题，这样我们就达到巩固有关的几何知识的目的，而在解题过程中也让学生掌握了几何知识应用的方法。

解：1、AO是入射光线，

OO´是反射光线，则它们的

余角也相等

∠1=∠2

2、OA∥β平面镜

∠1=∠θ

∠2=∠θ

同理可得：∠3=∠4=∠θ

∠θ=∠2=∠4

又∠2+∠θ+∠4=180°

初中物理成像原理例3

在西方英语国家学术界，对视觉文化的研究，大致有英国学派和美国学派二者。尽管二者间的交流既多且频，甚至主要人物也跨越大西洋而在英美两国从事教学和研究，如英国学者诺曼· 布莱逊（norman bryson），但二者却有一些区别。就方法论而言，二者大同小异，基本上都借用了二十世纪的欧美哲学理论、文化研究理论、美术史研究方法和美术批评方法，并采纳了当代影视理论、传播学理论和大众传媒的方法。但在研究领域和研究对象方面，二者却同中有异。其异在于，英国学者的视觉文化研究，包括了视觉艺术，例如绘画。相对而言，美国学者的视觉文化研究，则跨出了视觉艺术的界线，主要研究美术之外的图像及其功用，例如新闻媒体和商业广告所使用的图像。

    美国学派的代表学者是芝加哥大学教授米歇尔（w.j. thomas mitchell，1942-），他任教于该校英文系和美术史系，并任著名学术期刊《批评探索》的主编。米歇尔的学术专长在于比较文学和美术史论，他对二十世纪的批评理论和方法比较了解，并站在当代学术前沿，引领美国视觉文化研究的方向。米歇尔在中国的影响也比较大，其“图像转向”（pictorial turn）的概念，甚至成为国内文化商业界一些从业人员鼓吹文盲式“读图时代”的理论根据。米歇尔著述甚丰，涉及视觉文化之图像理论的主要有三部，《图像学：图像、文本、意识形态》（iconology: image, text, ideology,1986）、《图像理论》（picture theory,1994）和《恐怖的克隆：图像战争，从美国九一一到伊拉克虐囚》（cloning terror: the war of images, 9-11 to abu ghraib），其中《图像理论》有中文译本，由陈永国、胡文征翻译，北京大学出版社2006年出版 。

2008年1月，米歇尔应邀到加拿大蒙特利尔，在康科迪亚大学美术学院讲学，介绍他的图像学新著《恐怖的克隆：图像战争》，研讨视觉文化与当代图像学。其间，笔者有机会向米歇尔请教诸多问题，尤其是与笔者正写作的专著《视觉文化传播》相关的一些具体观点和概念。

    在涉及视觉文化的研究领域和对象时，笔者专门向米歇尔求证其观点：您主张的视觉文化研究，包括不包括视觉艺术，诸如美术或绘画？米歇尔的答复非常明确：不包括。作为视觉文化研究之美国学派的领军人物，米歇尔早在八九十年代就对潘诺夫斯基的传统图像学进行了挑战，并以“图像转向”为号召，主张超越绘画和视觉艺术，使图像研究成为后现代以来之文化研究的一个重要内容。为此，他弃用潘诺夫斯基图像学的专业术语iconology，转而使用一个极其普通的日常词汇picture（图画），以示自己的大众文化研究与前者的精英文化研究相区别。

要之，视觉文化研究中的美国学派，是指以米歇尔为代表的学者，他们主张从大众传媒的角度去研究非艺术的图像，而不再局限于美术的角度和作为艺术作品的图像。本文作者赞同超越美术领域去探讨美术，也认为美术研究不应该局限于大师及经典作品。但是，笔者不认可美术研究同视觉文化研究相对立的观点，不认为二者相互排斥。相反，笔者认为，美术研究是视觉文化研究的一个重要组成部分，美术研究与视觉文化研究的关系是，视觉文化研究包括了美术研究，并为美术研究提供了一个超越美术的视角，这使研究者有可能从其它视角去发掘美术的更广、更深的意义，及其可能被美术研究所忽略的潜在价值。

 

 

    二    三种图像

 

虽然笔者不能全盘接受米歇尔关于视觉文化之研究领域和研究对象的褊狭主张，但这并不妨碍笔者向他进一步请教相关问题：美术史研究与视觉文化研究有何区别？米歇尔回答说，美术研究和美术史研究，是将美术作为一种艺术现象来看待，即研究“艺术的图像”（artistic image），正如文学研究之于语言，是探讨怎样艺术地使用语言。相反，视觉文化研究关注的是“非艺术的图像”（non-artistic image），也即世俗的图像（vernacular image），尤如语言研究中对日常用语及其使用方法的关注。

    在这样的意义上讲，所谓“图像转向”就不符合我们国内一些学者为“读图时代”的视觉狂欢而寻找舶来理论的初衷。就这个问题，笔者特意向米歇尔求证：您说“图像转向”，是否意味着语言文字的表意功能被图像取代了，是否意味着语言文字在当代文化研究中不重要了？米歇尔的回答十分清楚：绝不是这样。他说，语言文字自有其价值，不可能被视觉图像所取代。今天，所谓图像转向，是说图像研究超越了美术研究的疆界，而进入了摄影、电视等新的大众传播领域。这个观点，正是米歇尔新著《恐怖的克隆：图像战争》的理论前提。

    米歇尔的当代图像学涉及三个“图像”术语，颇能说明“图像转向”及美国学派之视觉文化研究所关注的新对象。第一个是潘诺夫斯基采用的图像学术语iconology，源出古希腊语和拉丁语中的“肖似”一词，后来指基督教的图像，自19世纪初则被东正教用来指称圣像。潘诺夫斯基将这个词发展为专业术语，用于他对中世纪和文艺复兴之宗教艺术的阐释。第二个术语picture以其通俗化和大众化而具有后现代主义之平民文化色彩，不仅是对潘诺夫斯基之专业术语的颠覆，也是对其图像学基本概念的颠覆。然而，在米歇尔新著《恐怖的克隆：图像战争》中，他又使用了一个比较中性的术语image。于是，笔者向米歇尔请教：在当代图像学和视觉文化研究中，image与picture这两个概念有什么异同？

