物理人教版八年级上册光影之谜——照相机

教学基本信息课题5.5 光影之谜照相机学科物理学段：年级八年级相关领域教材书名：物理八年级上册 出版社：人民教育出版社 出版日期： 2012年 10月实施教学设计参与人员姓名单位联系方式设计者郭东辉北京市第十五中施者指导者指导者课件制作者其他参与者指导思想与理论依据本节课依据新课标所提出的“从生活走向物理量，从物理走向社会”理念，通过让学生学习照相机的相关内容，体会物理贴近学生生活，激发并保持学生学习物理的兴趣。同时，为学生展示照相机的发展史，让学生关注科技发展给社会带来的影响。采用自制模型，小组探究等多种教学方式，培养学生的实践能力和探究意识。为了在教学过程中贯彻三维目标，并让学生学会用物理知识来解决问题，本节课要创设真实的情境，让学生在自我实践的体验中和教师的引导下，循序渐进，通过与他人的合作、交流和讨论得出结论，增强了学生从实践中联系理论的意识。教学背景分析1. 教学内容本节选自人教版八年级物理上册第五章透镜第二节生活中的透镜一节，从中提取了照相机作为单独的一节放置在学生完成本章学习之后。旨在让学生在学习完全部透镜知识之后，能运用所学知识对照相机的成像和改变像的大小的原理进行解释，并了解照相机的主要组成部分的作用和使用方法，如调焦环、光圈和快门。了解一些追求艺术效果的摄影作品是如何达成的。2. 学生情况在学习本节之前，学生已经学写了有关光的知识，对于光的直线传播、反射、折射，以及本章的透镜的相关内容已经有了比较清晰的认识。照相机对于学生而言是比较常见的拍摄工具，他们经常使用，也观察过照相机拍摄和调焦时的情境。初二学生正处在由具体运算阶段向形式运算阶段过渡的时期，此时仍然需要以感性认识为依托，通过比较和推理发展学生的抽象思维。在教学过程中，通过让学生观察图片和实际操作去感受照相机的一些功能。学生学习本节课容易出现的误区是：认为照相机一定是利用凸透镜成像原理设计，忽略了也可以基于小孔成像的原理去设计照相机；难点在于让学生将所学知识联系实际去解释调焦的原理。3. 教学方式为了让学生在实践中学习科学知识，激发学生的想象力和创造力，为学生创设独立思考和实践的机会，同时增加学生体验、合作、探究的学习活动的机会，本节课采用了如下几种教学方法：（1）提问法 以问题为线索吸引学生注意力，调动学生的积极性，引导学生思考照相机成像所利用的原理，改变像的大小的原理。（2）物理实验法让学生通过观察实验现象直接感受所要认识的事物，体会照相机成像，调焦的过程。（3）讨论法引导学生就“影响小孔成像的像清晰度的因素有哪些”“利用凸透镜成像规律设计照相机去拍摄图片，和针孔照相机拍摄的图片进行比较，二者的亮度谁大谁小，为什么？”等问题进行共同讨论，调动学生的积极性和主动性。4. 教学手段教学课件，板书，实验。5. 技术准备投影仪，黑板，多媒体电脑；实验器材：凸透镜（直径5cm，焦距10cm），橡皮膜，圆筒（一大一小、一个有小孔的），宣纸， 橡皮筋。 教学目标(内容框架)1. 教学目标（1）知识与技能 了解小孔成像和凸透镜成像规律在照相机中的应用； 了解照相机成像范围和曝光的调节；会用组装的简易照相机探究照相机的成像及改变像的大小原理。（2）过程与方法经历组装简易模型照相机的过程，了解照相机的构造，观察并发现照相机改变像的大小的方法；通过学习照相机的相关知识，培养运用所学知识分析、解决实际问题的能力。（3）情感态度与价值观通过组装简易模型照相机，感受成功的喜悦，提升学习物理的兴趣；培养学生乐于探究日常用品中物理学原理的好奇心和关注科学技术对人类生活的影响的意识。2. 教学重难点（1）教学重点照相机利用的凸透镜成像规律；照相机改变像的大小的原理。（2）教学难点研究照相机改变像的大小的方法。教学流程示意(可选项)教学过程(表格描述)教学阶段教师活动学生活动设置意图技术应用时间安排创设情境【展示图片1】展示照相机拍摄的长曝光摄影和微距作品。【引导学生思考】这些图片是如何拍摄出来的？【学生观察图片1】观察照相机所拍摄的长曝光摄影和微距作品。【学生思考】这些图片是如何拍摄出来的。激发学生兴趣，引起学生对于摄影工具和方法的关注。演示文稿PPT2min提出问题【展示图片2】展示两张远近，明暗不同的照片。【提问】这两张照片有什么不同？【学生观察图片2】观察这两张照片。【预设回答】两张图片的大小不同；亮度不同；拍摄的范围不同。