“探究凸透镜成像的规律”教学设计?
设计思路说明
新的物理课程标准提出了新的教学理念：“注重学科探究，提高教学方式的多样化”。“注重全体学生的发展，改变学科本位的观念”，从生活走向物理，从物理走向社会。
为了体现这些新的理念，“探究凸透镜成像的规律”一节的设计思想是:通过创设问题情景，激发学生探究的积极性，扩展学生对自己学习的责任感。本节以学生做凸透镜成像实验探究成像规律为载体来引导学生进行探究性学习，并从中学到探究的一般方法，了解探究过程的几个环节，及处理问题的方法。在探究过程中以学生为主体，教师组织引导双向互动为原则，营造民主和谐合作的探究氛围，注重学生能力的培养，激发学生探究热情，通过评估交流让学生体会到科学探究要求严谨的态度和协作精神，本节通过多媒体培养趣味性优化课堂教学提高教学效率。
?教学设计
课型
新授课
课时安排
1课时
教
学
目
标
知识与技能：1、会测量凸透镜的焦距
??????????????????????? 2、理解并掌握凸透镜成像的规律
过程与方法：1、通过探究活动了解探究的一般过程知道探究的重????????????????????????? 要性；
??????????????????????? 2、能在探究活动中初步获得提出问题的能力；
??????????????????????? 3、学会从物理现象中归纳科学规律；
情感态度和价值观：
????????????1、 激发学习兴趣，培养参与课堂意识；
????????????2、培养学生对科学知识的好奇心和探知欲；
????????????3、培养学习中的合作精神和严肃认真的科学态度
内容分析
重点：科学探究凸透镜成像规律并掌握其规律；
难点：1、做好凸透镜成像的探究实验；
??????????? 2、归纳出成像规律；
关键：探究方法的引导
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教学方法
实验探究、讨论、观察、归纳、练习等
教学与学具
凸透镜、光具座、光屏、蜡烛、投影仪、多媒体课件、照片、火柴、手电筒等
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教学环节
教师活动
学生活动
方法手段说明及达成目标
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激趣引入新课
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１、出示（“神六”两位宇航员）小照片，问学生是否能看清他们是谁？
２、用制作成的投影片将照片放大，问学生能看清他们是谁？
３、照片是什么仪器照的，成什么性质的像？投影仪成什么性质的像？是否能用其他方法看放大的照片？
４、以上三种光学仪器其实利用凸透镜成不同性质的像，那么凸透镜成像性质与哪些因素有关呢 ？
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１、学生好奇观看，无法看清照片上人物；
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２、他们是“费俊龙”“聂海胜”两位宇航英雄
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３、照相机；倒立缩小的实像；倒立放大的实像；放大镜；
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４、学生思考
１、??????????? 激发学习兴趣；
２、??????????? 学生带着问题进入新课，激发探知欲；
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实验验证成像性质与物距、焦距有关
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１、请你对上述问题猜想和假设；
２、师用多媒体投影说明物体到凸透镜的距离叫做物距；凸透镜到成像的距离叫做像距；
３、师请两位同学到讲台共同演示实验，验证说明凸透镜成像性质与物距、像距有关（师指导，学生指导）
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４、 让学生观察现象后思考得出结论：是否与物距像距有关？
猜想：①可能与物体凸透镜距离有关②可能凸透镜焦距有关……
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学生认真观察实验现象；
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学生认真思考给出结论。
1、培养学生积极参与意识和动手能力；
2、培养学生观察能力；
3、培养总结能力。
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实验探究凸透镜成像规律
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１、指导学生测凸透镜焦距，提出问题；
２、?提问：“凸透镜成像性质与物距，焦距有何具体关系？学生猜想和假设。
