特级教师会客厅丨叶彩红：《研究透镜》

名师简介

叶彩红，厦门市教育科学研究院小学科学教研员，高级教师，福建省小学科学学会副理事长，福建省特级教师，福建省首批教学名师，福建省小学科学学科带头人，教育部“国培计划”专家,福建省第二批教学名师培养对象实践导师，福建省小学科学带头人培养对象导师，厦门市杰出教师，福建省青少年优秀科技辅导员，福建省小学科学学业评价项目组核心成员，福建省厦门市青少年科技辅导员协会理事，全国高级青少年科技辅导员专业水平认证专家委员会专家，全国优秀科学教师，全国优秀科技教师。

1990年开始从事小学自然科学教育，对小学科学教育有着较深入研究，教育教学理论丰富，教学基本功扎实，在省内外受到同行的高度赞誉。课堂教学曾多次获国家、省、市级一等奖，近年来数十篇教育教学论文在《课程·教材·教法》《中小学教师培训》《教育评论》《内蒙古师范大学学报》等核心期刊或CN级学术期刊上发表，所指导的青年教师获全国、省、市级课堂教学比赛一等奖，福建省教师技能大赛特等奖，一等奖。多位教师现已成为省特级教师或省市骨干教师、学科带头人。

《研究透镜》课堂实录

厦门市教育科学研究院  叶彩红

师：孩子们都喜欢玩，对不对？看到桌上的矿泉水和烧杯里的水，看到了吗？

生：看到了。

师：请同学们透过这个烧杯的水、还有矿泉水瓶的水，放在桌上，看看书上的字有没有发生什么变化？（四个人轮流一下，看看有什么变化？）

教师拿起烧杯和书示范如何进行观察（提示：矿泉水瓶可以横着放，也可以竖着放）

师：发现了么？哪个小组来？你说。

生1：很大，很模糊。

师：什么很大、很模糊？

生1：字。

师：字变得很大很模糊。（生跟着重复）请坐。其它同学，有没有其它想法？你说。

生2：如果远了就会变模糊，如果近了就可以看得见。

师：你说。

生3：看的话就感觉笔画很乱，根本看不出是个什么字。

师：总体的来讲有变化发生了，看到这些现象，同学们有什么想法么？为什么烧杯的水可以使字放大？有没有呀？它总体让字变大了。（生跟着说）你还知道什么工具可以使字放大？（大家一起说）

生：放大镜。（出示放大镜）

师将放大镜放在眼前问：老师被放大了么？

生：放大了。

师：老师被放大了，你们有没有什么想法？为什么放大镜、烧杯里的水、矿泉水瓶里的水可以让字放大？说出你的想法。

生1：因为它们都是透明的。

生2：因为它们都是透明的，而且表面也不是很平滑的。

师：表面不是太平滑是什么意思？凹凸不平么？

生2：我觉得是水会流动，而放大镜是凸起来的。

生3：它的表面并不是像镜子一样平，看起来凹凸不平的，所以看起来字才会变大。

师：那你有没有想过，为什么我们凹凸不平会使我们的字发生变化？能不能具体地再想想。同学们知道我们人的眼睛是怎么可以看到这个字的，谁看可以告诉我？

生：我觉得是光照到物体上，从物体上反射到我们人的眼角膜里，所以我们才可以看见这样物体。

师：光在空气中沿什么？

生：直线（前进）

师：光在空气中沿直线前进，照射到我们的物体上，物体又把光反射到我们的眼睛里。（学生跟随讲）但是，我们用放大镜和透过这个水去看的时候，光还是沿直线传播的么？请大家大胆地猜测一下，你认为会发生怎样的变化？

