5 凸透镜 教学设计 (1)

5.
凸透镜
教学设计
课前准备：
本课探究活动中需要准备的主要材料有：放大镜、蜡烛、火柴、纸屏、凸透镜、激光灯、透明塑料瓶、玻璃片等。
学生课前在室外做凸透镜聚光实验，以备上课时汇报交流。
教学过程：
一、“玩水游戏”引出探究学习的主题
1．谈话：同学们，喜欢玩水吗？我们来玩几种新的关于水的游戏，好吗？
2．讲解玩水游戏方法（实物投影）：
（1）用滴管滴一滴水在玻璃片上，透过水滴看字有什么变化？
（2）透过盛水的瓶子看书本上的字有什么变化？
3．学生分小组进行玩水游戏。
（学生分小组交流在游戏过程中的发现及问题。）
4．提问：在生活中，你还见过类似的现象吗？
（学生自由交流）
小结：通过刚才的观察，我们发现透过水滴和盛水的玻璃杯看字，字变大了，有很多同学迫切地想探究其中的奥秘，那好让我们一起去探索吧！
【设计意图：好玩是学生的天性，而且透过水滴和盛水的玻璃杯看字，效果十分明显。学生在这个环节中通过玩水游戏初步感知凸透镜有放大的作用，从而激发学生探究的兴趣】
二、新授：
（一）学生分组进行观察实验活动：亲密接触，认识凸透镜
刚才玩得高兴吗？老师为每一个小组准备了一些放大镜（师出示一个放大镜）。请大家仔细观察或用手摸一摸，看它在外形上有哪些特点？咱们比一比看一看谁观察得仔细。
（1）学生分组观察：（教师随机指导）
【设计意图：此观察活动大约需要3—4分钟要保证给学生充足的时间，直到每一同学都仔细观察一遍，以满足学生的好奇心】
（2）学生在小组之间互相交流描述自己所观察的放大镜。　
（3）学生分小组交流观察结果
（学生交流：1中间厚
2边缘薄
3透明）
小结：通过刚才的观察，我们发现，这些放大镜虽然有的中间厚一些，有的薄一些，实验用放大镜由镜片、镜框、镜柄三部分组成，但它们的共同特点是：边缘薄，中间厚，镜片透明。人们根据放大镜这一特点，又给它起了个名字，叫凸透镜。（板：凸透镜）
我们把中间厚、边缘薄的透明镜片叫做凸透镜。（板书：凸透镜）这节课我们就来研究关于凸透镜的知识。
（二）亲身体验，分组研究凸透镜的作用
刚才同学们可能还没玩够吧，老师想问一下，以前玩过放大镜和激光灯吗？那你一定有很多玩法！你想怎样玩？会有什么发现？每一个小组商量一个玩的方案，在做好简单的分工，玩的过程要及时记录产生的问题、疑惑和自己的发现。
学生分小组商议、分工、进行探究，记录。气氛活跃，热烈。
教师在小组内巡视，并做提示：不要用激光灯照射眼睛！不要用凸透镜看太阳，否则会灼伤眼睛！
1．学生分小组研究凸透镜放大和聚光的作用
（1）约十分钟后，学生交流自己小组的发现：（教师根据实际情况（1）和（2）可先后随机）
看来在这次活动中，同学们都真真切切得体验了一下，得出这么多的经验来，有的同学利用放大镜把课本上的字变得很大。有的同学透过放大镜发现自己的钢笔、尺子等身边的物体都变大了，有的同学还看了自己的手，发现都比原来大很多倍，哇！同学们的发现真棒呀！凸透镜有放大的作用（师板书“放大”），其他同学还有别的发现吗？
（2）其他小组简单交流(“凸透镜聚光”实验课前已进行探究)
生直接汇报交流：拿着凸透镜对着太阳，发现太阳光透过凸透镜片后形成了一个光点，把火柴放到光点处，过一会儿，火柴着了。火柴着了说明光点处的温度——（高）。那我们能不能拿着放大镜对着太阳看？（不能）会怎样？（灼伤眼睛）能不能拿着放大镜在易燃物品旁做这个实验？（不能）做的时候一定要注意安全。这个实验说明了什么呢？凸透镜还有聚光的作用。（师板书：聚光）
小结：看来，玩中真有大名堂！通过玩，我们发现了凸透镜有放大、聚光的作用，你们真棒！
【设计意图：在玩放大镜的过程中，教师可放手让学生尽情地玩，并时刻提示学生怎样做有危险性在玩中学生肯定会有自己的许多发现，教师应恰当地进行点播，，使学生清楚放大镜的放大和聚光的作用。】
2．亲手实践，探究凸透镜有成像的规律
（1）实验指导
通过刚才的实验，我们知道了凸透镜的两个小秘密，同学们想不想知道它更多的秘密？
老师已经给大家准备好了实验材料。（实验器材每四人一组，每组的实验装置为：蜡烛、火柴、凸透镜、纸屏、小瓷盘。实验桌上有一张记录卡。）
