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物理八年级大单元整体教学设计
第五章 《透镜及其应用》
本章内容分析
本单元主要学习透镜的初步知识及透镜在日常生活中的应用。研究透镜对光的作用和凸透镜成像规律是本单元的核心内容。透镜是照相机、投影仪、显微镜等光学仪器的重要组成部分，在生产和生活中有着极其广泛的应用。
本章共有5节：
1.第1节“透镜”，讲述了凸透镜和凹透镜，透镜对光的作用，透镜的焦点、焦距；
2.第2节“生活中的透镜”，介绍了生活中的透镜：照相机、投影仪、放大镜，并简单描述凸透镜成实像和虚像的主要特征；
3.第3节“凸透镜成像的规律”，探究了凸透镜成倒立缩小实像、倒立放大实像、立放大虚像的规律；
4.第4节“眼睛和眼镜”，介绍了眼睛的结构，近视眼、远视眼的成因及其矫正；
5.第5节“显微镜和望远镜”，介绍了显微镜和望远镜的结构和成像特点，简单讲述了人类探索太阳系及宇宙的历程.
本单元中的重点考点是：1.透镜对光的作用；2.透镜中的三条特殊光线；3.凸透镜的成像规律；4.透镜的应用.中考中关于透镜的焦点、焦距、主光轴等一般不单独出题，经常渗透在其他问题中，透镜对光线的作用常以作图题的形式出现，凸透镜的成像规律在中考卷中频频出现，生活中的透镜常以填空题、选择题的形式出现。
透镜是上一单元“光的折射”知识的重要应用。光从空气进入透镜一侧以及从透镜的另一侧射出时各发生一次折射。对于一束平行入射光而言，光线越远离透镜主轴，出射光偏折程度越大，由此产生了会聚或发散的效果。通过本单元和上一单元的学习，学生将对经典物理学的古老分支———几何光学的基本概念和基本规律形成初步认识，能够解释生活中常见光学仪器的成像原理，了解近视眼和远视眼的成因及矫正方法，经历猜想与假设、分析与论证等探究过程并掌握相应的科学方法，为今后的学习奠定基础。
本章课标要求
2.3声与光
2.3.5认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。探究并知道凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。
1.3物资的结构和物资世界的尺度
1.3.3了解人类探索太阳系及宇宙的历程，知道对宇宙的探索将不断深入，关注探索宇宙的一些重大活动。
本章核心素养
物理观念：八个概念——凸透镜、凹透镜、主光轴、光心、焦点、焦距、实像、明视距离。
一个规律——凸透镜成像的规律。
两种作图——凸透镜、凹透镜的三条特殊光线作图。
物理思维：两种方法——对比法、组合法。
科学探究：一个实验——探究凸透镜成像的规律。
科学态度与责任：通过透镜的实际应用，更深刻地体验透镜成像的规律；通过近视眼和远视眼的成因知道如何保护视力；通过对一些光学仪器的原理分析，激发对科学技术的热爱。
单元教学目标
（一）内容目标
1. 认识凸透镜和凹透镜，了解透镜的焦点、焦距。
2. 通过观察，认识凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。
3. 通过实验探究，知道凸透镜成像的规律。
4. 了解透镜在日常生活中的应用。知道凸透镜在三种常见仪器上所成像的不同，能初步区分照相机、投影仪、放大镜的成像特点。
5. 能简单描述凸透镜成实像和虚像的主要特征。
6. 了解眼睛的构造，知道眼睛是怎样看见物体的。
7. 通过了解晶状体的调节过程，知道人观察远处和近处物体都能看清楚的原因。
8. 通过分析近视和远视形成的原因，了解眼镜是怎样矫正视力的，体会科学技术与日常生活的密切联系。
9. 了解显微镜、望远镜的基本结构。
