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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】物理八年级大单元整体教学设计
第五章 《透镜及其应用》（人教版）
第1节 透镜 分课时教学设计
课题
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 本节内容主要包括凸透镜和凹透镜的概念以及它们对光线的作用。是光的折射的深入，是初中光学知识与实际生活的交汇点，是历年中考的高频考点。本节教学要从透镜的外形和透镜对光的作用两方面来认识凸透镜和凹透镜的区别，使学生学习观察和研究的基本方法，并能意识到把握事物本质的重要性。通过现象了解光路的可逆性，培养学生运用逆向思维解决简单问题的能力。
2.学习者分析 初中生的思维处在形象思维向抽象思维转化的过渡期。他们的思维以形象思维为主，对直观现象比较感兴趣，喜欢动手，但欠缺对问题深入的思考及理性的思维。因此本节课主要采用从生活中的事入手，激发学生好奇心，引出问题，通过探究活动，让学生亲历探究过程，降低学生学习难度。提高学生在学习中克服困难的能力。
3.学习目标确定 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.能初步领略透镜对光的神奇作用，激发求知欲；
4.学习评价设计 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了解什么是凸透镜，什么是凹透镜。2了解透镜的光心、主光轴、焦点、焦距的概念。知道光心的重要性质。 3了解凸透镜和凹透镜对光的作用。学科能力通过实验探究凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。 通过分析得到平行光的方法，培养逆向思维能力。 科学态度能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象的美好与和谐。
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
在前一章光现象的学习中，我们已经有所了解的镜子是什么？那么生活中你们还知道哪些镜子？你们讲到的这些镜与我们第一章所讲到的平面镜、凸面镜、凹面镜有什么不同 ` （分别出示平面镜、凸面镜、凹面镜、老花镜、近视镜、放大镜） 观察后得出结论：平面镜、凸面镜、凹面镜都是面镜，不能透过光线，光线在面镜的反射面上发生反射。老花镜、近视镜、放大镜则能够透过光线，凡是类似的这一些片我们都叫做透镜。 学生观察并回答：平面镜能成像，光不能透过；近视眼镜片不能成像，能让光透过。 聆听、思考 从学生已有的生活和学习经验入手，引出物理问题，体现从生活到物理的课程理念。激起学习的兴趣。
任务二：凸透镜和凹透镜
活动：下面大家垫面巾纸用手摸一摸桌子上老师给的两个透镜，它们在结构上有什么特点呢？ 引导学生小结归纳刚才的交流，得出透镜分两种：一种是中间厚，边缘薄，叫凸透镜；一种是中间薄，边缘厚，叫凹透镜。 结合凸透镜、凹透镜实物，指出哪是透镜的中间，哪是透镜的边缘，强调区分凸透镜和凹透镜的关键就是比较透镜的中间和边缘的薄厚。 学生垫面巾纸摸透镜。 学生边试验边思考问题。 小组交流，请一位同学回答问题 此环节重点突出凸透镜、凹透镜在薄厚上的不同 通过小组交流、讨论，培养学生相互合作学习的能力。 教材上有的定义直接在教材上画出，发挥了教材的作用的同时节约了记笔记的时间。
任务三： 透镜对光的作用
透镜的几个基本概念 简单介绍何为薄透镜及主光轴、光心的概念。 主光轴：通过透镜两个球面球心的直线。 播放实验视频 光心：光心是主光轴上的一点，通过这点的光线穿过透镜时传播不改变方向。 许多器材上用的透镜是不能用手摸的，那有没有办法来区分凸透镜和凹透镜呢？ 我们先来研究凸透镜对光的作用。 2、凸透镜对光的作用： 演示实验：利用激光笔在磁性黑板上演示三条平行光线，根据演示实验在黑板上描出入射光线，再放凸透镜。 引导学生观察折射光线与入射光线的位置关系。我们把凸透镜对光线的这种作用就叫会聚。 讨论：不平行于主光轴的光透过凸透镜是否会聚？一起来验证： 演示实验：利用激光笔和凸透镜在磁性黑板上演示，教师根据演示实验在黑板上描出入射光线。 不平行于主光轴的光透过凸透镜是否会聚？引导学生判断是否会聚的标准：折射光线与入射光线比较，是否靠近主光轴。 小结：凸透镜对所有光线都起会聚作用 3、凹透镜对光的作用 演示实验：利用激光笔在磁性黑板上演示三条平行光线，根据演示实验在黑板上描出入射光线，再放凹透镜。 引导学生类比凸透镜，观察折射光线与入射光线的位置关系。 学生阅读课本，理解概念并做好笔记。 学生认真观察折射光线与入射光线的位置关系：折射光线与入射光线比较，靠近主光轴。 