生1：会向四周传播。

师：怎么传播？

生1：向四周沿直线传播。

师：你觉得也是沿直线向四周传播。其它同学呢？

生2：光会由一个点散射，所以它会变大。

师：那你觉得这个光线有没有发生变化？可能发生怎样的变化？

生2：光可能原来是射到一个点上，现在射到另一个点上去。

师：改变了……

生2：改变了路线。

师：有没有办法证明你的想法？同学们，动脑筋想一想有没有办法证明你的想法是对的？光在空气中是沿什么传播？

生：直线。

师：但是，它碰到水的时候，你觉得会有什么变化？

生：水会有折射作用。如果将光射进水里，可能会向四周延伸，有时候会变得模糊，有时会变得大，有时会变得小。

师：你认为水有折射。什么是折射？

生：折射是光过去没有办法返回来。

师：为了弄清楚这个问题，我们利用这个激光笔看下它通过水的时候会发生什么变化？现在请同学们看。

（操作激光笔照射水，观察变化）

师：现在这个激光笔在上面，上面的空气中是怎么传播的？

生：直线。

师：在空气中是沿直线传播的。我们再看看有什么变化？

（教师演示）

师：谁把这个现象描述一下？

生1：光把水照绿了。

生2：光在水中的角度变了。

师：什么变了？

生2：角度。

师：角度往哪边变了？

生2：角度往里变了，而且光的旁边有一些散射。

师：反射回去了（学生点头）你说

生3：光在射进水中的时候形成了大约30°左右的角，向左边折射，而且它周围的光都被染成了淡绿色。

师：刚刚同学们说光在空气中怎么传播的？（直线）但是，光进入了水，它的行进路线有没有发生改变。

生：发生了。

师：怎么改变？

生：倾斜了，往里折了。

师：在什么位置折了？

生：在水中。

师：水与空气的交界处（生跟随）我们把这个面叫做“交界面”，跟着我说。

生：交界面。

师：光在空气中沿直线传播，当碰到水和空气交界面的时候，它发生了偏折。我们把这种现象叫做“光的折射”。（学生跟随讲出——折射）光的折射在我们的日常生活中也是常见的，你们还有没有见过其它光的折射的现象？

