4.7通过透镜看世界 教案 教科版（2024）八年级上册

《通过透镜看世界》教学设计
一、教学背景分析
（一）教材分析
望远镜和显微镜是凸透镜成像规律内容的拓展，是利用两个透镜的组合观看 物体，是学生学习了凸透镜成像知识后视野的外延。学习本节知识有利于学生加 深对凸透镜成像规律的理解，开阔眼界，切身体会从物理走向社会的新课程理念。
（二）学情分析
有生物学科的基础，学生对显微镜有一定的了解，但对望远镜的了解不多。 教学时，需遵从八年级学生身心发展规律，比如通过节首图“观天 ”，将学生的 视野外延，让学生知道通过透镜就可以观察到广袤的太空，在新鲜事物的感召下 进行知识的探索。也可以让学生观看哈勃太空望远镜下的宇宙等相关视频，感受 宇宙的壮丽和深邃，激发学生探索宇宙的兴趣。
二、教学设计思路
让学生通过自己制作望远镜和显微镜，结合逆向思维和类比等物理方法，来 探究两者的成像原理和区别，体验科学家的思维过程。同时，结合教科书提供的 宇观和微观方面的图片等素材，进一步认识自然的奇异与和谐，意识到自然界是 可以认识的，树立正确的世界观。
三、教学目标
【物理观念】了解人类探索太阳系及宇宙的大致历程，知道人类对宇宙的探 索将不断深入，关注人类探索宇宙的一些重大活动。知道望远镜、显微镜是由多 个透镜组合而成的。了解望远镜、显微镜的基本作用。
【科学思维】学习望远镜和显微镜的知识，加深对凸透镜成像原理的理解。 通过制作望远镜和显微镜，学习逆向、类比的物理思维方法。
【科学探究】经历用两个透镜组成望远镜和显微镜的实验操作过程，了解望 远镜和显微镜的成像原理。
【科学态度与责任】激发学生对宇观世界和微观世界进行观测的兴趣。通过 欣赏图片，增强学生的自然审美能力，培养热爱自然、热爱科学的情感。
四、教学重难点
望远镜和显微镜的基本结构。
五、教学过程
（一）新课引入
请同学们观看哈勃太空望远镜下的宇宙的视频，感受宇宙的壮丽和深邃。我 们可以通过望远镜看到美丽的星空，还能通过显微镜看到生物的细胞。关于望远 镜和显微镜，你的了解有多少呢？今天，我们就来学习“通过透镜看世界 ”这一 课。
（二）新课教学
问题一：望远镜
复习放大镜：我们用放大镜可以看清书本上的小字，但要想看远处的物体， 用一个放大镜就无能为力了。望远镜是如何看清遥远的星空的呢？
介绍望远镜：1609 年，伽利略用自制的望远镜观察天体，他看到了月球上 的环形山、木星的 4 颗卫星、太阳黑子等。伽利略是第一个利用望远镜观测星空 的人。
伽利略能够发明望远镜，虽然有偶然事件的启发，但更重要的是伽利略的用 心和锲而不舍。请一位学生起立，讲解自己所了解的伽利略发明望远镜的故事。
设计意图：引导学生自行讲述伽利略发明望远镜的历程，强调一些伟大的发 明虽然是由偶然事件开始的，但偶然事件只有碰到了有心人，才能成为伟大发明 的开端。
活动 1 ：动手做一架望远镜。
取两个焦距不同的凸透镜，通过两个透镜看远处的物体。调整两个透镜间的 距离，直到看得很清楚为止。
你能看清远处的物体吗？如果不能，试着将两个透镜的位置对调，你有什么 发现？
教师强调：不能用望远镜直接观看太阳。
请同学们谈一谈各自的发现。
设计意图：用两个凸透镜制作简易的望远镜，再用这个望远镜去观察远处的 物体， 感受“ 将物体拉近 ”的感觉，激发学生的兴趣。
活动 2 ：分析望远镜的原理。
思考：望远镜的原理可能是怎样的？ 学生讨论、交流后积极发言：
（1）望远镜（自制的）是由两个凸透镜组成。靠近眼睛的叫目镜，靠近被 观测物体的叫物镜。物镜的作用是使远处的物体在透镜焦点附近成实像，目镜的 作用相当于一个放大镜，用来把这个像放大。
