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1、
最新教科版八上《科學(xué)探究:凸透鏡成像》教案
教 材: 滬科八年級物理第四章第五節(jié)
楊新儒
一、教材分析
本節(jié)是初中物理光學(xué)的重要內(nèi)容 ,凸透鏡成像又是初二物理知識的重點 ,本節(jié)既是學(xué)習(xí)凸
透鏡成像原理基礎(chǔ) ,又是進一步學(xué)習(xí)眼睛成像和照相機等儀器原理的基礎(chǔ) ,是一節(jié)集物理現(xiàn)象、物理概念、物理實驗、物理規(guī)律于一體的課。
二、學(xué)生分析
通過上節(jié)課的學(xué)習(xí) ,學(xué)生已經(jīng)知道了光的折射規(guī)律。但由于初二的學(xué)生認(rèn)知能力還比較
低 ,對知識的歸納概括以及遷移能力還不強。所以要把折射規(guī)律和凸透鏡成像聯(lián)系起來還比
較困難。對于凸
2、透鏡也僅僅知道它叫放大鏡,能把物體放大 ,但對凸透鏡能成縮小實像和放大
實像他們是知之甚少的。
三、設(shè)計思路
1、在凸透鏡成像規(guī)律的探究過程中 ,通過給學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題的情景 ,充分調(diào)動學(xué)生的積極
性 ,使學(xué)生去討論、去猜想、設(shè)計實驗方案并動手做實驗 ,讓學(xué)生成為凸透鏡成像規(guī)律的“發(fā)現(xiàn)者” ,課堂的主人 ,使本節(jié)課的教學(xué)過程如研究課題那樣去進行。
2、在整個教學(xué)過程中 ,教師是學(xué)生的合作者、引導(dǎo)者和參與者。教學(xué)過程是師生交
流、共同發(fā)展的互動過程。當(dāng)學(xué)生遇到困難時 ,教師要和學(xué)生一起猜想、分析 ,從中點撥其思
維。
3、教學(xué)的真正目的是讓學(xué)生探索規(guī)
3、律 ,獲得研究、思維的方法 ,然后通過方法的獲得以
及運用方法探索、創(chuàng)造的過程 ,使學(xué)生形成對科學(xué)研究有親近熱愛、和諧相融的情感 ,具有樂
于探索物理現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)原理的科學(xué)精神。因此 ,本節(jié)課將把思維程序作為貫
穿整個教學(xué)過程的主線 ,教給學(xué)生一種研究問題的思維方法 ,從而培養(yǎng)學(xué)生的多種能力 ,尤其
是創(chuàng)造能力 ,達到教學(xué)的真正目的。
四、教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)全面提高學(xué)生素質(zhì)的總體目標(biāo)與課程標(biāo)準(zhǔn)的要求以及學(xué)生已有的認(rèn)識基礎(chǔ) ,我確定了本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)如下:
1、知識目標(biāo)
( 1)知道什么是凸透鏡 ,以及凸透鏡對光線的會聚作用。
(
4、2)知道凸透鏡的光心、焦點、焦距和主光軸
( 3)通過探究性實驗得出凸透鏡成像的規(guī)律。
2、能力目標(biāo)
( 1)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力
( 2)通過學(xué)生自己制定實驗計劃 ,進行實驗操作和總結(jié)實驗規(guī)律 ,培養(yǎng)了學(xué)生實驗?zāi)芰头治鰡栴}解決問題的能力 ,以及組織協(xié)調(diào)能力。
3、情感與價值目標(biāo)
( 1)通過探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗 ,有意識的滲透辯證唯物主義觀點。
( 2)通過介紹我國古代勞動人民利用冰透鏡對準(zhǔn)太陽光取火的事例 ,對學(xué)生進行愛國主義教育和民族自豪感的教育。
五、重點和難點
凸透鏡對光線有會聚作用和它的成像規(guī)律是本節(jié)的重點。
學(xué)生用實
5、驗探究凸透鏡成像規(guī)律是本節(jié)教學(xué)的難點。
六、教具準(zhǔn)備
1、不同焦距的凸透鏡( f=5cm 和 f=10cm) ;光具座;蠟燭;光屏;火柴;激光手電
2、多媒體課件
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七、教學(xué)流程
(一)、創(chuàng)設(shè)情景 ,引入新課
師:冰鏡能夠取火嗎?
