蔣樂雅
一、案例背景
“視覺像移法”中規(guī)定順動現(xiàn)象為負鏡片,逆動現(xiàn)象為正鏡片。然而在一次試驗課上,學生得出了與書本相反的結果……教師盡管課前很認真?zhèn)湔n,但是難免在課堂上碰到此類突發(fā)事件,從容面對,實事求是,專業(yè)解決才是應對之道。
用視覺像移法識別透鏡性質是眼視光專業(yè)人員必備的知識和技能,《眼鏡光學基礎》這門課涉及視覺像移法識別鏡片性質的操作。具體做法如下:“在白紙上畫一條橫線,長約15cm,手持鏡度透鏡,放于眼前25cm處,以單目通過此透鏡觀察所畫橫線,使鏡片內直線與鏡片外直線連成一線(如圖1),如果將透鏡向上移動,則鏡內線段相對于鏡片外線段向下偏(如圖2),此現(xiàn)象為視覺逆向像移,說明此透鏡為正鏡片?!?/p>
有的教科書中規(guī)定視覺像移法操作時,鏡片與橫線的距離為25cm,鏡片與人眼之間的距離為15~25cm,然后視覺順向像移(順動)說明待測鏡片是負鏡片,視覺逆向像移(逆動)說明待測鏡片是正鏡片。
二、案例呈現(xiàn)
(一)問題的提出
課上,有學生發(fā)現(xiàn)手持+10.00DS鏡片,按照以上做法卻不能如愿觀察到逆動,相反觀察到的是順動。其他組隨即效仿也得到了同樣的結果,書本雖然不等于真理,但是教科書的正確性應該是很高的,里面可能會有些錯誤,只有細心和認真驗證的人才能發(fā)現(xiàn),今天就讓大家找到了一個漏洞,到底是書本有誤,還是我們的實驗方法不正確呢?那我們就回到起點,重新開始,找出答案。
(二)積極引導
“這個反例只有+10.00D的鏡片才會出現(xiàn)嗎?鏡片箱內從-0.50D~+20.00D的鏡片,有多少鏡片會出現(xiàn)反例的現(xiàn)象?”讓大家對鏡片箱內所有的鏡片都進行一次視覺像移實驗,并將實驗結果記錄下來,同時認真研究下書本中關于視覺像移實驗的內容。同學們迅速行動起來了,經(jīng)過反復實驗發(fā)現(xiàn),以上所列舉的反例都出現(xiàn)在高屈光度(+4.00D以上)的正鏡片,對于負鏡片卻不存在以上現(xiàn)象。其實在視覺像移的實驗中我們發(fā)現(xiàn),對于大多數(shù)鏡片,按照實驗規(guī)定距離操作時,都滿足順動為負鏡片,逆動為正鏡片的理論。
根據(jù)以上實驗結果,同學們提出了很多問題,歸納整理后為以下三個關鍵性問題。
問題1:為什么反例只出現(xiàn)在正透鏡的視覺像移實驗中?
問題2:為什么書本中規(guī)定視覺像移操作中透鏡離眼的距離不能超過透鏡的焦距?
問題3:視覺像移是判斷鏡片性質的,在此操作過程中很難知道鏡片的屈光度,當然鏡片的焦距也無從得知,那么在操作中如何將透鏡與眼的距離控制在透鏡焦距范圍內呢?
(三)逐一解決問題
由于教學時間所限,我在課上將自己理解的答案告訴了學生,并讓學生課后利用其他途徑繼續(xù)尋找問題答案。
1.問題1的解決
為什么反例只出現(xiàn)在正透鏡呢?正透鏡和負透鏡的成像有很大區(qū)別。負透鏡總是成正立縮小的虛像,正透鏡的成像比較復雜,根據(jù)物距由遠到近,可分別成倒立縮小的實像,倒立等大的實像,倒立放大的實像和正立放大的虛像??梢妼τ谡哥R來說物距不同成像會產(chǎn)生正立與倒立,放大與縮小,實像與虛像的質變。所以在涉及正透鏡的實驗中,控制物距是得到正確實驗結果的關鍵。那么出現(xiàn)視覺像移反例很可能就是物距問題。
2.問題2的解決
為什么視覺像移操作中透鏡離眼的距離不能超過透鏡的焦距?例如F=+1.00D的鏡片,其焦距是1m,根據(jù)視覺像移實驗距離控制要求,人眼必定位于鏡片焦距內,由光路圖可知(如圖3):
光線在像方焦距內不相交,當人眼位于出射光線相交點以后,觀察到的現(xiàn)象就將與人眼在像方焦距內觀察到的現(xiàn)象相反。這就是視覺像移法中“透鏡與人眼的距離不得超過透鏡焦距”的原因,只要保證人眼位于透鏡焦距內,就可以保證同一性質的透鏡不會出現(xiàn)相反的視覺像移現(xiàn)象。
3.問題3的解決
F=+0.50D時,f=2m;
F=+1.00D時,f=1m;
F=+4.00D時,f=25cm;
F=10.00D時,f=10cm。
當我們將待測鏡片置于眼前25cm處,對于屈光度低于+4.00D的所有鏡片都滿足“鏡片與人眼距離不超過焦距”,也就是說,對于屈光度低于+4.00D的所有鏡片按照常規(guī)操作方法都能觀察到逆動。只有當鏡片屈光度高于+4.00D的時候,將鏡片置于眼前25cm時,觀察到順動。在實際操作中,25cm的鏡片與人眼距離已基本能滿足視覺像移法識別鏡片的需要,這是因為當鏡片屈光度高于+4.00D時,通過像的放大縮小法,或者鏡片厚薄法能更輕易地判斷出鏡片性質。并非所有鏡片都只有視覺像移法能判斷其性質,實踐過程中,面對不同情況,我們應該靈活選擇更簡便的方法識別透鏡性質。
三、案例評析
書本上對視覺像移操作距離的規(guī)定是適應于常用鏡片的,而在實踐中,如果完全按照書本規(guī)定做法卻有可能得到相反結論。這個教學案例給了我深刻啟發(fā)。
(一)理論指導實踐,實踐檢驗理論,二者相輔相成。學生是學習主體,在教學中應鼓勵學生辯證地學習,培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識,敢于質疑書本,敢于提問。但很明顯,學生在解決問題方面的能力還很欠缺,分析其原因主要是靈活運用知識和獨力分析問題的能力還有待提高。
(二)教師不應僅滿足常規(guī)教學任務的完成,而要不斷提升專業(yè)水平,不斷鉆研知識,幫助學生解答疑難問題,擴大學生的知識面。
(三)在教學中經(jīng)常會遇到預設與生成之間的矛盾,教師應該冷靜、專業(yè)、果斷地處理矛盾,如果確實遇到無法解決的問題,則教師應向學生坦誠,因為知識是無窮的,教師不是萬能的,但是教師應該利用一切可利用途徑,尋求答案;應該具備嚴謹?shù)慕虒W態(tài)度和實事求是的科學觀。
(四)理論和實踐的結合問題是所有教師和學生面臨的難題,只要愿意動腦,不斷嘗試用理論解釋實踐,不斷重復實踐驗證理論,必定能在理論與實踐相結合的過程中,取得更大進步,真正使理論服務于實踐。