    米歇尔用形象的语言来解释这个问题：一个picture就象一张画片，你可以用电脑软件来修改它，也可以把它撕毁，但画片上的原初图像却无法被改变或毁掉，这原初图像就是image，它以不同的方式存在于不同的地方，例如，它以数码方式存在和传播。于是笔者问：这是不是说，picture指图像的物理（physical）存在，而image则是原初图像本身，超越了物理的存在，而隐身于变形的picture中？米歇尔回答说是这样，并进一步解释道：作为原初图像的image不能被人为地任意扭曲，而被扭曲的只能是picture。经过人为扭曲后的图像，已经不再是最早那个未被扭曲的原初图像，而是一个具有实际用途的picture，例如商业或宣传用途。然而，在这被扭曲的picture中，却以基因密码的方式保存着原初image的信息。米歇尔的当代图像学和视觉文化研究，关注image怎样变成了picture，关注image所携带的信息，以及image经过了加工或人为的扭曲而成为picture后，这picture所具有的信息传播和宣传功能。

    米歇尔的新著《恐怖的克隆：图像战争》便是对这一理论的阐述和实践。在涉及image转化为picture的过程和方式时，米歇尔提出了一个关于当代图像学的关键词“生物图像”(biopictures)。

三    生物图像

米歇尔对“生物图像”这一概念的阐释，是从人工智能、遗传基因、生物工程、数码复制等角度进行的。他的基本看法是，当作为image的图像借助大众传播工具而被广泛复制和传输时，不会出现失真的情况，因为这是一个数码复制和传输的过程。在这个过程中，数码信息保留了image原初的dna编码。与此相对，失真的图像是人为操作时出现的有意扭曲，是操作者出于某种目的而特意为之。他认为，当代大众传媒对于图像的使用，有意利用了人为失真的picture，但我们透过这图像的表象，却能把握其原初图像的真实信息。

照我的理解，任何图像一旦经过传播，无论是image还是picture，都会失真。传播是一个大规模复制并散发的过程，处于传播之另一端的图像，与原初图像有时间和空间的距离，这使复制和传播的图像，失去了它原初的语境。图像携带的原初信息，在相当程度上由其语境所确定，一个失去了自身时空语境的图像，只能是一个失真的图像，这就像本雅明所言，失去了该图像产生时的特定“光晕”（aura）。因此，无论以何种方式传播图像，都是无根漂浮，在相当程度上失去了原初的本真。

针对笔者提出的这个疑问，米歇尔说，本雅明所说的图像复制，是机器复制，与今日数码复制完全不同。数码复制所传输的是图像的生物信息dna，而不是机器复制所传输的图像外观。生物信息虽然脱离了原初的“光晕”，但所携遗传密码并未改变，因此不存在失真问题，这是今日数码传输的要义。我在此注意到，米歇尔的探讨转入了技术层面，他绕过了图像文本与其语境的关系问题，而开始了形而下的解说。虽然笔者坚持认为，图像的信息受制于原初的语境，但“生物图像”之说，却仍然具有启发意义。

对我而言，这启发就在于“仿生学”（bionics）和仿生艺术。仿生学是二十世纪兴起的一门工程技术科学，它研究生物功能，并转而将其应用于工程设计。例如在潜艇的设计中，为了降低航行的噪音，设计师们研究鲨鱼皮肤的内部构造，并模仿其构造而设计出具有静音功能的人工鲨鱼皮，用以制成消音瓦，将其覆盖于潜艇外壳，从而降低潜航噪音。这种生物仿制，是一种仿生学复制，尽管不必复制生物的外在表象，但却把握了生物遗传的信息编码，这使工程技术中的复制得以实现高保真。仿生艺术在西方兴起于八十年代末九十年代初，是环境保护主义的产物，多是以装置为外在形态的观念艺术，旨在传播环保意识。

由于米歇尔强调图像所携带的信息是以生物编码的方式来复制和传输，于是笔者便问他为何不用现成的术语“仿生图像”（bionic pictures）,而要生造一个新术语“生物图像”，并问及二者有何种关系。米歇尔回答说，“生物图像”是一种用类似于克隆技术复制的图像，与机器复制的图像不同，不仅没有失真，反而因基因改造而优化了图像，而机器复制却因“光晕”不再而失去了原初的本真，因此，“生物图像”与“仿生图像”并无本质区别。

笔者由此想到，借助仿生学技术来复制图像，涉及的不仅仅是图像的外形，更重要的是涉及了特定外形所携带的内部基因密码。正是由于这生命遗传的密码，才使生物的外形与其功能密不可分，而生物外形与其生命功能的关系，又是达尔文进化论的要义，在今天不仅涉及到科学技术的进步，也涉及到文化和学术的发展。在此，“生物图像”关注的是生物外形与生命信息的编码，关注二者间的功能关系，并与当代艺术的方式发生了某种关联。

 

 

四    恶搞图像

 

关于这种关联，在我看来，米歇尔的上述理论虽然不是关于美术的，但这理论的意义，却在于它可以帮助我们理解当代艺术。例如，生物图像的复制，可以帮助我们从理论渊源上认识今日艺术中的“恶搞”方式。恶搞是视觉艺术的一种修辞方式，然而西方当代艺术中的恶搞与今日中国时髦的恶搞却有本质的区别。尽管两者都以幽默为基调，但前者带有相对强烈的政治信息，而后者则大多出于赢利的商业目的和庸俗趣味。我这样说并不是要无条件地赞同西式恶搞或一概否定中式恶搞，我说的只是今日艺术中的一种倾向。

西式恶搞的政治内含，与米歇尔所说的“图像战争”（war of images）密切相关。米歇尔的讲座，从头至尾贯穿了他对美国总统布什及其发动伊拉克战争的指责，他在讲座中使用的图像，也大多是伊拉克战争的新闻图片。照他的说法，发动战争和反对战争的双方，都利用了战地新闻图像。布什发动战争，其视觉依据之一，是九一一恐怖袭击中纽约世贸中心浓烟滚滚的图像，而后来人们反对伊拉克战争，其视觉依据之一，则是伊拉克阿布格拉监狱的虐囚照片和视像资料。

在虐囚图像中有一令人触目惊心者，是一个囚徒从头披着一身破麻布，双手接通两条电线。这个图像经过新闻媒介和网络而迅速传向世界各个角落，成为布什战争罪行的一大证据。由于这一图像广为流传而且极具感召力，美国苹果公司便将其借用来作商业推销，把原初图像中受电刑的囚徒，修改为一个听ipod的人正载歌载舞。这个被修改被扭曲了的图像作为广告推出后，招来社会各界的一片责难，苹果公司只好收回了这一不道德的广告，并灵机一动，又改头换貌赶制了嘲讽伊拉克战争的广告，继续推销自己的产品。