生:用冰做成一個凸透鏡 ,對著陽光 ,就可以燒著干草
師:這位同學(xué)真聰明 ,能告訴大家你是怎么知道這種方法的嗎?
生:從書上看到的。
師:書籍是人類進步的階梯 ,希望大家向這位同學(xué)學(xué)習(xí) ,請同學(xué)們看投影:
張華 (232~ 300) 在《博物志》中云
6、: “削冰令圓 ,舉以向日 ,以艾于后承其影 , 則得火。清
代鄭復(fù)光就做過這一實驗。 1819 年 ,他取透明度極好的冰 ,用手工削制成透鏡 ,因表面 “甚難得
圓”而招致失敗。后用凹底錫壺 ,充以熱水 ,放在冰塊上旋轉(zhuǎn) ,得到形狀很好的冰凸透鏡 ,用它對
日聚焦 ,竟使 “火煤 ”燃燒起來 ,可見冰鏡取火不是妄說。
師:這段文字說明了什么?
生:我國古代的勞動人民在很久以前就知道用冰磨成凸透鏡的樣子 ,來取火。
師:從鄭復(fù)光的實驗過程中 ,我們能學(xué)到什么?
生:不怕失敗 ,勇于實驗的科學(xué)精神。
生:能夠改進試驗方法的精神。
師:對 ,只
7、有不怕失敗 ,勇于實驗 ,善于實驗的人才能與步步邁向科學(xué)的巔峰。
[ 本節(jié)設(shè)計意圖:貼近學(xué)生生活舉例 , 從生活走向物理 ,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。并不失
時機地進行民族自豪感教育 ]
(二)學(xué)法指導(dǎo) ,探究新知
師:請同學(xué)們觀察一下實驗桌上的凸透鏡。
(組織觀察、討論分析得出凸透鏡的形狀特征)
生:中間突起 ,邊緣薄一些
師板書:
1、凸透鏡:中間厚 ,邊緣薄的透鏡。
師:我們知道了光的折射規(guī)律 ,那么光線穿過凸透鏡時會發(fā)生什么現(xiàn)象呢?
( 1)按照課本圖 4-40 用激光手電照射凸透鏡 ,記下觀察到的現(xiàn)象;
( 2)光線經(jīng)凸透
8、鏡后向主光軸 , 凸透鏡對光線有 作用。
學(xué)生通過手中的器材 ,可以教輕松的完成任務(wù)。在學(xué)生完成任務(wù)后 ,讓學(xué)生思考以下幾個
問題:
( 1)對照光路畫出光路圖 ,并在圖中標(biāo)出主光軸、光心、焦點、焦距。本題的目的是讓學(xué)生對凸透鏡的有關(guān)概念進一步熟悉和掌握。
(2)完成下列光路圖:
師:
利用多媒體投影儀演示凸透鏡對光線的會聚作用 ,從而介紹幾個相關(guān)名詞:光心、焦
點、焦距和主光軸。讓學(xué)生對凸透鏡的作用有進一步的認(rèn)識 ,并熟練掌握凸透鏡 3 條特殊光
線的作圖方法。
[ 本節(jié)設(shè)計目的:通過學(xué)生觀察實
9、物、動手實驗和多媒體課件展示 ,使學(xué)生能直觀的、
快速的認(rèn)識凸透鏡對光線的會聚作用。培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力 ,實驗?zāi)芰蜌w納概括能力 ,符
合其認(rèn)知規(guī)律。 ]
1、 .提出問題
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師:請同學(xué)們先拿著凸透鏡近距離的觀察書上的字
,再拿著凸透鏡慢慢的遠(yuǎn)離書上的字,
或者觀察遠(yuǎn)處的物體 ,思考:通過凸透鏡看到的物體都是放大的嗎?
生:我看到一個清晰的放大、正立的像
,當(dāng)我移到透鏡時像會變大
,再移動像就模糊不清了
師:很好 ,你的發(fā)現(xiàn)真不錯 ,其他同學(xué)這種感受嗎?(有)
師:用凸
10、透鏡觀察遠(yuǎn)處的物體
,同樣移動凸透鏡對比下像有何變化?
生:我看到一個倒立的、縮小的像
,移動透鏡時像會變大
師:很好!同學(xué)們剛剛我們用同一個凸透鏡觀察物體看到不同的像
,請你樣回顧剛才的操作
想一想:像為什么會不同呢?可能與什么因素有關(guān)系呢?