生1：有一次，我家漏水摆了个脸盆放在那里滴得满满的，太阳出来照在水里，它的光就立刻改变了路线了。

师：她很认真地观察了我们生活中的现象。你说。

生2：有一次，我用放大镜放到阳光底下，那个阳光光线射到放大镜上，光线就改变方向，就不是直线而是斜线地朝向物体照射了。

师：他非常留意，这现象说明光不仅从空气进入到水中会发生折射，碰到像放大镜这样透明的物体也会发生折射。（你说）

生3：有一次，我在家里的时候把筷子放到那个透明的玻璃杯，有水的玻璃杯里，就感觉筷子好像断成了两截一样。

生4：上次天晴的时候，我拿着一面镜子，然后太阳光对着镜子，光折射了。

师：太阳光对着镜子，你看到它折射，是怎么样的？照射到镜子，和我们说到水里、到放大镜里的一样不一样？

生4：不一样。（反射）

师：那个叫做“反射”。

师：在这里呢，老师也为大家准备了一个瓷筷，请同学们把它放进烧杯里的水中去观察一下，发生了什么变化？

（学生活动）

师：从侧面看看有什么变化呢？

（学生活动）

生1：它变粗了。

师：什么位置变粗了？

生1：水里面的位置变粗了。

师：还有么？

生2：我发现上面没有碰到水的筷子和下面碰到水的筷子中间不是一条直线，下面的有一点偏折。

师：什么地方发生了偏折？

生2：水面和空气之间交界面的地方开始偏折。

师：还有么？你说。

生3：如果从这个角度看，水里的筷子似乎就有点弯曲。

师：最后请一位同学，旁边的那位同学，请你说。

生4：在水中的筷子和没有在水中的筷子的形状不一样。

师：什么不一样？

生4：在水中的筷子比没有在水中的筷子要粗一些。

师：更粗一些。请坐。还有同学想发言，你来。

生5：如果这个筷子是直放着的看着就像是一条直线，如果是斜放着的就不是一条直线。

师：你从哪个位置去看的？

生5：从上面看。

师：好，从上面看。你说。

生6：如果筷子的底部碰到烧杯底部的左边时候，就会向右边偏折。如果是筷子的底部碰到烧杯底部的右边时候，就会向左边偏折。

师：同学们都发现了很多的现象，那谁能解释一下用我们刚才所学的知识。

生1：这也是光的折射。

师：你认为是跟光的折射有关，还有么？

师：其实，这确实是光的折射现象引起的。那我们看过去，筷子好像？怎么样呢？

生：折断了。

生：弯曲了。

师：折断了或者弯曲了。其实，光的折射现象在我们的生活中很常见，除了筷子以外，还有其它很多方面的有趣的现象。刚刚我们也说了，这个放大镜也能让管产生什么？

生：折射。

师：当光从空气中进入放大镜的时候，光会产生偏折。

（教师演示）

师：现在我把激光笔射到字上面，我把放大镜放过去，你看到了什么？

生：折射了。

师：放大镜不只能放大物体，它还能让光产生折射。放大镜其实还有很多有趣的现象。你们以前用过放大镜吗？这有什么特点吗？

生：它的中间是凹下去的，不对，是凸出的。

师：是凹？还是凸？没关系，请同学们来观察。我每个桌上都准备了一个，用纸巾垫着的，轻轻地摸一摸，看看他有什么特点？每个小组同学轮流摸一下。

（学生活动）

师：发现了就告诉老师。

生1：放大镜的镜面是往外凸的。

师：哪边往外凸？

生1：中间往外凸。

师：还有么？

生2：放大镜的中间比两边厚。

师：也就是说中间？两边？

生2：中间凸起来，两边薄。

师：像这样子的透明镜片，我们给它个名字，叫做“凸透镜”。

（板书：凸透镜）

师：跟老师读一遍。

生：凸透镜。

师：中间厚、边缘薄的透明镜片称为“凸透镜”。（学生说：凸透镜）

师：所以，放大镜也被称为“凸透镜”。那么，同学们想不想玩一玩凸透镜？

生：想。

师：凸透镜还能有很多有趣的现象，你们有没有玩过？怎么玩的？

生1：有一次，我用凸透镜对着阳光，地面上有一片干枯的树叶，然后我对着那个亮点，慢慢地树叶就烧着了。

师：让阳光穿过（生：凸透镜），照射到（生：照射到干枯的树叶上，树叶就烧着了）。还有么？你说。

生2：有一次，我把凸透镜放在阳光底下晒一会，它就变烫了。

生3：我发现阳光穿过凸透镜的时候会折射形成一个小点。

师：今天，老师也让同学们玩一玩，你们可以用之前玩过的玩法，也可以用新的玩法，看谁玩的方法多，发现得多？

（出示器材）

师：老师在这里为大家准备了蜡烛、火柴以及手电筒。因为我们现在没有阳光，就用手电筒当阳光。但是，等会需要用蜡烛的一定要注意用火的安全。这里，老师还为大家准备了一个白屏，等会大家可以利用这些工具来完成。

（学生活动，教师巡视）

师：好，孩子们玩好了把蜡烛熄灭。你们是怎么做的？有什么发现？

生1：如果将蜡烛点燃，然后把放大镜放在蜡烛前面，再放一个硬纸板，纸板上就会有蜡烛倒过来的影子。

师：其它小组呢？

生2：就算单用放大镜看火光和蜡烛，看到的都是反过来的。

师：倒过来的蜡烛。

生2：如果两个叠加在一起就是正立的。

师：两个凸透镜叠加在一起。请坐。请你说。

生3：如果打开手电筒把放大镜放在那里，然后，白板放在放大镜的后面，放大镜旋转的话图形也会变，有时候会变成圆锥形，有时候会变成圆点。如果把光调整，可能还会有彩虹。

师：有重大发现。还有么？说说你们怎么玩的，有什么发现？

生4：如果把放大镜对着蜡烛，然后再经过光透到白板上，摇晃的时候会变成直线、椭圆形或者圆形。

师：很好，请坐。那一组还没发言，说一说，你们是怎么做的？

生5：我们是把手电筒照到凸透镜上面，我们就发现凸透镜上有一个点，如果移动凸透镜，那个点也会随着凸透镜移动往相反的方向移动。

师：我刚才看见你们把凸透镜放在蜡烛的烛心的上面，这是想要干什么呀？

生5：我们想要把它点燃，但是还没有。

师：还没有点燃，是吧？

生5：嗯。

师：请坐。那组的同学，你说。

生6：我发现当蜡烛的光透过凸透镜，照到白板上的时候会聚集到一个点，它的光点非常小，但是白板往前、往后移动的时候，它就会慢慢变大。

师：请坐，还有谁想说？请说。

生7：我们把凸透镜放在蜡烛的前面，再把白板放在凸透镜的前面，然后火光就会印在白板上，而且还是倒立着的。

师：请坐。那么有相同的发现就不说，如果有不同的发现请你说一说。请你。

生8：我们发现用放大镜去看烛光的时候，烛光是正立的，其它都是倒立的。

师：刚才同学们通过研究、通过玩，我们发现放大镜除了放大的作用外，还可以是蜡烛的光倒立，形成一个倒立的像。我们把放大镜的这种功能称作放大镜的成像作用。（板书）刚刚我们的同学发现了放大镜有放大作用、成像作用，还有什么其他作用呢？

