《探究凸透镜成像规律》教学设计

《探究凸透镜成像规律》教学设计1教材分析本课选自沪粤版《物理》八年级上册，是初中物理光学部分的重要内容。本课的主要内容，就是让学生通过科学探究活动，找出凸透镜成像的规律。采用合作探究形式，不仅激发了学生探究物理规律的兴趣，而且能够让学生体验到科学探究的过程与方法。在科学探究的整个过程中，教师不再是课堂上知识的传授者，而是课堂上探究活动的组织者、引导者。2教学目标知识与技能：（1）知道凸透镜成像规律，知道物距、焦距和像距之间的关系，定性地知道像的大小、正倒。（2）实验时能够正确测出凸透镜的焦距，能够利用光具座进行实验。过程与方法：（1）能在探究活动中，初步获得提出问题的能力。（2）通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法，会用控制变量法来安排操作步骤。（3）学会用观察、比较、列表的方法从物理现象中归纳科学规律的方法。情感、态度与价值观：通过实验探究，体验参与的快乐和成功的喜悦，逐渐养成积极主动与交流合作的习惯。3教学重点凸透镜成像规律的实验探究操作。4教学难点（1）凸透镜成像规律实验的组织和指导。（2）分析实验数据总结凸透镜成像的条件。5教学准备多媒体课件、近视镜、老花镜、光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等。6教学过程教学环节教师活动学生活动信息技术说明（第一课时）导入新课新课教学提出问题猜想假设制定计划与提问：近视眼镜和老花眼镜的镜片分别是用什么类型透镜做的？怎样识别近视镜与老花镜呢？活动：用凸透镜来观察物体成像的情况①用凸透镜近距离的看书上的字②用凸透镜远距离的看屏幕同样是凸透镜，所成的像却有如此大的差别。相信大家一定有许多问题，请把你的问题写下来，然后我们一起交流一下。凸透镜成像的不同与什么因素有关？你这样猜想的根据是什么？（将学生的五花八门的猜想板书在黑板上，并进行分类，确定探究的问题。）介绍实验器材：蜡烛、凸透镜、观察、体验讨论、探索多种方法交流观察到的现象讨论、交流提出各种猜想：①可能与物距有关；②可能与焦距有关；③可能与凸透镜的大小有关；④可能与凸透镜的凹凸程度有关等。了解每种器材的ppt呈现凸透镜成像的不同情况ppt展示探究凸由生活走向物理，贴近学生实际；同时活化所学知识，提高应用能力。创设情境，丰富学生对凸透镜成像的感性认识。从学生的问题中引出本节课的探究主题。在观察体验的基础上进行合理猜想，有效地培养了学生的猜想能力。设计实验光屏、光具座（专门用来研究凸透镜成像规律的仪器）。问题：①凸透镜、蜡烛、光屏应按什么顺序摆放在光具座上？指出：调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，以便能够在光屏上看到清晰明亮的像。②什么是物距、像距和焦距？怎样测量实验所用的凸透镜焦距？③如何操作使烛焰的像（清晰明亮）呈现于光屏上？（凸透镜固定不动，先移动蜡烛，再移动光屏。）④怎样改变物距来研究像的性质与物距的关系？（先把物体放在u2f处，然后放在fu2f处，最后放在uf处。这样，由远到近，研究像的性质与物距的关系。）⑤实验过程中应记录哪些现象和数据？模拟演示：凸透镜成像实验作用。生生之间展开讨论和交流。明确探究目的设计实验方案学生们人手一机尝试模拟探究透镜成像的实验器材。ppt展示针对实验设计提出的问题。利用Flash和“几何画板”软件制作仿真模拟课件做好实验，设计是关键。充分发挥教师的主导作用，引导学生解决实验设计上的难点，为学生能够顺利进行实验探究做好准备。信息技术成为学习的有利工具；为突破教学难点发挥了不可替代的作用。（第二课时）进行实验与收集证据分析论证每个小组分发一份实验探究学案。