沪科版八年级全册 物理 教案 4.5科学探究：凸透镜成像

课题名称
§4-5科学探究：凸透镜成像（第二课时）
课
型
实验探究课
课时安排
1课时
内容分析
这节课是在学生对生活中常见的透镜及对其成像情况获得丰富、具体的感性认识的基础上，从“太空授课图片”引出问题，激发学生的探究欲望。通过探究活动，研究凸透镜成像的规律，使学生通过自主探究体验科学探究的全过程和方法。以探究凸透镜成像情况与物距关系为主线，安排了学生“提出问题、猜想、设计实验、进行实验、分析与论证”等教学过程，让学生经历产生兴趣、发现问题、激发矛盾、进一步解决问题的过程，很好地体现了新教材让学生在体验知识的形成、发展过程中，主动获取知识的精神，对今后进一步探究其他知识打下基础。
学情分析
八年级学生正处在形象思维向抽象思维过渡的阶段，学生分析数据归纳规律的能力不强，所以要把折射规律与凸透镜成像联系起来还比较困难。学生对于凸透镜的了解，凭其生活经验仅知道它叫放大镜，能把物体放大，而对其成像规律是知之甚少的。因此要上好这节课，前期的准备是非常重要的，还要运用由电子白板搭建的多媒体技术整合平台，来帮助学生理解、和处理实验数据，乃至归纳出结论。
素质目标
知识与
技能
1.知道物距、像距的概念。
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。
过程与
方法
1.
学会用控制变量法设计实验，会根据方案选择合适的器材，初步体会科学探究的方法。
2.培养学生收集和处理数据的能力，对探究结果进行交流、评价的能力。
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.通过汇报凸透镜成像的不同情况的过程，体验合作交流在探究中的重要性。
重点难点
1、教学重点：体验探究的过程，通过实验数据分析归纳，得出凸透镜成像规律
2、教学难点：在探究成像规律的过程中，像与物所在范围的确定
教学方法
（小组内外）小循环多反馈，自主探究；比较法、实验法、观察法、讨论法。
教学用具
教
具
多媒体（拍摄应用凸透镜的实例的图片和实验的图片，制作数据处理课件）等。
学
具
共准备12组，每组备：蜡烛、凸透镜（f=10cm）、光屏、光具座、火柴等
教学程序
教
学
内
容
学
生
活
动
资源安排、设计意图
一、创设情境导入新课
展现场景:太空授课中的水透镜缩小的像、滴在文字上的水滴把字放大和教室里的投影仪的镜头可以放大图片。引导分析都是凸透镜，所成的像一会变大，一会变小，那么凸透镜成像有什么规律呢？从而引出探究的课题。
观察思考
用生活中常见简单的物品来做实验，观察到不同现象，激发学生的兴趣和求知欲望。体现“从生活走向物理”的理念，让学生感知物理就在生活中。
二、新课教学
1.提出问题进行猜想
【提出问题】
凸透镜成像可能与什么因素有关呢？
【猜想】
生：可能凸透镜的位置不同，可能和焦距有关等。
利用图片引导学生，得到物距的概念：
物体到凸透镜的距离。
引导学生有根据地的进行猜想。
学生动手亲自体验凸透镜的神奇。
交流大家的观察结果，产生疑问。
通过学生自己动手，激发探究的激情。引导学生进一步思考，透过现象看本质，能对现象进行思考提出问题。
利用图片学习物距的概念，为下面的设计实验做好铺垫。
2.设计实验
根据猜想，凸透镜成像可能与物距和焦距有关。由一个量和几个量的关系引出探究的方法—控制变量法，进而提出问题，让学生思考实验思路。
问题：如果要探究凸透镜成像与物距的关系，该怎么做？
生：用焦距一定的凸透镜，改变物距，观察凸透镜成像情况；
追问：如果要探究凸透镜成像与焦距的关系呢？
生：控制物距不变，改变焦距，观察凸透镜成像情况。
在实验思路明晰的基础上先探究凸透镜成像与物距的关系。选择的实验器材有：
