《凸透镜成像的规律》教学设计方案

《凸透镜成像的规律》教学设计方案单位：吉首市二中执教：周贤芳题目《凸透镜成像的规律》授课时间45分钟所属学科物理适用年级八年级教学内容分析（结合课程标准说明本节课学习的内容）：本课内容是人教版义务教育教科书八年级上册97页到99页的内容。本节内容是在学习了《透镜》和《生活中的透镜》之后的一堂实验探究课。课程标准要求：“探究并知道凸透镜成像的规律。”学生通过自主探究的过程，不仅了解了凸透镜的成像规律，而且也初步了解实验探究方法。在探究过程中，教师引导学生对凸透镜的成像规律进行猜想，初步设计方案，组织学生用实验探究的方法，得出凸透镜成像的规律。由此可见这是一节培养学生观察能力、动手能力和交流合作能力的好课例。教材中对于实验探究是这样安排的：先给出或测出凸透镜的焦距，再让学生观察u2f、2fuf、uf凸透镜的成像特点,把观察结果记录表格中,分析得出结论，也就是直接给出成放大缩小、虚实像的分界点。对于部分学生来说，就会对探究时为什么选取一倍焦距和二倍焦距做为分界点产生疑问，有的学生会进一步提出当物距等于一倍焦距或二倍焦距时会成什么像呢？针对学生实际情况我是这样处理教材的：先不交待透镜的焦距，让学生动手实验观察一组不同性质的像，同时记录物距和相距。再把使用同焦距透镜得到的几组数据进行分析，得到成虚实像的分界点、成放大缩小像的分界点。这样做可以使学生感到探究更加完善，且通过探究得到的规律更真实更可信。学习者特征分析（结合实际情况，从学生的学习习惯、心理特征、知识结构等方面进行描述）：1.学生已有知识基础和生活经验分析：初中二年级的学生对于凸透镜不太了解，对凸透镜的成像规律知道的就更少。第二节“生活中的透镜”，介绍了照相机、投影仪、放大镜三种光学仪器，通过这些光学仪器的成像实例使学生建立凸透镜成像概念，同时通过前面的教学使学生明确了什么是凸透镜所成的像、凸透镜所成的像有什么特点、什么是物距、什么是像距等物理概念，这就为本节的教学做好了知识上的储备。2.学生已有的学习能力分析：通过前面的小孔成像实验和平面镜成像实验，学生已经能区分实像和虚像，同时也具备了利用刻度尺读取数据的能力。学生对于蜡烛的使用非常熟练，从技能上为这节课的学习做好了充分的准备。3.学生的身心特点分析：学生已具备了一定的观察、实验和分析归纳能力，对探索凸透镜成像规律有着强烈的好奇心和求知欲，实验是激发学生兴趣的最好方法，通过实验，让学生充分发挥自己的潜能，去探究、交流和思考，完成对凸透镜成像规律的认识。教学目标分析（结合课程标准说明本节课学习完成后所要达到的具体目标）：1．知识与技能方面的目标是：（1）知道实像和虚像的概念。（2）知道物距与像距地意义。（3）了解凸透镜成像规律。2．过程与方法方面的目标是：（1）通过探究凸透镜成像规律的过程，体验科学探究的主要过程与方法。（2）学习从物理现象中归纳科学规律的方法。3．情感、态度、价值观方面的目标是：（1）乐于参与观察、实验、制作等科学实践。（2）通过探究活动，激发学生的学习兴趣，培养学生对科学的求知欲。4．重点和难点本节重点放在探究凸透镜成像规律上。因为这是学生在物理课上经历的第二次探究实验，学生对于科学探究的全过程缺乏经验，因而把它作为重点。把难点放在科学探究中实验数据的处理和分析上，对于实验探究学生处于起步阶段，记录数据后，分析这些数据归纳得到结论，是学生比较陌生的，因而此处确定为难点。教学过程（按照教学步骤和相应的活动序列进行描述，要注意说明各教学活动中所需的具体资源及环境）：【教学设计】教学环节探究过程教师活动学生活动设计意图一.引入新课1.课件出示生活中三种透镜（照相机、投影仪、放大镜）的应用课件；2.课件出示三种生活中凸透镜的应用的结论。提问：凸透镜为什么能成不同的像呢？