立體教學法(three-dimensional teaching method)是教師把教材中知識結構的組成和知識之間的內在聯系以及規律性的內容，經過周密的構思加工成概括清晰，系統全面，有機聯系，多元結合的立體式知識。也是從整體上思考教學過程的一種工具和方法,是教育思想、教學原理、教學方法、教學形式等諸因素的高度概括和體現。
根據Mel Silberman希爾伯曼“積極學習的信條” ：1、對于我聽過的東西，我會忘記。2、對于我聽過和看過的東西，我會記得一點。3、對于我聽過，看過并問過問題或與人討論過的東西，我會開始理解。4、對于我聽過，看過，討論過和做過的東西，我會從中獲得知識和技能。5、對于我教過另外一個人的東西，我會掌握。這些思想加上超強記憶法的有關內容，是立體教學法的理論基礎。在物理教學中可將同一個物理知識，從不同的方面：實踐、理論、應用、歸納、想象、口訣記憶等方法來解決，使教學的內容形成立體的結構，達到多元結合。
凸透鏡成像的規律是學生學習的難點，教師在教學中如果沒有好的方法，學生學得累，教師講得辛苦，學習效果還不太理想。根據我在教學中的總結，如果用“立體教學法”講解凸透鏡成像，會得到事半功倍的效果。結合“立體教學法”，現將具體的做法同大家分享，使大家在其他的內容教學中也能用到類似的方法。
一、學生通過實驗探究選出凸透鏡成像的規律：
1.在進行實驗過程中，應注意燭焰、凸透鏡、光屏中心應基本保持在一條直線上(如圖1所示)。
2.進行實驗：
= 1 \* GB3 ①把蠟燭放在較遠處，即物距大于二倍焦距（u＞2f）調節光屏的位置，使燭焰在屏上成清晰的像。觀察像的大小、倒正，測出物距u、像距v,記錄在表格內。
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②把蠟燭向凸透鏡靠近，使物距等于2f，即
u=2f，重復上面操作。進行觀察和測量。
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③把蠟燭繼續向凸透鏡靠近，使物距在f和2f之間，即2f＞u＞f，重復上面操作。進行觀察和測量。
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④繼續移近蠟燭，使物距u=f。在光屏上能得到蠟燭的像？
= 5 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑤繼續移近蠟燭，使物距u＜f。觀察像的虛實，像的大小和倒正。
（3）實驗數據表格：
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物距與焦距關系 |
像的性質[ |
像距與焦距關系 |
||
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實或虛 |
放大或縮小 |
倒或正 |
||
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u＞2f |
倒立 |
縮小 |
實像 |
2f＞v＞f |
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U=2f |
倒立 |
等大 |
實像 |
v＝2f, |
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2f＞u＞f |
倒立 |
放大 |
實像 |
v＞2f |
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u=f |
不能成像 |
|||
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u<f |
正立 |
放大 |
虛像 |
像與物體同側 |
3.通過實驗數據歸納總結，得出凸透鏡成像的規律為：u >2f，成倒立、縮小、實像；2f> u >f，成倒立、放大、實像；u <f，成正立、放大、虛像。
①凸透鏡1倍的焦距是成實像與虛像的分界點，2倍的焦距是成放大像與縮小像的分界點。
②實像都是倒立的，且物體與像在透鏡的兩側；虛像都是正立的，且物體與像在透鏡的同側。
③成實像時，物體靠近凸透鏡，像遠離凸透鏡，且像的大小變大。
二、利用凸透鏡三條特殊的光線進行作圖，找出凸透鏡成像的規律：
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圖2 |
1.凸透鏡的三條特殊的光線(如圖2所示)：
(1)過光心的光線傳播方向不改變； (2)平行于主光軸的光線，經過凸透鏡后折射到焦點；(3)經過焦點的光線，經過凸透鏡后的折射光線平行于主光軸。
2.在同一個圖中，作出同一物體在凸透鏡前不同位置的成像(如圖3所示)：這樣同物理實驗中探究凸透鏡成像的規律進行比較，即使忘記了凸透鏡成像的規律，通過作圖也能知道，從不同的方面來解決同一問題加深印象。
SHAPE \* MERGEFORMAT
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④ |
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④ |