３、鼓励学生大胆猜测设??? 计实验方案；
４、让学生分组讨论设计实验方案，提问其1、2个小组实验方案进行实验；
５、让每小组改变6次物距大小，测出6组物距，像距数据并记录6次成像性质；（鼓励学生合作完成，边实验边讨论，交流）收集数据；
６、提问学生所测数据及观察到成像性质；（师板书收集到的数据）分析论证（结论）；
７?、请学生认真观察数据仔细思考（可讨论）寻找成不同性质的像距物距与焦距间的关系；评估与交流；
８、让学生对实验的设计、探究、测量等进行评估（填写学习卡），让学生交流探究过程，相互改正错误，指出不足；
１、学生小组测凸透镜焦距；
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２、学生思考分小组讨论；
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３、小组积极讨论后大胆猜想；
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４、讨论用所给的器材设计并组装器材给出方案；学生回答设计的方案；
５、?分组合作实验，记录实验情况；（填写师发的探究学习卡）；
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６、学生报告；
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７、学生仔细思考、讨论、归纳、总结；
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８、学生进行自我评估，教师组织学生进行交流；
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1、设疑让学生感悟培养思维发现问题能力；
2、亲身探究和感受培养动手能力，合作精神，解决问题的能力；
3、学习归纳法，培养观察分析思维能力和表达能力；
4、培养合作精神发现问题能力；
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加强巩固所探究内容
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１、用多媒体动画演示凸透镜成像情况，验证成像规律；
２、多媒体演示加强巩固凸透镜成像规律；（填写表格）
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１、学生观察并对对照自己的实验结论进行验校；
２、学生集体回答；
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培养学生积极参与课堂意识和表达能力
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课堂小结
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１、多媒体给出探究过程；
２、请学生谈学习收获；（鼓励学生大胆参与积极上讲台表达）；
奖励学生自制照相机并语言激励
学生积极大胆发言，谈知识收获，方法收获等；
尝试教育培养表达能力；
培养集体荣誉感；
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课堂练习
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多媒体出示抢答题，鼓励学生大胆参与抢答；
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学生积极思考并抢答；
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培养参与课堂主体意识
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发现问题并提出新问题
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激励引发学生提出新问题；
学生大胆提出还想探究的问题；
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培养发现问题，提出问题能力
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附：板书设计（略）
教学反馈及自我反思：（略）
《探究凸透镜成像的规律》教学设计
●〇教材分析
本节内容是本章的核心，它是学生在学习第1节“透镜”，对生活中常用的透镜及对其成像情况获得丰富、具体的感性认识的基础上，带着问题，用探究的方法研究本节的内容。本节的主要内容，就是让学生通过科学探究的活动，找出凸透镜成像的规律，使学生在全过程中自主探究，体验科学探究的全过程，从而激发学生探究成像规律的兴趣，使学生能够体验科学探究的过程与方法。新教材以探究凸透镜成像情况与物距关系有关为主线，安排了学生“提出问题、猜想、设计实验、进行实验、分析与结论”等教学过程，让学生经历产生兴趣、发现问题、激发矛盾、进一步解决问题的过程。很好地体现了新教材让学生在体验知识的形成、发展过程中，主动获取知识的精神。活中的透镜的成像原理。教材这样处理，体现了课标“从生活走向物理，从物理走向社会”的思想。这样加深学生对凸透镜规律，又让学生运用所学知识，分析生活中的透镜的成像原理。教材这样处理，体现了课标“从生活走向物理，从物理走向社会”的思想。