引入新课：凸透镜成像规律（板书）观看课件，回答问题。生1：照相机的凸透镜能成（缩小的）（倒立的）（实）像；生2：投影仪的凸透镜能成（放大的）（倒立的）（实）像；生3：放大镜的凸透镜能成（放大的）（正立的）（虚）像。学生思考，小组讨论，回答问题讨论结果：凸透镜能成不同的像。。1.本环节教学采取抛锚式教学策略，首先以学生熟悉的生活情境——生活中的三种透镜的成像情况为入手，以凸透镜所成的像的大小、正倒和虚实跟物体离凸透镜的距离有什么关系呢？作为本节教学的“锚”，以引导学生展开学习。二.进行新1.提出问题分析三种透镜（照相机、投影仪、放大镜）的物距，引出问题：凸透镜所成的像的大小、正倒和虚实跟物体离凸透镜的距离有什么关系呢？教学理论认为：问题是思维的动因，是探究的起点，人们只有发现和提出问题，才能积极思考和寻求解决方法。2.猜想假设鼓励学生根据生活中的切身实际大胆进行猜想，说出猜想的依据。可能的猜想：讨论并提出猜想假设：1、当物体在较远处时，可能成缩小、倒立的实像；2、当物体在较近处时，可能成放大、倒立的实像；3、当物体在近处时，可能成放大的、正立的实像；能够对生活中出现的现象提出与物理有关的问题；培养学生的大胆参与意识。课进行新课3.设计实验过渡：为了检验我们的猜想是否正确，我们需要用实验加以证明。当然，在进行实验之前，我们还得制定出计划与设计好实验方案，现在就让我们共同为将要做的实验先“制定计划与设计实验”吧！教师：为了验证我们的猜想，同学们思考一下，你认为需要准备哪些实验器材呢？教师：先要准备好光具座、凸透镜、点燃的蜡烛作物体、承接像的白色光屏。（简要介绍四种器材的作用及用法。）教师：有了四种实验器材，为了证明3个猜想的正确性，我们怎样来制定出一个可行方案呢？教师：不同的凸透镜焦距各不相同，我们就用焦距f作为参照的距离。具体方案请看课件：先把物体放在较远处，如物距u＞2f；然后移动物体，使物距u在2f和f之间，即2f＞u＞f；最后使物距u＜f。试试看，这样能否找到凸透镜成像规律？教师提出三个问题让学生思考：（1）怎样在光屏上成清晰的像？（2）怎样观察虚像？（3）如何测物距和像距？学生：凸透镜、物体、光屏、光具座。（学生也许回答不全）学生：我们可以把物体先放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，观察成像的情况。培养学生设计实验方案，选择实验器材的能力，有利于发挥学生的实验创新，培养学生的创新精神和创新能力。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，让学生有更多的时间完成探究实验。进行新课教师：请同学们齐读一下这个具体方案。读后你懂“物距”的意思吗？让我们先来看看课件中的准备知识：物距（u）：物体到凸透镜中心的距离；像距（v）：像到凸透镜中心的距离。出示“物体、凸透镜、光屏上的像”在光具座上的具体位置，让学生计算物距和像距分别为多少cm？过渡：实验方案制定好了，接下来该进入什么环节呢？学生：接下来该进入“进行实验与收集证据”环节了。为学生提供活动支架，有利于设计活动顺利进行。4.进行试验我们按方案中的具体步骤进入今天的实验吧：推荐的实验记录表格：物距与焦距的关系物距u/cm像的性质像距v/cm虚实大小正倒U2fU=2ffu2fU=f小组合作分工进行探究观察实验现象，记录实验数据。并进行多次试验。培养学生动手能力；培养学生合作，探究意识。。Uf……教师巡视指导，学生实验探究，强调分工合作，相互交流。重点指导能力较弱的小组。体现教师对学生的人文关怀。5..分析论证、1．小组展示实验并在课堂上交流探究结果。此环节由学生自己总结，教师做适当引导，然后师生共同整理探究结果：2.