4.2 凸透镜成像的规律 教学设计

《4.2凸透镜成像的规律》 教学设计
【设计思想】
本节课设计时，我依据“学本课堂”的理念，改变了以往物理教学中过分强调知识传承的习惯，注重以学生发展为本。本教案的设计以科学探究为主线，大部分时间用于学生进行分组实验，让学生经历提出问题、猜想假设、制定计划、动手实验、搜集数据和分析数据等探究过程，得出凸透镜成像的规律。其中针对学生出现的思维障碍，教师适时适度进行点拨、引导。
为突破“像与物所在范围确定”的教学难点，本课有以下改进和设计：用多媒体课件处理较多组的实验数据，用红、蓝、黄三种颜色来区别像的大小，这样便于学生的形象、直观地发现规律。
【教材分析】
本节课是义务教育教科书鲁科版五四制初中物理，八年级上册，第四章第二节。《课标》中对凸透镜成像规律的要求有两条：一是探究并知道凸透镜成像的规律。二是了解凸透镜成像规律的应用。本课时需要完成课标的第一条要求。对于《课标》的要求我这样来解读：《课标》第一条要求“探究并知道”凸透镜成像的规律，这包含了三维教学目标。即：学生要亲历探究的基本过程，从而学习科学探究的方法，得出凸透镜成像的大小、倒正、虚实、以及物距、像距的范围，享受科学探究带来的乐趣。《课标》第二条是在学生认识规律之后，来分析、解决生活中的实际问题，强化理论的应用意识。具体教学中需要安排两个课时。第一条的落实为第一课时，第二条的落实为第二课时。本节课的教学内容为第一课时。
本节内容是光学部分的教学重点之一，是学生在学习了光的折射和透镜有关知识的基础上的进一步延伸，也是后来学习生活中的透镜、眼睛和眼镜、以及显微镜和望远镜的理论基础，具有承上启下的重要作用。本课学习中，学生是继“小孔成像”“平面镜成像”之后第三次接触“像”的概念，同学们对“实像”和“虚像”有了一定的认识，这为本节课进一步探究“凸透镜成像”奠定了基础 。另外，本节课学生将通过小组实验探究凸透镜成像的特点，这个探究是继前面“光的反射”和“平面镜成像”之后，八年级学生遇到的第三个环节较为完整的科学探究。这个探究在整个初中物理探究性学习中有一定的示范作用，本节课的一些研究方法和思路，为后面其他实验探究奠定了基础。综上可以看出，本节课不仅知识上在整个初中光学部分具有承前启后的重要作用，在探究能力的训练和培养上，对后面的学习也有重要的铺垫作用。
【学情分析】
凸透镜是学生们在生活中比较熟悉的，也是比较感兴趣的，具有一定的感性认识。为了进一步了解学生认知情况，我进行了问卷调查。发现有90%的同学了解一些凸透镜成像的现象。有80%的同学了解一些凸透镜的成像特点，比如知道放大镜成的像是正立、放大的。只有20%的同学发现同样是凸透镜，成的像却是不同的。
另外，本节探究实验的现象虽然较为直观，但是探究实验的设计过程和思路较为巧妙，对学生现有的逻辑思维能力是一个很大的挑战，对大多数学生来讲，即使是知道了做法，对做法中隐含的更深层的道理也很难理解到位。对实验中遇到以下问题更是难以想到：
1、凸透镜成像不同与什么因素有关？
2、怎样根据实验数据得出凸透镜成像的规律？
3、虚像不能用光屏承接，应该怎样观察虚像的特点？
鉴于以上对学情的多角度分析，本节课可以在猜想环节利用照相机现场给学生拍两张远近不同的照片，让学生直观发现凸透镜成像不同与物体离凸透镜的距离有关，从而顺利进入本节课的实验探究。在探究实验的设计过程，要将学生可能遇到的困难和问题提前预设，有问题导向，用启发式教学，引导学生个个突破，而不是囫囵吞枣的将整个实验探究全放手给学生去盲目试验，避免浪费很多时间。
【教学目标】
（一）知识与技能
1、知道物距、像距、实像、虚像。
2、理解凸透镜成像的规律。
3、学会“探究凸透镜成像的规律”实验的操作技能。
（二）过程与方法
1、在探究凸透镜成像规律的实验，尤其在寻找像的过程中，感受观察、比较、推理的科学方法。
2、通过对实验数据的记录、分析，经历归纳得出凸透镜成像规律的科学过程。
（三）情感、态度与价值观
1、在探究“凸透镜成像的规律”的过程中，养成认真负责、实事求是的科学态度。
2、通过小组讨论、全班交流的过程，体验合作交流的重要性。
【教学重难点】
重点：探究凸透镜成像的规律。
难点：科学探究中对实验数据的处理和分析。
【教学策略与手段】
本节课采用以问题为主线、实验为基础的教学策略，通过学案导学法和小组合作法，引导学生通过实验得出凸透镜成像的规律；让学生在获得知识的同时，体验科学探究的过程，了解科学的研究方法，发展探索自然的兴趣与热情，培养实验探究能力和交流协作能力。??
