初中物理-第二节 凸透镜成像的规律教学设计学情分析教材分析课后反思

《凸透镜成像的规律》教学设计一、教学目标：1.知识与技能：知道凸透镜成像的规律,知道凸透镜成实像和虚像的不同。2.过程与方法：（1）经历探究“凸透镜成像规律”的过程；（2）实验探究过程中，获得提出问题的能力，体验科学探究的过程和方法；（3）学习从物理现象中归纳科学规律的方法。3.情感态度与价值观：（1）通过实验激发学习兴趣；乐于探索自然现象，勇于探究生活中的物理学规律。（2）乐于参与观察、实验、制作等科学实践。二、教学的重难点：重点：探究凸透镜成像规律的过程；难点：分析数据归纳出凸透镜成像的规律。三、教学资源1．本节课相关的图片、动画、等制成多媒体课件；自制教具小孔成像2．探究器材：“F”光源、凸透镜（f=10cm、f=5cm）、光屏、“F”卡片、光具座等四、教学设计思路本节课注重科学体验以及科学方法教育，让学生经历科学探究的全过程，学习从物理现象中归纳科学规律的方法。知识回顾前后联系引入新课——通过实验活动让学生体验、观察，形成观点（凸透镜能成倒立缩小的实像、倒立等大的实像、倒立放大的实像）——提出问题，设计实验探究的方案——实验探究凸透镜成像性质与物距的关系——总结归纳凸透镜成像的规律。教学过程：教学环节教师活动学生活动设计意图温故知新、引入新课一、经验回顾1、平面镜成像的特点2、小孔成像的特点教师情景再现小孔成像问题导入，引发思考光线通过小孔能够成像，那么光线通过凸透镜能成像吗？若能成像，凸透镜能成哪些特点的像呢？学生回顾平面镜成正立、等大、虚像小孔成像，倒立、实像、能放大、缩小、等大思考凸透镜能否成像通过经验回顾，感知像的特殊性，引领学生从像的“正倒”、“大小”、“虚实”三个方面分析像的性质；（2）区分实像和虚像。（3）再现小孔成像，介绍物距和像距。本环节设计为新知识的学习做好铺垫。提出新问题，引发学生思考。活动体验1、找找F光源在不同位置的像（最清晰）2、分析：凸透镜可以成不同性质的像，成像特点可能与物体到凸透镜的距离有关。3、光源到凸透镜距离相同，f=10cm和f=5cm的凸透镜的成像特点分析：凸透镜成像性质可能与焦距有关找像，观察像，发现凸透镜能够成像，而且成不同性质的像提出问题1、凸透镜成像性质可能与物体到凸透镜的距离有关。2、凸透镜成像性质可能与焦距有关体验距离改变会引起成像性质的改变，体验凸透镜成不同性质的像的过程；利用实验器材，体验寻找最清晰的像的过程；最清晰的像是唯一的，前后移动光屏，像变模糊3.两组对比实验，引发猜想，凸透镜成像性质可能与凸透镜的焦距有关。探究凸透镜成像的规律一、提出问题：凸透镜成像的性质与物距有怎样的关系实验器材介绍F光源、凸透镜、光屏、光具座（中间“0”刻度线）、“F”卡片物距、像距物距（u）：物体到凸透镜的距离。像距（v）：像（光屏）到凸透镜的距离。解决像不能成在光屏中央的问题光源的中心、凸透镜的中心、光屏的中心在同一高度二、实验设计（1）如何改变物距？怎样在光屏上得到清晰的像？（2）如何比较所成像与F光源的大小关系？需要记录哪些数据，记录像的哪些性质？三、进行实验与收集证据：温馨提示：1.凸透镜固定在“0”刻度线；F光源由远到近，找到不同性质的像，记录表格结合体验活动，提出问题思考“F”卡片的作用小组讨论、交流并展示利用“F”卡片，放到光屏上，和像对比，比较像和物的大小关系分组实验记录数据借用平面镜成像实验中，比较像和物大小关系的方法，等效替代法。引发学生思考、讨论，以问题引导的形式让学生参与到实验设计的过程中，进一步明确实验目的，知道为什么这样设计。分析数据、总结规律收集数据、Excel表格排序f=10cm、f=5cm数据对比寻找两个特殊距离（一倍焦距、两倍焦距）利用数轴分析，用不同颜色的卡片标注出不同性质的像，以及物体和像分布的区域4、动画播放，再现凸透镜成像，理解凸透镜成像的原理5、口诀：一焦分虚实，两焦分大小，物近像远像变大，像儿跟着物体跑参与数据分析过程，总结和归纳科学规律把无序数据有序化，便于寻找规律学生分成两大组，使用焦距不同的凸透镜完成实验，使实验结论更具有普遍性；同时说明物距相同时，成像性质与焦距有关利用数形结合，总结物距和焦距的关系，寻找凸透镜成像的规律。培养学生从物理现象归纳总结科学规律的能力交流与评估实验中你还有哪些新发现和困惑？像上下颠倒，左右是否颠倒凸透镜遮挡一部分，对成像有什么影响？光屏上得到清晰像时，保持凸透镜不动，把蜡烛和光屏对调一下位置，你将观察到什么现象？分享实验中出现的问题，总结得失实验中发现新现象，引发思考倡导学生善于发现、勇于探索，敢于创新达成目标1.知道凸透镜成像的规律。知道凸透镜成实像和虚像的不同；2.通过实验探究，体验科学探究的过程和方法；3.学会从物理现象中归纳总结科学规律的方法对照目标审查自己学习情况作业设计寻找生活中的凸透镜，了解它们的应用。【照相机（录像机）、投影仪、放大镜等】理论联系实际，学以致用理论联系实际，培养善于观察，善于思考的能力学情分析学生通过学习第三章第一节《光的传播》，小孔成像实验时，根据光沿直线传播的原理，小孔成像是倒立的像；能够呈现在光屏上，像是实像；通过调节物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离，可以改变成像的大小，并初步建立了物距和像距的概念。同时学生建立了描述像特点的概念：如“实像”、“放大、缩小和等大”、“倒立”等。学生通过学习第三章第三节《平面镜成像》知道了虚像概念，明确了实像与虚像的区别，通过学习，学生进一步掌握从像的“倒正”、“大小”、“虚实”三个方面描述像的性质。《透镜》这一节的学习，学生知道了凸透镜焦点和焦距的概念，会作图描述凸透镜的三条特殊光线。这些内容的学习都为探究凸透镜成像规律做好了知识上的储备。