●〇教法分析
本节课是初中学生在物理学习过程中第一次进行全过程探究，本节课需要两个课时，第1课时重点在于培养学生猜想能力与设计实验的能力，学生猜想时一般不懂怎样去猜想，有时猜想与提出的问题毫无关联，所以我们关键应该引导学生怎样去猜想，在教学中创设合理猜想情景，并且引导学生知道猜想要有猜想的理由，不能胡乱猜想。设计实验是探究的一个重要环节，所以我们要引导学生进行设计实验，让学生明白实验研究什么和怎样去研究，实验时应该观察什么、测量什么、记录什么？第二课时的重点放在培养学生对实验数据的分析和论证的能力方面，教师引导学生分析表格数据进行简单的比较，分析它们的相同点与不同点，让学生进行简单的因果推理，让学生以书面或口头表述自己的观点，最后教师归纳总结，这样让学生经历从物理现象和实验归纳科学规律的过程，培养了学生的处理信息的能力、分析概括的能力，从而提高了学生的科学素养。
●〇教学目标
一、知识与技能
①理解凸透镜成像规律。
②知道凸透镜成放大、缩小实像和虚的条件。
二、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通过探究凸透镜成像规律的过程，体验科学探究的主要过程与方法。
③学习从物理现象中归纳科学规律的方法。学习从物理现象中总结归纳科学规律的方法。
三、情感态度与价值观
①乐于参与观察、实验、制作等科学实践。
②通过探究活动，激发学生的学习兴趣，培养学生具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，勇于探究日常生活中的物理学规律。
●〇教学重点与难点
重点
①对凸透镜成像规律的理解和认识。
②组织指导学生完成探究凸透镜成像规律的实验。
难点
①指导学生在探究过程中，建立起实验与物理模型之间的必然联系。
②组织、指导学生完成探究凸透镜规律的实验。
●〇教学过程
■教学过程
■教学内容
■是生活动
新课导入
（第1课时）
（3分钟）
根据上节课生活中的透镜提出利用什么光学元件成像和成像有什么差异的问题，再由凸透镜成像的差异引入新课。
回忆生活中的透镜成像情况并回答问题，并产生凸透镜有什么规律的想法，从而激发探究的兴趣。
新课导学
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提出问题
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猜 想
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设计实验
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进行实验
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分析和论证
（第2课时）
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照相机、投影仪和放大镜都有凸透镜，但有大小、倒正和虚实的差异，通过引导学生由凸透镜成像的差异提出凸透镜成像的大小、倒正与物距有什么关系。
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继续观察投影仪、照相机和放大镜成像的同相点及不同点，引导学生针对像的大小、倒正和虚实分析并做出其与物距或者像距大小关系有关的猜想与假设，同时板书。
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指导学生要检验猜想是否正确需要实验，提出实验是探究物理知识最基本的一种方法。
给出器材，让学生根据猜想设计实验方法，并说出器材在其中所起的作用。
指导学生阅读教材，明确实验观察什么、测量什么和记录的数据以及实验的主要步骤及过程。
演示：根据学生的实验方法补充说明实验操作步骤、注意事项，如：蜡烛、凸透镜、光屏的摆放位置。
根据猜想，实验时先改变物距，由大到小进行几次实验。
并提醒学生怎样观察像；怎样记录物距、像距；注意分工合作。
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教师巡视，对学生的探究过程进行指导，及时对学生探究过程中出现的问题进行指导，并鼓励最先完成实验的学生填写黑板的数据．（见附表）
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教师事先画好表格，指导学生根据实验现象及数据思考得到什么结论，是否证实了猜想和假设，并进一步思考、归纳出凸透镜成像的规律并让学生以书面或口头形式表达自己的观点。
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学生观察投影仪、照相机和放大镜的成像情景，从而提出问题。
