5.2 生活中的透镜 教学设计 2025-2026学年初中物理人教版八年级上册

5.2生活中的透镜教学设计初中物理人教版八年级上册

[核心素养目标]物理观念：1，通过观察和实验，知道透镜在日常生活中的应用。2，知道照相机，投影仪，放大镜的成像特点，了解它们的成像原理。科学思维：通过实验观察照相机，投影仪，放大镜的成像特点，进行比较与分类，发展科学思维能力。引用科学证据得出实像和虚像的区别。科学探究：经历制作简单模型照相机的过程，初步了解照相机的成像原理及成像特点。通过实验探究投影仪，放大镜的成像特点。科学态度与责任：通过了解透镜在日常生活中的应用，培养学生乐于利用所学知识解释现象的习惯，初步形成将科学技术应用于实践的意识。[教学重点]了解透镜在日常生活中的应用，知道照相机，投影仪，放大镜的成像特点。[教学难点]知道实像和虚像的成像原理，会区分实像和虚像。【教学过程】（一）引入生活情境，激发学生兴趣师：同学们，今天我们来学习一种非常有趣的物理现象——透镜。你们有没有注意到，其实在我们日常生活中，透镜无处不在？如你们戴的眼镜、拍照时用的相机，甚至用来放大物体的放大镜，它们背后都有一个共同的物理原理——透镜的成像原理。图1生A：老师，眼镜、放大镜、照相机都和透镜有关吗？师：没错！眼镜、相机、放大镜，这些生活中常见的物品，都是通过透镜来改变光线的传播方式。你们有没有想过，为什么戴上眼镜后能看得更清楚呢？是不是觉得眼镜就像魔法一样，可以让视力变好？生B：我觉得应该是眼镜里的透镜把光线聚焦到眼睛里，让视力变清楚了。师：对，没错！眼镜里的透镜通过折射作用，把光线引导到眼睛里，使我们能看得更清晰。那么，放大镜又是怎么工作的呢？你们有没有试过用放大镜放大一个小东西，如文字或者昆虫，把它变得很大很清楚？生C：放大镜让物体的影像更大了。师：对的，放大镜也是透镜的一种。它通过改变光线的方向，使得物体看起来更大。这是因为透镜让我们看到的光线扩散开来，从而放大了物体的影像。那么，你们还知道哪些东西和透镜有关呢？如望远镜、显微镜，它们是不是也利用了透镜的特性？生D：对，望远镜也是，用来看星星的，应该也是透镜原理吧？师：没错，望远镜就是利用透镜把远处的物体放大。其实，透镜的应用远不止这些，很多现代科技设备都离不开透镜。如投影仪、激光切割仪，甚至医疗设备也都与透镜有关系。生E：原来透镜这么神奇！那它到底是怎么工作的呢？师：今天，我们就来一起学习透镜的基本原理，看看它是如何影响光线的。我们还会通过实验亲自探索透镜是如何让我们看到清晰的图像的。准备好了吗？生F：准备好了，老师！我们要怎么实验？师：很好！接下来我们就一起通过实验探索透镜的奥秘。在学习的过程中，大家要积极动手、动脑，一起找到透镜在生活中的秘密！（二）启发式教学，鼓励自主探索师：同学们，刚才我们了解了透镜在生活中的应用。接下来，我们动手实验，亲自探究透镜的成像原理。首先，我们要用一块凸透镜和一张白纸来观察光线的变化。大家可以分组，每组一个透镜、一张白纸，自己动手做实验。图2生A：老师，我们该怎么做呢？师：你们可以先把透镜拿在手上，站在桌子的一边，慢慢地调整透镜的位置，看看透过透镜观察到的物体变化。还可以尝试把白纸放在透镜的另一侧，观察有没有物体的影像出现，影像的大小怎么样？位置会变化吗？大家动手做一下。记住，不要急着给出结论，先观察实验现象。学生开始分组进行实验，有的低声讨论着，有的拿着透镜仔细观察，忙碌的场景充满了活力。生B：老师，我看到了影像。但是它倒过来了，这是怎么回事？师：很好！现在，大家停下来，集中一下注意力。你们发现影像倒过来，说明透镜的作用是把物体的光线折射并聚焦到一个点。为什么影像会倒转呢？这正是我们要理解的透镜成像的一个特点。谁能结合自己的观察，解释一下为什么会发生这种情况？生C：是不是因为光线在透镜里折射了，方向改变了？师：非常接近。光线从物体发出后，通过透镜折射，光线的路径发生了变化。当光线聚焦到白纸上的时候，就形成了一个影像。而这个影像，正是因为光线的折射作用，发生了位置和方向的变化。如果我们改变透镜和物体之间的距离，你们觉得影像会发生什么变化？