10. 尝试应用已学的透镜成像知识来解释物理现象，获得初步的问题解决能力。
（二）学业目标
1.能初步领略透镜对光的神奇作用，激发求知欲。
2.经历探究过程，提升对证据的分析和论证能力。
3.通过探究活动，体会实验探究活动在认识事物过程中的重要意义。
4. 经历制作简易模型照相机的过程，获得成功的愉悦，并初步了解照相机的成像原理。
5. 通过了解生活中多种多样的透镜，培养乐于利用所学知识解释现象的习惯，初步形成将科学技术应用于实际的意识。
6.知道用眼常识，并形成爱护眼睛的意识。
7.了解望远镜和显微镜的发展历程，关注人类探索宇宙的重大活动，体会科学技术对社会发展和人类生活的影响。
五、教学重点：
凸透镜的成像规律及应用。
六、教学难点：
1. 引导学生归纳知识结构。
2. 凸透镜的成像时物距、像距以及像发生变化时的规律。
七、学情分析，教学建议：
本章共5节，分别是：透镜、生活中的透镜、凸透镜成像的规律、眼睛和眼镜、显微镜和望远镜，知识点较多。
为了充分调动学生的积极性，让学生更好地掌握本章知识点和加深理解凸透镜成像规律，建议：（1）归纳性学习。通过让学生思考本章所学5节中的各知识点之间的联系，以及教师引导学生归纳总结，便于学生理清各知识点间的联系并构建本章的知识结构。（2）协作性学习。本节课中我让学生6个人组成一个小组，当学生做完练习或在实验中出现疑问时，都可以对出现的问题进行讨论、分析，一方面要提出自己的观点，另一方面还要说服同组的成员，达成集体共同的意见。充分体现了一个人在集体中的作用。（3）探究性学习。通过让学生进一步探究凸透镜的成像时像的变化规律，让学生亲手再做一次实验，既巩固了凸透镜的成像规律的知识，又加深了学生对凸透镜的成像规律的理解。
八、本章活动主题：
你知道“阳光纵火犯”吗？
前不久，一位爸爸带孩子做实验点燃草坪引发火灾的事儿，想必大家都已经知道了。
随着春日气温逐渐回暖，日照充沛导致的自然现象需要时刻注意！
1.水晶球你敢相信，一个水晶球就可以烧了你的家吗？
阳光通过水晶球把《哈利波特》烧出了一个洞。
2.圆球玻璃路灯
在圆球玻璃路灯的聚焦下，阳光在草坪上烧出一道弧线。
3.玻璃大楼
位于英国伦敦的一座摩天大楼外形独特，楼体一侧为凹面，外部墙上还贴了反光玻璃，所以该楼把阳光聚焦到一个小区域，导致附近的车辆后视镜壳被照晒到熔化。
看到这里，有些朋友可能会疑惑如此常见的东西为何会引发火灾？
敲黑板注意了！
学过本单元知道，你就会知道凸透镜和凹透镜可以将光线聚在一起，如果长时间聚焦光线，焦点周围就会形成高温，高热的环境，容易引发火灾！
九、教学过程性评价细目设计
学习任务 1.透镜 2.凸透镜成像的规律 3.透镜的应用
优秀 1.知道什么是凸透镜，什么是凹透镜。 2.熟知什么是透镜的光心、主光轴、焦点、焦距。 3.熟知凸透镜、凹透镜对光的作用。 4.能用光路可逆原理绘制有关的光路图。 1.通过实验探究，熟知凸透镜成像的规律。 2.经历探究过程，能够对证据进行分析和论证。 3.熟知实像和虚像的区别。 4.通过探究活动，了解实验探究活动在认识事物过程中的重要意义。 1.知道透镜在日常生活中的应用。 2.熟知凸透镜在三种常见仪器上所成像的不同，能初步区分照相机、投影仪、放大镜的成像特点。 3.经历制作简易模型照相机的过程，知道照相机的成像原理。 4.能顺畅描述凸透镜成实像和虚像的主要特征。 5.知道显微镜和望远镜的基本结构。 6.知道显微镜、望远镜的成像原理。 7.知道看清物体与视角的关系。 8.知道显微镜和望远镜的发展历程，体会科学技术对社会发展和人类生活的影响。 9.知道眼睛的构造，知道眼睛是怎样看见物体的。 10、通过了解晶状体的调节过程，熟知人眼观察远处和近处物体都能看清楚的原因。 11.通过分析近视和远视形成的原因，知道眼镜是怎样矫正视力的。 12.熟知用眼常识，并养成爱护眼睛的好习惯。
