《凸透鏡成像的規(guī)律》教學(xué)設(shè)計

馮楓

教學(xué)內(nèi)容分析：

《凸透鏡成像》選自人教版初中物理八年級上冊第五章第三節(jié)。它是本章的核心內(nèi)容，同時也是本章的教學(xué)難點(diǎn)。從本章內(nèi)容看，教材編寫體現(xiàn)了新課標(biāo)“從生活走向物理，從物理走向社會”的思想。本章先介紹了生活中的《透鏡》，在此基礎(chǔ)上通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)進(jìn)行歸納總結(jié)，升華成透鏡成像的物理規(guī)律，同時也為后面學(xué)習(xí)《眼睛和眼睛》和《顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡》兩節(jié)內(nèi)容提供了理論基礎(chǔ)。因此，本節(jié)內(nèi)容在教材中起著承上啟下的重要作用。

課程標(biāo)準(zhǔn)要求“探究并知道凸透鏡成像的規(guī)律。了解凸透鏡成像的應(yīng)用”。因此，教材以探究凸透鏡成像情況與物距的關(guān)系為主線，安排了學(xué)生“提出問題、猜想和假設(shè)、設(shè)計實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析與結(jié)論”等教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的全過程。

學(xué)情分析：

1.學(xué)生年齡特點(diǎn)分析及相應(yīng)教學(xué)策略

初二的學(xué)生正處在身心發(fā)展的特殊階段，有充沛的精力和較強(qiáng)的求知欲，但注意力集中度不夠。其思維水平剛進(jìn)入形式運(yùn)算發(fā)展階段，還處于形象思維向抽象思維過度的階段。但本節(jié)內(nèi)容對學(xué)生歸納推理能力要求相對較高，記憶負(fù)擔(dān)較重，因此教學(xué)中應(yīng)該充分利用一些形象化的直觀教學(xué)手段來幫助學(xué)生理解和記憶所學(xué)知識。

2.學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)分析及相應(yīng)教學(xué)策略

在生活中，學(xué)生已經(jīng)知道透鏡有放大鏡的作用，但卻不會注意透鏡還可倒立或縮小的像。因此教學(xué)中可由此導(dǎo)入新課來引起學(xué)生好奇，激發(fā)學(xué)生興趣。此外，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了小孔成像、平面鏡成像和透鏡相關(guān)知識，對物距和像距、實(shí)像和虛像有了一定的了解，這對學(xué)習(xí)透鏡成像規(guī)律提供了認(rèn)知基礎(chǔ)。

3.學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ψ治黾跋鄳?yīng)教學(xué)策略

通過對光的反射及平面鏡成像規(guī)律的探究，學(xué)生已具備了一定實(shí)驗(yàn)操作能力和自主實(shí)驗(yàn)探究能力。但由于學(xué)生正處在形象思維向抽象思維過度的階段，且實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繁雜，因而利用數(shù)據(jù)總結(jié)規(guī)律對學(xué)生有一定的困難，這需要教師有耐心地逐步引導(dǎo)。

教學(xué)目標(biāo)：

知識與技能：

⑴能說出凸透鏡成像的規(guī)律。

⑵知道凸透鏡所成像的正倒、大小、虛實(shí)與物距的關(guān)系。

過程與方法：

⑴通過分組實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)科學(xué)探究的全過程。

⑵學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中歸納科學(xué)規(guī)律的方法。

情感態(tài)度與價值觀：

⑴通過探究性學(xué)習(xí)活動，獲得成功的愉悅。

⑵養(yǎng)成學(xué)生積極主動地與他人交流、合作的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

⑶養(yǎng)成對科學(xué)的求知欲，初步建立將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際的意識

教學(xué)重點(diǎn)：組織指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)探究凸透鏡成像的規(guī)律。

教學(xué)難點(diǎn)：引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)，分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)，得出規(guī)律。

學(xué)具準(zhǔn)備：凸透鏡（焦距為10cm一個）、光屏、蠟燭、光具座、火柴。

教學(xué)重難點(diǎn)：

教學(xué)重點(diǎn)：探究凸透鏡成像的規(guī)律

教學(xué)難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析

教學(xué)過程設(shè)計：

提出問題：

問題1.通過上一節(jié)的學(xué)習(xí)，我們知道照相機(jī)、投影儀、放大鏡有一共同的光學(xué)元件，是什么？

學(xué)生集體回答：凸透鏡

問題2.同樣是凸透鏡，它們的成像情況相同嗎？

學(xué)生集體回答：不同

提問生1：照相機(jī)的成什么像？

生1：照相機(jī)成縮小的像

提問生2：投影儀的成什么像？

生2：投影儀成放大的像

提問生3：放大鏡的成什么像？

生3：放大鏡成放大的像

追問：那么，凸透鏡的成像情況與什么因素有關(guān)呢？

猜想與假設(shè)：

提示：猜想要有依據(jù)。我們使用照相機(jī)時鏡頭離拍攝物體相對較遠(yuǎn)，使用投影儀時鏡頭離文字圖片較近，而使用放大鏡是放大鏡離物體更近，根據(jù)這一現(xiàn)象同學(xué)們討論一下考凸透鏡的成像情況可能與什么因素有關(guān)？

生4：凸透鏡的成像情況可能與物體與凸透鏡的距離有關(guān)。

設(shè)計實(shí)驗(yàn)：

引導(dǎo)：怎樣才能知道我們說的這些因素對不對呢？

介紹實(shí)驗(yàn)臺上的器材：凸透鏡（焦距為10cm）、光具座（帶有刻度尺）蠟燭、火柴、光屏

布置任務(wù)：根據(jù)桌上的器材各小組商量出一個實(shí)驗(yàn)方案來。

點(diǎn)撥：哪是物距呢？哪是像距呢？是不是在光屏上得到像后，記錄下物距、像距和成像情況，做完這一次實(shí)驗(yàn)就行了呢？為了使得出的結(jié)論更加準(zhǔn)確，可以取不同的物距多做幾次，具體情況可參照你們報告單上的實(shí)驗(yàn)記錄表格進(jìn)行。

學(xué)生小組討論，設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案。上臺展示，組間矯正，得出完整的實(shí)驗(yàn)方案。

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

課件出示實(shí)驗(yàn)注意事項：⑴調(diào)整燭焰焰心、透鏡光心、光屏中心在同一高度;⑵必須在光屏上成清晰的像。

強(qiáng)調(diào)：這是實(shí)驗(yàn)時大家必須注意的。第一條，為什么要求在同一高度呢？這樣可以保證像能成在光屏上。第二條，只有光屏上成清晰像時，光屏所在的位置才是像的位置。做實(shí)驗(yàn)時一定要注意安全。

教師巡視指導(dǎo)。

學(xué)生傾聽、思考，理解注意事項

各小組分工明確后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)

分析論證：

要求：各小組根據(jù)你們的數(shù)據(jù)，總結(jié)出凸透鏡的這些成像規(guī)律。

凸透鏡成像的規(guī)律：

分層鞏固：

（1）成實(shí)像的條件是什么？實(shí)像是倒立的還是正立的？

（2）凸透鏡成虛像的條件是什么？虛像是倒立的還是正立的？

問題1：某人在做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時，無論怎樣移動光屏，都不能在光屏上觀察到像，這是什么原因？什么情況下像和物體在凸透鏡兩側(cè)？ 什么情況下像和物體在凸透鏡同側(cè)？

問題2：當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時，隨著物距的減少，像距是怎樣變化的？

學(xué)生小組討論并總結(jié)

教師PPT展示總結(jié)內(nèi)容。