实验要求：①多次实验，观察物体的成像；②光屏上的像一定要清晰明亮；③及时记录像的性质及物距和像距；④记录其他方面的问题及发现。学生进行分组实验，教师巡回指导，及时发现问题并对学生启发和引导。学生实验基本结束，并填写好了实验记录表，探究的实验规律让学生自己去总结。①先小组内讨论交流；参考指导实验小组合理分工、合作探究ppt展示实验要求利用信息技术记录学生汇报的实验数据。利用信息技术处理数据，引导明确探究目的和提高探究的实效性。给学生以充分的时间和空间以及必要的指导，激发学生的实验探究热情。充分培养学生的实验探究能力，学生的合作学习的意识和能力也得到培养和加强。培养学生处理信息的能力及运用评估交流②再小组之间进行班级交流；③最后教师总结成像的规律。在实验过程中，同学们还有哪些新的发现或疑问？（如：①凸透镜成实像与虚像的分界点在哪儿？②凸透镜成放大像与缩小像的分界点在哪儿？③当凸透镜成实像时，随着物距的减小，像距是怎样变化的？像的大小怎样变化？④当凸透镜成实像时，像与物左右是什么关系？⑤当像成在光屏的下方或上方时，怎样调整使其成在中央？…）分析实验记录寻求实验规律交流发现集思广益相互交流针对问题，学生们先讨论发表自己的见解，后通过实验来验证。发现规律。归纳方法总结实验规律的能力。培养学生语言表达能力和交流能力。培养学生的评估意识，提高科学探究能力。知识拓展理论探究：凸透镜成像规律介绍：三条特殊光线问题：凸透镜可以成不同的像，凹透镜能成什么样的像呢？引导：（1）实验探究：学生用近视镜片观察物体；（2）网络探究：凹透镜成像及原理。引导思考操作观察利用互联网查寻相关资源并交流借助几何画板课件进行动态演示互联网提供学习资源从实验上升到理论深化对凸透镜成像规律的认识。学生利用实验和网络资源自主学习。课后小结请学生谈一谈学习本单元课程的收获和体会。相互交流培养学生的交流能力布置作业1．完成“探究凸透镜成像规律”活动报告；2．到摄影器材专卖店或上网去了解一下照相机（数码照相机）的价格、性能和使用方法；3．课外活动：你能用两个透镜制作一个简易的望远镜吗？下次课带来你的作品并交流你的制作方法。7教学反思7.1明确科学探究目的，确立科学探究的重点环节关于《探究凸透镜成像规律》课题的教学，虽然学生对凸透镜成像已有初步的感性认识基础，但是由于凸透镜成像探究实验涉及的实验器材多、记录的数据多、操作过程复杂，还有相关的概念多，如焦距、物距、像距、实像、虚像等概念，所以对于学习物理时间不长的初二学生来说，凸透镜成像实验探究操作及数据分析历来是教学难点。因此，笔者把本课题探究的重点放在“进行实验与收集证据”、“分析与论证”和“评估”环节上。为了突出凸透镜成像实验探究操作的目的性、实效性，使学生实验探究过程有序进行，笔者采取了印发学案的措施。学案提供了指导性的用语或方向性的暗示，并不是具体的实施步骤。在复杂的实验探究中采用学案，可以使学生了解自己在探究活动中，应该做些什么，明确自己的目的，还可以给学生更加宽松的思维空间和活动空间。这样既充分发挥了教师的主导作用也体现了学生的主体作用。7.2发挥信息技术在数据处理方面的优势在“分析与论证”环节，学生在教师引导下对实验记录表格中数据进行分析，寻求凸透镜成像的规律。大部分学生通过交流讨论可以发现“凸透镜成不同的像时，物距与像距所满足的关系”，但是学生很难发现“凸透镜成不同的像时，物距与焦距的关系”。这一规律是凸透镜成像的基本规律，怎样引导学生发现呢？笔者利用信息技术对数据处理进行了有益的尝试。图1是利用MicrosoftOfficeExcel数据处理软件得到的凸透镜成像数据处理图表。学生根据这个直观的图表，比较容易得出凸透镜成像的基本规律。图1f=10cm01020304050缩小实像等大实像放大实像放大虚像像的性质物距/cm甲组乙组丙组