教师用动画课件模拟实验，引导学生分析凸透镜成像规律（1）像的虚实：(一焦分虚实)凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？有没有正立的实像？有没有倒立的虚像？（2）像的大小：（二焦分大小）凸透镜在什么条件下成缩小的实像？在什么条件下成放大的实像？有没有缩小的虚像？（3）像的正倒：（虚像同侧正，实像异侧倒）凸透镜在什么条件下成正立的像？在什么条件下成倒立的像？学生自己总结实验结论，一方面学生总结可以不受限制，可能会提出与结论不一致的问题；另一方面学生在互相质疑中能引起学生的兴趣，加深对问题的理解，培养学生归纳问题的能力。经历“凸透镜成像规律”的探究，学习对实验过程中信息的记录。让学生体会成功感，树立自信心。培养学生动手动脑能力和科学探究的态度。培养学生逻辑思维能力和语言表达能力，体现学生的主体地位。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。、6.交流、7.评估（4）当物体靠近凸透镜的焦点时，像的大小和像距的大小有什么变化？当物体远离凸透镜的焦点时呢？（物近像远像大，物远像近像小）引导学生归纳自己探究方案及进行情况。通过巡回指导，搜集不同组的不同实验方案。通过提问形式，使用实物投影设备展示学生探究方案，让学生表述自己的不同的看法。各组之间交流在实验中遇到的困难，解决的方法，提供自己的成功经验，找出实验的不足，派代表上台展示实验方案。培养学生良好的科学探究态度。培养学生的逻辑思维能力和语言表达能力，体现学生的主体地位。课件展示练习，当堂测评。1、将下题填上“大”或“小”。当物体在凸透镜2f以外时，物体较（），像较（）。当像在凸透镜2f以外时，物体较（），像较（）。2、将下题填上“虚”或“实”。物体在凸透镜1f以内时，总能得到正立的（）像，而且（）像总是在物体学生思考，解答问题。1.2.3.为学生抢答提。4.5.为学生选答题。巩固知识，培养学生应用知识分析问题解决问题的能力。三，巩固应用当堂测评的后面；若在1f以外时，总能得到倒立（）像。3、将下题填上“正”或“倒”。物体在凸透镜1f以外时，总能得到（）立的实像；若在1f以内时，得到的总是（）立的虚像，而且虚像和物体总是凸透镜的同侧。4、用凸透镜正对着太阳，发现在凸透镜的另一侧10cm处的光屏上得到一个亮点，那么将点燃的蜡烛放在位于凸透镜前15cm处时，光屏上得到的像是（）A、正立放大的像B、正立缩小的像C、倒立缩小的像D、倒立放大的像5.（1）如图所示，把点燃的蜡烛放在___处，光屏上出现缩小的像，把点燃的蜡烛放在_____处，光屏上出现放大的像；放在_____处时，光屏上不会成像。（2）在物距不断减小的过程中，像距不断_____，像的大小不断______；当物距小于_____时，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上得到烛焰的像。培养学生的语言表达能力和小组合作意识。四.总结、作业拓展提高1．凸透镜成像的规律是什么？2．你得到这个规律用的是什么方法？3.照相机，投影仪，放大镜的工作原理分别是什么？作业：“动手动脑学物理”2.3.4.5.学生自评，发现不足。培养学生应用知识，解决实际问题能力。教学资源（说明在教学中资源应用的思路、制作或搜集方法）：1.学习材料：教材、凸透镜成像的实验器材。2.信息化资源：多媒体教学课件，多媒体教学课件主要应用POWERPOINT制作而成，简单实用，操作方便，演示实验的动画来自网络搜集，用来帮助学生理解重点和难点问题，使得学生探究出的凸透镜成像规律更加完整。3.学习过程中形成性资源：通过实物展示台，展示学生的学习结果，师生共同构建成学习过程中形成性资源。ADBCF2fF光屏