学生猜想、交流、讨论。 学生观察折射光线与入射光线的位置关系，是靠近主光轴还是远离主光轴。 学生交流后回答：折射光线与入射光线比较，靠近主光轴，因此凸透镜对不平行光线也起会聚作用。 根据凸透镜对光线起会聚作用，学生很容易猜想回答凹透镜对光线起发散作用。 学生认真观察折射光线与入射光线的位置关系：折射光线与入射光线比较，远离主光轴。 通过引导学生学习区分概念，防止混淆。 通过实验认识凸透镜和凹透镜对光线的作用。 培养学生实验探究中的猜想能力，猜想并不是瞎猜，要有根据的猜想 培养学生科学的学习态度。 引导学生对会聚的理解，通过让学生观察演示实验，启发学生分析现象说明的问题。 通过两次对比实验，加强对会聚的理解，突破难点，同时消除学生的错误认识。 类比凸透镜对光的作用，培养学生学习方法的迁移能力。 通过演示实验帮助学生直观观察，得出平行于凹透镜主光轴的光线在另一侧并交不相交。 学生通过经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的探索精神、实践能力。
任务四：焦点和焦距
1．凸透镜的焦点和焦距 结合上述凸透镜会聚光的实验，阅读课本，并结合作图让学生明确： 凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做焦点，用字母“F”表示；焦点到光心的距离叫做焦距，用字母“f”表示。凸透镜的焦距越小，透镜对光的会聚作用越强。 由于这个焦点是由实际光线会聚而成的，所以我们叫它实焦点。 凸透镜有几个焦点呢？同学们设想一下，如果让一束跟主光轴平行的光线从凸透镜的右面射向左面，它是否也能会聚于一点呢？让我们一起来观察实验。 演示实验：用激光笔和凸透镜在磁性黑板上演示，激光从凸透镜右边射向左边，会看到光线会聚于一点。 2．凹透镜的焦点和焦距 光经过凹透镜后的发散是不是也有规律可循？ 结合上述实验，问：折射光线相交吗？那把折射光线反向延长呢？教师利用演示实验，把折射光线反向延长，引导学生观察折射光线的反向延长线相交在哪。 学生小结：平行于凸透镜主光轴入射的光线，折射光线会通过焦点。 平行于凹透镜主光轴入射的光线，折射光线的反向延长线通过焦点。 物理与生活的联系，并进行安全教育 设计难度逐步升级的问题串，发展学生的高阶思维 经历实验，培养学生的观察能力
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1节 透镜 一、凸透镜和凹透镜 1．凸透镜：中间厚、边缘薄的叫凸透镜. 2．凹透镜：中间薄，边缘厚的叫凹透镜. 3．薄透镜：一般透镜的两个表面中至少有一个表面是球面的一部分，如果透镜的厚度远小于球面的半径，这种透镜就叫做薄透镜。 二、透镜对光的作用 1．凸透镜对光线有会聚作用。 2．凹透镜对光线有发散作用。 三、描述透镜的几个概念 1．主光轴：通过两个球面球心的直线叫做透镜的主光轴。 2．光心O：主光轴上特殊的点，通过它的光传播方向不变，该点叫做透镜的光心。 3．焦点F：平行于主光轴的光通过凸透镜后会聚于主光轴上的一点，该点叫焦点。 4．焦距f：焦点到光心的距离叫焦距。
7.作业与拓展学习设计 1. 如图是光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中是凸透镜的是（ C ） A．① B．② C．③ D．①②③④ 2.关于凸透镜和凹透镜，下列说法中正确的是（ C ） A．几束光经过凸透镜后一定会聚到一点 B．几束光经过凸透镜后，一定会平行射出 C．凹透镜对光有发散作用 D．几束光经过凹透镜，折射光线的反向延长线一定会相交 3.将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，如图所示，这时光斑到凸透镜的距离为8cm。若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距（ A ） A．一定小于8cm B．一定等于8cm C．一定大于8cm D．可能小于8cm，也可能大于8cm 【拓展】
8.特色学习资源分析、技术手段应用说明 多媒体课件、不同形状的凸透镜和凹透镜，演示用光学器件组一套，花眼镜、近视眼镜。
9.教学反思与改进 《透镜》这一节是在学习了第四章的光线、光的反射现象、光的折射现象、平面镜成像、光的色散等内容的基础上学习的，这一节主要研究的是透镜对光的折射作用。从学生身边的现象引入，从生活走向物理，能激发学生学习兴趣，引导学生进入本节课要探究的主要课题。让学生经历探究学习的过程，在探究过程中引导学生准确表达自己的观点，加强合作，在合作中不仅注重结论的得出，还要兼顾过程的评价，鼓励学生积极参与探究过程，激发起学生活跃的思维。
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