【2017秋教学案例二】《凸透镜成像规律》.docx

凸透镜成像规律教学案例何冬一、教学设想为体现新课程改革中培养学生“自主、合作、探究”的指导思想，我将凸透镜成像规律设计成学生通过实验以及数据分析得出规律的科学探究过程进行组织教学，基本流程为复习提问（有关凸透镜的基本知识）学生动手小实验并观察现象提出问题做出猜测动手实验进行数据分析总结规律并解决问题。二、教学目标1、知识和技能理解凸透镜的成像规律2、过程和方法能通过现象的观察中，初步获得提出问题和做出猜测与假设的能力。通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法。学习从自然现象中归纳科学规律的方法。3、情感、态度、价值观具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的科学道理，勇于探究日常用品中的科学原理。乐于参与观察、试验、制作等科学实践。三、教学重点理解凸透镜的成像规律四、教学难点根据猜测设计究凸透镜成像规律的实验、实验数据的分析、实像和虚像五、器材准备每人一个放大镜、二人一组的光具座以及蜡烛、老式照相机六、教学过程教学环节课件动作教师活动学生活动设计目的简述引言出示放大镜，问是哪一种透镜拿起放大镜，答：凸透镜复习出示图片一（见附件）上节课我们已经学习了有关凸透镜的一些初步知识，根据图片你能说出来吗？答：光心、主光轴、两个焦点回忆有关透镜知识深化出示图片二（见附件）我们把焦点到透镜光心的距离称为：焦距（用f表示）并提出两倍焦距的位置（2F）请同学在图上注明；听讲、在学案上用文字注明为后面的实验数据分析作铺垫激疑出示文字：1、凸透镜能成像吗？2、成怎样的像？通过实验我们知道了平面镜能够成等大、正立的像，那么凸透镜呢？（教师手举放大镜示意）学生手拿放大镜观察书本上的字，答：能成像答：正立的答：放大的1、凸透镜能成像2、凸透镜可以成：放大正立像凸透镜所成的像都是正立的、放大的吗？思考，引起学生思维冲突释疑出示老式相机（座机）：请一位同学坐在相机前面，其他同学从后面看看，将你看到的说出来。介绍：照相机的镜头相当于一个凸透镜，我们可以通过相机后面的毛玻璃看到所成像。你能从手上的透镜中看到缩小、倒立的像吗？（教师用手上的放大镜作暗示）学生非常新奇，踊跃上台，观察，答：看到的某某是倒的答：某某缩小了学生用放大镜看远处的同学，发现变小了答：能归纳：凸透镜还能成倒立的、缩小的像运用直观教具，激发学生的好奇心和兴趣再激疑出示文字：倒立缩小像凸透镜成像有什么规律？同样是凸透镜，成的像有时倒立，有时正立，有时放大、有时缩小，跟什么因素有关呢？ 请同学们猜猜看学生讨论猜测出示：凸透镜成像的不同可能跟物体到透镜的距离大小有关帮助引导由于课内时间有限，我们只研究第二个猜测。回答：1、可能跟凸透镜的焦距有关2、可能跟物体到透镜的距离大小有关实验探究出示光具座的图片和文字介绍，引导：要研究这个问题，最好动手实验。如何研究像与介绍实验仪器：凸透镜：f=10cm，光具座（重点：光具座上的刻度、光屏以及暗示学生光具座上的物体、透镜、光屏都是可以移动的）、蜡烛，学生同时观察桌上的光具座实物并动手研究联系老式照相机的毛玻璃，目的引导学生要用光屏接收所成的像出示实验要求：缩小组：在光屏上成缩小得像放大组：在光屏上成放大的像倒立组：在光屏上成倒立的像正立组：在光屏上成正立的像全班分成四大组，每组分两人小组，每小组一套器材，为了观察方便，物体仍然选用燃着的蜡烛。不管用什么方法，只要将像成在光屏中心，每大组完成一个小任务，看看那一组最快最好。学生听要求分解实验减低实验难度不要求设计实验方案，培养学生的自主、小组合作探究能力巡视、发现问题：有的组得不到像，或在光屏的边缘，怎么办? 怎样的像才是清晰的像。提示：我们把物体到透镜中心的距离叫做物距(u)，把象到透镜中心的距离叫做象距（v）学生分组活动，点蜡烛、移透镜，观察学生回答：把凸透镜中心，光屏中心，蜡烛调在同一高度。解决实验过程中出现的实际问题，帮助学生更好地完成实验问题：你组同学是否得到了蜡烛的像? 成功的小组请看一下此时的物距并记录数据。顺便记录一下像距。指导读数，让数据比较正确的小组将数据上黑板填写实验成功的学生开始读出物距和象距，将数据记录在学案的表格中，前三组同学5分钟内很快都完成了实验并得到了数据，将分割的实验数据进行整合方便学生分析观察正立组的同学并询问情况请前三组的同学也来试一试第四组的任务，正立组同学始终无法在光屏上得到正立的像，其他三组同样无法在光屏上得到正立的像不可能完成的任务看来，我们无法在光屏上得到正立的像，把光屏拿掉，通过透镜看，同学们能不能得到呢？看到的同学请记录此时物距（不要求记录象距）学生拿掉光屏，开始调整透镜和蜡烛，透过透镜学生看到一个放大的正立像在蜡烛的同侧。记录数据出示文字：能光屏接收的像称为实像，不能用光屏接收的像称为虚像我们把这种能光屏接收的像称为实像，把不能用光屏接收的像称为虚像，正立的像无法用光屏接收，这是什么像？其实老师在这里安排了一个不可能完成的任务给正立组。刚才我们前三组同学都在光屏上找了的规定的像，这些都是什么像？学生领悟，思考并回答轻松理解实像和虚像的概念。体会老师设计正立组的目的数据分析出示文字：凸透镜成像与物距大小有什么关系呢？刚才同学们的实验得到了许多有用的数据，我们能从这些数据中得出凸透镜成像与物距大小究竟有什么关系呢？请同学们前后四人小组讨论，一人负责记录同学们的讨论结果，一人负责发言， （教师根据学生的讨论结果进行评价，表扬）学生根据黑板上的数据开始讨论，部分学生：倒立时物距大，正立时物距小，缩小时物距大，放大时物距小讨论、交流分析数据的能力同样是探究式学习中非常重要的一环规律得出出示修改的文字：A、B分别改为“物距u与焦距f大小比较”，“物距u与2倍焦距2f大小比较（用、=、=、表示），”学生改动文字，继续深入讨论分析，学生回答。（学生的回答逐渐到位）帮助学生快速的将分析的焦点集中在像的特征跟物距与f、2f的比较关系上，结合实像和虚像分析，进行规律的整根据学生的汇报随机出示规律：（1）凸透镜所成像的放大缩小、倒立正立与物体到透镜的距离（物距）有（无）关，（2）当fu2f时，成倒立、放大的像（实像）（3）当u2f时成倒立、缩小的像（实像）（4）当u2f、2fuf、u2f、2fuf、uf三种情况像的变化完全根据数据整合后的分析得到，降低了学生实验的难度，缩短了学生实验时间。从而使学生后续的讨论、分析数据时间得到了保证。（3）第三组实验：根据规律进行应用：让学生猜测u=2f时像的情况并用实验验证自己的猜想。2、尽可能地做好铺垫，如复习引入时的一倍焦距处、两倍焦距处，目的是便于引导学生在后面数据分析中能将物距与这两个特殊点位置的比较考虑进去；运用了老式照相机作为观察缩小、倒立像的重要器材，