苏科版八年级物理上册4.3凸透镜成像的规律教案

《§4.3
凸透镜成像的规律》教学设计
【教学目标】
1．通过实验探究，学会用光具座、烛焰、凸透镜等器材探究凸透镜成像规律，了解凸透镜成像的规律。
2．尝试用“实验--分析--归纳”的科学探究方法去探究科学规律，能通过观察和实验收集凸透镜成像的有关数据和资料，并归纳出凸透镜成像的变化特点和规律。
3．通过实验探究和对实验数据的处理分析，培养学生交流合作、评价探究结果的初步能力。
4．通过设置情境，让学生经历探究过程，体验探究乐趣，产生成功喜悦。
【教学重点与难点】
经历凸透镜成像规律的探究全过程，掌握科学探究的方法，从实验中归纳出凸透镜成像规律。
【教学理念及预想】
探究凸透镜成像规律是本章的重点，是体现课程基本理念“从生活走向物理，从物理走向社会”的一个很好的范例。我认为，教学的策略，并不在于教师有没有讲清、讲透，而是看教师有没有引导学生参与教学过程，主动获取知识，乐于探究。所以教师应想方设法把课堂活动权交给学生，把发言权留给学生。基于此，教学中，一方面注意问题情境的创设，激发学生的学习兴趣，主动探究，使学生形成积极主动的学习态度；另一方面也注意科学研究方法的渗透，引导学生动口、动手、动脑，参与教学的过程，培养学生获取知识的能力，分析解决问题的能力、交流合作的能力。真正体现“学习者不应是信息的被动接受者，而应该是知识获取过程的主动参与者”这一教学理念。在小组合作中，让学生学会与人交流，与人合作，教师通过评价，激发学生学习兴趣。
通过给学生创设问题情景，让学生提出问题，教师进行简单的分析，点明本节课要研究的内容，让学生动手设计实验方案，动手做实验，让学生成为课堂的主人翁，突出学生的主体地位，在学生探究有困难时，教师及时点拨，以通过让学生亲自动手实验，营造民主、和谐、合作的探究氛围，给学生主动探索、自主学习和提高能力留有充足的空间，整节课让学生多动手，多操作，突出学生的主体地位。教师成为学生学习的合作者、引导者、参与者。通过使用多媒体技术，帮助学生掌握凸透镜成像规律，优化课堂教学，提高课堂教学效率和质量。
【教学准备】
凸透镜、光屏、蜡烛、火柴、光具座、放大镜、多媒体课件。
【教学形式】
采取小组合作探究与讨论交流相结合的教学形式。
【教学流程】
一、情境引入、引发猜想
1．课前实验，学生体验：让学生通过凸透镜观察自己的指纹和观察窗外的景物。引发他们的思索，为什么透过同一凸透镜却看到不同的情景？进而引入新课，使学生在一步步的疑问中得到知识与能力的提升。
(设计意图：使学生感受到凸透镜可以成像，并且可以成不同的像，从而引起学生的思考，激发学生的求知欲。)
2．教师课堂演示，引导学生带着问题观察思考：灯泡的灯丝所成的像的性质与什么因素有关？
让学生在老师创设的情景中进行自主探究，亲身感触到凸透镜成放大的像还是缩小的像与凸透镜到物体的距离有关，引发对凸透镜成像规律的猜想，此时引入物距和像距的概念。
（设计意图：使学生明确实验中要找到清晰的像，并引导学生通过观察完成猜想。为活动一铺垫，通过知识的迁移，使学生知道实验时用蜡烛火焰代替灯丝。）
通过以上两个活动，学生从中感悟到凸透镜成像是有规律的，物距影响到所成的像，由此完成猜想。
二、新知探究
活动一：在光屏上找到烛焰的像。
你能在光屏上找到烛焰的清晰完整的像吗？描述像的性质。
学生分组（2人一组）进行实验，组装实验器材并尝试找到清晰完整的像。教师巡视发现学生实验中存在的问题。
学生停止实验，教师将学生存在的问题集中解决。
预计会出现的问题：1.像位置不在光屏中央，2.像是模糊的，3.找不到像，……
教师通过展示学生的实验情况并讲解，使学生明确实验中的研究对象是烛焰，因此实验中烛焰、凸透镜和光屏三者中心在要同一高度。分析部分学生找不到像的原因，并介绍实像。
