人教版八年级物理上册5.3 凸透镜成像的规律 教学设计

5.3
凸透镜成像的规律
教学设计
教学目标
一、知识与技能目标：
知道凸透镜成像的规律。
二、过程与方法目标：
探究凸透镜成像规律：
1、培养初步的观察能力和提出问题的能力；
2、尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想；
3、学习从实验中归纳简单的科学规律，培养初步的分析概括能力，创新能力。
三、情感态度与价值观目标：
1、具有对科学的求知欲；
2、养成实事求是、尊重自然规律的科学态度；
3、善于与他人合作，具有合作精神。
教学重难点
1、知道凸透镜成像的规律；
2、培养学生的科学探究能力。
3、凸透镜成放大虚像的条件及像的性质。
教学方法
探究式教学法。
教具与媒体
教师用：多媒体计算机；
学生用：（两人一组）凸透镜（焦距10厘米）、光具座、蜡烛、光屏、火柴。
教学过程
一、复习提问：
师：照相机、投影仪、放大镜所成的像各有什么特点？
生：（学生思考、回答上述问题）照相机成倒立的缩小的像，投影仪成倒立放大的像，放大镜成正立放大的像。
（说明：复习上节课学到的知识，既符合学生的认知特点，又引导学生由生活走向物理。）
二、引入新课：
让学生透过凸透镜观察周围远处、近处不同的物体。
师：请描述一下看到的现象。
生：描述看到的现象。如：看到远处的物体是倒立的、缩小的，近处的物体是放大的、正立的等。
（说明：学生经历了观察物理现象的过程，并简单描述所观察物理现象的主要特征，培养了学生的观察能力；通过对奇妙现象的观察，激发学生的好奇心和求知欲。）
三、探究过程：
（一）提出问题：
师：通过对刚才现象的观察和对照相机、投影仪、放大镜成像情况的了解，你还想知道些什么？
生：讨论并表达自己想知道的问题，例如：凸透镜在什么条件下成放大的像？缩小的像在什么情况下形成？为什么会出现倒立的像？
（板书学生所提的问题）
师：这些问题都值得我们去探究了解，这节课我们就对凸透镜成像规律的有关问题进行探究，其余问题留在课下和今后的课中加以解决。
（板书：第五节
凸透镜成像的规律）
（二）猜想和假设：
师：通过我们已经了解的关于凸透镜的知识和你的日常生活经验，你认为上述问题的答案可能是什么？
生：讨论并对上述问题做出解释。例如：照相机能使物体成缩小的像，照相时物体离照相机较远，因此当物体离凸透镜较远时，能成缩小的像……
师：应该怎样去验证猜想是否正确呢？
生：用实验的方法可以来验证猜想的正确性。
（三）设计实验：
介绍实验器材（配合实验器材）：
师：同学们的桌子上都有一只凸透镜，它的焦距已经测出是10厘米，给大家一只蜡烛做物体，研究火焰所成的像。一面光屏用来承接火焰的像。大家可以将凸透镜、蜡烛、光屏固定在光具座上，从光具座的刻度尺上可以读出蜡烛到凸透镜的距离和光屏到凸透镜的距离，有了这些器材，你应该怎样做呢？
生：设计实验的方法、步骤，并向全班同学介绍、交流。例如：固定凸透镜、光屏，移动蜡烛，在光屏上找到像后记录实验现象；固定光屏、蜡烛、移动凸透镜，使光屏上成像。
师：与学生交流并探讨出实验的方法和注意事项。
1、将凸透镜固定在光具座的中央，蜡烛和光屏放在凸透镜的两侧。使火焰、透镜、光屏的中心在同一高度；
2、将蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置，点燃蜡烛；
3、移动光屏直到光屏上出现边缘清晰的蜡烛的像为止；
4、记录下蜡烛到凸透镜的距离、像到凸透镜的距离、像的大小和倒正；
5、将蜡烛向凸透镜移近一段距离，重复上述操作，直到不能在屏上得到蜡烛的像；
