北师大版八年级下册二、学生实验：探究——凸透镜成像规律教学设计

这是一份北师大版八年级下册二、学生实验：探究——凸透镜成像规律教学设计，共9页。教案主要包含了学情分析，教学目标，重点难点，教法与学法，教学媒体，教学过程，板书设计等内容，欢迎下载使用。

《学生实验——探究凸透镜成像》教学设计
一、 教材分析
(一)教材地位和作用
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，变化相对复杂。从能力要求来看，对学生的抽象思维能力、探究实验设计能力、动手能力以及测量能力、分析和归纳能力都是一个考验，是一个完整的探究题目。从以往的教学经验来看，要想让学生自主探究，得到科学结论是一件很难的事情。
从知识结构上看，本节课是对光的折射现象的进一步延伸和细化。通过凸透镜对光的作用，将折射“现象”顺利地过渡到实际“应用”，有承上启下的作用。内容相对较多，如果成像规律呈现得不够清楚的话，会显得很繁杂。
(二)课程标准的要求
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。
二、学情分析
学生对于凸透镜了解很少，仅仅知道老花镜、放大镜是凸透镜，而如照相机、投影仪、幻灯机这类生活中的凸透镜几乎不知道。学习本节课的内容之前已经学习了光的直线传播、光的反射、光的折射等知识；知道透镜的焦点、焦距、主光轴等概念。
了解了一些光学仪器，并了解这些光学仪器的成像情况，通过学习小孔成像实验和平面镜成像实验，学生已经能区分实像和虚像，同时也具备了利用刻度尺读取数据的能力。从知识上为这节课的学习做好了充分的准备。
学生虽然有了一定的观察能力、实验能力和思维能力，但分析判断能力还不成熟，在短时间内还不能完全自主地设计实验，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需要采取以导为主的策略，及时向学生展示正确的操作规范，及时给予学生必要的指导。
三、教学目标
为了全面提高学生的素质，适应社会对新一代人才的需求，根据新课程标准的要求和对教材的分析以及学情分析，同时针对初中生的心理特点和认知水平，确定了以下三维教学目标:
1、知识与技能目标：
①理解凸透镜成像的规律；
②知道凸透镜所成像像的虚实、倒正、大小与物体位置的关系，进一步理解虚像和实像的概念。
2、过程与方法目标：
①通过探究凸透镜成像规律，体验科学探究的全过程和方法；
②学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
3、情感态度与价值观目标：
①培养对科学的求知欲，乐于探索社会生活中的物理科学道理；
②培养学生积极探究的精神、团队合作意识、实事求是精神。
③在探究问题过程中，有克服困难的信心和决心，有合作交流的精神。
四、重点难点
重点：探究并知道凸透镜成像的规律。
难点：探究凸透镜成像的规律实验中的猜想与设计实验。
五、教法与学法
教法：物理新课程标准提出：学生是课堂的主体，课堂是真实的生活，根据课程标准的要求和教材分析、学情分析，本节课主要采用情景导学法、探究法、讨论法、谈话法等教学方法通过师生互动的形式给学生提供观察思考、自主探究、合作交流与评价的机会。
学法：学生通过观察、思考、记录、对比分析、总结归纳、交流与合作等学习方法获取知识，教学中注重学生的主体地位以及教师的主导作用，使教法归一于学法，实现教与学的统一。
六、教学媒体
发光二极管组成的光源（组成F字样）、凸透镜（f=10cm）、标有刻度的白屏、标有刻度的光具座、课件（ppt）、多媒体设备等。
七、教学过程
教学流程：
1、创设情境，引入新课（3分钟）
2、实验探究，层层深入：
提出问题（2分钟）——猜想与假设（2分钟）——设计实验（5分钟）——进行实验（12分钟）——分析与论证（10分钟）——评估（3分钟）
3、巩固新知、深化提高（5分钟）
4、布置作业、拓展延伸（3分钟）
教学环节
教学内容与活动
设计思想
教学内容和教师活动
学生活动