2、提出猜想
,也可能與像到凸透鏡的距離有關(guān)系。
生:與物體到凸透鏡的距離有關(guān)系
師:你猜想的真好 ,猜想是否正確呢?
生:需要驗證才知道
3、設(shè)計實驗 :
師:好 ,下面請同學(xué)們閱讀教材 67-68 頁 ,并思考老師提供的問題:
投影導(dǎo)學(xué)思考題 :
11、( 1) . 實驗需要哪些器材 ?有何作用 ?如何組裝 ?
( 2) . 需要測哪幾種像 ?
( 3) . 怎樣找到這些像 ?
( 4) . 記錄哪些數(shù)據(jù) ?
( 5) . 小組成員如何分工 ?
生:以小組為單位開始合作討論 ,或者用器材進行操作 ,解決以上問題。
生:蠟燭、光屏、火柴、底座、凸透鏡 ,把它們都放在底座上調(diào)整高度就可
師:糾正 “底座 ”名叫光具座 ,
生:上臺展示其實驗方案。
師:點撥實驗方案。
(哪是物距呢?哪是像距呢?是不是在光屏上得到像后 , 記錄下物距、像距和成像情況 , 做
完這一次實
12、驗就行了呢?為了使得出的結(jié)論更加準(zhǔn)確 , 可以取不同的物距多做幾次 , 具體情
況可參照你們報告單上的實驗記錄表格進行。 )
4、進行試驗與收集證據(jù)
(課件出示實驗注意事項:⑴調(diào)整燭焰焰心、透鏡光心、光屏中心在同一高度;⑵必
須在光屏上成清晰的像。)
師:這是實驗時大家必須注意的。第一條 , 為什么要求在同一高度呢?這樣可以保證像
能成在光屏上。第二條 , 只有光屏上成清晰像時 , 光屏所在的位置才是像的位置。
生:學(xué)生進行實驗 , 教師巡視指導(dǎo)。
經(jīng)過一段時間的實驗 , 學(xué)生中大致會出現(xiàn)三種情況: A 、沒有找到像; B、找到了放大
或縮
13、小的像; C、光屏上燭焰的輪廓不清晰 , 本不是像。對 A 種情況 , 老師稍加提示 , 使之轉(zhuǎn)
變成第二種情況。針對部分學(xué)生可能會對像產(chǎn)生的誤解 , 教師要明確的指出:有的同學(xué)找到
的不是像 , 同學(xué)們也許會感覺疑惑 , 急于想知道自己找到的是不是像 , 老師這時再通過演示實驗強調(diào)如何找像 , 什么是像。
師:指導(dǎo)實驗:蠟燭放在距凸透鏡兩倍焦距 (2f) 處 , 你猜會觀察到什么樣的像。 ( 試試看 )
把凸透鏡恰好放在距物體一倍焦距 (f) 處 , 又會出現(xiàn)什么情況? ( 先猜 , 后試試 )
請學(xué)生把實驗中得出的數(shù)據(jù)填入學(xué)案的表格內(nèi)。
14、
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凸透鏡焦距 f=10cm
次數(shù)
物 距
u 像的性質(zhì)
像距 v( cm)
物距范圍
( cm)
正倒
大小
實虛
1
u> 2f
2
3
2f > u> f
4
5
u< f
6
5、數(shù)據(jù)分析與論證
師:請同學(xué)們以小組為單位 ,分析討論凸透鏡成不同的像時 ,物距和焦距之間有什么規(guī)律。
課件出示:
⑴凸透鏡的成像情況與哪個因素有關(guān)?
⑵像的虛實:凸透鏡在什么條件下成實像?在什么條
15、件下成虛像?
⑶像的大?。和雇哥R在什么條件下成縮小實像?在什么條件下成放大實像?有沒有縮
小的虛像?
⑷像的正倒:凸透鏡所成的像有沒有正立的實像?有沒有倒立的虛像?
生:討論分析總結(jié)
,并展示。
學(xué)生在討論后可以得出成各種不同像時的規(guī)律
,在綜合結(jié)論時學(xué)生對于大于
1 倍還是 2 倍焦
距可能存在疑問和不足 ,在這里可設(shè)計兩個問題:
①讓學(xué)生將成倒立放大像時的物距和成倒立縮小像時的物距比較
,都大于焦距 ,但大的程度是
否相同?