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圖3 |
3.作輔助線的方法幫助記憶理解凸透鏡成像的規律，具體輔助線的作圖方法是：過倒立、等大實像的頂端和焦點畫出輔助線，所有的像的頂端的軌跡都在這條線上。詳細圖作圖(如圖4所示)：
SHAPE \* MERGEFORMAT
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圖4 |
①u＝2f，縮小、放大像的分界點；②u＝f，倒立、正立，實、虛像的分界點。
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圖5 |
三、利用數學知識，推導出物距(u)、像距(v)、焦距(f)之間的關系，從實踐上升到理論的高度：
1.根據凸透鏡成像規律的作圖，將物距(u)、像距(v)、焦距(f)轉化為三角形的邊。
2.利用相似三角形對應邊成比例進行推導：
如圖5所示，OF=f，OB=u，OB′=v。
∵ΔABO∽ΔA′B′O，∴
；
又∵ΔLFO∽ΔA′F′B′，∴
；
又∵AB=OL，∴
；
將
變形得：
，兩邊都除以uvf得到：
。即，物距(u)、像距(v)、焦距(f)的關系是：。
還能根據：
得到凸透鏡的放大倍數：
，即：像距是物距的幾倍，像的大小就是物體大小的幾倍。
3.形成從實踐到理論的提升，再以理論來指導實踐，形成質的飛躍，這樣就可以使凸透鏡成像的規律形成立體的結構，達到多種方法都能解決同一問題。
四、從規律到應用，在應用中加深對凸透鏡成像的認識：
1.照相機：物體離鏡頭比較遠，像是縮小、倒立的實像。照相機成像光路圖(如圖6所示)，物體在距鏡頭較遠的地方,大于2倍的焦距。
2.投影儀：物體離鏡頭比較近，像是放大、倒立的實像。投影儀光路圖(如圖7所示)，物體在距鏡頭較近的地方，在1倍的焦距到2倍的焦距之間。
3.放大鏡：物體離鏡頭很近，像是放大、正立的虛像。放大鏡成像光路圖(如圖8所示)，物體在距凸透鏡很近的地方，在1倍的焦距之內。
SHAPE \* MERGEFORMAT
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圖6 |
SHAPE \* MERGEFORMAT
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圖7 |
SHAPE \* MERGEFORMAT
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圖8 |
4. 顯微鏡和望遠鏡：①顯微鏡：物鏡的作用（相當于投影儀），使被觀察的物體成一個倒立、放大、實像。目鏡的作用（相當于放大鏡），把物鏡成的實像，再一次成正立、放大、虛像。顯微鏡成像光路圖(如圖9所示)。
②望遠鏡：物鏡的作用（相當于照相機），使被觀察的物體成一個倒立、縮小、實像。目鏡的作用（相當于放大鏡），把物鏡成的實像，再一次成正立、放大、虛像。望遠鏡成像光路圖(如圖10所示)。
SHAPE \* MERGEFORMAT
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圖9 |
SHAPE \* MERGEFORMAT
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圖10 |
它們的原理及使用，都會用到凸透鏡成像的規律，是凸透鏡成像的理論和實驗的綜合應用，對凸透鏡成像的認識又加深了。
五、利用記憶法的規律：化抽象為具體形象，來記憶凸透鏡成像的規律。
1.凸透鏡成像的內容較抽象，學生不容易記住，將其轉化為生動形象的畫面：成實像的記憶用毛澤東的“敵進我退，敵退我進”(“敵”當成物體，“我”當成像)，這樣就記住了物體與實像在透鏡的兩側移動情況。凸透鏡成虛像時同成實像正好相反“同舟共濟，同進同退”，這樣就記住了物體與虛像在透鏡的同側移動情況。
2.口訣記憶法：
(1)第一種方法：
一焦分虛實（即物體在一倍焦距以內成虛像，一倍焦距以外為實像）
二焦分大小（即物距小于二倍焦距，成放大的像；大于二倍焦距成縮小的像）
實像異側倒（成實像時，物和像總在透鏡的兩側，且像是倒立的）
物遠像近小（物體離透鏡越遠，所成實像離透鏡越近，且像越小）
虛像同正大（成虛像時，物和像總在透鏡的同側，且像是正立、放大的）
物近像變小（物體離透鏡越近，所成虛像越小）
其中一、二兩句是對成像情況的總體把握，三、五兩句是成像情況的靜態分析，四、六兩句是成像情況的動態描述。
(2)第二種方法：
1焦，2焦，分水嶺；1不成像，2孿生。 1向2移，大趨孿；2后遠走，像縮行。
1大：實像，倒，兩邊；物1愈近，像遠、大。
1小：虛像，立，一邊；物鏡愈近，像小、近。
注：(1)遠、近，是指?“物”或“像”與凸透鏡“光心”之間的距離；“像”大、小，是指“像”與“物”的實際大小相比。
(2)口訣中的“1”和“2”系指凸透鏡焦距的1倍（f點）處和焦距2倍（2f點）處。
通過以上的教學方法，輔以習題精練，使凸透鏡成像的內容在學生大腦中形成立體的印象，能從多方面理解并記住有關的規律。在今后的學習中，能夠長期掌握，并從不同的角度記憶有關的內容，達到了想做錯都不會做錯的目的。
