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怎样进行物理新课程的说课

2015-07-18张漫双

黑龙江教育·中学 2015年6期
关键词:物距光屏凸透镜

张漫双

一、教材分析

(一)在教材中的地位和作用

课程标准要求:探究并知道凸透镜成像的规律,了解凸透镜成像规律的应用。课程标准解读:通过实验探究,了解凸透镜成像的规律;会使用相关的实验仪器,能通过观察和实验收集凸透镜成像的有关数据和资料,归纳出凸透镜成像的规律;培养学生交流合作、评价探究结果的初步能力。由此可见这是一节培养学生观察能力、动手能力和交流合作能力的好课例。

本节内容是第五章的核心部分,同时也具有承上启下的作用。上一节《生活中的透镜》让学生了解到凸透镜可以成不同的像,为本节课的探究做了知识上的储备,而第四节、第五节都是本节内容在社会生活中的具体应用。本节课教材的安排,就是让学生通过自主探究活动,得出凸透镜成像的规律,让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,以培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。

(二)教学目标的确定

依据《课程标准》要求、本节教材特点以及学生现有认知水平,确定本课的三维教学目标如下:

1. 知识与技能:(1)知道凸透镜成像规律及其应用;(2)能运用凸透镜成像规律解释有关现象。

2. 过程与方法:(1)能在探究过程中,获得提出问题的能力;(2)通过探究活动,体验科学探究的过程和方法;(3)学习从物理现象中归纳科学规律的方法。

3. 情感、态度和价值观:体会生活中的物理知识,乐于参与观察、实验等科学实践。

(三)教学重点、难点的确定

重点:探究凸透镜成像规律。因为这是学生在物理课上经历的第二次科学探究,学生对于科学探究的全过程缺乏经验,而且在以后的学习中,会经常应用探究的方法去发现物理规律,因而把它作为教学重点。

难点:通过设计实验方案和分析、处理实验数据得出物理规律。对于实验探究,学生处于刚接触阶段,如何设计实验以及记录数据后,分析处理这些数据得到结论,是学生比较陌生的,因而确定这两处为难点。

(四)课时安排的确定

用两课时完成本节教学。第一课时用于观察有关现象及收集证据;第二课时用于分析论证、交流合作、评估探究过程及了解凸透镜成像规律的初步应用。

二、学情分析(说学生)

在整个光学部分,教师应有全局一盘棋的思想,八年级学生正处在形象思维向抽象思维过渡的阶段,学生分析数据归纳规律的能力不强,所以要把折射规律与凸透镜成像联系起来还比较困难。学生对于凸透镜的了解,凭其生活经验仅知道它叫放大镜,能把物体放大,而对其成像规律是知之甚少的。因此要上好这节课,前期的准备是非常重要的。

1.从知识上通过前面一、二节的学习,使学生明确了什么是凸透镜的焦点、焦距、凸透镜所成的像以及像有什么特点等物理概念和现象,这就为本节的教学作好了知识上的储备。

2.从技能上通过学习第一章中长度的测量,学生具备了利用刻度尺读取数据的能力。第二章中平面镜成像实验,让学生学会区分实像和虚像。从技能上为这节课的学习作好了充分的准备。但对于光具座的使用,还需要老师的指导。

3.从心理上初三的学生正处于青春期,对于父母、老师的说教有着逆反心理,但同时对未知事物有着强烈的好奇心和求知欲,而实验是激发学生学习兴趣的最好方法。通过实验探究出来的结论,可以让学生感觉到这是通过他自己的努力换来的,对此会充满成就感。

三、教学策略(说教学、学法)

1. 教法分析

本节课需要学生进行全过程探究,我们关键应该引导学生怎样去猜想,在教学中创设合理的猜想情景,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的是什么和怎样去研究,实验时应该观察什么、测量什么、记录什么。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比较,让学生进行简单的因果推理,让学生以书面或口头方式表述自己的观点,最后教师归纳总结,培养学生处理信息、分析概括的能力,从而提高学生的科学素养。

2.学法分析

本节在设计意图上是让学生经历完整的科学探究过程,从提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、实验与观察到分析与讨论等,都由学生完成,给学生较大的自主探究空间,这对学生探究能力的要求比较高。因此在教学过程中应突出学生的主体作用,倡导学生主动参与、乐于探究、交流合作,将思维程序作为贯穿整个教学过程的主线,帮助学生形成研究问题的良好思维习惯。

四、教学过程

(一)创设情境,提出疑问,引入新课

1. 学生体验一:让学生用手上凸透镜观察教材中的文字、图片,分析并回答:“你观察到什么?”

2. 学生体验二:让学生把凸透镜放在教室窗户和光屏的中间,然后把凸透镜慢慢靠近光屏,观察光屏上有什么?

思考:同一块凸透镜,为什么可以成不同的像呢?凸透镜成像有什么规律?

探究:凸透镜成像规律。

(二)进行新课

1.提出问题,做出猜想

(1)复习上节课所学照相机、投影仪、放大镜的成像特点。

让学生猜想:凸透镜所成像的正倒、大小、虚实与什么因素有关呢?

