八年级物理下册8.6学生实验：探究凸透镜成像教案北京课改版

Page9第六节学生试验：探究凸透镜成像一、指导思想与理论依据本教学设计以学生终身发展为本，以提高全体学生科学素养为目标，为每个学生学习与发展供应机会，关注学生的个体差异，使每个学生都得到发展为教学理念。将科学探究作为物理教学的主要教学方法，让学生经验探究过程，学习科学方法，培育其创新精神和实践实力。二、教学背景分析1.教学内容分析探究凸透镜成像规律是初中光学部分的重中之重，呈现规律较多，变更相对困难。从实力要求来看，对学生的抽象思维实力、探究试验设计实力、动手实力以及测量实力、分析和归纳实力都是一个考验，是一个完整的探究题目。从以往的教学阅历来看，要想让学生自主探究，得到科学结论是一件很难的事情。从学问结构上看，本节课是对光的折射现象的进一步延长和细化。通过凸透镜对光的作用，将折射“现象”顺当地过渡到实际“应用”，有承上启下的作用。内容相对较多，假如成像规律呈现得不够清晰的话，会显得很繁杂。2.学生状况分析依据教科书章节依次，本课应在八年级下学期进行学习。本节是八年级课程的一个大探究，此时初中学生虽然有了肯定的视察实力、试验实力和思维实力，但分析推断实力还不成熟，在短时间内还不能完全自主地设计试验，在探究学习中完全放手、束缚太多都不现实。因此实际教学中还是须要实行以导为主的策略，刚好向学生展示正确的操作规范，刚好赐予学生必要的指导。激励学生参加设计试验方案，驾驭解决问题的方法和途径。3.教学方式采纳以试验和探究活动为主的教学方式。4.教学手段以小组试验探究为主，多媒体协助教学。5.前期教学状况、问题、对策等探讨及技术打算从以往教学阅历来看，教学的主要困难有五个：(1)本节须要完成的内容相对较多，同时要求充分体现探究精神。倘如学生基础薄弱，那么设计教学方案时由于课堂时间有限而导致的问题就会很突出。(2)蜡烛成像不够志向，火焰摇摆不定，成像模糊，不利于学生视察推断，同时桌面上很简洁滴上蜡液，不简洁清洁。(3)现有成套的光具座在测量物距和像距时须要进行简洁的计算，虽然不是特别困难，但对于后进生来说简洁产生负面影响，对于新学问的学习制造了肯定的障碍。(4)物和像的大小全靠眼睛视察比较，无法量化，不利于科学地得到结论。(5)由于时间有限，探究不够充分，成像规律呈现得不明显，结论的得出难免有些牵强。假如学生基础薄弱，教学设计实效性不够的话，以上五点困难可能同时存在。基于以上因素，首先考虑对器材进行改造，争取把器材对学生探究产生的不利影响降至最小，然后再设计合理的教学方案。详细做法是：(1)用发光二极管组成L型发光体，代替蜡烛，其优点是物体特征明显，成像清晰稳定，节能环保（见图一）。(2)在发光二极管的载板和光屏上打上等大的小格，使物体和实像的大小可以量化，使探究更真实可信、更科学（见图一、二）。(3)将光具座上的固定标尺拆下，两边安装钢卷尺，优点是零刻线可以随凸透镜的位置移动，物距和像距可干脆测量，无须换算，同时，能移动的标尺也活化了学生的思维，能在近1m的范围内调整物距和像距（见图三）。图一图一图二图三(4)探究试验时间有限，探究的范围难免不足，为体现整体结论的严谨，采纳光路解析法协助教学。(5)制订合理的教学策略，将教学重点落在引导学生进行有效探究的过程上，不主见由学生完全自主地探究规律。教学以导为主，以学生为主体，视察试验为基础，用实际图形呈现成像规律，让学生简洁从中总结规律，并能感受到规律的科学与严谨。力图让学生在探究的全过程中受到启发和感悟，体会到肯定的探究方法和探究精神，从而得到思维实力上的提升。三、教学目标1.学问与技能(1)知道凸透镜成倒立缩小实像、倒立放大实像、正立放大虚像的条件。(2)能运用光具座进行探讨，进一步相识实像、虚像的异同。2.过程与方法(1)经验探究凸透镜成像规律的过程，逐步提高分析问题的实力，提高收集、处理数据的实力，初步提高分析证据、概括规律的实力。(2)在探究过程中能对试验方案进行评价，对不正确或有疑问的结果能产生质疑，使探究安排和步骤能有序科学地进行。3.情感、看法与价值观在探究过程中，体会到学习透镜成像带来的乐趣，领会到科学规律美、现象与内在原理的统一美。四、教学重点和难点1.教学重点凸透镜成像规律的试验探究。2.