《第五节科学探究：凸透镜成像》教学设计

郑晓雁

一、教材分析

《科学探究凸透镜成像》是沪科版八年级物理第四章第五节的内容，是学生必做的实验，也是以后进一步学习高中光学的基础。通过对凸透镜成像规律的学习，使学生认识到物理对社会发展和人类生活的重要性，充分体现“从物理走向生活，从生活走向物理”。

二、教学设计

本节课设计为实验探究性课，通过学生分组做凸透镜成像实验，组员间互相交流讨论，合作探究，最后教师引导学生进一步分析、归纳，总结出凸透镜成像规律。教师在实验中指导学生认真细致地观察、分析实验中可能出现的各种现象，并积极探究其原因；教学中通过精心设计教学场景，设疑来启发学生进行思考，增强他们学习的主动性和积极性，培养学生的科学探究能力和集体协作精神。

三、教学目标

1.知识目标

（1）知道光心、主光轴、焦点、焦距、物距、像距、实像、虚像的概念；

（2）知道凸透镜成像规律及其在生产、生活中的应用；

（3）知道并会画凸透镜的三条特殊光线.

2.能力目标

（1）培养学生的实验操作能力和对实验现象、实验数据的分析能力，

（2）培养他们的合作学习、交流探究的能力。

四、教学重、难点

1.重点：凸透镜成像规律，凸透镜的三条特殊光线

2.难点：对成像规律的认识

五、教具

每小组一套光学实验仪器盒，包含：一个光具座，一个凸透镜，一个凹透镜，一个光屏，一个LED灯

六、教学进程

（一）温故知新

讲授新课前，先复习前面学过的光学知识：光在同种均匀介质中沿直线传播。当光从一种物质斜射入另一种物质中时，传播方向会发生偏折，这种现象称为光的折射。引出凸透镜的原理是光的折射，引入新课。

（二）进行新课

1.设置教学场景，学习凸透镜的几个要素

要做好实验，必须清楚凸透镜一些相关的知识点概念。比如：光心，主光轴，焦点，焦距，实像，虚像。每小组都先准备好一套光学实验仪器盒，里面有2个透镜，一凹一凸，让学生分别用手触摸感觉，区分凹、凸透镜的不同，找出本节课实验所需要的凸透镜，知道凸透镜对光线起会聚作用。然后教师黑板作图，利用导学案，边讲解边让学生一起认真作图，学会画出凸透镜的三条特殊光线，并知道如何利用平行光线测出凸透镜的焦距。

2.通过设疑，引导学生设计实验，进行实验

让学生用凸透镜分别观察远处的物体和看近处书本上的字，引导他们对所看到的现象提出疑问：为什么用同一个凸透镜，改变凸透镜与物体间的距离，能成正倒、大小甚至虚实不同的像？简介凸透镜在生产、生活中的广泛应用，引出本节课的探究实验：凸透镜的成像规律到底是什么？物、镜之间的距离是否会影响凸透镜的成像情况？

设计实验与制定计划：展示光具座，依次安放LED灯、凸透镜、光屏，引导学生认真观察、学习物距u、像距v、焦距f、2倍焦距2f这些基本的概念，为实验做好铺垫。教学中要求学生先课前预习、设计好实验报告：包括制定实验方案、准备实验器材、设计实验步骤，实验中认真完成报告。由于实验要求学生观察、思考的内容很多，不仅要记录成像情况，还要测量物距、像距等，所以实验时可指导学生先在光具座上确定凸透镜的位置，找到1倍焦距、2倍焦距处，以便能迅速、准确地完成实验。

（三）实验过程

实验过程中，教师要不断地巡回查看，及时发现问题，适当地进行提示、引导，要求学生要认真观察实验可能出现的各种现象，注意1倍焦距、2倍焦距这两个特殊点的成像情况；尽量给他们更多的思维空间和活动空间，从中发现更多的问题，比如发光物體、凸透镜、光屏要如何摆放？为何三者的中心要在同一直线上？光屏上找不到像时该怎么办？要从哪一侧才能观察到？如果挡住凸透镜的一部分或者凸透镜有破埙时，成像情况又如何？让学生亲自动手验证一下，使他们能更积极地探索、思考，增强学习兴趣；同时强调实验中要强调注意理解实像、虚像的区别，并记录好实验数据。

（四）实验总结

本课知识点概念比较抽象、难懂，分组实验结束后，教师要借助多媒体动画和简单的演示实验，进行归纳，总结出凸透镜的成像规律以及其在生活、生产中的应用，要求学生可以联系平常使用照相机、投影仪、放大镜时的具体生活场景，加以记忆。还可以进一步精简成记忆口诀，重点突出“2个分界点”：“一焦分虚实，二焦分大小”，帮助学生加深理解、记忆，并指导填写课本表格。还要学生学会归纳测量凸透镜焦距的方法，除了利用平行光测量之外，还可以利用2倍焦距处成等大像这个特殊点来测量。

最后，还要针对实验中出现的各种问题，进行总结。比如为什么要调节发光物体、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度？对实验环境有何具体要求？实验中找不到像有哪些原因？用LED灯代替蜡烛有什么优点？等等，通过从实验中发现各种问题来培养学生的实验操作能力，增强他们科学探究的能力，拓宽知识面，增强学习物理的兴趣。

七、作业设计

为了进一步巩固所学知识，课后要求认真完成实验报告，并布置适当地作业，学以致用。

八、板书

第五节 科学探究 凸透镜成像

一、凸透镜的原理：光的折射

二、凸透镜的几个要素：光心、主光轴、焦点、焦距、物距、像距

三、凸透镜的三条特殊光线：（作图）

四、设计实验，进行实验：

五、凸透镜成像规律。

九、教学反思

教学中的注意事项：

1、区分凹、凸透镜时，不能单纯地看外表，可以引导学生用触摸的方法来区分。

同一材料制成的凸透镜，表面越凸，焦距越短，会聚能力越强。

2、实验时如何判断像是否最清晰？

判断蜡烛的像是否最清晰的方法是：向前或向后移动光屏，像都会变模糊。

调整光屏时不可再调整凸透镜的位置，否则会引起物距的改变。

3、理解像的“倒立”要注意：像与物体的上下、左右都是颠倒的。

4、课后还可以要求学生归纳、总结出测量凸透镜焦距的各种方法，拓宽他们的知识面，增强求知欲。