苹果公司对虐囚图像的两次修改利用，其实就是一种恶搞，先是商业恶搞，然后涂上了政治色彩。的确，除了这种商业恶搞，在西方有更多人对虐囚图像作了政治恶搞。米歇尔展示的一幅政治恶搞图像，是利用图中人的外形相关性，而将受电刑的伊拉克囚徒与西方文化传统中经典的耶稣受难图重叠起来，由此赋予这一虐囚图像以强烈的政治性，表达了恶搞者对布什发动战争的不满。从米歇尔之当代图像学的角度看，原初的虐囚图像image和被修改的虐囚图像picture之间，虽然经过了复制和传播，外貌发生了变化和失真，但其生命遗传的编码却得到了保存。换言之，原初图像中的生命密码,通过数码复制和传播而被转移到扭曲的图像中。这生命密码所携带的信息就是有关人类蒙难的信息。正因为人类蒙难的基因密码以数字方式保存了下来，所以虐囚图才与耶稣受难图有了内在的同构，这类似于仿生学的同构，于是进一步唤起了读图者对这二者之视觉外形的认同，从而使政治恶搞的目的得以实现。

虽然米歇尔的视觉文化研究不涉及美术，但在虐囚图像的话题上，他却言及了旅居纽约的著名哥伦比亚画家费南多·博特罗（fernando botero）,因为这位以描绘傻笨肥俗的浅薄形象而闻名于世的当代大师，近年绘制了一系列关于美军在伊拉克监狱虐待囚徒的作品，以幽默的恶搞，来表达了艺术家明确的反战态度。博特罗的作品在纽约和欧美各地展出后，引起了广泛的反响，应和了西方世界的反战呼声。

在博特罗的绘画中，作为一种寓言的政治恶搞，发挥了图像的修辞功能，显示了图像的威力。米歇尔的当代图像学是一种具有强烈政治色彩的视觉文化理论，他超越了美术的领域，将视觉文化研究引入了传媒政治中，使我们可以从大众传媒的角度来阐释博特罗绘画的政治性和批评价值。然而非常有趣的是，米歇尔却口口声声说自己是一个“死心塌地的形式主义者”（i am a die-hard formalist）。我猜测，米歇尔的视觉文化研究，关注图像的构成、存在、复制、扭曲和传播方式，因此他是形式主义的。但是，我们应该看到，在这一切的背后，以生命密码的方式潜藏着米歇尔的政治态度和批判精神，这使他成为一个具有批判性的文化政治学者。

如果借用他自己的术语，我想这样说：米歇尔之视觉文化研究的政治性，以生命遗传的密码方式而成为其当代图像学内在的原初图像image，而他从形式角度对图像构成和传播方式的研究，则是其外在的picture。反过来说，在这个image中，以生命密码的方式，潜藏着他的政治信息。唯其如此，我们才明白他为什么会批评布什发动的战争，而不是去进行浅薄的商业恶搞。

初中物理成像原理例4

一、等效替代法概念及作用

对于等效替代法来说，其作为一种科学的思维方法，指的是从事物间的等同效果出发，通过一定的替换来学习和研究物理现象、过程、规律的一种方法[2]。在初中物理教学中，通过使用等效替代法可以将复杂的物理现象和过程转化为简单的、等效的问题，使得人们对物理现象更加容易熟悉和理解，便于对物理问题的处理和研究。

将等效替代法融入初中物理问题分析与解决过程中，既有利于疑难复杂的物理现象和问题的简单化，又对于学生运用知识的灵活性、解决问题技能的迁移性等具有积极作用。在初中物理教学中，逐步培养和发展学生的等效替代思维，可以有效促进学生能够更加明确和深刻的理解物理实质，对于初中物理教学任务和目标的实现具有显著效果。此外，应用等效替代法还有助于学生综合素质能力的提升以及科学思维方法的培养，对于后期学生各方面的学习奠定了坚实的基础。

二、等效替代法在初中物理教学中的实践应用

等效替代法中心思想是保持效果相等，因此在初中物理教学中等效替代法的应用实例较多，下面列举几个应用实例进行说明，具体有：

1.在浮力教学中应用

初中物理教学关于浮力教学中，以“曹冲称象”为典型案例（如图1所示），这其中就是利用了等效替代法原理。曹冲之所以采用这种方法对大象进行称重，主要是由于当时称量工具量程不够，因此其利用了等效、化整为零的原理，通过控制住水的密度和船的吃水深度，使用石头替代大象，测量出石头的重量即为大象的体重。

图1 “曹冲称象”示意图

2.在平面镜成像中应用

在解决平面镜成像问题中，采用等效替代方法[3]，将原先的平面使用玻璃板替代（如图2所示），既可获得与平面镜基本相近的成像效果，又可以透过玻璃板同时观察到A蜡烛的成像与B蜡烛。通过平面镜成像实验，可以比较物和像的大小位置等，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题。

在平面镜成像中使用等效替代方法的巧妙之处在于利用两个完全相同的蜡烛，探究物与像的大小相同。这其中利用了一个完全相同的另一根蜡烛来等效替代像的大小，巧妙地解决了像和物的大小关系。

图2 平面镜成像示意图

3.在长度测量中应用

对于直线长度通常可以直接采用直尺进行测量，而对于曲线的长度受检测工具只有直尺影响，无法实现直接测量，必须通过采取等效替代方法（如图3所示）[4]。例如，在对铁路长度进行测量时，由于铁路通常呈现出曲线形状，利用等效替代原理，采用弯曲的棉线与铁路轨道完成吻合。使用棉线丈量结束后，将棉线拉直，再使用直尺对棉线长度进行测量，即可以得出铁路长度。

图3 曲线等效替代法测量示意图

4.在电阻测量中应用

初中物理教材中关于电阻测量方法以伏安法为主，而若相关测量器材不足，则无法有效的测量电阻[5]。基于此，采用等效替代法原理可以对电阻实现有效测量。

如图4所示电阻，其组成为单刀双掷开关为S，电阻箱R，定值电阻为R0，测量的电阻为Rx。根据Rx与R0关系，在同等电源电压下，若电流值相同，则其电阻值也相同。可见，保持电源电压值不变，改变R0，使电流值I相同，依据电阻值公式R=U/I，其中U、I相同时，则电阻R也相同。

