初中物理《学生实验：探究——凸透镜成像》教学设计

中学生作文

初中物理《学生实验：探究——凸透镜成像》教学设计
湖北省利川市谋道初级中学   邵太林
一、教学目标
1、知识与技能
（1）知道什么是凸透镜，以及凸透镜对光线的会聚作用。
（2）知道凸透镜的光心、焦点、焦距和主光轴。
（3）在实验中进一步理解虚像和实像的含义。
（4）通过探究性实验得出凸透镜成像的规律。
2、过程与方法
（1）培养学生的观察能力。
（2）通过学生自己制定实验计划，进行实验操作和总结实验规律，培养了学生实验能力和分析问题解决问题的能力，以及组织协调能力。
3、情感、态度和价值观
（1）通过探究凸透镜成像规律的实验，有意识的渗透辩证唯物主义观点。
（2）在探究凸透镜成像规律的实验中，培养对科学的求知欲，有主动与他人合作交流的精神。
（3）通过介绍我国古代劳动人民利用冰透镜对准太阳光取火的事例，对学生进行爱国主义教育和民族自豪感的教育。
二、教学重点和难点
1、重点：凸透镜对光线的会聚作用和它的成像规律是本节的重点。
2、难点：学生用实验探究凸透镜成像规律是本节教学的难点。
三、教学内容分析
本节选自义务教育教科书《物理》八年级下册第六章第二节，是初中物理光学的重要内容，凸透镜成像是八年级物理知识的重点，本节学习凸透镜成像原理，它又是进一步学习眼睛成像和照相机等仪器原理的基础，是一节集物理现象、物理概念、物理规律于一体的课。
四、学生分析
通过上节课的学习，学生已经知道了凸透镜对光的会聚作用。但由于学生的认知能力还比较低，对知识的归纳概括以及迁移能力还不强。所以要把折射规律和凸透镜成像联系起来还比较困难。对于凸透镜也仅仅知道它叫放大镜，能把物体放大，但对凸透镜能成缩小实像和放大实像他们是知之甚少的。
五、教具准备
1、不同焦距的凸透镜（f=5cm和f=10cm)；光具座；蜡烛；光屏；平行光源。
2、多媒体课件。

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六、设计理念
1、在凸透镜成像规律的探究过程中，通过给学生创设问题的情景，充分调动学生的积极性，使学生去讨论、去猜想、设计实验方案并动手做实验，让学生成为凸透镜成像规律的“发现者”。使本节课的教学过程如探究课题那样去进行。
2、在整个教学过程 中，教师是学生的合作者、引导者和参与者。教学过程 是师生交流、共同发展的互动过程。当学生遇到困难时，教师要和学生一起猜想、分析，从中点拨其思维。
3、教学的真正目的是让学生探索规律，获得研究、思维的方法，然后通过方法的获得以及运用方法探索、创造的过程，使学生形成对科学研究有亲近热爱、和谐相融的情感，具有乐于探索物理现象和日常生活中的物理学原理的科学精神。因此，本节课将把思维程序作为贯穿整个教学过程 的主线，教给学生一种研究问题的思维方法，从而培养学生的多种能力，尤其是创造能力，达到教学的真正目的。
七、教学实施过程
（一）、创设情景，引入新课
1、出示手中的凸透镜问学生？它是什么？我们在日常生活中那些设备上还见过它？引导学生回答出在照相机、投影仪上见过它。并告诉学生：“我国古代的劳动人民在很久以前就知道用冰磨成它的样子，来取火。”它的名字叫什么呢？叫凸透镜。今天我们就来学习它。
[本节设计意图：贴近学生生活举例，从生活走向物理，能激发学生的学习兴趣。并不失时机地进行民族自豪感教育]
（二）学法指导，探究新知
请同学们观察一下实验桌上的凸透镜。组织观察、讨论分析得出凸透镜的形状特征。
并板书：
1、凸透镜：中间厚，边缘薄的透镜。提问：我们知道了光的折射规律，那么光线穿过凸透镜时会发生什么现象呢？
在光具座上演示：平行光源发出的光线经过凸透镜折射后会聚于一点。得出：凸透镜对光线有会聚作用，所以它又叫会聚透镜。
利用多媒体投影仪演示凸透镜对光线的会聚作用，从而介绍几个相关名词：光心、焦点、焦距和主光轴。
[本节设计目的：通过学生观察实物、演示实验和多媒体课件展示，使学生能直观的、快速的认识凸透镜对光线的会聚作用。培养了学生的观察能力和归纳概括能力，符合其认知规律。]
2. 提出问题
    先让学生拿着凸透镜近距离地观察书上的字，学生会看到字被放大了，提问：通过凸透镜看到的物体都是放大的吗？
然后让学生拿着凸透镜慢慢的远离书上的字，或者观察远处的物体。
通过以上观察得知：物体通过凸透镜发生了变化，远处的物体变小了，而且倒着。近处的物体只是被放大了，正倒没有发生变化。引导学生思考：用同一个凸透镜观察不同的物体时，为什么有的大，有的小，有时倒，有时正呢？
    使学生进入探索的物理情景当中。
3. 提出猜想
    猜猜看：这些现象与哪些因素有关？下面我们用实验去探究这一规律。
4. 制定实验计划
    介绍光具座，物体到透镜中心的距离简称物距(u)，像到透镜中心的距离简称像距(v)
提示：在使用光具座时，像的位置和光屏的位置是不同含义。只有当光屏上得到特别清晰的像，这时光屏的位置就是像的位置。