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学生讨论、观察投影仪、照相机和放大镜成像情况，做出猜想与假设。
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学生阅读、讨论、作答，举手发言。其他同学评估、改进实验方法。明确实验目的。
回顾凸透镜焦距测量的方法，并让两位学生测出本节课凸透镜的焦距．
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分二人小组实验，观察记录，思考猜想是否正确。
实验、记录、思考、作答。
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讨论思考得出凸透镜所成像的大小、倒正与物距或与物距和像距的大小关系有关，进一步综合、分析归纳出：
当u>2f时，成倒立、缩小的实验像；
当f当u成实像时，物距变小时，像距变大，像也变大。
归纳小结
请学生小结本节课的收获，教师同时用Flash动画展示凸透镜成像规律．
从知识、方法、有什么体会方面小结，并观看动画进一步理解凸透镜成像的规律。
●〇教学反思
本节课的教学活动给学生一个全新的体验，学生活动进行热热闹闹，但我们一定要注意，要达成本节课的教学目标，结合凸透镜成像规律的特点的探究，通过培养学生对实验数据的分析和论证的能力，使学生得到从感性认识到理性认识的飞跃．让学生亲身体验在不断发现问题和提出问题的过程中逐步完善和升华，深化对凸透镜成像规律的认识，从而用实验探究的方法来得出凸透镜成像规律的特点，使学生进一步理解照相机、投影仪和放大镜的原理。
附表：
像的性质
实验序号
透镜焦距f/cm
物距u/cm
像距v/cm
倒立、缩小的象
①
②
③
倒立、等大的象
①
②
③
倒立、放大的象
①
②
③
像的性质
实验序号
透镜焦距f/cm
物距u/cm
像距v/cm
①
②
③
物距
像距
成像的性质
正立或倒立
放大或缩小
虚象或实象
倒立
缩小
实象
倒立
等大
实象
倒立
放大
实象
正立
放大
虚象
《探究凸透镜成像的规律》的教学设计
教材分析：
凸透镜成像规律是光学中的一个重要内容，也是培养学生科学方法和科学思维的好题材，在新课程背景下如何实施这一内容的教学是值得探索的。我们注意到，与大纲教材侧重于知识的传承相比，课标教材则是让学生通过科学探究手段来获取有关知识，充分体现了《标准》提出的：“通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法……”、“从生活到物理”等理念，但在内容编排及具体处理方法上我认为尚有可商榷之处。
课标教材第一版中对“凸透镜成像规律”这一知识点的教学设计是先安排了“生活中的透镜”（第二节），介绍了照相机、投影仪、放大镜三种光学仪器的成像实例（编者的意图是试图通过这些光学仪器的成像实例使学生建立凸透镜成像概念，以体现“从生活到物理”这样一个理念，但教学实践告诉我们，这样处理是失败的。经过第二节学习后学生对凸透镜成像的认识仍然是模糊的，似乎知道是怎么一回事但实际上根本就不知道是怎么一回事），然后是“探究凸透镜成像规律”（第三节）。在学生对什么是凸透镜所成的像、凸透镜所成的像有什么特点、什么是物距、什么是像距等物理概念都不甚明了的情况下就要求学生探究凸透镜成像规律，这就有点难为我们的八年级学生了，这样处理的结果导致了教师教得别扭，学生学得累。其实,《标准》也指出：“物理课程应注重科学知识的传授和技能的训练”，也就是说将科学探究列入教学目标并不是单纯的实现从“授人以鱼”到“授人以渔”的转化，而是要使我们的受教育者“鱼”、“渔”兼得，而且一味强调科学探究而忽视科学知识的传授，并不符合学生认知能力发展规律。鉴于这个认识，课标教材第二版中对这两节作了一些处理：1．在第二节中增加了从物理角度叙述像的概念的内容，2．降低了凸透镜成像规律的探究要求。但笔者认为改动后的教材非但没有从根本上解决问题，反而有点走老路的味道。例如：教材第三节中在进行了一些叙述后指出：“……要有个参照距离才便于研究，不同凸透镜焦距不同，我们就用焦距为参照的距离，”紧接着要求学生做u＞2 f、 f ＜u＜2f、u＜f三种情况下成像实验。这就属于不讲道理的灌输式教育了(为什么不是u＞3f 呢？为什么不是2f＜u＜3 f 呢?＝其实，这是一个培养学生科学探究能力的极好题材，若把第一节习题2稍加拓展即可为该探究活动提供一个突破口，可惜被忽视了。鉴于以上认识，笔者在教学设计中把第二节与第三节次序作了对调，即先进行凸透镜成像规律的探究再讲凸透镜的应用(“从物理走向生活”同样是《标准》所倡导的)，本课时容量大课时紧，应充分利用多媒体等现代化教学手段，光路图、表格和板书均用视频展示，表格设计暂不作要求，测透镜焦距另行安排。实践证明，教学效果是不错的。
教案
复习引入（5min）
问1： 凸透镜的光学性质是什么？如图是上节（第一节）习题2的光路图（视频展示），对你有何启示？
（会聚光线。不同的凸透镜会聚光的能力不一样，透镜焦距越短表示它的折光能力越强）
注：黑体字为板书内容，下同。
问2： 平行于凸透镜主光轴的入射光经凸透镜折射后将怎样折射？通过凸透镜焦点的入射光经凸透镜折射后将怎样折射？通过光心的呢？
注：运用多媒体技术制作动画，上述光路图中的内容根据提问次序及讲解过程逐个添加展示。
