探究凸透鏡成像的規(guī)律實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1、 探究凸透鏡成像的規(guī)律教學(xué)設(shè)計(jì) 蒿坪鎮(zhèn)初級(jí)中學(xué) 王賢濤一、教材分析凸透鏡成像的規(guī)律是本章的核心，此實(shí)驗(yàn)是學(xué)生必做的分組實(shí)驗(yàn)。本節(jié)內(nèi)容在教材中有承前啟后的作用，既是凸透鏡對(duì)光的作用、生活中的透鏡知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用，也為眼睛和眼鏡、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的講解做了知識(shí)準(zhǔn)備。讓學(xué)生經(jīng)歷整個(gè)科學(xué)探究的全過(guò)程，很好的體現(xiàn)了教材讓學(xué)生在體驗(yàn)知識(shí)的形成、發(fā)展過(guò)程中，主動(dòng)獲取知識(shí)的精神。為了降低學(xué)生理解凸透鏡成像規(guī)律的難度，教材把另一個(gè)難點(diǎn)實(shí)像和虛像放到了“凸透鏡的應(yīng)用”中，并且在“凸透鏡的應(yīng)用”中就簡(jiǎn)單介紹了照相機(jī)、投影儀和放大鏡成像的特點(diǎn)；眼睛和凸透鏡的關(guān)系；望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡的使用原理等。教材這樣處理，著重于學(xué)生的實(shí)際情

2、況，降低探究的難度，這樣更加有利于學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，有利于探究的目的性。二、學(xué)情分析學(xué)生通過(guò)前面兩節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，已經(jīng)知道了凸透鏡對(duì)光線的作用，并且簡(jiǎn)單的了解了生活中的透鏡（照相機(jī)，投影儀和放大鏡）的成像特點(diǎn)。學(xué)生對(duì)凸透鏡的成像規(guī)律有強(qiáng)烈的探究欲望，對(duì)進(jìn)一步研究分析凸透鏡成像特點(diǎn)有很大的興趣。本節(jié)內(nèi)容與生活實(shí)際聯(lián)系緊密，學(xué)生積極性高。三、教學(xué)目標(biāo)1、知道凸透鏡成縮小、放大實(shí)像和虛像的條件。2、經(jīng)歷凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生理解凸透鏡成像規(guī)律，體驗(yàn)科學(xué)探究的主要過(guò)程和方法。3、經(jīng)歷探究活動(dòng)，初步獲得提出問(wèn)題的能力及分析、討論的能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的求知欲，樂(lè)于探索自然現(xiàn)象和日常生活

3、中的物理學(xué)道理，勇于探究日常生活中的物理學(xué)規(guī)律，歸納科學(xué)規(guī)律的方法及實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。四、教學(xué)準(zhǔn)備光具座 凸透鏡 蠟燭 光屏 火柴 直尺 彩色粉筆 課件五、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：探索凸透鏡成像規(guī)律的過(guò)程。教學(xué)難點(diǎn)：理解凸透鏡成像的變化規(guī)律和組織、指導(dǎo)學(xué)生完成探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)。六、教法與學(xué)法教法: 分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)法；用理論作圖驗(yàn)證。學(xué)法: 通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)生觀察、分析、歸納實(shí)驗(yàn)的方法，養(yǎng)成認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)習(xí)慣。通過(guò)實(shí)踐認(rèn)識(shí)再實(shí)踐再認(rèn)識(shí)，完成認(rèn)識(shí)上的飛提升。通過(guò)一系列提問(wèn)、回答、討論，啟發(fā)學(xué)生思考，培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)性，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)合作也是很好的學(xué)習(xí)方法。七、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)

4、意圖 新課導(dǎo)入（情景創(chuàng)設(shè)） 根據(jù)上節(jié)課生活中的透鏡提出利用什么光學(xué)元件成像和成像有什么差異的問(wèn)題，再由凸透鏡成像的差異引入新課. 回憶生活中的透鏡成像情況并回答問(wèn)題，并產(chǎn)生凸透鏡成像有什么規(guī)律的想法，從而激發(fā)探究的興趣。 創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，從生活走向物理，使學(xué)生對(duì)凸透鏡成像規(guī)律產(chǎn)生科學(xué)探究的興趣。新課教學(xué)提出問(wèn)題 猜想與假設(shè) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 論證分析 凸透鏡只能成正立放大的像嗎？如果不是，我們?cè)鯓觼?lái)驗(yàn)證？ 給出器材，讓學(xué)生根據(jù)猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法，并說(shuō)出器材在其中所起的作用。指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，明確實(shí)驗(yàn)觀察什么、測(cè)量什么和記錄的數(shù)據(jù)以及實(shí)驗(yàn)的主要步驟和過(guò)程。 演示：根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方法補(bǔ)充說(shuō)明實(shí)驗(yàn)操作