在学生思考的基础上，引导学生观察物、镜不动，光屏前后移动时，光屏上所成像会变模糊，通过观察学生感悟到物、镜一定时，清晰像的位置是一定的，为学生实验做好铺垫。因为学生很容易把烛焰模糊的光斑误认为是实像，而使实验无法正常进行，所以必要时教师这里需示范光屏上成清晰像的操作要领。为下面的探究扫清“找像”时的技术障碍。
（设计意图：使学生明确研究对象，掌握实验方法，培养学生的观察能力及养成积极思维、解决实际问题的能力。同时去除实验中可能影响学生探究的干扰因素，为活动二铺垫，让学生有更多的时间、更好的完成后面的探究实验。）
活动二：探究凸透镜成倒立缩小实像和倒立放大实像的规律。
保持凸透镜位置不变，改变蜡烛到凸透镜的距离，调整光屏位置，观察所成像的变化情况，根据观察到的成像性质（倒立缩小的实像和倒立放大的实像），记录此时的物距、像距。
此环节的设置主要是因为学生处于实验探究的初级阶段，对于表格的设计会有一定的差异，为了后面的教学能够顺利展开，此处直接在学案中给出实验记录表格。
在实验探究过程中，两个学生一组实验器材，让每个学生都有动手的机会。
引导学生通过观察实验现象，记录数据，分析得出凸透镜成倒立缩小的实像、倒立放大的实像及正立放大虚像的条件。
在实验总结归纳时，让其中几组阐述实验探究情况，其他小组作出评价，通过合作交流最终确定实验结论，在此过程中，可以让基础弱的同学说出实验现象，基础中等的学生公布测量的数据，同时将实验数据输入表格进行多组数据的处理，通过对表格中物距排序的处理，引导学生发现放大、缩小像的分界点及虚实像的分界点，最后教师进行适当点拨让基础好的学生总结规律，这样让不同层次学生都有了发言的机会，能让所有的学生进一步动起来，不仅体现了学生的主人翁地位，而且很好的贯彻了新课程以人为本，因材施教的理念，在不同层次所有学生的共同努力下突破教学难点。
（设计意图：经历探究过程，初步归纳结论，培养学生探究能力和分析归纳能力，为活动三做准备。）
活动三：给物体标纸上在坐找找像
结合活动进行思考：你认为在什么情况下可以得到倒立、等大的实像？
归纳出凸透镜成像的规律后，针对物体在两倍焦距处成什么像，可以引导学生进行猜想推理：物距大于2f成放大的像，小于2f成缩小的像，则2f处成等大的像。学生进行实验加以验证，这样安排可以使学生认识到实验探究不都是事实归纳，还需要在探究过程中不断思考、分析、预测和验证。
（设计意图：培养学生分析交流能力、动手能力，坐标纸上比数据更直观，更利于学生进行推理验证，同时也是对上面所归纳的凸透镜成像规律进行小结。）
活动四：探究光屏上得不到像的情况
在探究活动中，部分同学发现，烛焰离凸透镜较近时，无论怎样移动光屏都找不到像，你认为是为什么？
对于如何观察虚像，可以示范当物由远及近靠近凸透镜时，光屏无论怎样移动都不成像，这时把眼放在光屏这一侧，透过凸透镜观察烛焰，可观察到虚像，与放大镜观察物体相同。要求学生实验时将光屏置于像的位置，观察直接在光屏上能否看到像，确定像的性质。
（设计意图：培养学生实验评估交流能力，发现问题解决问题的能力，此环节的设计使得学生探究出的凸透镜成像规律更加完整，并且知道实验中为了找到像，需要改变观察角度。）
三、质疑提升
在“探究凸透镜成像规律”实验中，某两位同学采用了两个不一样的凸透镜进行实验，获得如下数据。
f1=10cm
f2=5cm
u/cm
15
15
v/cm
30
7.5
成像性质
倒立放大的实像
倒立缩小的实像
请同学们思考：为什么物距相同时，不同凸透镜所成像的性质不同？
（设计意图：为下节课做铺垫，同时再次说明本节课主要研究的是凸透镜成像性质与物距的关系。）
四、课堂小结、布置课后反思
通过这节课的学习，你有哪些收获，学习还有没有遇到哪些困难或疑惑的地方，请你课后写一写，与同学交流交流。
（设计意图：经历了所有的实验，引导学生进行实验评估，反思猜想的正确性，探究中有哪些感悟和体会，有哪些成功和失误，还有哪些问题没有解决，帮助学生树立评价意识，学会评估和反思。）
五、课后作业
能力培养