苏科版八年级上册 物理 教案 4.2透镜 (1)

《透镜》创新教学设计
摘要：用创新道具让学生观察光通过透镜的立体光路；用创新教法让学生发现透镜会聚发散的奥秘；用创新体验让学生熟悉透镜在生活中的应用。
关键字：创新，透镜，教学设计
正文：
【标题】《透镜》，苏科版八年级物理上册第四章第二节
【课标】认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用
【教学设计思路（含内容与学情分析）】
透镜这一节是在学生学了光的折射两课时后，并且很多同学在小学科学课和日常生活中对放大镜，甚至凸透镜凹透镜有所了解，但主要知道放大缩小、外观、放大镜可以聚光点火等，并不了解透镜的多种辨别方式和具体对光的作用及原理。所以这节课就要挖掘学生已有的知识，并且通过引导学生进一步探究，发现新的规律，梳理新旧知识，真正认识和了解透镜及其对光的作用。
【教学目标】
通过对前概念交流知道什么是凸透镜、凹透镜。
通过经历用多种方法辨别凸透镜和凹透镜的过程，并且尝试对各种方法的优劣做初步评估。
通过实验观察平行光通过透镜的现象认识凸透镜的会聚作用，凹透镜的发散作用，通过介绍认识光心、主光轴、焦点、焦距。通过实践体会光路可逆，了解运用透镜得到平行光的过程及应用。
通过体会从玻璃砖切割成凸透镜，体验三棱镜折射作图、组合三棱镜等活动了解发散和会聚的奥秘。
通过学以致用的生活疑问分析强化目标学习，培养物理源于生活服务社会的意识。
【教学重点】
学会辨别透镜，认识会聚作用、发散作用，
【教学难点】
认识会聚作用、发散作用，了解会聚和发散的奥秘。
【评价设计】
1、通过师生互动，学生设计方法分享评价学生对设计辨别透镜方法的能力。通过对方法的归纳与评估评价学生的实验评估意识。（目标2）
2、通过观察立体光路描述现象评价学生对现象的观察总结能力，通过对光路可逆得到平行光的实验验证和应用评价学生的知识理解、迁移和应用能力。通过对不同焦点透镜的区别认识评价和推动学生对焦点焦距的深入理解和更高层次的思维能力。（目标3）
3、通过三棱镜作图评价学生对光的折射的理解，从而对透镜对光作用的原理理解。通过拼三棱镜评价学生对会聚发散作用的奥秘理解和思维能力。（目标4）
4、通过解决生活中遇到的问题评价学生对所学知识的掌握与运用的能力。（目标5）
【教学过程】
引入：教师施展“魔法”，隔空点火，让学生猜魔术奥秘——放大镜（利用凸透镜会聚浴霸灯光点燃火柴）
一、初识透镜
（一）挖掘前概念：对透镜的认识
问题串1（记忆）:什么是透镜？透镜通常分哪两类？什么样的透镜是凸透镜、凹透镜？
练习分辨六个透镜的种类。
（二）进一步研究：辨别透镜
学生活动1:如何辨别透镜？
分组活动：请学生从实验盒拿出两个透镜，自己想多种办法辨别透镜种类，分享不同的辨别方法。
（归纳提升）：将学生的各种辨别方法记录上黑板，进行总结归纳，可分为三类，摸（外观），看（成像），照（对光作用）。
问题2（评价）:透镜作为精密仪器不能直接摸，所以这个方法并不合适，那么看和照两类方法哪类更简单易行？
问题3（理解）:能否用最简单易行的方法辨别近视眼镜的镜片是哪种透镜？
二、透镜对光的作用
（三）设疑：透镜对光到底有什么作用？
问题4（理解）:光照透镜，光斑不同，到底透镜对光有什么作用？你们看到光路了吗？能否将光路显示出来？
作用：
学生活动2：请描述你看到的现象
用烟箱显示一束光通过凹透镜、凸透镜的光路，学生描述现象，总结出凸透镜有汇聚作用，凹透镜有发散作用。
（四）进一步研究：透镜相关物理名词，光路可逆，透镜参数
学生活动3：观察平行于主光轴的光通过透镜会如何偏折？
黑板上也有个凸透镜，介绍透镜光心、主光轴，提出此问题
几个物理名词：
依次打开主光轴上方、与主光轴重合、主光轴下方三支激光笔，观察光的偏折情况，为更清晰的研究光路，利用光线画出光路，介绍焦点焦距，同样方法观察平行于主光轴的光通过凹透镜的光路，画图，介绍焦点。
问题５（分析）:凸透镜的焦点由实际光线会聚而成，凹透镜的焦点有什么不同？你能否在焦点前加一个字以体现这种不同？实焦点、虚焦点。
光路可逆得到平行光：