(2)利用图片,及手头凸透镜模拟演示:

用凸透镜近距离观察窗户,成正立、放大的虚像,然后将凸透镜远离窗户一点,像变大一些。将凸透镜离得窗户更远一些,这时就看不到正立、放大的虚像了,将光屏放在透镜的另一侧,调节距离,可得到一个倒立、缩小的实像。

根据演示,学生猜想:凸透镜所成像的大小、正倒、虚实与物体到凸透镜的距离有关。

(3)两个概念:

a.物距:物体到凸透镜的距离(u);endprint

像距:像到凸透镜的距离(v)。

b.认识光具座:对光具座的一些介绍:光具座的使用和调节(高度),蜡烛,凸透镜,光屏的作用,光具座上刻度尺的使用。

2.根据猜想,带着问题设计实验方案

(1)怎样在光屏上得到清晰的像?

(2)怎样观察虚像?

(3)如何测量物距和像距?

教师引导:

(1)在学生思考的基础上,让有了思路的学生上讲台演示如何得到清晰的像(根据学生的操作,教师可适当引导)。最后得出让物、镜不动,光屏前后移动时,光屏上所成像会变模糊,从而感悟到物、镜一定时,清晰像的位置是唯一确定的。

教师可故意设置蜡烛的焰心,凸透镜的光心,光屏的中心不在同一高度。根据蜡烛的像没有成在光屏的中心这一现象提出问题:如何调节才能让像成在光屏中心?然后让学生动手调节。

(2)对于如何观察虚像,可以提醒学生我们是如何用放大镜观察物体的。这时把眼放在光屏这一侧,透过凸透镜观察蜡烛,成虚像。

(3)由于在光具座的刻度尺上做了一点小改动,把零刻度放在了中央,这样测量物距和像距时就避免了学生把对应刻度当成物距和像距了。

【设计意图】培养学生的积极思维、动手解决实际问题的能力。同时去除实验中可能影响学生探究的干扰因素,给学生更多的时间进行实验。

分别请几个小组的学生介绍他们的实验方案,经过分析讨论,最终确定实验方案为:

固定凸透镜,让蜡烛逐渐向凸透镜靠近,记录每次的物距,然后移动光屏寻找到最清晰的像,观察和记录凸透镜每次成像的大小、正倒、虚实和像距。确定实验方案后,让学生根据需要记录的数据设计实验表格,按顺序就是:物距u,像的特点(倒正、大小、实虚),还有像距v。将这些需要记录的量排列起来,就得出记录实验数据的表格(略)。

3.进行实验与收集数据

把学生分为两大组,给两大组焦距不同的透镜,一组f=10cm,另一组f=5cm。然后让学生开始实验,记录数据。教师巡视,辅导,及时解决学生实验中出现的问题。

4.分析数据,得出结论

实验后,先让凸透镜焦距f=10cm的一大组汇报实验数据,教师将实验数据统一输入Excel表格进行多组数据的处理(按物距从大到小的顺序排序),使学生发现放大、缩小像及虚实像的分界范围,再结合光具座上刻度尺的颜色分区,学生就会想到把10厘米、20厘米作为分界点,此时教师再说出凸透镜的焦距是10厘米,让学生归纳出物距在不同范围内时凸透镜的成像情况,学生就会把f、2f作为分界点,将物距分成3个范围。这时实验中使用凸透镜焦距为5厘米的学生们会不认可这一结论,此时再处理另一大组的数据,结果找到的分界点是5cm和10 cm,仍然是f和2f。进而由学生归纳出凸透镜成像的规律。

【设计意图】学生通过实验数据找到两个分界点有一定的难度,通过光具座上刻度尺的颜色分区和教师的引导,对比不同大组的数据找到与焦距的关系,培养了学生分析归纳的能力,同时也让学生体验科学探究带给他们的成功与快乐。

归纳出凸透镜成像的规律后,针对物体在一倍焦距处、物体在两倍焦距处成什么像,可以引导学生进行推理:物距大于2f成放大的像,小于2f成缩小的像,等于2f处成等大的像。物距大于f成实像,小于f成虚像,那等于f成什么样的像呢?然后通过实验进行验证。这样就使得学生探究出的凸透镜成像规律更加完整。

5.评估与交流

(1)你们小组得出的结论是这样的吗?(2)实验过程中出现什么问题和错误,以及如何改进?(3)对于凸透镜的成像,你还有什么疑惑?

(三)小结

让学生根据板书和大屏幕投影谈本节课的收获与感悟。

(四)巩固拓展

1.将光具座上贴的刻度揭掉,思考此时该怎样读出物距和像距。

2.逆向思维:当物体放在凸透镜前某一位置时,在透镜的另一侧距透镜12cm处的光屏上成一个倒立、缩小的像,若把物体移到凸透镜前12cm处,所成的像是什么样的?

3.走进生活:照毕业照时,发现有几个同学没有进入镜头范围,该怎么调节?

(五)布置作业

1.巩固性作业:结合本节课所学,试分析照相机、投影仪、放大镜为什么会成不同的像?

2.拓展性作业:除了上节课所学的3种生活中的透镜,我们还知道哪些凸透镜在实际生活中的应用?endprint

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