凸透镜成像规律教学设计.doc

凸透镜成像的规律整体设计说明本课将重点放在培养学生的探究能力上，科学探究贯穿于教学的各个环节。首先，引导学生从观察中发现问题，对问题的成因提出猜想，在明确了探究的目的和已知条件后，学生经合作交流设计出实验的方案，在进行实验之后，对实验数据进行分析，从而归纳出凸透镜成像的规律。学生经历了完整的探究过程并会了物理规律之后，进一步设置应用性练习和作业，对获得的知识加以巩固，整节课在探究过程中进行，很好地培养了学生的探究能力，交流与合作等能力。教材分析本节内容是本章的核心，它是学生在学习“生活中的透镜”，对生活中常用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，带着问题，用探究的方法研究本节的内容。本节的主要内容，就是让学生通过科学探究的活动，找出凸透镜成像的规律，使学生在全过程中自主探究，体验科学探究的全过程，从而激发学生探究成像规律的兴趣，使学生能够体验科学探究的过程与方法。教法建议本节课第一个重点在于培养学生猜想能力与设计实验的能力，学生猜想时一般不懂怎样去猜想，有时猜想与提出的问题毫无关联，所以我们关键应该引导学生怎样去猜想，在教学中创设合理猜想情景，并且引导学生知道猜想要有猜想的理由，不能胡乱猜想。设计实验是探究的一个重要环节，所以我们要引导学生进行设计实验，让学生明白实验研究什么和怎样去研究，实验时应该观察什么、测量什么、记录什么？第二个重点放在培养学生对实验数据的分析和论证的能力方面，教师引导学生分析表格数据进行简单的比较，分析它们的相同点与不同点，让学生进行简单的因果推理，让学生以书面或口头表述自己的观点，最后教师归纳总结，这样让学生经历从物理现象和实验归纳科学规律的过程，培养了学生的处理信息的能力、分析概括的能力，从而提高了学生的科学素养。学情分析探究凸透镜成像的规律之前，已先用一节课单独介绍生活中的凸透镜，使学生对生活中常用的凸透镜及其成像的情况在头脑中获得初步的、生动具体的感性认识。例如，照相机都是成缩小、倒立的实像，投影仪成放大、倒立的实像，放大镜通常成放大、正立的虚像，等等。教材在“动手动脑学物理”栏目安排了相关问题，让学生感受不同的成像情况。这样做的目的，是让学生以此为基础，提出与凸透镜成像相关的问题，并能对凸透镜的成像规律作一些初步的猜想。学法引导引导启发和学生实验探究，然后小组同学之间相互讨论交流，归纳总结。三维目标1知识与技能知道凸透镜成像的规律。2过程和方法（1）培养初步的观察能力和提出问题的能力。（2）学习从实验中归纳简单的科学规律，培养初步的分析概括能力，创新能力。3情感、态度与价值观具有对科学的求知欲，养成实事求是、尊重自然规律的科学态度、乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。重点难点重点：通过实验，探究凸透镜成像的规律。难点：会使用相关的实验器材，能通过观察和实验收集凸透镜成像规律的有关数据和资料；培养学生观察实验的能力和根据实验现象发现物理规律的能力。课时安排1课时教学过程一、新课引入（约3分钟）师：同学们，上一节课我们观察了照相机、投影仪、放大镜所成的像，这些光学仪器是利用什么光学元件使物体成像的？生：凸透镜。师：它们所成的像各有什么特点？生：照相机成倒立的缩小的实像，投影仪成倒立放大的实像，放大镜成正立放大的虚像。师：桌面上有些凸透镜，请同学们透过凸透镜观察周围远处、近处不同的物体并描述一下看到的现象。生：描述看到的现象。如：看到远处的物体是倒立的、缩小的，近处的物体是放大的、正立的等。【设计意图】课始，通过复习提问和自主实验，引发学生的思考，激发学生的好奇心和求知欲、通过学生讨论相互启发，引出本课的主题。二、新课讲解（一）探究凸透镜成像的规律（1）提出问题（约2分钟）师：通过对刚才现象的观察和对照相机、投影仪、放大镜成像情况的了解，你还想知道些什么？生：讨论并表达自己想知道的问题，例如：同是凸透镜，为什么所成的像有大小、倒正的不同？这与什么因素有关？凸透镜在什么条件下成放大的像？缩小的像在什么情况下形成？为什么会出现倒立的像？师：这些问题都值得我们去探究了解，这节课我们就对凸透镜成像规律的有关问题进行探究。【设计意图】提高观察、归纳能力，观察到的结果为学生自己进行猜想做准备。（2）猜想假设（约3分钟）师：通过我们已经了解的关于凸透镜的知识和你的日常生活经验，你认为上述问题的答案可能是什么？（学生讨论并对上述问题做出解释）生甲：与物体到凸透镜的距离有关。因为照相机、投影仪、放大镜物体到凸透镜的距离不同，所成像不同。生乙：与物体到凸透镜的距离有关。刚才我们用同一凸透镜看远近不同的物体，所成像不同。生丙：与凸透镜的焦距有关。因为照相机、投影仪、放大镜镜头的焦距不同。师：这位同学观察真仔细，但今天我们主要研究同一个凸透镜成像规律，这个问题就请同学们在课后继续研究。生：师：可能别的同学还有其他的猜想，由于时间关系，课后我们可以继续交流。【设计意图】提高归纳能力，培养思维。（3）设计实验（约7分钟）师：以上只是我们的猜想，那么怎样去验证我们的猜想是否正确呢？生：实验。师：很好，同学们都想到了实验，实验是我们研究物理的最基本的一种方法。