（2）物镜所成的像虽然比物体小得多，但像离我们的眼睛很近，再加上目 镜的放大作用，视角就可以变得很大。
教师补充：望远镜的物镜直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样就可以会聚更 多的光线，使得所成的像更加明亮，这在观测太空中的暗星时非常重要。现代天 文望远镜都力求把物镜口径加大，以求观测到更暗的星。
师生共同归纳自制望远镜的原理：
物镜，u＞2f，成倒立、缩小的实像。 目镜，u＜f，成正立、放大的虚像。
设计意图： 熟练应用凸透镜成像规律， 培养学生的归纳总结能力。
活动 3 ：结合所学的透镜的知识，用一个凸透镜和一个凹透镜，你能做一架 望远镜吗？
请一名同学来讲台上，用教师已制好的望远镜去观察远处的物体，告诉其他
同学自己看到的现象。
设计意图：通过两种望远镜观察到的现象的对比，在潜移默化中让学生了解 到望远镜有两种类型，可以由两个凸透镜组成，也可以由一个凸透镜和一个凹透 镜组成 。 同时，拓展学生思考问题的角度， 培养创新意识。
活动 4 ：介绍其他望远镜。
（1）天文爱好者常用的望远镜。
（2）安装在中国科学院天文台兴隆站的口径为 2. 16m 的望远镜，夜晚能观 测到亮度相当于 20km 外的一根点燃的火柴发出的光那样的星星。
（3）除光学望远镜外，人们还发明了射电望远镜，使得人类对宇宙的了解 越来越深入。
活动 5 ：了解“ 中国天眼 ”。
“ 中国天眼 ”（FAST）500 米口径球面射电望远镜工程由我国天文学家于
1994 年提出构想，从预研到建成历时 22 年，是具有我国自主知识产权、世界最 大单口径、最灵敏的射电望远镜。
设计意图： 了解我国在天文方面的发展， 弘扬爱国精神。 问题二：显微镜
活动 6 ：了解显微镜的结构及使用方法。
展示显微镜实物，结合生物学科中对显微镜的学习，回顾显微镜的构造及使 用方法。
提出问题：从物理学角度看，显微镜主要由哪几部分组成？成像过程是怎样 的？
设计意图：以生物学科中的显微镜学习为基础，引 出物理学视角的显微镜的 工作原理。
活动 7 ：探究显微镜的工作原理。
利用手头的器材，做一架显微镜。用自制的显微镜观察头发丝，看看有什么 发现？思考显微镜的成像原理是什么？
归纳显微镜的成像原理：
（1）物镜：f＜u＜2f，成倒立、放大的实像。
（2） 目镜：u＜f，成正立、放大的虚像。
现在，我们就用显微镜观察永久装片，调节显微镜直到观察到清晰的像。重 点是用心感受调节显微镜的过程，明确每一个调节动作是在调节什么。
设计意图：利用手头的器材，根据教师的提示进行实验探究，并思考、讨论、 总结显微镜的成像原理 。最后，使用显微镜观察永久装片，从物理学视角体会显
微镜的原理。
活动 8 ：显微镜下奇异的微观世界。
设计意图：从宇宙天体到微观世界 ，引导学生认识物质世界的多样性，逐步 形成物质观念。另外，通过欣赏生活中常见物体的微观图片，增强学生的自然审 美能力， 培养学生热爱自然 、 热爱科学的情感。
（三）课堂小结
本课通过自制望远镜和显微镜，总结了望远镜和显微镜的基本工作原理。还 了解了望远镜和显微镜的应用，为我们打开了探索宇宙世界和微观世界的大门， 激发了我们对更广阔世界的好奇和探索欲望。
六、板书设计
望远镜
显微镜
通过透镜看世界
物镜：u＞2f，成倒立、缩小的实像
目镜：u＜f，成正立、放大的虚像
物镜：f＜u＜2f，成倒立、放大的实像
目镜：u＜f，成正立、放大的虚像