大家把蜡烛、凸透镜、纸屏直立在桌面上，然后用火柴点燃蜡烛（师提示要注意安全），调整蜡烛、凸透镜、纸屏三者的位置，看看有什么发现？
实验时注意：把用过的火柴棒放在小瓷盘里，以小组为单位完成这个实验，小组长分好工，把实验过程中的发现记录在《实验记录卡》中。
附：
实验记录卡
我的做法
看到的现象
我的发现
（2）学生分组实验：凸透镜成像实验。
学生分组实验，教师巡回指导。
【设计意图：在学生做实验的过程中，教师在时刻提醒学生安全实验的同时，应把试验中学生的实验记录作为指导的重点，目的是让学生注意观察实验现象，总结操作试验中的有效信息，以便学生交流，归纳结论提供事实依据。此处，教师可提示学生通过改变蜡烛、凸透镜和纸屏的位置来获得有效的信息】
（3）学生交流：
看到同学们玩得很投入，相信大家一定有很多发现。可以开始交流吗？现在各小组来展示一下你们的实验成果，让大家一起来分享。其他小组要做好记录，以便与自己的实验结果相对照。
学生分组上台展示记录表并介绍实验方案（师帮助点燃蜡烛和随机摆放，演示成功后）噢，（惊讶状）真成了倒立放大的像。你真了不起！
还有别的发现吗？好，你来。（看，一个倒立的缩小的像。）
有的小组还有发现，好，你来示范一下（不错，火焰和像的大小差不多。）
不过，刚才老师发现：有的组在操作时，什么也没看到，这是为什么？（教师操作蜡烛、凸透镜、纸屏三者不在一条直线上，）还有的把蜡烛放在这个位置？（教师操作──镜在一旁）应该怎么做？通过教师的错误演示从而引导学生认识到三者必须在一条直线上。
师小结：对，三者必须在一条直线上，且凸透镜必须在蜡烛和纸屏之间，这样才能在纸屏上成现倒立的像。
刚才每个个小组的代表向我们演示了他们的发现，现在请各小组根据自己的实验情况再结合其他小组的实验情况，将大量的实验信息进行分析，看能从中发现什么或得出什么结论。
（4）学生讨论分析实验数据。
通过分析你们发现了什么？
(学生自由交流)
教师根据学生交流的结果利用课件展示规律：
当凸透镜距离蜡烛近，距离纸屏远时，纸屏上会出现倒立放大的像；
当凸透镜距离蜡烛远，距离纸屏近时，纸屏上会出现倒立缩小的像。
通过这次实验，你们受到什么启发？
学生自由谈感想。
这节课的实验也告诉我们一个道理：科学结论是需要反复实验的，反复验证的。一次实验能说明一些问题，但不一定完全科学。
【设计意图：学生在做完实验后，一般不太注重总结分析，在这一个环节中，教师应注意引导学生善于总结分析，从而培养学生严谨的科学态度。同时也使学生认识到科学结论是经过反复实验，不断总结分析，反复验证才获得的。】
三、联系生活，引导学生进行拓展活动，将课上探究活动延伸至课下
1.凸透镜在生活中的应用
（1）谈话：小小凸透镜真神奇，那在生活中哪些地方需要用到它呢？
（2）学生讨论交流。
（3）出示图像资料：凸透镜的应用。
2.利用所学知识解决实际问题
有一支探险队，在南极遇到了特大暴风雪。等到风停雪止队员们才发现，存放火柴、望远镜等物品的袋子被暴风雪刮走了。在零下几十度的气温下，所有的食品都冻得像石头一样坚硬。
你能利用本节课所学的知识，帮他们想个办法取火吗？其中运用了什么科学道理？
四、课堂小结
其实呀，凸透镜的这些作用在生活中的应用还有很多，并且凸透镜中蕴含了许多科学道理。老师希望同学们课后继续搜集凸透镜应用的资料，进一步了解凸透镜的应用。更希望大家课后像科学家一样，进一步开展研究，去探究更多的光学奥秘。
【设计意图：恰当引导学生课下进行拓展活动，增强了学生的探究兴趣，又将探究活动延续到课下，达到了使学生兴趣及各项能力持续发展。】
相关资源
凸透镜是一种非常重要的光学仪器。本课就是一凸透镜为研究对象，引领学生经历探究过程，进一步提高科学探究能力，使学生逐步养成关心科学、认识科学、主动探究科学的良好习惯。
凸透镜主要是探究光在穿过凸透镜时发生骗着，认识凸透镜的作用，重点探究凸透镜成像的原理和成像规律。在引导学生科学探究的过程中，借助生活经验和生活工具，研究生活习惯，应用于生活实践，有效整合学校、家庭、社会的多种资源进行学习，拓展了学生学习的空间，让学社的那个拜托了书本的束缚，使科学探究和学生生活密切联系，丰富了学生的学习经历，有利于学生学科学、用科学的习惯养成。