【课前准备】
（一）学生准备
1、复习光的折射定律和透镜的知识。
2、搜集有关凸透镜成像的实例。
3、课前体验：让学生回家用凸透镜分别观察远处和近处的景物，看看有什么不同？
（二）教师准备
1、演示实验器材：照相机。
2、学生分组实验器材：光具座、蜡烛、火柴、光屏、凸透镜。
3、为突破教学重点和难点，教师还要精心制作多媒体课件。
【教学过程】
教学
环节
教师活动
学生活动
设计意图
设计导学案，引导同学们课前进行预习。
1、提出问题：
请同学们用凸透镜分别观察远处和近处的景物，看看有什么不同？
2、提出猜想：
请同学们想一想：凸透镜成像的不同与什么因素有关？你这样猜想的依据是什么？
3、制定实验计划：?
①你打算如何改变物距来研究像的性质与物距的关系？
②你打算使用哪些器材来完成本次探究活动？
③分析课本88页图4-2-4，你会组装和调试凸透镜成像规律的装置吗？
④怎样才能使烛焰的像呈在光屏的中心？说说你的办法。
在课前根据学案中提出的问题认真预习课本《凸透镜成像的规律》这节课的知识，动手圈画出自己在预习中遇到的疑难点。
学生通过“前置性学习” 对新知识有了初步感受和浅层理解，从而能更有目的性地进行课堂学习，提升课堂教学的有效性。
通过前置性预习可以使教师对学生学情有更好地了解，从
而根据学生的预习情况对自己的课堂教学进行必要的调整。
引入
新课
播放微课视频：
演示凸透镜成像的现象。
导入新课：
同学们从刚才老师录
制的视频中发现了什么呢？
刚才老师使用的是同
样一块凸透镜，为什么成的像却是不同的呢？
观看视频。
发现：
1、凸透镜可以成像。
2、凸透镜成的像是不同的，有放大的像还有缩小的像。
创设情景，激发学生探究凸透镜成像规律的欲望，引学生入“戏”，同时引出新课。
提出
问题
课件展示凸透镜成像的两种情景：
1、介绍“实像、虚像、物距、像距”四个物理概念。
2、设置疑问：同样是凸透镜为什么成的像却是不同的呢？
3、引出要探究的问题：凸透镜成像不同与什么因素有关呢？
根据课件展示凸透镜成像的情景认识四个物理概念。
?
1、认识四个物理概念为实验探究做好知识准备。
2、 通过发现凸透镜成像不同，引出要探究问题。
进行
猜想
1、教师给学生拍两张远近不同的照片展示在大屏幕上。

2、引导学生通过对比两张照片猜想凸透镜成像不同可能与什么因素有关？
1、学生观察、对比远近不同的两张照片。
2、对凸透镜成像不同与什么因素有关进行猜想。
同学们对凸透镜成像的认识仅仅处于表象阶段，可能对猜想成像不同与什么因素有关存在较大的障碍。但是经过了直观的亲身体验之后，他们会发生一个从感性认识到理性认识，从生活到物理的思维蜕变过程，并且对接下来要探究的问题产生了浓厚的兴趣，都想一探究竟。
设计
实验
根据学生得出的实验
器材进行必要的点拨，介绍光具座的用法。
2、对学生设计的实验方案进行完善，提出4点温馨提示：①实验以前要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，这样才能使像呈现在光屏中心。②每组进行3次实验，尽可能在光屏上形成性质不同的像。③实验使用的凸透镜焦距为10厘米。④实验中要反复调整光屏的位置，一直要得到一个最清晰的像，然后记录有关的数据。
学生根据学案的提示自主学习，得出实验的器材和实验的方案，并进行交流展示。
本节课的实验探究是初中物理中难度较大的实验之一，学生难以直接设计得出实验方案。但是如果教师代替学生拟好的实验方案，又不能让学生亲身经历知识的形成过程。利用学案设计的问题可以对学生进行有效地引导，为他们顺利设计出实验方案做好铺垫。
进行
实验
教师巡视，对表现好的学生要及时给予鼓励、肯定；发现问题要及时给予指导。
学生分小组进行实验，记录数据。
让学生经历探究的过程，体验探究的方法，发展探究的能力，培养交流合作的能力。
分析
论证
利用Flash课件把同
学们成放大的实像和成缩小的实像的实验数据直观、形象地展示出来。引导学生发现成放大的实像和缩小的实像有一个分界点为二倍焦距。（如图所示）
2、引导同学们发现成实像时，物体在一倍焦距以外，进一步引出探究将物体放在一倍焦距以内成像的规律。
3、展示将物体放在焦点处的光路图，引导学生说说成像的特点。
1、学生交流实验数据，对实验数据进行分析论证，进而得出凸透镜成倒立缩小实像、倒立等大实像和倒立放大实像的规律。
2、将物体放在一倍焦距以内，观察成像的规律。
3、观察物体放在焦点处的光路图，得出不成像的结论。
1、本节课探究凸透镜成像的情况较多，如果囫囵吞枣的将整个实验探究全放手给学生去盲目试验，会浪费很多时间。因此把探究分成了成实像、成虚像、不成像三部分，这样处理使探究目的明确，更符合学生实际。