5、步驟、注意事項(xiàng)，如：蠟燭、凸透鏡、光屏的擺放位置。根據(jù)猜想，實(shí)驗(yàn)時(shí)先改變物距，由大到小進(jìn)行幾次實(shí)驗(yàn)。提醒學(xué)生怎樣觀察像，怎樣記錄物距、像距，并注意分工合作。教師巡視，對(duì)學(xué)生的探究過(guò)程進(jìn)行指導(dǎo)，及時(shí)對(duì)學(xué)生探究過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行指導(dǎo)。鼓勵(lì)最先完成實(shí)驗(yàn)的學(xué)生填寫黑板上的表格數(shù)據(jù)。 教師事先畫(huà)好表格，指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及數(shù)據(jù)思考得到什么結(jié)論，是否證實(shí)了猜想和假設(shè)，并進(jìn)一步思考、歸納出凸透鏡成像規(guī)律并讓學(xué)生以書(shū)面或口頭形式表達(dá)自己的觀點(diǎn)。 學(xué)生觀察凸透鏡，翻來(lái)覆去通過(guò)眼睛觀察實(shí)驗(yàn)，從而提出問(wèn)題。 學(xué)生討論，提出猜想和假設(shè)。 學(xué)生閱讀、討論、作答，舉手發(fā)言。其他學(xué)生評(píng)估、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法。明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康??；?/p>

6、顧凸透鏡焦距測(cè)量的方法，并讓兩位學(xué)生測(cè)出此次實(shí)驗(yàn)凸透鏡的焦距。 分四人為一小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察記錄，思考猜想是否正確。 討論思考得出凸透鏡所成像的大小、倒正和虛實(shí)與物距的大小有關(guān)，進(jìn)一步綜合分析歸納得出：當(dāng)u2f時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像；當(dāng)fu2f 時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像；當(dāng)uf時(shí)，成正立、放大的虛像。成實(shí)像時(shí)，物距變小時(shí)，像距變大，像也變大 創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，培養(yǎng)學(xué)生由生活現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題的能力。 學(xué)生猜想多種多樣，不管正確與否都要給予肯定和鼓勵(lì)。教師可以創(chuàng)設(shè)適當(dāng)?shù)牟孪肭榫埃龑?dǎo)學(xué)生猜想，并明確猜想的理由是什么，同時(shí)，教師板書(shū)學(xué)生猜想，體現(xiàn)學(xué)生主體地位。 讓學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度和交流合作意識(shí)。培

7、養(yǎng)學(xué)生制定計(jì)劃能力、創(chuàng)造能力、評(píng)估能力、表達(dá)能力和勇于發(fā)表見(jiàn)解的意識(shí)。 教師指導(dǎo)，讓動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)生示范實(shí)驗(yàn)過(guò)程，是為了使所有學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康募胺椒?，?qiáng)化對(duì)物距、像距概念的理解，從而突破難點(diǎn)，起到教師的引導(dǎo)作用。 培養(yǎng)動(dòng)手能力、觀察能力、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度以及交流合作和創(chuàng)造意識(shí)。激勵(lì)學(xué)生的自我表現(xiàn)意識(shí)與成功感。 啟發(fā)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中找出規(guī)律。數(shù)據(jù)較多，應(yīng)加強(qiáng)引導(dǎo)，自行總結(jié)出凸透鏡成像規(guī)律，加深了對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解，突破了難點(diǎn)，培養(yǎng)了分析歸納的能力。 歸納小結(jié) 請(qǐng)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的收獲。教師同時(shí)用課件Flash動(dòng)畫(huà)展示凸透鏡成像規(guī)律 從知識(shí)，方法、有什么體會(huì)方面小結(jié)，并觀看課件進(jìn)一步理解凸透鏡成