创设
情境
引入
新课

1、 引导学生用凸透镜将老师的礼物，、发光体“京”，印在他们的光屏上，说一说透过凸透镜看到了什么现象？
2、大家得到的像都是一样的吗？测量一下？
引入课题

1、认真操作，细心观察，并回答老师提出的问题。
学生很容易就能答出窗外的字变小而且变成倒立的了。

1、通过这种密切联系实际的方式吸引学生的注意力，激发学生对凸透镜成像学习的兴趣。








实
验
探
究
，
层
层
深
入
1、创设情境，提出问题。
让学生拿凸透镜近距离观察课本上的字，回答看到了什么现象？用同一个凸透镜看“京”和课本上的字为什么会产生不同的变化呢？产生这种变化的原因与什么因素有关？
1、进行简单的小实验，描述实验现象，会对比之前的实验现象说出凸透镜成不同像的原因。
1、通过小实验让学生明白凸透镜能成各种性质的像，并为学生的猜想提供依据。

2、引导学生猜想凸透镜的成像性质与什么因素有关。

2、做出猜想：凸透镜成像的性质与物距u有关。
2、由学生自己提出猜想，增强了学生的探究兴趣和研究欲望。
3、引导学生设计实验。
根据学生的猜想，让同学展开讨论，如何进行探究实验验证猜想与假设。
介绍实验器材：用14个发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源，又用带有刻度的白纸做成光屏如图1所示），凸透镜（f=10cm），标有刻度的光具座。

图1

实验装置图见图2

图2


将学生分组进行实验。
【实验任务1】每组至少找到2组成放大的像的位置，2组成缩小像的位置。测量物距、像距、像的大小，观察像的性质填在实验表格中
【实验任务2】有没有无论怎样移动光屏都找不到像的位置，是不成像吗？
设计记录表格（见下页表1）：

3、学生积极展开讨论，大胆发表自己的不同见解，多方位思考问题。















认真听老师讲解实验使用过程中应注意的问题。
3、 运用讨论法能迅速有效调动起学生的积极性，学生自主设计实验体现了学生的主体地位。


实验器材改进后，便于定量比较物像大小。为下面的探究扫清找像时的技术障碍。




猜想与设计实验是本节课的难点，通过实验引题--根据现象做猜想--由猜想找切入点的方法，一环紧扣一环，步步递进，将难点轻松突破。
4、、指导学生进行实验。
教师巡回指导；帮助有困难的学生，启发学生独立思考、手脑并用，但不要代替学生实验。

4、学生分组进行实验探究，分工合作、积极动脑思考、动手操作、记录数据。在u 4、给学生留有广阔的动手空间，使学生亲自参与到实验中来，有利于培养学生的探索精神、实践能力及创新意识和团队合作意识。
5、指导学生分析与论证。
(1)将学生的实验成果用带颜色的见到图标展示出来，学生测量的像的大小，等比例放大，根据学生实验数据剪贴

引导学生找规律
1．红、蓝区域的成像有什么不同？
2．如果把物体放在红蓝区域之间，像应比物体大还是小呢？
3．成等大的像时，物距应为多少？

(2) 告诉学生，今天所测凸透镜焦距为10cm,刚才得到的实验结论这样改写让它更具有普遍性。改写的实验结论填在表格1中
u
大小
正倒
虚实
与像
f 放大
倒立
实像
异侧
u>2f
缩小
倒立
实像
异侧

5、各组分析论证得出自己组的实验结果，然后各组学生代表将记录像的大小、虚实和倒正的记录表进行展示。

学生找到物距在10cm-20cm成倒立放大的像，像距大于20cm
物距大于20cm成倒立缩小的像，像距10cm-20cm
物距等于20cm，成倒立等大等大的像
5、培养学生根据实验现象分析处理数据的能力。使学生认识到交流与合作的重要性。