6、继续把蜡烛向凸透镜靠近，试着用眼睛观察像在何处？像是怎样的？
7、实验时注意分工合作，边实验边记录数据，并填入表格。
（四）进行实验：
学生进行实验，学生以小组为单位进行实验操作，同时教师巡视指导。（实物投影）实验表格：
物体到凸透镜的距离
像到凸透镜的距离
像的大小
像的倒正
将学生的大量数据汇集于表格中。
（五）分析论证：
a进行分类；
生：根据成像的情况，数据可分为三类：一、倒立、缩小的像；二、倒立、放大的像；三、正立、放大的像。
师：成倒立缩小的像的规律是什么？
生：学生讨论分析数据的特点并得出结论（若学生找不到2倍焦距这个分界点，教师可提示。）。物体到凸透镜的距离大于2倍焦距成倒立的缩小的像。
（板书结论。）
师：成倒立放大的像的规律是什么？
生：讨论分析得出结论：物体到凸透镜的距离在2倍焦距和焦距之间
成倒立放大的像。
（板书结论）
师：成正立、放大的像的规律是什么？
生：讨论分析得出结论：物体到凸透镜的距离小于焦距时成正立放大的像。
四、实像和虚像：
师：在刚才的实验中，同学们看到了正立的像，却无法用光屏承接，是因为在成像的位置并没有光线在那里会聚，只是我们感到光线是从那里射出来的，是虚像；倒立的像则不同，在像的位置真的有光线在那里会聚，可以用光屏承接，像这样由真实光线会聚而成的像叫实像。
想想议议：知道了什么是实像、什么是虚像之后，请你进一步猜测并根据上面探究所得资料进行分析，在什么情况下凸透镜成实像？在什么情况下成虚像？
生：讨论并回答，当物体到凸透镜的距离大于焦距时成实像；当物体到凸透镜的距离小于焦距时成虚像。
师：能否简单谈谈当初所做的猜想和假设与探究结果之间有何差异？
生：猜想时认为成像情况与物体到凸透镜距离的远近有关，探究结果对距离描述得更加准确。
五、小结：
师：通过这节课的探究，你知道凸透镜成像的规律是什么？
生：讨论回答。
师：这节课经历了哪几个探究过程？
生：讨论回答，提出问题、猜想和假设、设计实验、进行实验、归纳分析。
六、造性练习：
师：这节课探究到的规律在生活中有哪些应用？
生：讨论回答，照相机给景物照相时，物体到镜头的距离大于2倍焦距，在底片上成倒立缩小的实像；投影片到投影仪镜头的距离在2倍焦距和焦距之间，在屏幕上成倒立的放大的实像；放大镜观察物体时，物体到放大镜的距离小于焦距，看到的是正立的、放大的虚像。
七、作业：
1、找一个圆柱形玻璃瓶，里面装满水，把一支铅笔水平地放在水瓶的一侧，透过水瓶，可以看到那支笔。把笔由靠近水瓶的位置向远处慢慢移动，透过水瓶你可以看到一个有趣的现象，描述这个现象；与前面用凸透镜所做的实验相比，有什么共同之处？有什么不同之处？
2、学习使用照相机，向有经验的人了解光圈、快门、调焦环的作用。“傻瓜相机”有没有光圈和快门？是不是需要调焦？
【反思】
该课有如下特色：
1、较好地体现了新课程标准的理念。课堂上通过知识探究，在使学生在学习知识的同时培养了其提出问题的能力，增强对物理知识的探究精神。
2、物理学科是以实验为基础的学科。本教案突出了这一特点，并且坚持让学习猜想——讨论——设计方案——动手实验——得出结论，使学生像科学家发现、研究问题那样学习，极大地激发了学生学习的主动性，体现了以学生为主的现代教学思路。
3、培养学生的科学的、严谨的作风。根据实验数据，总结规律，得出结论，使学生逐步养成实事求是、尊重自然规律的科学态度。
4、本节课中学生不断地进行讨论研究，较好地培养了学生的交流与合作能力。
5、本节课充分注重了激发学生的发散思维，对学生正确的猜想、设计方案给予肯定、鼓励，让学生获得成功的喜悦；对不甚合理、不甚完善的方案也不否定，而是让学生自己通过实际找到不足，让学生从失败不足之中也能学到知识，学到方法。