桌面上老师给大家准备了一些器材。师：介绍实验器材（配合实验器材）：凸透镜，它的焦距我们在学习透镜一节中已经测出是10厘米；蜡烛一只，研究火焰所成的像；一面白板我们把它叫光屏用来承接火焰的像；光具座，大家可以将凸透镜、蜡烛、光屏固定在光具座上，从光具座的刻度尺上可以读出蜡烛到凸透镜的距离和光屏到凸透镜的距离。有了这些器材，你应该怎样做呢？生：设计实验的方法、步骤，并向全班同学介绍、交流。例如：固定凸透镜、光屏，移动蜡烛，在光屏上找到像后记录实验现象；固定光屏、蜡烛、移动凸透镜，使光屏上成像（说明：若实验方案较多不能统一，可先让学生动手试一下，来证实实验方案的可行性；若方案较统一，教师可进行归纳总结。在边讨论边动手尝试中不仅可以学习如何拟定实验方案，还可培养与他人交流合作的能力。）师：与学生交流并探讨出实验的方法和注意事项。1将凸透镜固定在光具座的中央，蜡烛和光屏放在凸透镜的两侧。使火焰、透镜、光屏的中心在同一高度；2将蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置；3移动光屏直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像为止；4记录下像的大小、倒正和物距、像距；5将蜡烛向凸透镜移近一段距离，重复上述操作，直到不能在屏上得到蜡烛的像；（注意：如果移动显得混乱，不益于研究问题）6继续把蜡烛向凸透镜靠近，试着用眼睛观察像在何处？像是怎样的？7实验时注意分工合作，边实验边记录数据，并填入表格。【设计意图】增强实验的目的性明确研究方法与任务（4）进行实验与收集证据（约15分钟）学生进行实验，学生以小组为单位进行实验操作，同时教师巡视指导。（实物投影）实验表格：凸透镜焦距f=_cm物距与焦距的关系物距u(cm)像的性质像距v(cm)像的变化虚实大小倒正将学生的数据汇集于表格中。（说明：学生以分组展开实验，锻炼学生的交流与合作能力，教师在巡视中收集学生的实验数据。数据尽量多些以便于分析。）【设计意图】培养学生主动与他人合作的精神，重视实践，掌握探究物理规律的方法。（5）分析论证、得出结论：（约5分钟）师：我们从实验中获得了许多数据，请同学们根据成像的情况对数据进行分类。生：根据成像的情况，数据可分为三类：一、倒立、缩小的实像；二、倒立、放大的实像；三、正立、放大的虚像。师：成倒立缩小的实像的规律是什么？生：学生分析数据、讨论并得出结论：物体到凸透镜的距离大于2倍焦距成倒立的缩小的实像。（若学生找不到2倍焦距这个分界点，教师可提示）（板书结论。）师：成倒立放大的实像的规律是什么？生：讨论分析得出结论：物体到凸透镜的距离在2倍焦距和焦距之间成倒立放大的实像（板书结论）师：成正立、放大的虚像的规律是什么？生：讨论分析得出结论：物体到凸透镜的距离小于焦距时成正立放大的虚像。（教师在有条件的情况下利用多媒体计算机演示凸透镜成像实验的动态效果：蜡烛连续移近凸透镜，光屏远离凸透镜，像由小变大、由倒变正的动态效果。学生观看以后对成像规律将有完整的认识。）【设计意图】对数据首先进行分类可以降低分析论证的难度，分析论证由学生讨论交流得出既体现了学生的主体地位，又培养了学生的归纳、分析和概括的能力。三、课堂小结（约2分钟）师：通过这节课的探究，你知道凸透镜成像的规律是什么？生：讨论回答。师：这节课经历了哪几个探究过程？生：讨论回答，提出问题、猜想和假设、设计实验、进行实验、归纳分析。师：这节课探究到的规律在生活中有哪些应用？生：讨论回答，照相机给景物照相时，物体到镜头的距离大于2倍焦距，在底片上成倒立缩小的实像；投影片到投影仪镜头的距离在2倍焦距和焦距之间，在屏幕上成倒立的放大的实像；放大镜观察物体时，物体到放大镜的距离小于焦距，看到的是正立的、放大的虚像。让学生归纳这节课学到的知识，对实验中的问题及相关知识做出解释、解答。四、课堂例题（约2分钟）投影1在研究凸透镜成像的实验中，当烛焰距凸透镜10厘米时，可以在光屏上成一个放大的像，移动蜡烛使它距透镜20厘米时，调整光屏，_（填“能”、“不能”）在光屏上得到清晰的像，若能得到像，那么成的是_、_的_像。2某同学拿了一个焦距为10cm的凸透镜，要想观察细小的物体，应将物体放在凸透镜下方距凸透镜 的范围内，要使此时的像放大一点，可以将凸透镜往 （填“上”或者“下”）移一点；要想用它得到放大的实像，物体到凸透镜的距离应该在 范围内，此时像的位置在距离凸透镜 的范围内；要想用它得到缩小的实像，物体到凸透镜的距离应该 ，此时像的位置在距离凸透镜 的 范围内。两道例题，让学生快速思考回答，老师做适当点评。五、达标测试（约5分钟）学案让学生在规定时间内单独完成达标测试的8道题，对学生错误的题目进行讲解。六、布置作业（约1分钟）完成课后作业2、4题。【设计意图】通过学生自己总结和归纳，以及达标测试演练、课后作用等方式，是运用不同的手段来考核评价学生这节课所学的知识技能与思想方法的掌握情况。板书设计凸透镜成像的规律一、凸透镜成像的规律1u2f fv2f 成倒立、缩小的实像 照相机2fu2f v2f 成倒立、放大的实像 投影仪3uf 成正立、放大的虚像 放大镜二、记忆口诀一倍焦距内外分虚实；二倍焦距内外分大小。物近像远像变大；物远像