培养学生在图像中找规律





培养学生探究实验，注意实验结论要具有普遍性
6、指导学生二次进行实验
测量焦距f=5cm的凸透镜成像室物距和像距，找物距像距与焦距f关系，是否和刚才得到的实验结论相符
教师在巡视过程中要善于启发诱导学生进行思考。
6、思维紧跟教师的节奏。认真进行实验操作，记录好实验现象和数据。
6、培养学生发现问题、解决问题的能力。验证实验结论
实验一环扣一环，符合学生的知识水平和认知规律
7、探究延伸：看了以上实验结论，有的同学可能会有疑惑：在f和u 让学生第三次进行实验，将结果填入记录表格2。
表2
u
大小
正倒
虚实
与像
u=f
不成像
不成像
不成像
不成像
U 放大
正立
虚像
同侧
利用多媒体演示凸透镜成像光路图，向同学解释为什么在焦点处凸透镜不能成像。

8、整合表格。
组织学生将表1、2、进行整合得到表3。
u
大小
正倒
虚实
与像
u>2f
缩小
倒
实
异侧
u=2f
等大
倒
实
异侧
f 放大
倒
实
异侧
u=f
不成像
u 放大
正
虚
同测

7、学生进行实验，得到结论，填入左边表格。


学生代表将记录像的大小、虚实和倒正的记录表进行展示。





认真观看，及时提出自己的疑问。




8、学生分组整合表1、2，然后各组汇报展示自己组的总表
7、补充完全凸透镜成像规律。










利用多媒体演示弥补实验不能观察的现象。




8、化零散为统一，有利于学生的知识系统化。
9、指导学生评估。
引导学生反思猜想的正确性，探究中有哪些感悟和体会，还有那些问题没有解决。
9、学生反思：谈一谈掌握了什么新的知识。探究中的成功与失误。
9、帮助学生树立评价意识、学会评估和反思。
巩
固
新
知
、
深
化
提
高



①小游戏：老师当物体，一位学生当像，在展板上找到物体和对应的像得位置
持“像”的同学根据持“物”的老师所站的位置进行表演。
规律：物近像远像变大
物远像近像变小
②小游戏之后总结如下记忆口诀：
一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小;
实像总是异侧倒；虚像总是同侧正；
物近像远像变大; 物远像近像变小；
像的大小像距定；像儿跟着物体跑。
①判断同学的排列、演示是否正确。




②记忆口诀。

①寓学于乐，加深学生对凸透镜成像规律的记忆，使学生在轻松愉快的环境下巩固知识。
②利用小口诀，学生记忆简单，容易掌握，不容易遗忘。

归纳
总结
落实目标
小节：引导学生从知识技能、
过程方法、情感态度与价值观
三个方面进行总结。
学生交流。

让知识和方法系统化。使学生养成归纳总结的好习惯。

布置
作业
、
拓展
延伸


让学生运用凸透镜成像规律解释投影机、照相机、放大镜所成像的性质。

结合所学内容，认真思考，回答问题。
课后认真独立完成作业。
联系实际，学以致用。符合新课标提出的“从生活走向物理，从物理走向社会”的教学理念。

八、板书设计
u
大小
正倒
虚实
与物
u>2f
缩小
倒立
实像
异侧
u=2f
等大
倒立
实像
异侧
f 放大
倒立
实像
异侧
u=f
不成像
u 放大
正立
虚像
同侧


九、 教学特色分析
1、我将传统的光源蜡烛改为由发光二极管组成的“F”字样，不仅便于定量比较物像大小，为实验探究扫清找像时的技术障碍，还避免了使用蜡烛实验过程中可能发生的意外。
2、本节课我以学生小实验引题，将知识与实际相结合。这样不仅加深了学生对知识了了解，同时也增强了学生的探究兴趣。
3、大胆放手让学生亲自动手进行实验探究，使学生由被动接受知识转变为主动获取知识，通过实践使学生体会到学习和探索的乐趣，进而对未知的科学知识充满求知的渴望。
4、最后由教师引导学生总结所学，整合学生思路，形成完整的知识体系结构。在此过程中，充分体先了学生的主体地位和教师的主导作用。