良好 1.了解什么是凸透镜，什么是凹透镜。 2.知道什么是透镜的光心、主光轴、焦点、焦距。 3.知道凸透镜、凹透镜对光的作用。 4.会用已学过的光路可逆原理来完成有关的光路图。 1.通过实验探究，知道凸透镜成像的规律。 2.经历探究过程，提高对证据的分析和论证能力。 3.了解实像和虚像的区别。 4.通过探究活动，体会实验探究活动在认识事物过程中的重要意义。 1.了解透镜在日常生活中的应用。 2.知道凸透镜在三种常见仪器上所成像的不同，能初步区分照相机、投影仪、放大镜的成像特点。 3.经历制作简易模型照相机的过程，初步了解照相机的成像原理。 4.能简单描述凸透镜成实像和虚像的主要特征。 5.了解显微镜和望远镜的基本结构。 6.了解显微镜、望远镜的成像原理。 7.了解看清物体与视角的关系。 8.了解显微镜和望远镜的发展历程，体会科学技术对社会发展和人类生活的影响。 9.了解眼睛的构造，知道眼睛是怎样看见物体的。 10、通过了解晶状体的调节过程，知道人眼观察远处和近处物体都能看清楚的原因。 11.通过分析近视和远视形成的原因，了解眼镜是怎样矫正视力的。 12.知道用眼常识，并养成爱护眼睛的好习惯。
合格 1.了解什么是凸透镜，什么是凹透镜。 2.了解什么是透镜的光心、主光轴、焦点、焦距。 3.了解凸透镜、凹透镜对光的作用。 4.会用已学过的光路可逆原理来完成有关的光路图。 1.通过实验探究，了解凸透镜成像的规律。 2.经历探究过程，提高对证据的分析和论证能力。 3.了解实像和虚像的区别。 4.通过探究活动，体会实验探究活动在认识事物过程中的重要意义。 1.了解透镜在日常生活中的应用。 2.了解凸透镜在三种常见仪器上所成像的不同，能初步区分照相机、投影仪、放大镜的成像特点。 3.经历制作简易模型照相机的过程，初步了解照相机的成像原理。 4.尝试简单描述凸透镜成实像和虚像的主要特征。 5.了解显微镜和望远镜的基本结构。 6.了解显微镜、望远镜的成像原理。 7.了解看清物体与视角的关系。 8.了解显微镜和望远镜的发展历程，体会科学技术对社会发展和人类生活的影响。 9.了解眼睛的构造，知道眼睛是怎样看见物体的。 10、通过了解晶状体的调节过程，了解人眼观察远处和近处物体都能看清楚的原因。 11.通过分析近视和远视形成的原因，了解眼镜是怎样矫正视力的。
十、学习评价设计：
评价指标 评价等级及分值 得分
一级指标 二级指标 优 良 （10-8） 一般 （7-5） 需要改进（4-0） 生评 他评 师评
活动态度（15%） 学习兴趣 对本课有浓厚的学习兴趣 对课有较高的学习兴趣 对课知识学习兴趣一般
学习态度 学习态度认真负责，努力实现预定任务 认真参与，在同伴协助下努力实现预定任务 认真参与，在同伴协助下实现未能预定任务
合作交流（20%） 与人合作 主动和同学配合，分工合作，乐于帮助同学 基本能和同学配合，做好自己分内工作 有需要时才和同学合作，喜欢个人学习
与人沟通 态度谦虚，认真倾听同学意见，能合作解决问题 会倾听同学意见，基本能和同学合作解决问题 不太喜欢发言和倾听同学意见，不喜欢和同学合作解决问题
探究实验（30%） 动手操作 能熟练操作试验器材，并在规定时间内完成试验任务 操作器材较熟练，能够完成试验任务，但有缺陷 器材操作很陌生，不能完成实验任务，或者效率太低
观察分析 能够根据实验现象和课堂分析，得出完整的实验结论 根据实验现象和课堂分析，只能得出部分实验结论 根据实验现象和课堂分析，几乎不能得出实验结论
成果展示（35%） 汇报 交流 物理术语运用准确，语句通顺，表情丰富 物理术语运用较准确，语句比较通顺 没有使用物理术语 ，过于口语化