通过提问和图片展示，引导学生发现本节课的三个教学内容：成像原理、改变像的大小的原理、成像范围和亮度的调节。演示文稿PPT3min分析问题和解决问题1：成像原理1.成像原理【提问】照相机成的是什么像？是正立的？还是倒立的？是放大的？还是缩小的？是虚像？还是实像？【提问】物体在什么条件下通过凸透镜成这样的像？【提问】还可以利用什么成像原理来成这样的像？物距和像距满足怎样的关系才可以呈现缩小的实像？安排【学生实验1】让学生根据小孔成像的光路，利用实验仪器组装针孔照相机，观察所成的像，并强调注意事项：小孔正对F灯；调节圆筒和F灯之间的距离直至白纸上呈现倒立、缩小、实像。【介绍学史】讲述记录小孔成像的古文。“景。光之人，煦若射，下者之人也高；高者之人也下。足蔽下光，故成景于上；首蔽上光，故成景于下。在远近有端，与于光，故景库内也。”墨子墨经【展示图片3】展示利用小孔成像原理制作的针孔照相机。安排【学生实验2】让学生利用直径大的圆筒（带有光屏）、直径小的圆筒（带有凸透镜）组装一个照相机，观察所成的像，并强调注意事项：凸透镜正对F灯；不改变凸透镜和F灯之间的距离，然后移动大圆筒直至白纸上呈现清晰的倒立缩小的像。介绍简易照相机各部分和实际照相机各部分的对应关系。【展示图片4】展示针孔照相机和凸透镜照相机拍摄的图片。【提问】这两张图片有什么不同？【分析原因】利用小孔成像和凸透镜成像的光路图为学生分析所成的像亮度不同的原因：通过小孔的进光量少，通过凸透镜的进光量多。1. 成像原理【预设回答】成倒立、缩小的实像。【预设回答】物距大于二倍焦距；像距在二倍焦距到一倍焦距之间。【预设回答】小孔成像；物距大于像距。【学生实验1】利用带小孔的圆筒、橡皮筋、白纸组装一个照相机，并观察所成的像。【了解学史】了解古代对于小孔成像的记录。“景。光之人，煦若射，下者之人也高；高者之人也下。足蔽下光，故成景于上；首蔽上光，故成景于下。在远近有端，与于光，故景库内也。”墨子墨经【学生观察图片3】观察针孔照相机的图片。【学生实验2】学生组装凸透镜照相机，并观察所成的像。【学生观察图片4】观察针孔照相机和凸透镜照相机拍摄的图片。【预设回答】亮度不同。【学生思考原因】学生思考利用两种成像原理制作的照相机成像亮度不同的原因。让学生复习所学知识，并结合实际发现照相机的成像特点。让学生利用所学习的知识发现利用凸透镜原理制作的照相机成像时对物距和像距的要求，以及小孔成像也可呈符合要求的像。通过组装针孔照相机，观察所成的像，体会将物理规律应用于实际。通过对古文的阅读和翻译，了解我国古代对自然现象的研究。观察针孔照相机的图片，体会物理规律应用于生活。通过组装凸透镜照相机，观察所成的像，了解所组装的简易照相机的结构，体会将物理规律应用于实际。比较针孔照相机和凸透镜照相机成像亮度的不同，学会通过光路图分析凸透镜照相机的优势。演示文稿PPT，F灯，小孔成像演示仪，简易凸透镜照相机。10min分析问题和解决问题2：改变图像大小的原理2.改变图像大小的原理【展示图片5】展示运动员跑步集体照片和特写照片。【提问】如何使所拍的像变大？谁到谁的距离是物距？谁到谁的距离是像距？减小物距如何操作？增大像距如何操作？安排【学生实验3】让学生调节照相机使得光屏上呈现一个更大的像，具体步骤：让凸透镜离物体更近；调节光屏到凸透镜的距离直至光屏上呈现清晰的倒立的、缩小的实像。【提问】如何使所拍的像变小？增大物距如何操作？增大像距如何操作？ 安排【学生实验4】让学生调节照相机使得光屏上呈现一个较小的像，具体步骤：让凸透镜离物体更远；调节光屏到凸透镜的距离直至光屏上呈现清晰的倒立的、缩小的实像。【视频演示1】介绍照相机调焦环的作用；演示转动调焦环转动时，镜头的伸缩和图像被放大的过程。2. 改变图像大小的原理【学生观察图片5】观察运动员跑步集体照片和特写照片。【预设回答】减小物距，增大像距。物体到凸透镜的距离；光屏到凸透镜的距离。物体靠近凸透镜；光屏远离凸透镜。【学生实验3】学生调节照相机使得光屏上呈现一个更大的像。【预设回答】增大物距，减小像距。物体远离凸透镜；光屏靠近凸透镜。【学生实验3】学生调节照相机使得光屏上呈现一个较小的像。观看【视频演示1】了解调焦环的作用；观察转动调焦环时，镜头的伸缩和图像被放大的过程。说明照相机放大和缩小图像的必要性。结合所学习的知识分析放大图像的原理，并说明实际中的操作过程。通过实验体会照相机放大图像的过程。结合所学习的知识分析缩小图像的原理，并说明实际中的操作过程。