通过学习长度的测量学生具备了利用刻度尺读取数据的能力，从技能上为这节课的学习做好了充分的准备。

八年级的学生已具备一定的观察、实验动手和分析归纳能力，也经历了一些探究活动，如探究光的反射定律，探究平面镜成像特点等，经历了“提出问题”、“制订计划与设计实验”、“进行实验收集证据”、“分析与论证”等探究过程。但学生“发现问题”的能力，对实验数据的“分析与论证”的方法、以及实验“评估”能力还不强，怎样去观察虚像等需要在教师的引导下完成，通过本实验的探究进一步挖掘学生的能力，不断交流、思考、探索，完成对凸透镜成像规律的认识。效果分析本节是实验探究课，学生积极参与实验设计和探究的过程，能较好的完成学习任务，达成预期的目标。本节课在实验器材的改进和教学设计方面取得了比较好的效果。1.教具的改进“F”光源代替蜡烛实验，更稳定、实验效果更明显，同时解决了像与物的大小关系不易比较的弊端，为实验后数据的处理找到2倍焦距这个点的分析提供了依据。（2）光具座刻度尺刻度改进，“0”刻度线标记在中间位置，直接读取刻度尺上的刻度，记录物距和像距，避免了记录数据出错导致的实验误差。2.教学过程（1）课堂导入平面镜成像和小孔成像特点入手，并通过自制教具情景再现小孔成像，光能通过小孔沿直线传播能够成像，那么光透过凸透镜能否成像呢，在复习旧知的同时，提出新的问题引入新课，过度自然。通过分析平面镜成像和小孔成像像的特点，明确从像的“倒正”、“大小”、“虚实”三个方面描述像的特点，并通过学生分组活动找光源“F”的像，观察凸透镜成像的特点，感受到像的不同与某段距离有关系，引发了学生的好奇心和求知欲，收到了比较好的课堂效果。（2）课堂生成利用好充分利用课堂生成，发现学生动手实验过程中的问题及时解决，例如：“最清晰的像”、“像成在光屏中央”等，利用学生出现的问题解决新问题，不生硬不突兀，顺理成章。（3）实验设计①学生分成两大组，分别使用焦距是10cm和焦距是5cm的凸透镜完成实验，使实验结论更具有普遍性，同时两组数据对比分析，凸透镜成像的性质还与凸透镜的焦距有关系。②等效替代法比较像与物的大小关系，借助和“F”光源同大小的“F”型卡片，让“F”型卡片与光屏上的像比对，比较像与物的大小关系，直观简便。学生易于操作。（4）分析论证在数据分析过程中，我采用数形结合的方式对数据进行处理和分析。①首先用Excel表格分别收集f=10cm凸透镜的数据和f=5cm凸透镜的数据，进行降序排列，把杂乱的数据有序化，寻找规律；②设计了许多不同颜色做的“物”与“像”的小卡片，卡片做的箭头表示倒正、长短表示大小，将它们吸附到磁性黑板上，各小组大量的数据以实物的形式直观的呈现在黑板上，“区域性”、“规律性”、“连续性”等成像特点一目了然，有效突破了数据分析的难点。本节课的不足：1.本节课学生进行了充分的实验探究，在数据分析论证阶段，缺少了理论分析，若能够用动画演示的方式，再现凸透镜成像的规律，加深学生对凸透镜成像规律的理解，由于课堂45分钟时间受限，只能有所取舍，这也是这节课比较遗憾的点。2.学生实验过程中存在操作不规范、导致数据记录不准确等情况，间接导致收集的数据误差比较大，对实验数据的分析和处理不利。教材分析本节课是八年级上册第四章第二节的内容，“探究凸透镜成像的规律”的实验是本章的核心，它是在学习了凸透镜及其对光的作用的基础上展开的，凸透镜成像规律的得出为后面学习生活中的透镜的原理及调节方法、眼睛的成像原理和眼疾的成因与矫正提供了理论支持。本节课是理论与实践相结合的一节课，体现了课标“从生活走向物理，从物理走向社会”的思想，起到承上启下的作用。教材安排了观察凸透镜成像的情况，让学生感知凸透镜能成像，而且成不同特点的像与物体到凸透镜的距离有关，教材以凸透镜成像与物距有关为主线展开实验教学。引导学生提出问题、设计实验制定计划、进行实验收集证据、分析与论证等教学过程，通过学习，不仅要使学生知道凸透镜成像的规律而且要使学生初步了解科学探究的方法，强化学生学习的独立性、主动性。本节课的重点是探究凸透镜成像的规律，难点是数据的处理，分析归纳凸透镜成像的规律。评测练习1、将一个凸透镜对准太阳光，可在距透镜10cm的地方得到一个最小亮点。若有一个物体放在这个透镜前40cm处，则可在透镜的另一侧得到______的______的______像。2、蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，此时光屏上出现烛焰清晰的像，则像的特点是（）A、倒立、缩小B、倒立、等大C、倒立、放大D、正立、放大3、在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,（1）将凸透镜对准太阳光，可在距透镜10cm的地方得到一个最小亮点，凸透镜的焦距是cm；（2）点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度．