结合图4所示，根据图示将实物进行连接，调节电阻箱的电阻值至最大，通过开关S，与a、b两点连接，在a点时，对电流表显示值I进行记录;在b点时，对电阻箱进行调节，使其电流表显示值为I，同时对电阻箱的显示值R进行记录，此时R的显示值即为Rx的电阻值。

图4电阻等效替代法测量示意图

5.在不规则固体密度测量中应用

在现实中常常存在着一些不规则固体物质，安装规则固体密度测试方法无法对不规则固体物质密度进行测试和计算。基于此，可以采取等效替代法原理，按照图5所示装置实现对不规则固体物质进行密度测试。

图5不规则固体密度等效替代法测量示意图

具体方法：首先，将两个已调好零刻度的弹簧测力计悬挂在铁架台下，将一溢水杯和另一空杯用细线拴在测力计下，向溢水杯中加入一定量的水，使水满过溢水口流入空杯中;其次，若水不再溢出时，记录弹簧测力计示数G1和G2;再次，将不规则固体物质使用细线拴住放入溢水杯中，确保固体全部被浸没，使用另一水杯将溢出水接住，若水不再流出时，记录弹簧测力计示数G3和G4;最后，利用溢出水的体积替代不规则固体物质的体积，通过固体密度公式直接算出不规则固体物质密度。

三、应用等效替代法注意事项

在初中物理教学中，应用等效替代法可以简化诸多复杂问题，但是其也存在着一定不足，因此应用过程中需注意几点，主要包括[6]：（1）等效替代的实现必须是在对物理定义全面理解的基础上开展;（2）处理部分复杂物理问题时，应严格对物理问题进行审题，避免出现条件疏忽，导致等效替代错误。

总而言之，等效替代法在初中物理教学中的应用，对于简化复杂物理问题，培养学生思维判断能力和提升教学质量与效果具有显著作用。

参考文献：

[1]赵法强，初中物理教学中等效替代法的应用[J].中学生数理化，2015年第3期：68

[2]王建苹，初中物理教学中等效替代法的应用[J].中学物理，2014年6月，44-45

[3]黄国保，透析等效替代法在平面镜成像实验的应用[J].湖南中学物理，2013年07期

初中物理成像原理例5

二、将生活物品融入物理实验环节，激发学生的探究欲望

任何科学都是取之于生活，用之于生活的，脱离现实生活的科学研究是没有任何意义的，物理研究也不例外。因此，我们应该将初中物理教学与实际生活结合起来，充分挖掘生活中的物理教学资源，将物理教学的范围延伸到课外，加强课内外的联系。例如在讲到眼睛视力的矫正这一节时，把眼睛的成像机理与照相机对比来讲，使学生更容易理解。其教学过程如下：

1.提出课程学习前课程目标

在课程学习前，对学生提出学习的目标，引导学生完成这节知识点的预习。如，了解照相机和眼睛成像的基本原理；了解近视眼和远视眼的成因，通过实验了解其矫正办法；养成自觉保护视力的良好习惯。

（1）导入新课程

课程开讲前，教师首先检查学生预习情况，看学生对照相机的主要构造、照相机的成像原理等问题是否熟练。

（2）了解数码相机构造及相关参数

数码相机是一种新兴的照相器材，它和普通照相机的不同之处在于它没有底片，而是通过一个特殊的感光层CCD，将图像的光信号转化成为数字信号保存起来。

（3）学生交流使用照相机的经验

首先，教师向学生提出要拍摄远景如何操作、要拍摄近景如何操作等问题，引导学生进行回答。最后拿出相机实际地操作与互动，发现其中的规律：物距增大，像距变小，像变小；物距减小，像距变大，像变大。

2.引入课程的主要问题

教师基于照相机讲解与眼睛相关的问题，步骤如下：

（1）教师检查学生预习情况，看看学生对眼睛主要结构及其对应的功能是否了解。

（2）引入问题，视力缺陷及矫正：学生与学生互动，让学生摘掉眼睛观看图片，再戴上眼镜看，两次对比，体会视力存在的缺陷。

（3）通过实验探究视力矫正的方法。

步骤：①在光具座上依次放上蜡烛（物体）、凸透镜或凹透镜（眼镜）、凸透镜（晶状体）、光屏（视网膜）。

②在光屏上找到倒清晰的像的位置，确定视网膜的位置。

③摘掉“眼镜”，保持“物体”“眼睛”位置不变，找到此时成像的位置。

④比较摘去眼镜后，成像的位置与原来视网膜位置的关系。

⑤归纳分析视力缺陷形成原因。

（4）实验归纳。

①近视：远处物体的像落在视网膜的前方。

矫正方法：

配戴一副合适的凹透镜，使像相对晶状体向后移，使清晰的像落在视网膜上。

②远视：近处物体的像落在视网膜的后方。

矫正方法：

配戴一副合适的凸透镜，使像相对晶状体向前移，使清晰的像落在视网膜上。

3.巧妙设置习题，巩固所学知识

为了巩固所学的知识，需要在小结后设定与本节知识点配套的练习题，以便使其能在学生的脑海中留下更深刻的印象，使学生更好地掌握知识点。如下题：

某校学生在学习了眼睛和眼镜内容后，想通过实验探究近视眼的形成原因。他们选择了如下器材：蜡烛、用薄膜充入水后制成水凸透镜（与注射器相连，注射器里有少量水）、光屏等。水凸透镜的厚薄可以通过注射器注入、吸取水的多少来调节。

（1）在此实验装置中， 相当于人眼球中的晶状体， 相当于人眼球中视网膜。

初中物理成像原理例6

导语：凸透镜成像规律是八年级物理的教学重点也是教学难点。突破这个难点，对培养学生学习物理的兴趣，对树立学生的自信心，对提高整体教学质量有着积极的意义。

（一）该规律成为教学难点的原因分析：1.从规律本身找原因：概念多、易混淆，如焦距、物距和像距，实像和虚像，放大和缩小。规律多，在不同的物距条件下所成像的性质不同；2.从学生的思维特点找原因：八年级正处在形象思维向抽象思维过渡的阶段，学生分析数据归纳规律的能力不强。而理解并熟练掌握该规律必须具备一定的归纳能力和抽象思维能力；3.学生学习凸透镜成像规律的疑惑：（1）实验操作过程复杂，要做的东西很多，如：要测凸透镜的焦距，调节透镜、烛焰和光屏三者的高度；（2）实验中涉及很多问题，很难记牢，找不到一条主线或者联想的依据来记忆这些规律和操作的问题；4.从教师的教学策略找原因：有些教师自己做演示实验，只让学生观看，学生只能死记硬背成像规律。有些教师也使用探究式教学，但由于引导学生分析的方法不当，最后只能由教师包办说出规律，失去探究实验的意义。有些教师不能深入研究新教材，对探究凸透镜成像实验前教材中要求学生做的一些成像实验重视不够，如小孔成像。