学生活动４:我们知道光在反射、折射时光路可逆，那么在透镜使光偏折时光路可逆吗？
你们能否利用几支激光笔验证光通过透镜光路可逆？请同学上来先验证凸透镜，再验证凹透镜，发现过凸透镜焦点和对着凹透镜虚焦点照的光通过透镜都平行出射。
问题６（应用）：用凸透镜、凹透镜都能得到平行光，平行光可以照的更远，生活中哪里需要平行光？如何得到平行光？
透镜参数认识：
学生活动５:这里有两个透镜（三条平行于主光轴激光分别通过两个不同规格的凸透镜），他们有什么共同点？他们有什么不同？
问题７（分析）：焦距不同，折光能力有什么不同？会聚程度有什么不同？
教师总结：看来焦距是透镜的重要参数，不同规格的透镜焦距不同，会聚能力不同，折光能力不同。
（五）从实验到理论：
问题８（分析）：透镜为什么会使光发生偏折？凸透镜为什么会有会聚作用？凹透镜为什么会有发散作用呢？
三、会聚和发散的奥秘
学生活动６：回顾上节课所画光通过玻璃砖的光路图，光路略有移位，但方向不变。讨论，如果上下两束光垂直于玻璃砖表面入射，光路如何？
问题９（创造）：把这个玻璃砖看成上下两个长方形，你们有没有办法把上下两个长方形各削去一半，把这个玻璃砖变得像一个凸透镜？说出这么削的理由。（中间厚，边缘薄）
学生活动７：分组画图并讨论：削好后，变成了上下两个直角三棱镜，这时光会发生偏折吗？如何偏折？同学们在透明胶片上画三棱镜对光的折射光路图。
将大家的透明胶片叠加，发现光通过三棱镜都向底面偏折。
问题１０（分析）：光通过三棱镜偏折方向有什么规律？
学生活动８:（运用规律解决新问题）：如何将两个三棱镜组合，使它们对光由会聚作用？如何改变组合方式，使它们对光有发散作用？（学生尝试将自己画的透镜胶片拼接）
问题１１（理解）：凸透镜为什么有会聚作用？凹透镜为什么会有发散作用？
学生活动９：（黑板上操作）分别把凸透镜凹透镜切成三部分，可看成两个三棱镜，中间一个长方玻璃砖，如果再切割成更小块（课本图片演示），请同学们翻开课本P86看到图4-17，仔细研究，说说为什么平行光通过凸透镜会聚于一点，而通过凹透镜会发散开来？
两种透镜都可以看成是由一些形状相似的棱镜组成，只是它们的组合方式不同而已。
（六）学以致用
学生活动１０：物理源于生活、用于生活，你们能否用今天所学的知识解释生活中的问题？
应用：
学生活动１１（分组活动）：问题一：产品说明藏在哪儿？
如何才能把小字看清？
问题二：为什么有水的矿泉水瓶会引发火灾？
分组活动：用手电筒模拟太阳光，通过矿泉水瓶在白纸上发现亮斑。
这节课一开始，我们用放大镜会聚灯光点燃了火柴，太阳光比灯光强千万倍，通过水透镜，会否点燃白纸？
实验视频
（七）总结与提升：请同学们说说这节课的收获。
问题１２（分析）：你说今天学了会聚作用、发散作用，什么是会聚作用？谈谈你对会聚作用的理解。
学生活动１２：黑板上贴一个遮挡好的凸透镜，后面光并未交于一点，看似发散，让学生猜透镜。打开揭秘，是个凸透镜，是不是凸透镜不一定起会聚作用？
反复取下贴上透镜，观察光路的变化，学生会发现折射光线比原光线会聚，也就是更靠近主光轴……
这个作为彩蛋，依时间行事，可以只揭露是个凸透镜，留下问题课后思考，也可以继续讨论。
评析本节课亮点：
完全放开让学生辨别透镜，如实记录所有辨别方法，再归纳提升为本质上的三类，并加以评估。
利用烟箱显示立体光路，一改往日通过看光斑或看几束激光显示平面光路确定作用的方法。其实，严格地说，根据光斑确定透镜对光的作用，并不科学，也不直观。
让学生演示光路可逆，发现得到平行光的方式。并且及时将平行光问题应用于生活，体现学以致用。
关于会聚和发散的奥秘，从实验证明到理论证明，这是初高中衔接的一个研究思路，从学生已画过的玻璃砖光路，到通过削透镜擦除一半成为凸透镜，这是一个思维飞跃，而通过三棱镜画图从根本上理解三棱镜对光折射的规律。
菲林片（透明胶片）的使用，学生可以用自己画在透明胶片上的三棱镜尝试组合，从而理解会聚和发散的作用变得顺理成章。最后把透镜切块，回归书本，以自学方式理解透镜对光作用的奥秘，让学生能够彻底理解透镜的原理。
以水透镜为线索的生活应用，简单实用，联系社会，渗透情感态度价值观。
彩蛋，猜透镜游戏引出对会聚作用的进一步思考，为第二课时做准备。