其目的是使像成在_________；（3）点燃的蜡烛分别放在a、b、c、d、e五个位置,如图所示：①将蜡烛放在c点，在光屏上会看到、、像；②将蜡烛放在a点，在光屏上会看到、、像；③将蜡烛放在e点，会看到、、像；（4）把蜡烛由c点移动到a点后，光屏上的像很模糊，为了得到清晰的像，应把光屏向____________移动(填“左”或“右”)；4、小明做“探究凸透镜成像的规律”实验（如图）：(1)要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将蜡烛向____（填“上”或“下”）调整。(2)烛焰放在距凸透镜20cm处，移动光屏至某位置，在光屏上得到一个等大清晰的像，则凸透镜的焦距是_____cm。(3)使烛焰向右移动2cm，此时应该将光屏向_______（填“左”或“右”）移至另一位置，才能得到一个倒立、_______（填“放大”、“缩小”或“等大”）的清晰实像。《凸透镜成像的规律》课后反思本节课的设计思路是：回顾前后联系引入新课——通过实验活动让学生体验、观察，形成观点（凸透镜能成倒立缩小的实像、倒立等大的实像、倒立放大的实像）——提出问题，设计实验探究的方案——实验探究凸透镜成像性质与物距的关系——总结归纳凸透镜成像的规律。本节课采取的教学策略:1.结合学生已有的知识（像的“倒正”、“大小”、“虚实”），设计了学生分组实验活动，发现凸透镜能成不同性质的像，引导学生提出问题，凸透镜成像性质与物距的关系。2.发挥教具改进的优势作用，“F”光源大小稳定，便于比较像和物的大小关系。利用等效替代法，借助“F”卡片比较像和光源“F”的大小关系。3.自制教具教学，制作许多不同颜色的“物”与“像”的小卡片，卡片做的箭头表示倒正、长短表示大小，将它们吸附到磁性黑板上，各小组大量的数据以实物的形式直观的呈现在黑板上，采用数形结合的方式对数据进行分析与论证。本节课有几个亮点：1.充分发挥实验的功能，体现物理学科的特点。学生分组活动找光源“F”的像，观察凸透镜成像的特点，感受到像的不同与某段距离有关系，引发了学生的好奇心和求知欲，收到了比较好的课堂效果。2.各个环节的设计都有知识铺垫，层层递进，知识的过渡性比较强；3教具改进使用恰到好处。“F”光源代替蜡烛实验，更稳定、实验效果更明显，同时解决了像与物的大小关系不易比较的弊端，为实验后数据的处理找到2倍焦距这个点的分析提供了依据。4.物理方法体现明显。等效替代法比较像与物的大小关系，借助和“F”光源同大小的“F”型卡片，让“F”型卡片与光屏上的像比对，比较像与物的大小关系，直观简便。学生易于操作。5.实验数据分析论证，数形结合，既有数据支撑，又能直观体现。设计了许多不同颜色做的“物”与“像”的小卡片，卡片做的箭头表示倒正、长短表示大小，将它们吸附到磁性黑板上，各小组大量的数据以实物的形式直观的呈现在黑板上，“区域性”、“规律性”、“连续性”等成像特点一目了然，有效突破了数据分析的难点。这节课的不足：1.本节课学生进行了充分的实验探究，在数据分析论证阶段，缺少了理论分析，若能够用动画演示的方式，再现凸透镜成像的规律，加深学生对凸透镜成像规律的理解，由于课堂45分钟时间受限，只能有所取舍，这也是这节课比较遗憾的点。2.学生实验过程中存在操作不规范、导致数据记录不准确等情况，间接导致收集的数据误差比较大，对实验数据的分析和处理不利。3.时间节奏把握不好，有些前松后紧，数据分析归纳略显仓促，再用动画再现成像原理效果会更好。课标分析《新课程标准》对本节课的要求是“探究并知道凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。”《新课程标准》对课程目标的要求：知识与技能有初步的实验操作技能，会使用简单的实验仪器，能测量一些基本的物理量，知道简单的数据记录和处理方法，会用简单图表等描述实验结果，写简单的实验报告。过程与方法1、经历观察物理现象的过程，能简单描述所观察的物理现象的主要特征，在观察和学习中发现问题，具有初步的观察能力及提出问题的能力。2、通过参与科学探究活动，制定简单的科学探究计划和实验方案，能通过实验收集数据，会利用多种渠道收集信息，有初步的信息收集能力。3、经历信息处理过程，经历从信息中分析、归纳规律的过程，有初步的分析概况能力。4、通过学习物理知识，提高分析问题与解决问题的能力，学习物理学家在科学探索中的研究方法，并能解决问题中尝试应用科学研究方法。情感态度与价值观1、有学习物理的兴趣，有对科学的求知欲、能保持对自然界的好奇，乐于探索自然。2、有将科学技术应用于日常生活，社会实践的意识，乐于探究日常用品或新产品中的物理学原理，乐于参与观察、实验、制作、调查等科学实践活动。鉴于以上课标对本节课的要求，我制定本节课的教学目标：知识与技能知道凸透镜成像规律知道凸透镜成实像和虚像的不同。过程与方法1、经历探究“凸透镜成像规律”的过程；2、实验探究过程中，获得提出问题的能力，体验科学探究的过程和方法；3、学习从物理现象中归纳科学规律的方法。情感态度与价值观1、通过实验激发学习兴趣；乐于探索自然现象，勇于探究生活中的物理学规律。2、乐于参与观察、实验、制作等科学实践。本节课《凸透镜成像的规律》是一节探究课，在义务教育物理课程的学习中，《新课程标准》对学生科学探究能力的基本要求主要体现在以下几个方面。结合《新课程标准》的要求分析本节课在实验过程中需要达到的科学探究能力。科学探究要素科学探究能力的基本要求提出问题