教学难点(1)制订合理的探究安排。(2)分析试验数据，并总结出凸透镜成像的条件。五、学习资源和教学流程图1.教学资源打算改进后的二极管发光体、大光屏，光具座（标尺已改造）、f＝10cm凸透镜一只、f＝5cm凸透镜一只。2.教学流程图创设情境，提出问题引入：昨天的任务是玩凸透镜创设情境，提出问题引入：昨天的任务是玩凸透镜模型化再现学生描述玩耍过程中的发觉关系收心启思模型化再现学生描述玩耍过程中的发觉关系收心启思情境模型化抛出探究问题情境模型化抛出探究问题明确虚像、实像，规范仪器运用明确虚像、实像，规范仪器运用探究：实像的大小与物距距离的关系探究环节探究：实像的大小与物距距离的关系探究环节其次次探究第一次探究其次次探究第一次探究通过图形分析，试验补充和光路图分析，呈现凸透镜成像规律，同时体现科学的严谨看法用图形分析和评价，找到不足通过图形分析，试验补充和光路图分析，呈现凸透镜成像规律，同时体现科学的严谨看法用图形分析和评价，找到不足验证总结探求规律的普遍性验证总结探求规律的普遍性ababcdef504030201001020304045cmABCDEFGf=10cm该图是学生试验结果的记录图形形象直观，规律易成像。六、教学过程教学过程老师活动学生活动设计意图引入新知1.提问学生在家玩凸透镜都发觉了什么？2.让学生用试验桌上的器材重现在家玩耍的状况。1.讲解并描述自己在家玩凸透镜时的发觉。2.利用老师供应的器材重现自己的发觉。1.提前给学生每人一只凸透镜回家玩耍，给学生嬉戏和发觉的机会。2.将详细情境转化为试验模型，体现物理探讨方法。明确虚像与实像，规范仪器操作。情境再现过程能够发觉学生相识不足和操作问题，便利老师进行明确和矫正。1.老师检查学生重现在光屏上的“像”，提出如何确定像的方法。明的确像概念。2.矫正学生运用光具座时的不当之处。明确：发光体的中心、凸透镜的光心和光屏的中心，应在同一高度的一条直线上。强调在光具座上如何找到清晰实像的方法。明确物距和像距的概念。3.让学生再找找看。相识与矫正1.明确什么是实像，怎么去承接。2.知道如何正确运用光具座上的组合，较快较精确地找到实像。3.找到真正的实像。1.培育学生严谨的探究看法，树立遵守探究规则的意识。2.明确虚像与实像，订正学生认为不清晰的像就是虚像的错误相识。3.示范仪器操作要点及规范。4.学生实际状况确定了试验前的充分打算的必要性。探究：10cm焦距凸透镜成实像的大小与物距的关系第一次探究探究：10cm焦距凸透镜成实像的大小与物距的关系第一次探究从学生光屏上呈现大大小小的实像，自然引发问题：大家视察一下自己得到的像有什么特点？1.让学生将调整后的像保留，让大家相互沟通。2.老师提出，为什么大家用的都是10cm焦距的相同规格的凸透镜，却在光屏上得到大小不同的像呢？3.引出探究题目：在光屏上能够接到的像（实像）的大小与物距有什么关系。让学生猜想。4.向学生征集探究方案，提出物距的测量和像的大小测量问题。5.进一步明确变更物距时的选“点”问题。6.供应物距和像距的测量方法（介绍标尺的运用）和对实像大小的测量方法。7.向学生明确附加测量项目，明示与题目没有必要的关联，是老师的附加项目。8.学生试验。9.老师在代表探讨凸透镜成像的图形上画出物体的位置和大小。学生汇报试验结果，老师记录在图形上，并同时向学生询问数据是否有大的出入。说明小的差异是由于仪器自身缘由和人对像的判定差异引起，可以允许。学生相互看看彼此成的实像有什么不同？视察：焦距相同时，实像的大小与什么因素有关。就老师的问题提出自己的猜想。设计探究方案。老师引导学生说出自己的探究方法。看看物距取多少合适。听听老师介绍测量物距和像距的方法和测量像的大小的方法。明确老师附加的测量项目。起先试验。向老师汇报试验结果。自然引发问题。这样设计探究问题的意图是：针对性强，能够有效降低学生设计探究试验的思维强度。与学生干脆对话探讨，能有效地向全体学生传达探究的意义、程序和方法。学生还会形成其他的方案，可依据器材打算状况取舍，但应当刚好予以表扬和激励，增进师生情感沟通。明确附加项目，是要增加学生对测量要求和题目的对应意识。巡察时刚好指导，刚好作图，可以节约录入时间。层进式的分析数据，可以让学生思路更清晰，数理实力弱的学生简洁跟上。