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    f 2、倒立放大的实像   f2f     投影仪 3、正立放大的虚像   u