十一、教学流程图（思维导图展现整个整体单元教学的思路及课时安排）
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【大单元教学】第五章 透镜及其应用
第5节 显微镜和望远镜
课题 显微镜和望远镜
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 显微镜和望远镜是光学仪器研究和使用过程中的一个飞跃，它使人类对微观世界和广阔的宇宙空间有了更加深入的了解。 这一节内容在课程标准中没有具体要求，它是前面所学凸透镜成像知识的扩展。 学习显微镜和望远镜的知识，可让学生加深对凸透镜成像原理的理解，了解科学知识的应用，提高自身的科学素养。 本节教材从利略、牛顿等科学前辈利用望远镜来观测天空入手，选取人类探索宇宙的一些重大活动，简述了人类探索太阳系和宇宙的历程。至于探索宇宙的更多的事例，教学中可以让学生通过报刊、网络等进行查阅，以培养他们通过各种公共信息资源收集资料的能力。
2.学习者分析 学生已掌握凸透镜的成像规律，为本节的学习打下了基础。学生在日常生活中接触过望远镜，在初二生物课堂上也用过显微镜，加强了进一步探究的好奇心。
3.学习目标确定 1.了解显微镜和望远镜的基本结构，理解物镜、目镜的作用。 2.能说出显微镜和望远镜的成像原理以及像的实质。 3.知道视角的概念，了解影响视角大小的因素。
4.学习评价设计 学习评价自我评价表项目评价内容掌握情况很好一般不好科学知识1了解显微镜、望远镜的基本结构和原理。学科能力尝试应用已知的科学规律解释具体问题，获得初步分析概括能力。科学态度 初步认识科技对于社会发展和人类生活的影响。
5.学习活动设计
教师活动 学生活动 设计意图/学习评价
任务一：创设情境
展示：显微镜下的微小物体图片和通过望远镜观察到的天体宇宙的景象，引导学生思考为什么显微镜和望远镜能够观察到人类肉眼看不到的景象？其成像的过程是怎样的？ 学生针对问题积极思考讨论并说出自己的观点 从生活中常见的物体在显微镜下的图片和宇宙知识切入，激发学生的学习兴趣。
任务二：显微镜
探究：老师请同学们用实验桌上两个焦距不同的凸透镜来观察头发丝的粗细，说出你的发现。（提示：焦距小的靠近物体端，焦距大的靠近眼睛端） 展示“幻灯片‘显微镜的结构’”：由两组凸透镜组成的。（介绍目镜和物镜） 探究：用两个凸透镜观察近处的物体 ①看书本上的字 ②先用一个凸透镜（物镜）观察这写字，得到放大的像。 ③再用另一个凸透镜（目镜）观察上面看到的像，得到清晰放大的像。 巡视、指导：用短焦距的作物镜，用长焦距的作目镜；物镜成的像要与物来比较；目镜成的像要与物镜成的像来比较，物镜成的像就是目镜的物。 提问：通过探究，你得到了什么结论？ 讲述显微镜的成像原理，同时展示显微镜成像的光路图，使学生加深记忆。 提问：显微镜能把微小的物体进行两次放大，那它的放大倍数是多少？ 学生自行探究，并回答：在两个凸透镜下头发丝会变粗 学生观察组成显微镜的各部分，自主学习，在课本中找答案。 目镜：靠近眼睛的镜头 物镜：靠近物体的镜头 载物台：放置被观察物 反光镜：聚光 学生自主探究实验，讨论所成像的原因，从而得出结论。 学生思考、回答：显微镜的放大倍数=物镜的放大倍数×目镜的放大倍数 先知道会变大，进而再通过具体的探究了解物镜和目镜的关系，给学生原理图，学生以小组为单位探究，老师指导。 学生利用凸透镜成像规律分析显微镜的成像原理。 通过学生自主实验，不仅培养了学生实验探究能力，还培养了学生合作协同能力、交流讨论及语言表达能力。
任务三：望远镜