生：它可以聚焦光。

师：我们就把它叫做“聚光”。（板书）

师：通过今天的研究，我们发现凸透镜可以（生：成像），可以（生：聚光），还可以（生：放大）。老师这里还有另一种透明的镜片，它和凸透镜的特点是完全不一样的，想不想再研究一下？

（发放另一种类型的镜片）

师：观察一下，它有什么特点？

（学生活动）

师：发现了么？有什么特点？

生1：透过镜子，看到的东西都缩小了。

师：那镜面有什么特点？

生2：镜片是两边厚，中间薄，往里凹的。

师：那你们说说，这个镜片应该叫什么名字？给它取个名字。

生：凹透镜。

师：它跟凸透镜刚好相反是凹透镜。那么，请同学们像完凸透镜一样玩一玩凹透镜，看看它有什么特点？

（学生活动）

师：玩好凹透镜的，也可以把凹透镜和凸透镜组合起来看看，有什么发现？

（学生活动）

师：老师提醒一下，不要拿着凸透镜直接对着蜡烛光看。

（学生活动）

师：各组跟大家交流一下，你们是怎么玩的？有什么发现？还有什么新的问题？

生1：把一个凸透镜和一个凹透镜叠在一起，然后用手电筒照射，把白板放在后面，中间会出现一个月牙形的小彩虹。然后通过手电筒的移动，会向两边弯曲。

师：你还有没有其它新问题？还没想好，其它小组呢？

生2：如果把一个凹透镜和一个凸透镜叠在一起，然后利用烛光照到白板上，那就会发现有两个亮点。

生3：我还发现，如果蜡烛的光只透过凹透镜的话，照在白板上的光点就几乎看不见了。

师：你有什么新问题么？

生3：没有。

师：还没有想好，其它小组呢？

生4：我们把一个凹透镜和一个凸透镜放在一起，然后直对着烛光，然后我们可以看到两个倒影和两个正影。

生5：有一个问题，为什么把凹透镜和凸透镜叠在一起的话，就感觉非常有立体感？

师：有立体感？什么样的立体呀？（生未有发言）再观察一下，她觉得有立体感、为什么会有立体感？产生了新的问题了。你说。

生6：我有一个问题，凹透镜能不能成像？

师：你刚才没有玩么？还没来得及是么？等会有时间，我们可以再继续玩一玩。你说

生7：我发现用凹凸镜（师：凹透镜）对着蜡烛的光可以看见烛光边上的光。

师：孩子们都有很多的发现，我们回去把你们的发现都写在记录单上。通过今天的玩，有趣吧？（生：有）有没有很多的发现呀？（生：有）通过今天的学习，同学们有很多重要的发现，这些现象很多都跟什么有关？（生：光）跟我们今天所学的光的什么有关？（生：光的折射）那么，还有能产生许多有趣的现象，今后我们能继续来研究它。

师：那么，上到这边，你能总结一下，我们上了一节什么样的课呢？

生：光的折射。

师：不错，跟光的折射有关。我们还玩了很多，什么呀？

（出示各种镜）

生：凸透镜和凹透镜。

师：因为他们都是透明的镜片，所以都把它们称为透镜。那我们今天主要玩的就是透镜。那你们把今天的课定义为什么？

生：光的折射。

师：光的折射也行，因为跟光的折射有关。也可以把它们叫做？

生：凸透镜

生：凹透镜

生：透镜

师：行，那就都叫“透镜”。是什么透镜呢？（板书：透镜）

生：有趣的

生：神奇的

师：那就叫有趣的透镜。（板书：有趣）

师：今天的课，我们就上到这边，回去还有什么问题我们再继续研究。最后，老师送一句话给大家——关于透镜，还有很多的现象和实验，等待着有探究精神的孩子们去探究，祝孩子们在科学的王国里去遨游。（把材料收拾一下，下课。）

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