2、通过对实验数据的分析，归纳出结论，培养学生分析概括的能力。
交流
评估
询问学生在实验中有没有什么疑惑或者有新的发现，并进行解答。
交流实验中的疑惑或者新的发现。
通过学生对整个实验过程的反思，发现探究过程中的错误和不足，能对实验进行改进或者提出新的问题。
检测
评价
1、 教师巡视，对学生做题过程中出现的问题，及时了解，反馈矫正时给予指导。
2、教师通过课件介绍选做题中物距减小时，像的大小和像距是如何变化。
学生完成检测评价的必做题和选做题。
通过编制相应的检测练习来检查反馈学生的学习效果。通过“纸笔测验”方法对学生学习效果进行评价。
梳理
反思
出示“学习目标”，及时了解学情，解答学生的疑问和困惑。
对照学习目标，阅读教材，整理学案，交流心得，解决困惑。
帮助学生及时解决疑惑，提高本节课的达成率。
作业
布置
请你课后认真观察凸透镜成像在生活中有哪些应用，至少举出3个例子，并说说它们的成像规律是什么。
按要求完成。
让同学们用本节课得出的结论去研究实际生活的问题，这样既能帮助他们巩固所学的知识，提高灵活运用知识的能力，也遵从了“从生活走向物理，从物理走向社会”的教学理念。
板书设计：
第二节 凸透镜成像的规律
物距与焦距的关系
像的性质
像距与焦距的关系
倒立或正立
放大或缩小
实像或虚像
【教学后记】
新课程理念强调“面向全体学生；关注学科渗透，关心科技发展；提倡教学方式多样化，注重科学探究；注重评价改革导向，促进学生发展。”这对教师的教学提出了更高的要求。反思自己这节课的教学设计及教学过程，既有收获，又有遗憾。
一、教学之得：
1、教学活动的每一步、每个环节都本着“以学生为本”的思想在进行。从教学活动设计之初我就先着手研究学情，分析学生的心智、性格特点、知识基础、生活经验，以及学生在认识凸透镜镜成像方面可能会遇到哪些困难？不同基础的学生在学习、实验操作中可能会有哪些困惑？在教学设计中应采取什么策略？帮助学生走出误区、消除困惑，使每个学生都能有所收获。在课前分组时，我充分考虑每个学生的性格特点、知识基础、表达、操作能力等情况，对学生进行分组，每组包括学习成绩、能力、性格等不同的学生，可以互相弥补、互相帮助、互相讨论、互相鼓励，使每个学生都能得到相应的锻炼和发展，感受成功的喜悦，建立自信。
2、本堂课在教学模式及教法方面是以探究式教学模式为背景，根据课标和学情需要，灵活运用“学案导学法”“小组合作学习”等多种教法展开教学。“凸透镜成像特点的探究”过程中，我考虑到让学生自己实验设计的过程会困难重重，如果囫囵吞枣的将整个实验探究全放手给学生去盲目试验，会浪费很多时间。因此，在充分分析实验过程和学情的基础上，我将学生在实验中可能会遇到的困难和问题提前预设，在学案中设计出有针对性、启发性和思维性的问题，给学生必要的引导，让同学们带着问题自学课本，学生自学仍然不会的，尽量让学生小组合作学习解决，学生学的不完整、达不到深度的，教师补充；学生学习中出现了错误，教师更正。这样，打破了“师讲生听”的传统课堂格局，课堂上形成生生间、师生间双向的、能动的交流，把教师的“独角戏”变成“师生同台戏”，师生在交流互动中共享探究带来的快乐。
3、本节课对教学中的难点处理得当。结合教学内容和学情，在本节课的教学中，猜想凸透镜成像与哪些因素有关和实验之后通过数据得出凸透镜成像的规律对学生的认知上存在比较大的障碍。我的处理方法是现场拍照和多媒体辅助教学，学生通过对现场拍的两张远近不同的照片对比；通过Flash课件展示出像的大小、倒正与物距像距的关系，有效突破了教学的难点。这种知识的展现更直观、更生动，节省了时间，提高了课堂效率；激发了学生学习兴趣，也成为了本节课的亮点。
二、教学之失
1、课堂时间安排不够合理。为了使基础薄弱的学生能跟得上，在分析论证环节花费的时间较多，以至于检测评价的环节进行的有些仓促。
2、“学生主体地位”有些地方体现的还是有些不够淋漓尽致。比如, 在“探究凸透镜成虚像时的规律”,我直接进行了讲授。应该让学生先讨论，自行解决。实在解答不了，教师再解答。
3、我还需要注意讲课的艺术，注意与学生拉近距离，这样更能引起他们的共鸣，使学生能更积极地思考问题，提高课堂效率。
总之，本节课在教学策略、方法上能使“教”和“学”有机结合，从教学效果看，在本节课中，学生思维积极活跃，达成度较高，取得了较好的教学效果。作为新课改中的教师，我会不断的学习新的教育理论，更新教育观念，探索新的教学模式和教学方法，同时还要多多利用现代多媒体技术，更好地开展教学工作，为学生的终身发展服务。