介绍各种各样的望远镜 望远镜的结构图 望远镜的成像原理 提问：物体离物镜很远，它的像却离物镜很近，根据凸透镜成像的规律可知，这样所成的像是缩小的。为什么使用望远镜观察物体时会感到物体放大了？ 视角：物体对眼睛所成的视角越大，它在视网膜上所成的像就越大。 视角的大小不仅与物体本身大小有关，还和物体到眼睛的距离有关。 学生观察图片，思考问题，并讨论、归纳。 学生在显微镜的基础上，学生很快能得到望远镜也是由两片凸透镜构成的，其目镜相当于放大镜，物镜相当于照相机。 学生通过查阅课本知道视角的概念。 学生了解望远镜的发展史。 学生通过图片，在显微镜学习的基础上理解望远镜的成像原理。 激发学生的好奇心，引导学生自己思考影响物体在眼睛中所成像大小的因素，进而引出视角问题。 增强学生的科普意识，开阔学生的视野，让学生对物理学科更感兴趣
任务四：探索宇宙
1.望远镜的发展 展示伽利略和哈勃望远镜 介绍伽利略观察月亮、木星卫星、太阳黑子以及哈勃望远镜观察宇宙的情况。 播放短片：介绍我国自行设计建造的目前世界上最大的“500米口径射电式望远镜”F.A.S.T 2.探索宇宙 引导学生自主学习：课本P105页“探索宇宙”部分，了解科学家探索宇宙的历程。 总结：宇宙中拥有上千亿个星系，银河系只是这上千亿个星系中的一个，银河系异常巨大，太阳不过是银河系中几千亿颗恒星中的一员。太阳周围有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星等行星绕它运行，地球在离太阳比较近的第三条轨道上。 学生了解伽利略和哈勃望远镜。 学生观看短片视频。 学生自主学习课本，了解科学家探索宇宙的历程。 增强学生的科普意识，开阔学生的视野，让学生对物理学科更感兴趣。 拓展学生眼界思维，认识物理世界广阔和绚烂。
任务五：总结反思
通过本节课的学习，你学到了什么？你还有什么问题？ 学生对本节课内容进行总结，梳理所学的知识，构建思维导图。 引导学生对所学的知识进行归纳、总结，提升学生的交流表达能力。
6.板书设计 第5节 显微镜和望远镜 一、基本知识：主光轴、光心、焦点、焦距 1．显微镜和望远镜的结构； 2．显微镜和望远镜的成像原理。 二、基本技能 1．会利用光路图分析显微镜和望远镜的成像原理； 2．会用显微镜和望远镜观察物体。 三、基本方法：观察法、对比法、图像法
7.作业与拓展学习设计 1. 分析如图所示天文爱好者用的望远镜的光路图可知（ C ） A.它的物镜是平面镜 B.它的目镜是凹透镜 C.观察者看到的远处景物是缩小的像 D.观察者看到的远处景物是放大的像 2.透镜在生活中应用广泛，下列说法正确的是（ AB ） A，显微镜的物镜和目镜都是凸透镜 B.望远镜的物镜将远处的物体成缩小的像 C.投影仪成的是正立、放大的实像 D.用放大镜看地图时，不可能看到缩小的像 3.有关透镜及其应用，下列说法正确的是（ ABC ） A.照相时，要使像变大一些，照相机应靠近物体一些 B.使用幻灯机时，幻灯片应放在一倍焦距和二倍焦距之间 C.放大镜所成的像是正立、放大的虚像 D.近视眼看远处物体，像成在视网膜前方，需用凸透镜矫正 【拓展】取两个焦距不同的放大镜，一只手握住一个，通过两个透镜看前面的物体如图所示。调整两个放大镜间的距离，直到看得最清楚为止。物体是变大了还是变小了？把两个放大镜的位置前后对调，你有什么新的发现？
8.特色学习资源分析、技术手段应用说明 多媒体课件、显微镜、望远镜、不同焦距的凸透镜两个。
9.教学反思与改进 《显微镜和望远镜》内容简单，科普性较强，是对凸透镜成像规律应用的进一步加强，对于学生没有提出很高的要求，在了解显微镜和望远镜构造的基础上能够激发探索物理的兴趣。
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