（二）讲究教学策略，化解教学难点：

1.重视小孔成像规律的探究，初步建立实像的概念。在苏科版物理教材八年级（上）第三章、第三节《光的直线传播》的课后习题中安排这样一道习题：在空的易拉罐的底部中央，用钉子敲个小孔，蒙上一层塑料薄膜，这样就制作一个针孔照相机。利用它观察窗外的景物，你看见了什么？记下所成像的特点，并试着加以解释。利用小组合作方式先让学生课后制作好实验装置，观察远处景物，记录看到像的特点，在课堂汇报、展示实验成果。由于观察窗外景物时，物距大于像距，学生只能看到倒立、缩小的实像。实验如果到此结束只能算完成一个阶段。应该用烛燃代替景物，让学生继续探究小孔到烛燃距离不同时像的特点，最终归纳出像的特点和物距、像距的关系。学生通过这个探究实验建立描述像特点的概念：如实像、放大和缩小、倒立等，认识到像不总是缩小。

2.做好平面镜成像的探究，通过比较认识实像与虚像的不同。平面镜成像一直是初中物理的重要探究实验。把该探究实验孤立看只不过是平面镜成像特点，但从完善学生的认知结构分析，该实验使学生第一次知道虚像概念，认识比较实像与虚像的方法。

3.让学生用凸透镜进行课前预探究，形成初步感性认识。学生对凸透镜成像没有感性认识，让他们直接探究凸透镜成像规律，学生往往觉得无所适从不知道从哪里开始探究，不知道究竟探究什么。仔细研究苏科物理八年级上第三章第一节的课后习题第3题：通过放大镜观看物体时，若适当增加放大镜与物体间的距离，看到的像是增大呢，还是缩小？若继续不断地增大放大镜与物体间的距离，看到的像将怎样变化呢？本题也属于实验类作业，这是在学生探究凸透镜成像规律前预备实验，教师应该把凸透镜发给学生让学生做一做、看一看，学生认识到放大镜属于凸透镜，凸透镜不总是成放大的正立像，还能成放大的倒立像、缩小的倒立像，使学生对凸透镜能成不同的像有了感性认识。

4.精心设计《凸透镜成像规律》教案，为课堂探究做准备。物理规律的教学适宜用探究式教学方法，如何在课堂上让学生探究凸透镜成像规律，这是长期困扰初中物理教师的难题。为让学生能顺利探究出此规律，教师要全盘考虑前后概念的联系，还要在新授课前进行教学设计，主要考虑以下几点：如何创设提问题的情境？引导学生提什么样的问题？采用什么实验装置？如何用器材进行探究？探究时需要观察、记录哪些数据和现象？如何引导学生分析数据、归纳出规律？其中提问题和分析数据是最易被忽视的教学环节。如上文所述，学生在探究此规律前应该知道凸透镜能成不同的像，教师应该引导学生提出这样的问题：当物体到凸透镜的距离不同时，物体通过凸透镜成的像有什么不同呢？这样提问题能使学生知道探究的目的，能引导学生寻找探究的方法，比其他提问方法效果好。当学生得到许多实验数据后，老师这样问学生：“凸透镜究竟能成几种像呢？”引导学生先把像的种类分析出来，共有四种。继续追问：“在什么条件下凸透镜成倒立、缩小的实像呢？”激发学生进一步分析数据的兴趣。由于此实验得到的数据量大，数据中蕴藏的规律属于界定范围的定性规律，学生从来没有遇到，所以分析数据、物理现象是本节课的最大难点。引导学生正确分析、归纳出规律是本节课的关键一环。教师如果直接让学生分析，学生很难得出正确的结论。反思教学过程，我们不难发现种种教学问题，都离不开实验操作。让学生尽可能地深入其中并感受到实验的乐趣，是教师在教学过程中主要解决的问题。当然，这些实验不单是教师演示实验，也不是只让学生做一些指定的实验。还应努力发掘教材中的有利素材，结合身边的物品，设计一些简单可行的实验渗透到教学中，这也是教师备课时要注意的问题。

5.深入分析，加深对凸透镜成像规律的理解。学生初步理解凸透镜成像规律后，教师应该引导学生深入分析加深对该规律的理解。

（1）用《凸透镜成像动画》课件向学生展示凸透镜成像的连续变化规律，形成深刻的印象。总结出成实像或虚像时，当物距连续变化，引起像和像距的变化规律。利用课件让学生观察出两倍焦距和一倍焦距处的特殊意义。

（2）凸透镜所成像性质之间的关联。凸透镜成像的性质可从正立或倒立、放大或缩小、虚像或实像三方面描述。这些性质之间有关联，例如正立的像一定是放大的虚像，倒立的像一定是实像。通过教师示范，让学生再去挖掘其他的关联性质就能加深对该规律的理解。

（3）凸透镜成像与小孔成像的比较。当凸透镜成实像时，根据像距与物距的大小关系可以推定成像的性质，这与小孔成像现象相同。两者的共同点是：像距小于物距时，成倒立、缩小的实像；像距大于物距时，成倒立、放大的实像；像距等于物距时，成倒立、等大的实像。

在整个光学部分，教师应有全局一盘棋的思想，重视教学策略的研究，从总体上把握前后概念、规律之间的联系，杜绝凸透镜成像规律教学孤立化，不能把探究凸透镜成像规律时涉及的基本概念分散开来，使学生在课堂探究时不必为一些概念花费较多的时间。让学生集中时间和精力去提出问题、设计实验、分析数据、归纳规律，这样就能化解探究凸透镜成像规律这个教学难点，使学生理解这一规律。

参考文献：

[1]梁树森.物理教学论[M].南宁：广西教育出版社1996.