通过实验体会照相机缩小图像的过程。通过视频了解照相机是通过转动调焦环，移动镜头，进而同时改变物距和像距来实现放大和缩小图像的。演示文稿PPT，F灯，简易凸透镜照相机。15min分析问题和解决问题3；拍摄范围和亮度的调节3. 拍摄范围和亮度的调节（1）拍摄范围的调节【展示图片6】展示放大后和放大前的两张图片，引导学生思考两张图片的拍摄范围不同。（2）亮度的调节【展示图片7】观察四张明暗程度不同的图片，让学生按照从拍摄时间从早到晚为四张图片进行排序。【引入概念】介绍曝光的概念以及影响曝光量的两个因素：进光量和曝光时间。【介绍结构】介绍光圈的作用，衡量光圈大小的数值，光圈大小和进光量的关系。介绍快门的作用，衡量快门大小的数值，快门快慢和曝光时间的关系。介绍照相机的AV（光圈优先）模式和TV（快门优先）模式，并了解如何合理地使用这两个模式。【视频演示2】展示延时摄影和高速摄影的作品。【展示图片8】展示长曝光摄影的图片。【展示图片9】展示针孔照相机拍摄的图片。3. 拍摄范围和亮度的调节（1）拍摄范围的调节【学生观察图片6】学生观察放大前后的两张图片，发现拍摄的范围不同。（2）亮度的调节【学生观察图片7】学生观察四张明暗程度不同的图片，并按照拍摄时间从早到晚的顺序为四张图片进行排序。【了解概念】了解曝光的概念以及影响曝光量的两个因素：进光量和曝光时间。【了解结构】了解光圈和快门的作用，以及二者和进光量、曝光时间的关系。了解照相机的AV和TV模式，并了解如何更合理地使用这两种模式。观看【视频演示2】观看延时摄影和高速摄影的作品。【学生观看图片8】观看长曝光摄影的图片。【学生观看图片9】观看针孔照相机拍摄的图片。通过比较放大前后的图片，使学生认识到放大或缩小图片可能会引起拍摄范围的变化。拍摄四张改变曝光量，呈现不同的明暗效果的图片，以此激发学生的兴趣。更深入地了解照相机调节亮度的方式。了解如何通过调节快门时间来拍摄具有艺术效果的作品，激发学生的学习兴趣。使学生认识到针孔照相机也可以拍摄出具有艺术效果的图片，让学生感到艺术源于生活，但高于生活。演示文稿PPT10min总结和扩展总结本节课的三个主要的教学内容：照相机的成像原理；改变图像大小的原理；拍摄范围和亮度的调节。总结本节课的教学内容。通过总结，复习本节课所学习的内容演示文稿PPT5min学习效果评价设计评价方式试题学探诊，学生课后自我评价，教师课堂效果评价。评价量规课题名称： 科目： 评价者姓名：本评价共分为两大部分：学生评价部分及听课教师评价部分。本节课体现素质教育要求，把学生评价的侧重点放在学生的学习活动上，围绕学生主动学习来评价；使评价具有客观性和可操作性，便于掌握和应用。教师评价部分则是让听课教师也能对我的课堂教学作出评价提出建议。学生评价部分：课堂学习成果评价表+学生学习感受评价表。教师评价部分：教师课堂教学评价量表附表一：课堂学习成果评价量表评价项目评 价 标 准等级自评小组评教师评优秀良好一般较差知识与技能了解小孔成像和凸透镜成像规律在照相机中的应用；3210了解照相机成像范围和曝光的调节；3210会用组装的简易照相机探究照相机的成像及改变像的大小原理。3210过程与方法经历组装简易模型照相机的过程，了解照相机的构造，观察并发现照相机改变像的大小的方法；3210通过学习照相机的相关知识，培养运用所学知识分析、解决实际问题的能力。3210情感、态度与价值观通过组装简易模型照相机，感受成功的喜悦，提升学习物理的兴趣；3210培养学生乐于探究日常用品中物理学原理的好奇心和关注科学技术对人类生活的影响的意识。3210附表二：学生学习感受评价表表二：学生学习感受评价表学生姓名所在班级课题内容评价指标评价分值学生反思具体内容评价得分上完本次课，你有什么感受？根据学生反思深度给分，共7分这节课你最大的收获是什么？根据学生反思深度给分，共5分这节课你觉得自己还可以做那些改进？在小组合作方面，共2分在课堂参与方面，共2分在练习方面，共2分其他方面补充说明，共2分附表五：教师课堂教学评价量表姓 名学 校授课班级学 科时 间评课人等级课 题A指标B指标C评价指标优良中差教学设计教学目标1符合学科课程标准和教材的要求及学生实际。2明确、合理、具体、可操作性强。9-1086-73-5教学内容1知识结构合理，突出重点、兴趣点，难易适度。2融入学生经验之中，联系学生生活和社会实际，适时适量拓展。3正确把握学科的知识、思想和方法，注