《第五節科學探究：凸透鏡成像》教學設計

鄭曉雁

一、教材分析

《科學探究凸透鏡成像》是滬科版八年級物理第四章第五節的內容，是學生必做的實驗，也是以后進一步學習高中光學的基礎。通過對凸透鏡成像規律的學習，使學生認識到物理對社會發展和人類生活的重要性，充分體現“從物理走向生活，從生活走向物理”。

二、教學設計

本節課設計為實驗探究性課，通過學生分組做凸透鏡成像實驗，組員間互相交流討論，合作探究，最后教師引導學生進一步分析、歸納，總結出凸透鏡成像規律。教師在實驗中指導學生認真細致地觀察、分析實驗中可能出現的各種現象，并積極探究其原因；教學中通過精心設計教學場景，設疑來啟發學生進行思考，增強他們學習的主動性和積極性，培養學生的科學探究能力和集體協作精神。

三、教學目標

1.知識目標

（1）知道光心、主光軸、焦點、焦距、物距、像距、實像、虛像的概念；

（2）知道凸透鏡成像規律及其在生產、生活中的應用；

（3）知道并會畫凸透鏡的三條特殊光線.

2.能力目標

（1）培養學生的實驗操作能力和對實驗現象、實驗數據的分析能力，

（2）培養他們的合作學習、交流探究的能力。

四、教學重、難點

1.重點：凸透鏡成像規律，凸透鏡的三條特殊光線

2.難點：對成像規律的認識

五、教具

每小組一套光學實驗儀器盒，包含：一個光具座，一個凸透鏡，一個凹透鏡，一個光屏，一個LED燈

六、教學進程

（一）溫故知新

講授新課前，先復習前面學過的光學知識：光在同種均勻介質中沿直線傳播。當光從一種物質斜射入另一種物質中時，傳播方向會發生偏折，這種現象稱為光的折射。引出凸透鏡的原理是光的折射，引入新課。

（二）進行新課

1.設置教學場景，學習凸透鏡的幾個要素

要做好實驗，必須清楚凸透鏡一些相關的知識點概念。比如：光心，主光軸，焦點，焦距，實像，虛像。每小組都先準備好一套光學實驗儀器盒，里面有2個透鏡，一凹一凸，讓學生分別用手觸摸感覺，區分凹、凸透鏡的不同，找出本節課實驗所需要的凸透鏡，知道凸透鏡對光線起會聚作用。然后教師黑板作圖，利用導學案，邊講解邊讓學生一起認真作圖，學會畫出凸透鏡的三條特殊光線，并知道如何利用平行光線測出凸透鏡的焦距。

2.通過設疑，引導學生設計實驗，進行實驗

讓學生用凸透鏡分別觀察遠處的物體和看近處書本上的字，引導他們對所看到的現象提出疑問：為什么用同一個凸透鏡，改變凸透鏡與物體間的距離，能成正倒、大小甚至虛實不同的像？簡介凸透鏡在生產、生活中的廣泛應用，引出本節課的探究實驗：凸透鏡的成像規律到底是什么？物、鏡之間的距離是否會影響凸透鏡的成像情況？

設計實驗與制定計劃：展示光具座，依次安放LED燈、凸透鏡、光屏，引導學生認真觀察、學習物距u、像距v、焦距f、2倍焦距2f這些基本的概念，為實驗做好鋪墊。教學中要求學生先課前預習、設計好實驗報告：包括制定實驗方案、準備實驗器材、設計實驗步驟，實驗中認真完成報告。由于實驗要求學生觀察、思考的內容很多，不僅要記錄成像情況，還要測量物距、像距等，所以實驗時可指導學生先在光具座上確定凸透鏡的位置，找到1倍焦距、2倍焦距處，以便能迅速、準確地完成實驗。

（三）實驗過程

實驗過程中，教師要不斷地巡回查看，及時發現問題，適當地進行提示、引導，要求學生要認真觀察實驗可能出現的各種現象，注意1倍焦距、2倍焦距這兩個特殊點的成像情況；盡量給他們更多的思維空間和活動空間，從中發現更多的問題，比如發光物體、凸透鏡、光屏要如何擺放？為何三者的中心要在同一直線上？光屏上找不到像時該怎么辦？要從哪一側才能觀察到？如果擋住凸透鏡的一部分或者凸透鏡有破塤時，成像情況又如何？讓學生親自動手驗證一下，使他們能更積極地探索、思考，增強學習興趣；同時強調實驗中要強調注意理解實像、虛像的區別，并記錄好實驗數據。

（四）實驗總結

本課知識點概念比較抽象、難懂，分組實驗結束后，教師要借助多媒體動畫和簡單的演示實驗，進行歸納，總結出凸透鏡的成像規律以及其在生活、生產中的應用，要求學生可以聯系平常使用照相機、投影儀、放大鏡時的具體生活場景，加以記憶。還可以進一步精簡成記憶口訣，重點突出“2個分界點”：“一焦分虛實，二焦分大小”，幫助學生加深理解、記憶，并指導填寫課本表格。還要學生學會歸納測量凸透鏡焦距的方法，除了利用平行光測量之外，還可以利用2倍焦距處成等大像這個特殊點來測量。

最后，還要針對實驗中出現的各種問題，進行總結。比如為什么要調節發光物體、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度？對實驗環境有何具體要求？實驗中找不到像有哪些原因？用LED燈代替蠟燭有什么優點？等等，通過從實驗中發現各種問題來培養學生的實驗操作能力，增強他們科學探究的能力，拓寬知識面，增強學習物理的興趣。

七、作業設計

為了進一步鞏固所學知識，課后要求認真完成實驗報告，并布置適當地作業，學以致用。

八、板書

第五節 科學探究 凸透鏡成像

一、凸透鏡的原理：光的折射

二、凸透鏡的幾個要素：光心、主光軸、焦點、焦距、物距、像距

三、凸透鏡的三條特殊光線：（作圖）

四、設計實驗，進行實驗：

五、凸透鏡成像規律。

九、教學反思

教學中的注意事項：

1、區分凹、凸透鏡時，不能單純地看外表，可以引導學生用觸摸的方法來區分。

同一材料制成的凸透鏡，表面越凸，焦距越短，會聚能力越強。

2、實驗時如何判斷像是否最清晰？

判斷蠟燭的像是否最清晰的方法是：向前或向后移動光屏，像都會變模糊。

調整光屏時不可再調整凸透鏡的位置，否則會引起物距的改變。

3、理解像的“倒立”要注意：像與物體的上下、左右都是顛倒的。

4、課后還可以要求學生歸納、總結出測量凸透鏡焦距的各種方法，拓寬他們的知識面，增強求知欲。