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    让学生汇报设计的方案计划
    学生可能有各种各样的计划，让他们自己小组内讨论决定使用哪一种方案。
    5. 进行实验与收集证据   
要求： (1) 不管用何种方案都要做好记录：像的大小、像的正倒、物距、像距、物距与像距的关系。
请学生开始自由实验，教师巡回指导。
    经过一段时间的实验，学生中大致会出现三种情况：A 、没有找到像；B、找到了放大或缩小的像；C、光屏上烛焰的轮廓不清晰，本不是像。对A种情况，老师稍加提示，使之转变成第二种情况。针对部分学生可能会对像产生的误解，教师要明确的指出：有的同学找到的不是像，同学们也许会感觉疑惑，急于想知道自己找到的是不是像，老师这时再通过演示实验强调如何找像，什么是像。                       
指导实验：蜡烛放在距凸透镜两倍焦距(2f)处，你猜会观察到什么样的像。(试试看)
    把凸透镜恰好放在距物体一倍焦距(f)处，又会出现什么情况？
    (先猜，后试试)
请学生把实验中得出的数据填入学案的表格内。
    5、分析实验数据，总结得出实验结论——凸透镜成像规律，并板书。
   [本节设计意图：1、传统教学在“研究凸透镜成像规律”时，教师一般先列举出各种成像的条件，然后再让学生通过实验去验证各种情况下的像，通过这样的验证性实验学习凸透镜成像规律，学生学得非常被动。我认为探究教学关键是让学生成为自己学习的主人，于是我在设计教学中，先让学生列举生活中放大镜、照相机、投影仪的实例，然后引导学生对具体的实例提出质疑——“放大镜”为什么还能成正倒、大小甚至虚实不同的像?接着由学生自行制定计划、进行探索性的实验、分析得出成像的规律，即物距、焦距、像距的关系。使学生在学习知识的同时，亲身体会这种科学探究的过程。本课时主要是培养学生制定计划、收集数据、初步分析等能力。
    2. 针对学生在平时课堂探究活动中表现出的一定程度的无序性，采取印发学案(见附件)的措施：让学生了解自己在探究活动中应该要干什么事，明确自己的目的；教师也在学生探究过程中给学生一些方向性的提示，但这些提示应区别于我们传统实验课中的“实验步骤”；在尽量给学生更加宽松的思维空间和活动空间的同时，避免探究活动中盲目性。在宽松的思维空间里，学生肯定会提出许多独特的问题，会迸发出更多的思想火花。
   （三）归纳小结，深化目标，布置作业 。
1、小结本课的知识点。
（1）凸透镜的定义。（2）凸透镜对光线的会聚作用。什么是焦点、光心、焦距和主光轴。（3）用课件演示成像规律。
2、告诉学生：大家实验做得很好，得到了许多有用的数据。科学家也是这样经过实验探究、分析数据从而找出规律的。从而激发学生的探索热情。
3、课后练习以及阅读信息窗的内容。了解凹透镜有哪些特点？
八、板书设计
二、科学探究  ：凸透镜成像
1、凸透镜——中间厚，边缘薄的透镜。      2、凸透镜成像规律：
因为对光线有会聚作用，也叫会聚透镜。 u＞2f    成倒立、缩小、实像
焦点（F）                            u =2f   成倒立、等大、实像
光心（O）                            f＜u＜2f 成倒立、放大、实像
焦距(f)                              u=f       不成像
主光轴                               u＜f      成正立、放大、虚像

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附件：           学      案
    1. 活动：你透过凸透镜看远处的物体时，你会看到怎样的像，提出问题。   
    2. 猜想：这些结果与哪些因素有关?
    3. 制定实验计划：   
    4. 实验过程
    (1) 你认为你同组同学有哪些与探究活动无关的活动?
    (2) 你同组同学是否得到了蜡烛的像?
    (3) 你同组同学光具座上物体排列的顺序是怎样的?
    (4) 你同组同学在活动中，为了得到清晰的像，移动了哪些器件?有哪些没移动?你认为他们如此移动可行吗?如果移动显得混乱，不益于研究问题，你认为该怎么固定、移动?
    (5) 你同组同学得到了哪些像?(放大、缩小、等大的)
    (6) 你同组同学测出的各种情况时的物距和像距是多少?
    5. 探究实验记录表
物距u
（cm）        像的性质【凸透镜焦距（f=5cm或f=10cm）】
        倒立        正立        缩小        放大        实像        虚像
30                                                      
20                                                      
15                                                      
10                                                      
8                                                      
5                                                      
3                                                      

   (试试看)蜡烛放在距凸透镜两倍焦距(2f)处，你猜，你会观察到怎样的像。
  先猜，后试)把凸透镜恰好放在距物体一倍焦距(f)处，又会怎样?
九、教学评价与反思
《课程标准》中凸透镜成像的规律属于知道的水平，可使学生做初步的探究认识。根据《程程标准》的要求和教材的安排，在凸透镜成像规律的探究中，要让学生在全过程中自主探究，体验科学探究的过程，当学生在探究中提出疑问时，可引导学生进行实验，这样学生对凸透镜成像的特点认识会更深刻，不只是循规蹈矩按课本步骤做实验。强化学生学习的独立性、主动性，最终形成清晰的凸透镜成像的规律。按以上设计思路进行教学，收到了很好的效果。