8、像的規(guī)律。 重點(diǎn)小結(jié)凸透鏡成像規(guī)律和科學(xué)探究方法，讓知識(shí)和方法系統(tǒng)化。利用課件Flash動(dòng)畫(huà)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 拓展訓(xùn)練1. 是實(shí)像和虛像的分界點(diǎn)。 是縮小實(shí)像與放大實(shí)像的分界點(diǎn)。2.實(shí)像都是 的，虛像都是 的。3.成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距 ，像變 實(shí)像與物在透鏡的 側(cè)，虛像與物在透鏡的 側(cè)。4.凸透鏡焦距15cm，當(dāng)物距23cm時(shí)，成 的像。 學(xué)生作答，總結(jié)規(guī)律。 通過(guò)練習(xí)，進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)凸透鏡像規(guī)律的認(rèn)識(shí)，提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解題能力。 八、教學(xué)反思 本節(jié)課的教學(xué)以學(xué)生實(shí)驗(yàn)活動(dòng)為主，課堂很熱鬧。教學(xué)目標(biāo)一節(jié)課很難完成，故教師必須指導(dǎo)完成實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程。學(xué)生對(duì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和思考，結(jié)合對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)

9、據(jù)的分析和論證，得到從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的提升。多媒體的運(yùn)用提升了課堂教學(xué)的質(zhì)量和容量。給學(xué)生耳目一新的感覺(jué)，提高了學(xué)習(xí)興趣，彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)無(wú)法做到的缺憾。通過(guò)分析數(shù)據(jù)總結(jié)規(guī)律，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)分析能力不夠，今后要多加訓(xùn)練。本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容多、知識(shí)密度大，在時(shí)間設(shè)計(jì)上力求嚴(yán)密、科學(xué)合理。九、附板書(shū)設(shè)計(jì)試驗(yàn)次數(shù)物距與焦距關(guān)系物距u/cm成像特點(diǎn)像距v/cm倒正大小虛實(shí) u2f fu2f uf 第二次u2f fu2f uf 探究凸透鏡的成像規(guī)律（學(xué)案）一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1經(jīng)歷探究活動(dòng)，理解凸透鏡成像的規(guī)律。2經(jīng)歷探究活動(dòng)，體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程和學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象中歸納科學(xué)規(guī)律的方法。二、實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程任務(wù)1：按圖1所示

10、順序?qū)⑾灎T、凸透鏡、光屏安裝在光具座上，使他們的中心在同一直線之上。任務(wù)2：找焦點(diǎn)F，測(cè)焦距 f= cm指導(dǎo)與提示：移動(dòng)光屏位置，直到光屏上的亮斑最小為止，測(cè)出光屏到透鏡中心的距離即為該透鏡的焦距。 任務(wù)3：如圖2所示，將物體（蠟燭）放在距透鏡二倍焦距之外，同時(shí)移動(dòng)光屏直至在光屏上 成最清晰的像。將像的位置和觀察到的像的性質(zhì)填入表一中。 任務(wù)4：如圖3所示，將物體（蠟燭）放在距透鏡二倍焦距上，同時(shí)移動(dòng)光屏直至在光屏上 成最清晰的像。將像的位置和觀察到的像的性質(zhì)填入表一中。 任務(wù)5：如圖4所示，將物體（蠟燭）放在距透鏡一倍焦距和二倍焦距之間，同時(shí)移動(dòng)光屏直 至在光屏上成最清晰的像。將像的位置和觀

11、察到的像的性質(zhì)填入表一中。 任務(wù)6：如圖5所示，將物體（蠟燭）放在距透鏡一倍焦距之內(nèi)，同時(shí)用眼睛觀察像。將觀察 到的像的性質(zhì)填入表一中。 記錄表一物距的范圍像距的范圍像的情況同側(cè)、異側(cè)正立、倒立放大、縮小實(shí)像、虛像u>2f u=2f f<u<2f u<f 三、課件模擬探究過(guò)程利用課件的動(dòng)態(tài)表達(dá)能力探究凸透鏡成像的變化規(guī)律。任務(wù)1：如圖6所示，將物體（蠟燭）放在距透鏡無(wú)限遠(yuǎn)處，用鼠標(biāo)托動(dòng)物體，使物理逐漸靠近焦點(diǎn)，同時(shí)觀察像的位置如何變化，像的性質(zhì)如何變化。將觀察到的情況填入表。 任務(wù)2：如圖7所示，將物體（蠟燭）放在距透鏡一倍焦距之內(nèi)，用鼠標(biāo)托動(dòng)物體，使物理逐漸遠(yuǎn)離焦點(diǎn)，同時(shí)觀察像的位置如何變化，像的性質(zhì)如何變化。將觀察到的情況填入表二中。 記錄表二物距區(qū)間物的移動(dòng)方向物距變化趨勢(shì)像的移動(dòng)方向像距變化趨勢(shì)像的大小變化u>2