初中物理成像原理例7

一、导言

通过调查发现，初中生在物理学习中，约有40%的学生普遍存在物理成绩不理想，要么同其他学科相比成绩偏低甚至偏低幅度较大，学科发展显著不平衡；要么是物理考试成绩呈较大起伏，甚至是较大幅度的下降。他们中的大部分的学习动机、学习态度、学习表现都比较好，效果与动机的为什么会出现明显反差呢？这就促使我们不得不从学习方法尤其是思维方式、方法上寻找原因。下面是调查整理后的初中生物理学习中的几种主要思维错误加以剖析，并提出在物理教学中进行克服物理学习过程中的思维障碍的教学基本原则。

二、初中生物理学习中的几种主要思维错误

一是比较思维中的运用不当。比较思维是初中物理学习中最常见的一种思维方式，按理说初中学生应能较好的掌握比较思维的方法进行比较推理、比较分析、比较论证。但实际情况并非如此，调查表明近一半的学生在比较思维中不善于通过比较来认识事物的本质，有的完全不理解两种事物的可比性，有的不理解比较的一般作用在解题中的特殊作用，不善比较两种事物的共性和个性，不善于舍同求异或舍异求同。如回答直流发电机与交流发电机在主要结构上有何不同时，很多学生先直接回答直流发电机的特点以后，再回答交流发电机的特点，而不去比较两者在结构上的差异。同样，有相当多的学生在实际应用中不能区分相邻、相近的物理概念、物理量等。如压力和压强，有用功、额外功和总功，功和功率，功率和机构效率，左手定则和右手定则等。

二是惯性思维定势引出的错误。思维定势在习惯上也被称作思维上的“惯性”。在物理学习中，思维定势还有着相当程度的影响作用。有这样一道调查测试题：一人站立在平面镜前，然后慢慢后退，则人在平面镜中的：A.像越来越小，像离平面镜越来越远；B.像越来越大，像离平面镜越来越近；C.像的大小不变，但像离人却越来越远；D.像的大小不变，像与人的距离也不变。错选A的比例竟占40%。进一步的分析发现，这么多的学生之所以错选，是因为在解该题时凭借视觉的通常经验，而没有根据问题的需要进行必要的思维活动，忽略了“像的大斜与中看到你的大斜是两回事。由此可见，思维定势在人们接受新思想、新知识时，在对问题进行分析和判断时的影响是消极的，也是学生学习物理的思维过程中的一个不利因素。

三是不敢打破常规，不会运用逆向思维带来的错误。逆向思维是从对立的角度去考虑问题。逆向思维解题的显著特点就是以未知为起点，运用有关概念、定律、定理找出有关物理量方面的联系，层层推理，确定解题路线的分析途径。由于受平时大量的从已知到未知解题方法的思维定势的影响，加之有的教师没有注意进行逆向思维的训练和能力的培养，很多学生不善于甚至不知道运用逆向推理、逆向论C、逆向分析。如一半以上的学生总认为抛出去的物体受到重力和抛力共两个力的作用，其原因除受“抛”字的干扰外，更主要的是不善于进行逆向分析或逆向论证，假如抛力存在，这个抛力的施力物体是谁呢？反过来想一想问题就迎刃而解了。

四是具象思维能力较差因而出现错误。具象思维在初中学生的物理学习中起着极为重要的作用。如果学生对特定条件下的物理现象和过程，在头脑中没有建立起正确的物理形象，不会利用物理形象进行思维，就难以把文字叙述、数学表达式和现实过程联系起来，也就难以正确地进行分析、推理、判断等逻辑思维活动。例如：学生头脑中因为没有物质原子结构的初级模型的正确形象和电子运动的动态过程的正确图景，则对于摩擦起电的理解、对于电的中和的理解、对于带正电与带负电的理解都产生了困难；又因为学生头脑中没有建立起光线的鲜明正确形象，没有建立起光的直线传播的物理图景，就难以理解和分析影子形成、小孔成像等许多具体的物理问题。

五是理论与实际脱离带来造成的错误。事物的因果联系总是受着条件制约的。对条件的认识是一种较复杂的思维过程，一些思维能力不强的学生难于进行这类思维；对教材不理解或理解不透的学生也无法对一些条件进行分析和选用，从而使得在有条件关系的习题面前一些学生显得无能为力。如关于功的定义及计算方法，绝大多数学生都能流畅地表达出来，但解答具体问题时，很多学生又往往不自觉地把“在力的方向上”这一限制条件抛在脑后，从而出现错误。究其根源，第一，物理知识本身抽象程度高，与实际联系紧密，运用物理知识解决实际问题时灵活多变；第二，教材的编写比较原则，缺少形象化的说明；第三，缺少训练学生思路的典型范例。

三、克服物理学习过程中的思维错误或障碍对策

一是注意主体性。在进行针对学生物理学习过程中的思维障碍教学过程中，所有教学计划的进行都必须以学生的物理学习的思维现状为基础，从学生的具体情况出发，在制定教学方法的过程中充分体现以学生为主体的教育思想。

二是重视物理教育与思维训练统一。物理思维训练要求教知识和教思维的辩证统一，学知识和学思维的辩证统一，物理训练和思维训练的辩证统一。物理知识的教学与能力训练和思维训练是一个密不可分的整体，思维训练要在物理知识教学与能力训练中进行；同时，在思维训练中使受训者加速获取物理知识，提高物理能力。物理教育与思维训练两者相辅相成、互相促进、共同提高，最后达到提高物理学科的学科能力和发展思维的双重目的。

三是训练量要适度。物理思维训练要遵循适度原则。根据皮亚杰儿童思维发展阶段理论，中学阶段（16～18岁，约为高中阶段）青少年思维迅速发展，抽象思维尤为突出，但初中生的抽象思维还是经验型的，高中生的抽象思维则进入理论型；初中生可初步理解辩证逻辑思维，高中生可基本掌握辩证逻辑思维。物理思维训练要求根据思维发展各个阶段表现的不同特点，适度安排训练内容，确立训练要点，编排训练程序，选择训练方法和评估策略。

初中物理成像原理例8

百度百科中给“物理学”下了这样的定义：“物理学是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方式的自然科学，简称物理。”诚然，物理绝对是一门高深的学科，也是一门相当有用的学科。“中国原子弹之父”邓稼先先生运用自己的物理知识为祖国的物理事业做出了杰出的贡献，为建立现代化国防打下坚实的基础。但是，学好物理绝不是一件易事，刚接触物理的初中同学们亲切地称物理是“最头疼的科目”。初中生畏惧物理，也学不好物理，使整个初中物理教学处于一个瓶颈阶段，并且影响了学生进入高中后的深入学习。

针对初中物理教学的现状，国家开始了新一轮的新课程改革，力图打破过去传统的僵硬教学模式，培养学生实践、探究、创新等综合能力，普及素质教育，在实践中探索出一条适合学生身心健康的教学模式，打造优质课堂，让学生真正感受到物理的魅力，学习物理的真理，运用物理知识解决实际问题。