数据差异不要有意回避，是教化的机会。探究10cm焦距凸透镜成实像的大小与物距的关系其次次探究1.假如数据合理，就组织学生分析数据分布的问题，提出现象变更较明显的位置应当增加选“点”的密度，与学生协商插入合理的补充“点”。绽开其次次探究。2.再次试验，补充数据。学生分析数据点的分布是否还须要补充。探讨，插入补充的数据点。再试验。二次探究，和学生分析数据补充的必要性，是提高学生相识的好机会。成实像时：物距的最小值是否可以小于或等于焦距1.针对数据和图形提出问题：我们发觉u趋于f时，找不到实像了，是器材和空间的限制，还是的确没有实像？2.老师帮助检验。成实像时物距的最小值是否可以小于或等于焦距。成实像时物距的最小值收到器材和试验的空间限制（须要很长的像距），由老师帮助推理。探究：10cm焦距凸透镜成实像的大小与物距关系结论1.提示肯定要针对探究问题得到相应的结论。2.试验结论：成实像时，物距越小，像距越大，像越大。视察图形呈现的规律，得到结论。1.数据的视察和分析，主要培育学生的归纳实力。2.向学生传递结论的高针对性和严谨性。探究过程中能发觉的探究题目外的新规律能否发觉新规律？1.成实像时，u＞f。2.实像皆倒立。3.2f大致是实像大小的分界点，u＞2f成缩小的像，u＜2f成放大的像。4.u＞2f时，2f＞v>f。2f＞u＞f时，v＞2f(可略)。题外的新发觉1.成实像时，物距越小，像距越大。2.成实像时，u＞f。3.实像皆倒立。4.2f大致是实像大小的分界点。u＞2f成缩小的像，u＜2f成放大的像。题目外的发觉是新发觉，学生要清晰。这也是对完整成像规律的补充。利用光路图做的几何补充简易试验的几何补充。再次明确成实像的规律。看老师的补充，体会学问的严谨和科学的规律美、统一美。几何补充是对结论严谨负责的表现。同时可以加强学生对特别光线作用的理解和对规律的记忆。但不强求学生完全理解，是一种科学看法的传递。物距小于焦距时什么都得不到吗？1.引导学生到物的另一侧去视察。2.明确u＜f时成正立放大的虚像。3.光路说明。1.物体同侧视察物体，看到放大、正立的虚像2.看光路图协助说明。总结成虚像时，u＜f成正立、放大的虚像。规律完整呈现用动画演示物距由较远处（远大于2f）向凸透镜光心靠近过程中的成像特点。观看动画。对三个区域和两个特别点做全景式小结。规律是否具有普遍性？1.用f＝5cm凸透镜验证：选物距为16cm，应当成什么样的像，验证一下。2.有普遍性（大量事实证明结论是普遍适用）。1.验证：u＞2f成倒立、缩小的实像2.明确前面的规律有普遍性。f＝5cm与f＝10cm同时进行试验，由于学生学习物理时间短，实力有限，只能用不同焦距的凸透镜来验证规律，来突出规律的普遍性。f＝10cm和f＝5cm的凸透镜，u＝16cm，却有不同性质的像，又能引发什么样的思索？对比f＝10cm，u＝16cm，成倒立、放大的实像；f＝5cm，u＝16cm，成倒立、缩小的实像。说明：成像的性质不但与物距有关，还与焦距有关，故此只有将物距和像距结合才能确定像的性质。1.思索像的性质还和什么因素有关。2.感受到结论的严密与必定。物距相同可以得到不同性质的像，说明凸透镜成像规律还与焦距有关。是对以上规律内在因素的有力诠释。现在的学习不再是单纯的学问学习了，探究思维的培育和理念方法上的熏陶显得越来越重要。给学生的结束语1.我们用仪器重现现实生活中的情景，实际是物理学常用的方法，即建立探讨模型。2.细致的探讨要尽可能数字化，成长的过程中，理性的东西会越来越多。3.分析问题或数据，首先要用表格有条理地记录，尽可能地将其图像化。七、学习效果评价设计1.学生学习效果评价（检测练习）(1)小阳将蜡烛、焦距为20cm的凸透镜和光屏放入光具座中进行试验。当物距u＝18cm时，在光屏上看到清晰的像是倒立、_______的实像。(2)小阳要用该凸透镜视察课本中的文字，若想看到正立、放大的像，则凸透镜到文字的距离不能超过cm。2.老师自身教学效果的评价(1)从学生学问驾驭过程来看，相比以往轻松多了，试验的科学性和对学生的劝服力都有明显增加。(2)从学生驾驭学问的结果来看，学问的活性明显增高。对规律的相识清晰，处理详细问题敏捷，不用死记硬背五个区间的成像状况，教学效果良好。八、教学设计的特点1.让