八年级物理上册《凸透镜成像规律》教学设计

八年级物理上册《凸透镜成像规律》教学设计  教材分析 本章教材共五节，核心内容是第三节凸透镜成像的规律，教材以探究凸透镜成像情况与物距有关为主线，安排了学生“提出问题、猜想、设计实验、进行实验、分析与论证”等探究过程，形成较为清晰的对凸透镜成像规律的认识。教材第一节介绍透镜，第二节介绍生活中的透镜，使学生对生活中常见的透镜及其成像的情况获得具体、生动的感性认识。这两节的作用是从知识方面和探究过程为学生的自主探究作铺垫。 学情分析 八年级学生刚刚接触物理这门学科，在知识层面，学生知道了平面镜成像的特点，获得了透镜及其成像情况具体、生动的感性认识，具有了一定的光学知识；在探究技能方面，学生通过前面几章学习，知道了科学探究的过程，初步了解了收集数据的方法，经历了对数据的分析与论证的过程。本课时探究，仍然需要收据数据，但与反射规律（角度相等）和平面镜成像规律（距离相等）不同，凸透镜成像规律，并不是简单的等量关系，需要对数据进行一定的分类和归纳才能得出规律。八年级学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，学生分析归纳的能力不强。 教学目标 知识与技能 1. 知道凸透镜成像的规律。2. 培养学生数据处理的能力。 过程与方法 1. 经历观察凸透镜成像的有关现象、收集实验数据过程，体验归纳凸透镜成像规律的过程，避免对于规律的死记硬背。2. 经历从实验数据中总结规律、从数据中发现问题的过程，感悟归纳科学规律的方法。 情感、态度与价值观 1. 体会实验探究活动在认识事物过程中的重要意义。2. 通过师生双边教学活动，培养学生自主学习和创新意识。 设计思路 课程标准要求：探究并知道凸透镜成像的规律。凸透镜成像是课程标准要求学生必做实验之一，也是初中物理很难的探究实验之一，主要原因有：学生难以找到物体最清晰的像；常用光源——蜡烛不稳定，而且难以记录、较为准确地比较像与物大小之间的关系；学生需要观察的现象、测量的数据太多，对其动手能力、交流合作能力提出了挑战；实验时是在众多点上观察、记录像的特点，最终需要归结到区域来表示，像的倒正、缩放、虚实的不断转换，对数据处理能力以及思维转换（从具体的点到抽象的区域）提出了挑战。为突破以上重、难点，本课时教学设计尝试了如下改进与创新：    1、从改进实验光源入手，提高实验教学的有效性。为提高实验现象的可视性，增加实验操作的有效性，光源改为发光的“F”，光屏上加贴坐标纸。摒弃了教材上使用蜡烛做物体的做法，“F”型字符，增加了物体的亮度，使成像更清晰、更稳定、更容易判断像物的大小关系、 实验更安全，提高了实验现象的可观性和准确性。2、从探究课题特点入手，设计可强化的科学探究要素。课程标准要求：在学生的科学探究中，可以涉及所有的要素，也可以只涉及部分要素。为解决“时间与内容”、“自主与指导”之间的矛盾，根据本课时内容特点，强化“进行实验与收集证据”这一探究要素。根据学生科学探究的能力，分步实施突出重点：带着“物距在什么范围内成倒立缩小的实像、物距在什么范围内成倒立放大的实像、物距在什么范围内，成正立放大的虚像”三大问题分三组探究。3、从科学探究能力入手，优化数据分析过程。    由于本实验得到的数据量大，数据中蕴藏的规律属于界定范围的定性规律，学生从来没有遇到，所以分析数据是本节课的最大难点。如果直接告之一倍焦距和二倍焦距的分界点，又失去了探究的意义，这对培养学生的归纳能力十分不利。针对学生实际情况，进行了如下处理：让各大组学生把实验中物和像画在纸带上的相应位置；通过分析得到成各种像时u的大致范围，再引导学生根据数据变化以及像的大小变化趋势，理论推导出由缩小实像到放大实像必然有一个过渡环节，实像到虚像必然有一个突变点；猜想这个过渡环节的分界点和突变点的位置，再通过实验给以验证。通过优化探究、数据分析过程，使学生感到探究更加完善，且通过探究得到的规律更真实更可信。纸带的运用，使抽象的数据变得形象直观。整个分析过程，学生主动参与、活而不乱，教师导若行云流水、引至水到渠成。 重难点 重  点 经历凸透镜成像规律的探究过程 难  点 数据的分析与论证 教学过程 教学策略 师生活动 设计意图 引入课题 1、课件展示：照相机、投影仪、放大镜的成像情况；2、问题：照相机、投影仪和放大镜成像各有什么特点？3、引入新课，板书课题。 自主发言，交流自己获取的信息。 遵循教材编写意图，通过复习，以旧引新。                   探究凸透镜成像规律 提出问题 1、活动：利用迎客松、放大镜和光屏演示照相机、投影仪和放大镜的成像情景。2、问题：像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系？ 师生互动，不断尝试。 设计体验活动，让学生在活动中感知像的“模样”，进一步激发求知欲望，又为学生猜想提供具体、生动的感性认识。 设计实验方案 1、初步探究（1）介绍实验器材。（2）设计实验方案：讨论：怎样改变物距？操作：尝试在光屏上寻找最清晰的像。明确各组的探究任务。分组讨论：具体的实验方案。 1、学生在教师引导下实践操作。2、讨论交流具体的实验方案。 1、通过在光屏上寻找清晰的像，为后续探究中实验操作做好铺垫。2、通过讨论交流方案，明确具体做法，为探究的可行性和有效性做好铺垫。 进行实验 2、分组探究第一组：u在什么范围内，成倒立缩小的实像？第二组：u在什么范围内，成倒立放大的实像？第三组：u在什么范围内，成正立放大的虚像？ 教师巡回指导，提示操作要点；学生分组实验，根据各自特长，合理分工； 分三组探究，解决“时间与内容”、“自主与指导”之间的矛盾。 分析与论证 3、分析与论证（1）各组汇报展示；（2）推理：由缩小实像到放大实像的过渡环节，实像到虚像的突变点；猜想：两个分界点的位置。（3）实验验证：当物体位置2f处、焦点处，凸透镜成像情况；（4）利用flash动态演示凸透镜成像的规律的全程。（5）各组尝试总结规律； 学生汇报探究过程和结论，师生互动操作动态演示，发现问题后再探究。 1、纸带的运用，使抽象的数据变得形象直观。2、利用实验模拟课件对本实验规律进行归纳与总结，以加深学生对凸透镜成像规律的全面认识。 知识反馈 解释照相机、投影仪、放大镜的成像原理。 分析回答 首尾呼应，使学生学以致用，体会学习物理的乐趣。 课堂小结 尝试让学生总结收获与困惑。 谈收获、质疑   作业布置 利用光路图探究凸透镜成像的规律。 板书设计 第3节   凸透镜成像的规律1、倒立缩小的实像   u>2f    f2、倒立放大的实像   f2f     投影仪3、正立放大的虚像   u