现在的初中物理教学大多是纯理论的灌输，学生只能被动地背公式、做习题，难以有所突破。并且初中物理教学的内容具有多而且零散的特点，包罗万象，没有考虑到学生接受能力的界限问题。物极必反，学生有时刚刚对某个知识点有了感觉，但为了赶进度，老师又开始教授新的内容了，学生没有消化的时间，所有的知识都是一知半解。这样的物理教学只能说是在浪费教学资源，浪费学生的宝贵时间。如何进行初中物理教学，建立物理高效课堂，不同的教师会有属于自己的独特方法，但是可以从以下几个大的方面做起：

一、理论知识联系日常生活，激发学生学习热情

初中生说到底还是一群心智不成熟孩子，这个年龄段的学生大多贪玩，要求他们在课堂上枯坐40多分钟，还得将高深的物理知识学进去，的确有点为难人。但事情都有两面性，乐观的是，这群学生有强烈的好奇心，只要教师找到突破点和结合点，充分调动学生的学习积极性，激发学生的求知欲，自然而然学生就会自己主动去学习，从而取得事半功倍的效果。

物理研究的就是日常生活中最本质的事物，牛顿因为一个掉落的苹果而发现牛顿定律，奠定了现代物理学的基础。也就是说，可以将物理知识生活化，还原物理最原始的面貌，使学生产生亲近感，不再因为难度大而排斥它，取而代之的是主动接触它，在探究多变的神奇自然现象中，不断掌握物理知识，建立高效的物理课堂。

日常生活中最简单的现象就包含着深奥的物理原理。举一个简单的例子：瓶口开着里面的水却流不出来。把一个倒满水的瓶子倒过来放到一个盛着水的盆里，而瓶子里的水流不出来，是因为大气压可以保证深度不超过10m以内的瓶子倒过来里面的水都流不出来。

二、重视学生差异，促进学生全面发展

世界上没有完全相同的两片叶子，每个学生的兴趣爱好、喜恶、性格特点都是不一样的。教师首先要正视学生的差异，不可凭主观喜好判断一个学生的好坏优劣，而应该根据学生自身的特点，切实做到因材施教，给每个学生足够的发展空间。

学生因为先天条件的不同和后天关注点的不同，会有学习成绩上的高低之别，也就是所谓的优秀生和后进生。教师在做到不失偏颇后，应该注重安排课堂教学，难易结合，突出重点，深入浅出地讲解知识点，尽可能顾及每个学生。教师不仅在课堂上要做到讲课浅显易懂，还要在课下关心学生，可以视具体情况调整帮助的形式。其不但可以帮助学生提高物理成绩，也可以培养学生的互助团队意识，促进全体学生德智体美的全面发展。

三、实验与理论相结合，锻炼学生的动手能力

初中物理成像原理例9

1.从规律本身找原因：概念多、易混淆，如焦距、物距和像距，实像和虚像，放大和缩小。规律多，在不同的物距条件下所成像的性质不同。

2.从学生的思维特点找原因：初二年级正处在形象思维向抽象思维过渡的阶段，学生分析数据归纳规律的能力不强。而理解并熟练掌握该规律必须具备一定的归纳能力和抽象思维能力。

3.从教师的教学策略找原因：有些教师自己做演示实验，只让学生观看，学生只能死记硬背成像规律。有些教师也使用探究式教学，但由于引导学生分析的方法不当，最后只能由教师包办说出规律，失去探究实验的意义。有些教师不能深入研究新教材，对探究凸透镜成像实验前教材中要求学生做的一些成像实验重视不够，如小孔成像。

（二）教学策略的理论根据

新学习的物理概念、规律将进入学生的物理认知结构，引起认知结构的扩展、更新或重建。不同的学习内容、不同的学习顺序使认知结构的发生改变的方式也不同。根据奥苏伯尔的命题学习理论，新的学习内容同认知结构中的原有内容相结合的方式可以分为下位关系、上位关系和并列关系三种类型。

（三）讲究教学策略，化解教学难点

1.重视小孔成像规律的探究，初步建立实像的概念。

在苏科版物理教材八年级（上）第四章、第三节《光的直线传播》的课后习题中安排这样一道习题：在空的易拉罐的底部中央，用钉子敲个小孔，蒙上一层塑料薄膜，这样就制作一个针孔照相机。利用它观察窗外的景物，你看见了什么？记下所成像的特点，并试着加以解释。

与旧教材中有关小孔成像直接告诉学生相比，新教材这样处理小孔成像现象有它的绝妙之处。利用小组合作方式先让学生课后制作好实验装置，观察远处景物，记录看到像的特点，在课堂汇报、展示实验成果。由于观察窗外景物时，物距大于像距，学生只能看到倒立、缩小的实像。实验如果到此结束只能算完成一个阶段。应该用烛燃代替景物，让学生继续探究小孔到烛燃距离不同时像的特点，最终归纳出像的特点和物距、像距的关系。学生通过这个探究实验建立描述像特点的概念：如实像、放大和缩小、倒立等，认识到像不总是缩小。为以后探究凸透镜成像做好上位知识准备。

2.做好平面镜成像的探究，通过比较认识实像与虚像的不同。

平面镜成像一直是初中物理的重要探究实验。把该探究实验孤立看只不过是平面镜成像特点，但从完善学生的认知结构分析，该实验使学生第一次知道虚像概念，认识比较实像与虚像的方法，为以后探究凸透镜成像规律又准备了一个上位知识点。

3.让学生用凸透镜进行课前预探究，形成初步感性认识。

学生对凸透镜成像没有感性认识，让他们直接探究凸透镜成像规律，学生往往觉得无所适从不知道从哪里开始探究，不知道究竟探究什么。

4.精心设计《凸透镜成像规律》教案，为课堂探究做准备。

物理规律的教学适宜用探究式教学方法，如何在课堂上让学生探究凸透镜成像规律，这是长期困扰初中物理教师的难题。为让学生能顺利探究出此规律，教师要全盘考虑前后概念的联系，还要在新授课前进行教学设计，主要考虑以下几点：如何创设提问题的情境？引导学生提什么样的问题？采用什么实验装置？如何用器材进行探究？探究时需要观察、记录哪些数据和现象？如何引导学生分析数据、归纳出规律？其中提问题和分析数据是最易被忽视的教学环节。如上文所述，学生在探究此规律前应该知道凸透镜能成不同的像，教师应该引导学生提出这样的问题：当物体到凸透镜的距离不同时，物体通过凸透镜成的像有什么不同呢？这样提问题能使学生知道探究的目的，能引导学生寻找探究的方法，比其他提问方法效果好。