1．凸透镜：一只焦距为10cm的凸透镜。
2．发光物体：用蜡烛火焰做为发光物体。
3．光屏：引导学生观察光屏。
4．光具座：把蜡烛、凸透镜、光屏依次安装，并对准刻度线。
引导学生知道如何安装（发光物体、凸透镜和光屏三者中心在同一高度），以及为什么要这么安装。
说明如何找到最清晰的像的操作。
强调如何读物距和像距：先利用图片找到物距和像距。引导学生观察零刻度线的位置，知道这样设置的好处。
通过观察现象，引起惊奇并产生疑问：凸透镜成不同的像由什么决定？
有根据实验现象有依据地进行猜想。
引导学生分析实验思路
学生带着问题，设计实验，
在以往的光具座上，学生要记下刻度线，相减才能得到物距和像距，本实验重新打印刻度尺，将零刻度线标在标尺中央，即凸透镜的位置，使学生更直观的读出物距和像距，突破了学生实验中的难点。
培养学生合作能力、观察能力、交流合作精神。
课件示意
3.进行实验
探究实验：在光屏上找凸透镜成缩小、等大、放大的等多种情况的像。
让每组学生通过改变物距、由远及近，在光屏上找到缩小、放大、等大的像。比一比看谁做得又好又快，将最快的几组组同学把数据录入到电脑中。
边巡视时边发现问题，提醒实验要注意的问题。
1．操作要点：（1）烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度；
（2）找到最清晰的像的操作方法。
2．要读出u、v、h，记录在表格的1、2、3行。
3．请大家分工合作。
焦距f/cm物距u/cm像的性质像距v/cm实、虚大、小正、倒
学生进行实验操作，获取数据，老师巡视指导。并提醒实验完毕，吹灭蜡烛。
根据实验方案，选择合适的实验器材，认清每种器材的作用和用法。由学生一起分析实验改进的好处
认识器材的基础上学习实验操作要点。
学生实验，分工合作
并将数据输入电脑
培养学生——
学会收集数据、处理数据的能力
（应用动画来进行进一步的分析和总结，形象具体地看到随着物距变化，凸透镜成像性质改变的整个过程，学生得到动态体验，更加深理解。）
4.分析论证
得出结论
展示几组的观察记录数据及对应的像的性质。
特别注意强调实像的判断。
师生分析：先分析成像的条件。
（1）对数据进行观察并初步分析。
（2）再通过用Excel对数据排序转换，把物像的情况直观的显示出来。引导同学仔细观察和分析。
通过刚才大家的观察，发现了什么？
引导学生观察思考得到成缩小像的规律。
结论：1．u>2f，成倒立、缩小、实像
，f物距减小，像变大，像距增大。
2.
u=2f，成倒立、等大、实像，v=2f
3．
f，v>2f；
4.
u=f
不成像
5.
v学生汇报观察到的现象，分析成像的性质。
学生观察数据并进行分析，从中自己归纳得出结论
引导学生通过分析图形找到规律。并能顺利描述出自己的观点。
学生分析思考、交流
学生实验：研究u汇报观察结果。
从数据直接得到凸透镜成像规律是以往教学中的难点，
利用凸透镜的三条特殊光线分析成像
本节课设计了用Excel对数据排序转换，让学生更加直观的得到结论，突破了难点
课堂小结
巩固练习
师生共同观看Flash动画，将探究全过程进行逐一回顾；
播放连续变化的动态过程，
学生练习，学案展示，
教师运用展台展示、互动
回忆、回答
动态记忆
讨论、作答、交流
难点突破，学生记忆中实验，仅仅限于的几个特殊位置，通过此素材，可以提高学生的学习效率
板
书
设
计
§4-5科学探究：凸透镜成像（第二课时）
物距（u）
像距（v）
二、凸透镜成像规律
结论：1．u>2f，成倒立、缩小、实像
，f物距减小，像变大，像距增大。
2.
u=2f，成倒立、等大、实像，v=2f
3．
f，v>2f；
4.
u=f
不成像
5.
v教学反思