能从日常生活、自然现象或实验观察中发现与物理学有关的问题。【通过学生体验活动发现凸透镜成像特点的不同，并引导学生提出问题，凸透镜成像的性质与物距有什么关系？】

能书面或口头表述发现的问题。

了解发现问题和提出问题在科学探究中的意义。猜想与假设

尝试根据经验和已有知识对问题的可能答案提出猜想。

能对探究的方向和可能出现的探究结果进行推测与假设。【通过学生体验找凸透镜成像的过程，通过自己的观察进行推测，物距越大，成像越小，物距减小，成的像变大这样的特点】

了解猜想与假设在科学探究中的意义。设计实验与制订计划

经历设计实验与制订计划的过程。【在确保成像在光屏中央的前提下（光源的中心、凸透镜的中心、光屏的中心在同一高度），改变物距大小，观察凸透镜成像的性质，】

明确探究目的和已有条件【将探究的问题具体化，让学生明白具体探究的问题是什么。需要记录物距，像距，以及像的性质，最后寻找规律】。

尝试考虑影响问题的主要因素，有控制变量的意识。

尝试选择科学探究方法及所需要的器材。

了解设计实验与制订计划在科学探究中的意义。进行实验与收集证据

能通过观察、实验和公共信息资源收集证据。【实验过程中