问3：考察光路图你有什么发现？
（同一个发光点发出的不同方向的光经凸透镜折射后相交于同一点）
问4： 若在该点所在位置放一个光屏，光屏上就会出现一个亮点吗？为什么？
（会。因为确实有光射到这一点。）
新授
1．建立凸透镜成像概念(3min)
师述：这个亮点就是光点在凸透镜中所成的像点。
同理，若镜前是一个物体，则物体上的各点都能在镜
后找到相对应的像点，这些像点的集合就是物体在凸
透镜中的像。物体到光心的距离叫物距u，
像到光心的距离叫像距v。
回忆平面镜成像情况（视频展示平面镜成像原理图），
在成像的位置，并没有光在那里会聚，只是我们感觉到光好像是从那里射出的，这样的像叫做虚像，虚像不能在光屏上呈现。凸透镜在某种情况下所成的像与此不同，在像的位置确实有光会聚在那里，这样的像叫做实像，实像可以在光屏上呈现出来。
2．凸透镜成像的感性认识和凸透镜成像规律的初步认识(10 min)
用光具座演示凸透镜的成像情况：
⑴ u＞2 f 要求学生观察屏上的像，并把像与物进行比较：其大小、正倒有何不同。
（缩小、倒立的实像）
⑵ f ＜u＜2f 提示学生观察：还能在光屏上得到清晰的像吗？怎样做才能再次在屏上得到清晰的像？像距发生了什么变化？像的大小、正倒发生变化了吗？
（增大像距在光屏上又可得到清晰的像，像比原来大了，还是倒立的）
⑶ u ＜ f
问：光屏上有清晰的像吗？谁能从光屏上找到像？（请一位同学上来试一试）。拿掉光屏透过透镜看到什么了？这是实像还是虚像？
（无论怎样移动光屏，光屏上都找不到像。看到一个正立、放大的像，根据前面对实像和虚像的描述可知，它是虚像）
师述：以上我们对凸透镜成像情况有了一个大致的认识，就此你能提出的问题是什么？你能作出怎样的合理猜想？
（物距变化时，像距及像的大小、正倒和虚实会随之发生变化）
设计怎样的实验来找到规律性的东西？
3．学生探究活动：(20min)
师述：要找到规律性的东西只做三次实验是远远不够的（可能有偶然性），而且还应当把实验数据和观察到的现象记录下来对它们进行分析、论证。
实验指导：⑴光具座的安装：调节透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度。
⑵把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上，调整光屏到透镜的距离，使烛焰在屏上成一个清晰的像。观察像的大小、正倒，分别测量物距和像距，把实验数据和看到的现象填入表格。把蜡烛向凸透镜移近几厘米，放好后重复以上操作，直到在屏上得不到蜡烛的像。（视频展示表格，选某小组的实验结果填入表格）
凸透镜焦距f ＝10 cm。
物距 u / cm
像距 v / cm
像的大小（放大或缩小）
像的正倒
4．分析和论证找凸透镜成像规律：(10min)
问：在哪个位置像由缩小的变成放大的？在哪个位置由实像变成虚像？
（可能会有学生回答：在某某厘米时，接问：换一个透镜还是这样吗？怎样才能找到普遍规律呢？）
师述：透镜所成像的性质显然跟透镜的光学性质有关，而透镜光学性质的具体体现是它的折光能力，由第一节习题2可知，透镜焦距的长短反映了它的折光能力；实验又表明像的性质是随着物距的变化而变化的，那么我们可以从什么角度着手来找到规律性的东西呢？
（可以从物距和焦距的关系着手）
要求学生把每一次的物距、像距与透镜的一倍焦距、二倍焦距比较，归纳出初步规律，填入课本表格。（视频展示）
物距
像的性质
像距
大小
正倒
虚实
u＞2f
f＜u＜2f
u＜f
仔细考察归纳出的初步规律，结合 p67“想想议议”，总结出凸透镜成像规律
凸透镜成像规律：物近像远像变大；一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；成放大像时像距大于物距，成缩小像时像距小于物距。
小结、布置作业（2min）
（由于对教材结构作了调整，原教科书习题不能用，另行补充三题。视频展示）
1．一个凸透镜的焦距为f，透镜前有一物体。欲在透镜的另一侧得到该物体放大的像，物距应满足什么条件？欲在透镜的同一侧得到该物体放大的像，物距应满足什么条件？
2．一个凸透镜的焦距为f ＝10 cm，试讨论物体从距透镜50 cm处逐渐向透镜焦点移近的过程中，像的大小、正倒、虚实将发生什么变化？
3.在探究凸透镜成像规律实验中，蜡烛和光屏应放在透镜的 侧（选填“同侧” “异侧”），应调节透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在 。
体会：虽然日常生活中用到透镜的地方很多，但初中学生对透镜成像的认识还是很肤浅的，要学生自主探究得到凸透镜成像规律难度更大，所以此教学活动设计为知识传授和教师指导下的学生探究相结合的方式，重点放在培养学生分析论证能力上，整个探究过程不限制学生思维活动（不给条条框框），在学生大致了解凸透镜成像性质与物距有关的前提下设计实验，采集多组原始数据，在教师指导下分析论证找到规律（比较容易获得成功）。通过这次教学活动，学生既学到了知识（半自主获取），又得到了科学思维和方法的熏陶。成功的愉悦使学生的终身学习愿望、对自然科学的亲和力等情感态度都受到潜移默化的培养，物理课程的价值得到了充分的体现。
像的概念是光学中的老大难问题，通过本节教学可基本解决。