生D：如果把物体放得更远，是不是影像会变得更小？师：很好，大家开始进入思考的状态了。是的，如果你们把物体放远，透镜会把光线折射得更加集中，影像就会变得更小。反之，如果物体靠得近，影像就会变大。大家可以试着改变透镜和物体的位置，看看实验现象是否符合这个猜想。生E：老师，我试着把物体放近一点，影像好像变得更大了，真的很神奇！师：太好了，正是因为透镜的这种特性，在不同的距离下，光线的折射角度不同，成像的大小和清晰度也会发生变化。通过这个实验，大家不仅观察了透镜的成像规律，还能进一步理解透镜的折射原理。生F：老师，这个实验真有趣！我感觉自己像是小小物理探险家。师：你们做得很棒！今天的实验就是让你们自己去探索，通过动手操作，理解透镜的成像原理。在以后的学习中，我们可以通过类似的方法继续用实验来验证其他物理规律。重要的是，大家要保持这种好奇心和动手能力，成为真正的科学探索者。（三）小组合作学习，促进创新思维碰撞探究一：设计“放大镜”师：同学们，接下来我们进行小组合作。请你们每个小组设计一个放大镜，利用透镜的特性，看看能否放大物体。你们可以讨论，如何设计透镜的位置、角度和距离来使物体的影像变大。大家有想法了吗？生A：我觉得应该让物体离透镜更近，这样能看到更大的影像。生B：我不同意，我觉得应该试着让透镜稍微离物体远一点，这样可能会更清晰。师：很好，大家的意见很有创意！你们可以分开试试，看看不同的设计效果。记住，不仅仅是放大，还要考虑影像是否清晰，是否符合实际应用的需求。动手实验，找到最合适的方式。探究二：透镜的应用场景设计师：现在，大家继续合作讨论，设计一个实际场景，运用透镜的原理来解决问题。比如，如何用透镜来帮助解决视力问题，或者设计一个装置来放大远处的物体。大家可以发挥想象力，给出自己的方案。生C：我想设计一个眼镜，利用不同的透镜帮助近视和远视的人看得更清楚。生D：我觉得可以设计一个望远镜，通过调整透镜的位置，让人看得更远，同时让图像更清晰。师：这两个方案都很有创意！通过小组合作，大家可以交流想法，互相补充和完善。接下来，我们可以进一步讨论如何将这些创意变成现实。探究三：讨论成像原理师：最后，每组总结一下你们的实验结果，讨论透镜的成像特点。你们发现，改变透镜与物体的距离，影像会发生哪些变化？图3生E：我发现，当物体靠近透镜时，影像变大了，但不太清晰。生F：我也有类似的发现。距离远了，影像变小了，但清晰度更高。师：非常好，大家通过实验讨论总结了透镜的成像规律。你们通过合作，不仅深入了解了透镜的特性，还提出了创新的应用方案。希望你们在今后的学习中继续保持这种团队协作和创新思维！（四）情景模拟，提高学生创新能力师：同学们，接下来我们进行一个情景模拟活动。假设你们是科学家，为了帮助山区的农民远距离观察天气变化，提前预警恶劣天气，你们需要设计一个既能远距离观察又能在不同天气条件下清晰成像的装置。大家可以分组讨论，提出设计方案。生A：我觉得可以使用一个大凸透镜，它可以把远处的景物放大，但是得考虑天气影响，如雾霾可能会让图像模糊。生B：如果加上一个调整焦距的透镜装置，应该可以解决这个问题。这样可以根据不同的天气条件，调节透镜的焦距，让成像更清晰。师：很好的想法！你们的设计不仅考虑了透镜的物理原理，还考虑到了实际应用中的问题。接下来，每组展示你们的设计，并且说明如何根据不同的环境调节透镜的功能。生C：我们设计了一种便捷的透镜调节装置，可以根据天气预报提前调整透镜的焦距，同时增加了防雾透镜，保证在湿气较大的情况下也能清晰观察。师：非常棒！你们不仅应用了透镜的成像原理，还提出了实际解决方案。你们的创新设计已经考虑到了天气变化等实际挑战。这个模拟活动让大家把物理原理与实际问题相结合，激发了创新思维。教学成效表见表1所示。表1（五）总结与反思，强化创新思维培养师：同学们，今天的学习非常精彩，大家通过实验探究和情景模拟，深入理解了透镜的成像原理，并且在实际应用中提出了创新的解决方案。在课堂上，我们不仅学习了透镜的基本概念，还通过动手实验和小组合作增强了创新思维和问题解决能力。通过今天的学习，我发现大家在合作中能够自由表达自己的想法，碰撞出许多有创意的设计方案。这种自主探索和团