当学生得到许多实验数据后，老师这样问学生：“凸透镜究竟能成几种像呢？”引导学生先把像的种类分析出来，共有四种。继续追问：“在什么条件下凸透镜成倒立、缩小的实像呢？”激发学生进一步分析数据的兴趣。其余类推。

由于此实验得到的数据量大，数据规律不是明显的正比或反比定量关系，数据中蕴藏的规律属于界定范围的定性规律，学生从来没有遇到，所以分析数据是本节课的最大难点，引导学生正确分析出数据的规律是本节课的关键一环。教师如果直接让学生分析，学生很难得出正确的结论。

初中物理成像原理例10

中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2016）12-0303-02

前言：在我国传统的物理教学当中，一直存在着重视知识而忽略教学方法的现象，在这样的情况下，学生得不到系统的学习，同时本身的自主学习能力没有得到相应的提高，对以后的学习帮助较小，在目前教育体制的改革下，通过相应科学方法的渗透教育，能够有效提高学生的学习效率，激发学生的学习兴趣，促进学生综合素质的进一步发展。

1.初中物理教学中常用的教学方法

1.1 观察法。作为最直接最基础的物理教学方法，观察法在初中物理教学中起到了重要的作用，其中主要包括对比观察法、有意观察法和归纳观察法。由于初中物理教学涉及到各个方面的内容，所以说，观察法贯穿于物理学习的各个阶段中，教师通过对学生进行各个方面物理知识的引导观察，使学生发现其中的不同之处，同时在原有物理知识的理解基础上，对差异现象的产生原因进行探究，在这样的情况下，能够有效的提高学生的自主学习能力，同时在一定程度上提高学生的逻辑观察能力，对培养学生的物理学习兴趣有着积极的推动作用。另外，在初中物理教学中应用观察法需要注意根据学生观察能力的实际情况来对具体的教学活动进行安排，一般情况下，学生的观察能力主要体现在观察的目的性、观察的感知性、观察的关注性、观察的关联性以及观察的创造性，在对这些方面进行实际的分析之后，才能结合初中学生观察水平的现状和所要学习知识的主要内容，进行下一步的教学安排。

1.2 实验法。实验法是初中物理教学中最为重要的教学方法之一，物理是一门偏重实验的学科，只有在不断的实验当中，才能对所需要掌握的知识进行更深层次的理解。一般难情况下，这样的实验方法主要包括间接测量法，主要运用到声音的产生原理、平面成像规律研究和响度振幅关系研究当中，另外是实验推理法，主要运用到牛顿第一规律的研究和声音传播介质的研究上；控制变量法主要运用到密度概念、压强概念、速度概念和电阻概念的研究当中；最后是实验归纳法，主要运用到二力平衡条件、扛杆原理、光的折射定律和凸透镜的成像规律研究上。

2.下面对实验归纳法和理想化方法进行具体说明

2.1 实验归纳法。实验归纳法主要指的是在经过对所要学习内容的大量观察研究和实验的基础上，获得相应的资料，然后根据这样的资料来对实验结果进行归纳总结，以此来寻找出其中的实验规律，得到相应的结论。一般情况下，这种实验归纳的主要特点是实验在前，归纳在后，归纳是在相关物理实验的研究下才能进行的，主要应用在重要概念的引入和物理规律的成立上面，其中主要包括以下几个步骤：首先是对实验目标进行明确，其次是对实验步骤进行确定，最后是做好全面的记录和观察，在这样的基础上，来能得到有效而准确的信息资料，以此来对物理规律进行研究。比如说在对凸透镜的成像规律进行研究的时候，就可以采用实验归纳法来对成像规律进行研究和总结。首先是引导学生进行相应的观察，学生发现在利用放大镜看书的时候，文字呈现出放大的现象，但是从放大镜中看远处的物理却变小了，由这样的观察可以引发出相应的问题，凸透镜的成像规律与物体的位置之间存在着一定的联系，通过这样的问题和假设，就可以进行相应的实验研究，在对实验进行设计的过程中，可以将物距分为三个区域，然后在这样三个物距当中，分别进行实验和观察，得出不同物距下像的正倒情况、像的大小、像距、想的虚实情况和成像物体的实际位置，通过相应的实验，可以对其中的数据进行记录和观察，根据这样的数据，就可以引导学生对凸透镜的成像规律进行研究，以此得出相关的结论。

2.2 理想法。理想法也可以被称为推理法，针对物理教学的主要特点，由于物理学习的许多变量不能符合实际情况，所以说这种方法比较适用。理想法其实是一种科学抽象方法，在进行物理学习的过程中，根据相应实验或者问题的实际需要，为了突出研究对象的本质，对其中的部分条件进行排除，以便在理想化的条件下进行实验，从而创作出相应的物理实验模型，并且通过实验观察和数据记录，来对研究对象的本质或者规律进行探究。在初中物理的实验研究当中，这样的理想化方法比较常用，最常见的是对牛顿第一定律进行研究的过程中，有意识的将其中的摩擦力进行忽略，以此来对其中的物体运动规律进行研究。比如说，教师可以根据相应的教学内容来对问题情境进行创设，教师用手推小车，手离开，而小车没有停止运动，从这样的现象中可以对学生进行相应的引导，也就是说在物体不受力也能持续运动，并且得出摩擦力越小，小车的滑动距离越长的假设，最后进行理想化推理，教师准备三块摩擦力不同的平面，然后在同样的力度上来使小车在平面上进行滑动，根据滑动的实际情况，猜测如果处于没有摩擦力的情况下，小车将会不停的运动下去。通过这样的理想化实验方法，可以帮助学生透过物体的运动现象，来对物体本质进行认识，同时在一定程度上培养学生的想象力和逻辑推理能力，提高学生的科学思想和物理研究意识。

结束语：在初中物理教学的过程当中，其重点是培养学生的物理学习兴趣和创新能力，所以需要在相应物理知识的基础学习上，进行渗透方法教育，使基础理论知识与相应的实验结果相互结合，在这样的情况下，学生才能够对物理知识进行更深层次的理解，有效的提高课堂效果，培养学生的整体思维能力和逻辑推理能力。

参考文献：