5.科学探究：凸透镜成像.ppt

1、探究凸透镜成像规律 白沙中学 彭洪乾,一、教材分析 （一）教材的地位和作用 本节内容是教科版八年级物理上册第四章第五节，它是本章的中心内容，既是前面光的直射和折射知识的延伸与拓展，又是本章后三节凸透镜运用的理论知识，它在本章起着承上启下的作用。并且凸透镜成像又是中考实验操作考试必考内容，也是学生到高中阶段进一步学习光学的理论基础，因此本节课的教学有着至关重要的作用。,教材分析,（二）实验教学目标 1、知识与技能：理解凸透镜成像规律，掌握实验操作技能。 2过程与方法：在探究活动中能初步获得提出问题的能力。通过探究活动，体验科学探究的全过程。 3、情感价值观：在探究凸透镜成像规律的实验过程中，培养

2、学生实事求是的科学态度。,教材分析,（三）教学重点、难点 重点：凸透镜成像规律的探究。 难点： 如何引导学生设计实验、分析实验数据、归纳总结得出结论。,教材分析,（四）教具准备 光具座 凸透镜 光屏 Led“F”光源（蜡烛） 自制教具：凸透镜成像规律简便演示器,教材分析,二、学情分析 1、知识储备 由于八年级学生刚开始接触物理这门学科，对凸透镜知识的了解较少，凸透镜成像规律对学生而言，是学习中的难点。但是，由于本章前四节已经学习了光的直射、反射和折射知识，知道了光的折射规律，这就为本节课实验探究教学做好了相应知识储备。 2、技能储备 八年级学生虽然有强烈的操作欲望，但是学生对物理实验操作训练不

3、多，进行实验时，学生往往无从下手，可能会机械的记忆凸透镜成像规律，但是，学生通过本章前面小孔成像和平面镜成像的实验操作，知道了虚像与实像，知道了物距、像距的测量方法，具备了一定的操作基础，这为为本节实验探究课做好了一定的技能准备。,三、教学方法 根据新课程标准的要求，确定本小节是在教师指导下让学生自主实验的方法进行教学，让学生自主探究。（充分体现学生的课堂主体性） 教师主要教法：提问法、实验法、 讨论分析法 、 多媒体课件辅助法、等效实验替代法。 学生主要学法：实验探究法和讨论归纳法。 设计意图：目的是有效运用以上教学方法，对本节教学内容的重点和难点进行有效突破。,四、教学程序 创新设计(为什

4、么这样设计？） 为了突破本节课的重难点，我在合理使用教材的基础上，做了相应的教学设计改进。 首先是实验装置的改进： 1、用“F”光源替代蜡烛火焰。 改进目的：火焰成像时会不停晃动，而“F”光源成像稳定，便于学生观察。 同时，用“F”光源能直观地看到物像不但上下颠倒，而且左右相反，这是凸透镜成实像的基本规律，也是中考考点。因此用“F”光源能有效突破观察物像左右变化情况的这一难点。 2、在光屏上画上格子。 改进目的：有利于学生观察物体在那些方格内成像，直观地判断像的变大或者缩小情况。 3、重新标注零刻度，把0刻度线标在光具座标尺中央，数值往两边增大，这样可以直接读出物距和像距 其次是教材实验设计的

5、改进： 本节内容，教材在实验探究过程中，只设计了U2f、2fUf、Uf这三个范围的成像情况及结论，而一焦处和二焦处的成像情况没有做相应的设计，学生可能会对这里的成像情况持有怀疑态度。我是这样处理教材的，用推理和实验结合的方法，并让学生亲自测量一焦处和二焦处“两个分界点”的成像情况，最后得出完整的凸透镜成像规律，这样就培养了学生实事求是的科学态度。,一,具体实验环节,提出问题,收集数据,分析论证,交流合作,设计实验,规律总结,教学设计,（一）创设情景、提出问题、引发猜想 1、教师演示活动：用凸透镜在白纸和点燃的蜡烛之间移动，让学生观察实验现（在白纸上能看到倒立缩小或者放大的像） 2、学生活动：学

6、生用凸透镜直接观察书本上的字或者自己的手指头。（能看到正立放大的像） 从观察知道凸透镜成的像有时放大，有时缩小，有时正立有时倒立。由此引导学生提出问题： 凸透镜成像的大小、正立倒立、虚实可能跟什么因素有关？ 通过以上活动，学生能从中发现，凸透镜及物体到凸透镜的距离（物距）变化会影响成像的性质。由此完成猜想。 本环节设计意图：培养学生提出问题进行猜想的能力。,（二）设计实验，制定实验方案 1、学生完成猜想后,在制定具体的实验方案时，应先使学生认识凸透镜，懂得物距、像距、焦点、焦距基本慨念。 2、然后学生阅读实验教材，阅读实验报告,知道实验原理，明确实验步骤，确定实验方案。,物距u,像距v,实验分

7、组：将全班同学分为四个大组，各大组凸透镜焦距不同；每大组又分为四个小 组，四人一组，各小组凸透镜焦距相同。 小组命名为：缩小组、放大组、倒立组、正立组 师生共同设计实验数据表格，便于实验数据收集。（给出实验数据表格）,数 据 记 录 表 格,焦距：f= cm,由于学生是第一次接触凸透镜成像光学器材，学生实验之前，教师要引导学生组装实验器材。强调“三点”大致同一高度。教师演示，镜不动，光屏前后移动时，光屏上成清晰像的动作要领，并掌握成虚像时的观察方法，为下面学生实验操作做准备。 本环节设计意图：让学生有计划，有步骤地进行实验探究活动，避免实验过程中的盲目性。,（三）进行分组实验、数据收集 教师要

8、求学生进行分工合作，组长要指定一名组员填写实验记录表。教师则进行巡视指导，帮助学生解决实验时遇到的疑难问题。 本环节设计意图：目的是培养学生自主探究，提高动手能力，学会数据收集能力，体验实验操作的过程中的分工与合作精神。,（四）分析论证，合作交流。 各小组测量数据进行投影展示，大家共同合作交流，讨论分析，得出结论。并进行拓展分析： 当物距等于一倍焦距或二倍焦距时，又将成什么性质的像？（学生自主操作，自主得出结论） 设计意图：目的是培养学生对实验数据的分析归纳能力，体现学生的交流合作精神。,2020/8/8,口诀记忆法： 教师启发学生进行归纳总结，重点突出“两个分界点”。 一焦分虚实 二焦分大小

9、 实像异侧倒 物近像远像变大,很难记，怎么办？,“等效实验替代法”帮助学生理解记忆凸透镜成像规律，在家里都能演示的实验。 创新实验：用自制教具演示凸透镜成像规律 自制教具：凸透镜成像规律简便演示器 制作依据：两条特殊光线相交能确定成像位置 制作材料：纸板，细线或橡皮筋，小铁钉,设计意图：目的是运用自制教具替代光学器材在家里随时演示凸透镜成像规律，能帮助学生巩固记忆成像规律。,很难记，怎么办？,2f,f,f,2f,u2f fv2f 倒立缩小实像,作业： 学生自制凸透镜成像简便演示器完成凸透镜成像规律实验。（有利于学生进一步理解运用凸透镜成像规律.）,板书设计 1、基本概念 像距 物距 焦距 实像 虚像 2、成像规律（口诀记忆） 一焦分虚实 二焦分大小 实像异