②將蠟燭在略小于
2 倍焦距處經(jīng)過
16、2 倍焦距向略大于 2
倍焦距處移動 ,讓學(xué)生觀察像的變
化。
師:根據(jù)學(xué)生的分析
,板書凸透鏡成像規(guī)律
6、拓展與交流
,讓學(xué)生動手研究以下問題:
師:在學(xué)生完成成像規(guī)律的總結(jié)后
①把蠟燭分別放在焦點和
2 倍焦距處 ,觀察所成的像 ,并思考蠟燭放在 1 倍焦點處為什么不成
像?
②將凸透鏡 1 半遮住 ,觀察成像有何變化。
③將蠟燭逐漸向凸透鏡靠近
,觀察成像大小及光屏的位置有何變化。
生:小組探究 ,討論交流
17、
第一個問題讓學(xué)生認(rèn)識在焦點上不成像、在
2 倍焦距處成等大的像
,并引導(dǎo)學(xué)生并討論
這兩個點作為分界點的作用
,認(rèn)識“一倍焦距分虛實 , 二倍焦距分大小”
,加深學(xué)生對成像規(guī)
律的理解。第二個問題將凸透鏡
1 半遮住 ,透過光線變少 ,所成的像會變暗 , 并不像學(xué)生想象
的變成一半 ,讓學(xué)生進一步認(rèn)識凸透鏡成像原理;中考中要求學(xué)生理解像距和物距的定性關(guān)
系 ,第三個問題將蠟燭逐漸向凸透鏡靠近 ,可讓學(xué)生讓學(xué)生進一步明確“物近像變大變遠(yuǎn)、物遠(yuǎn)像變小變近”的道理。
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18、( 三 ) 、模擬演示 , 再現(xiàn)規(guī)律
多媒體動畫再現(xiàn)凸透鏡成像規(guī)律 , 可以加強對實驗規(guī)律的理解。
師:我們一起回顧一下整個探究過程 , 看經(jīng)歷了哪些環(huán)節(jié)?
(四)歸納小結(jié) , 深化目標(biāo) , 布置作業(yè) 。
1、小結(jié)本課的知識點。
( 1)凸透鏡的定義。( 2)凸透鏡對光線的會聚作用。什么是焦點、光心、焦距和主
光軸。
2、告訴學(xué)生:大家實驗做得很好, 得到了許多有用的數(shù)據(jù)。科學(xué)家也是這樣經(jīng)過實驗
探究、分析數(shù)據(jù)從而找出規(guī)律的。從而激發(fā)學(xué)生的探索熱情。
3、課后練習(xí)以及閱讀信息窗的內(nèi)容。了解凹透鏡有哪些特點?
八、課后反思
本
19、設(shè)計用一個非常有趣的問題導(dǎo)入 , 激起了學(xué)生強烈的好奇;然后讓學(xué)生用凸透鏡觀察
四周景物和書本上的字 , 從而發(fā)現(xiàn)和提出問題;提出問題后接著猜想 , 然后用嘗試進行科學(xué)
探討。整個設(shè)計指導(dǎo)學(xué)生積極介入并自主探究 , 讓經(jīng)歷完整的探討過程 , 充實浮現(xiàn)了課改的
理 念 和 要 求 。
回首整個教學(xué)過程發(fā)現(xiàn)教學(xué)設(shè)計放置得較緊湊 , 留有的自由時間較少 , 所以一節(jié)課內(nèi)的
節(jié)奏就快 , 學(xué)生的知識儲備、探討、思慮、鞏固就不太充實 , 要全數(shù)完成教學(xué)設(shè)計也會很緊
張。此外 , 本節(jié)課中涉及到的物理概念多:物距、像距、焦距、光屏、燭心、成像性質(zhì)、實
像、虛像、正立、倒立、放大、縮小、成像規(guī)律等 , 故探討過程中反映出的問題很多 , 學(xué)生
在一節(jié)課內(nèi)完有些難度。所以 , 設(shè)計時可以充分參考學(xué)情 , 按照所教班級學(xué)生的具體情形進行科學(xué)的詳略調(diào)整 , 還應(yīng)分利用多媒體提高效率 , 這樣教學(xué)效果會更好。
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