2023八年级物理上册 第四章 在光的世界里第5节 科学探究：凸透镜成像第2课时 探究凸透镜成像的规律及其应用教案（新版）教科版

2023八年级物理上册第四章在光的世界里第5节科学探究：凸透镜成像第2课时探究凸透镜成像的规律及其应用教案（新版）教科版课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容分析本节课的主要教学内容为2023八年级物理上册第四章《在光的世界里》第5节“科学探究：凸透镜成像”的第二课时，重点探究凸透镜成像的规律及其应用。教学内容以教科版教材为基础，主要包括：1.凸透镜成像的基本规律，如物距与像距的关系、实像与虚像的区分；2.凸透镜成像的应用，如照相机、投影仪等。

教学内容与学生已有知识的联系：在此之前，学生已经学习了光的传播、反射和折射等基础知识，并对凸透镜的基本概念有所了解。本节课将在此基础上，引导学生进一步探索凸透镜成像的规律，并与实际应用相结合，使学生在掌握知识的同时，提高解决实际问题的能力。二、核心素养目标分析本节课的核心素养目标旨在培养学生以下几方面的能力：

1.科学探究：通过自主探究、合作交流，让学生掌握凸透镜成像的规律，提高科学探究能力，培养严谨的科学态度。

2.物理观念：使学生能够运用所学的物理知识，解释生活中的凸透镜成像现象，形成物理观念，提高解决实际问题的能力。

3.科学思维：培养学生运用科学方法，分析问题、解决问题的能力，发展科学思维，提高创新意识。

4.科学态度与责任：激发学生对物理学科的兴趣，培养他们热爱科学、勇于探索的精神，增强学生的社会责任感。

5.信息素养：引导学生运用现代信息技术手段，收集、整理、分析有关凸透镜成像的信息，提高信息素养。

6.跨学科综合能力：通过凸透镜成像在照相机、投影仪等领域的应用，培养学生跨学科综合运用知识的能力。

本节课将紧密联系课本内容，以实际问题为载体，引导学生主动探究、积极思考，提高学生的核心素养，为学生的终身发展奠定基础。三、重点难点及解决办法重点：

1.凸透镜成像规律的理解与应用。

2.实像与虚像的判断及物距与像距的关系。

3.凸透镜成像在实际生活中的应用。

难点：

1.凸透镜成像规律的推导及数学表达式的理解。

2.实际应用中凸透镜成像设备的构造和工作原理。

解决办法与突破策略：

1.利用直观教具（如凸透镜、蜡烛、光屏等）进行实验演示，让学生通过观察和动手操作，直观感受成像规律，加深理解。

2.采用图示和动画辅助教学，帮助学生建立清晰的物理模型，直观展示物距与像距的变化关系，以及实像与虚像的区别。

3.设计小组合作活动，让学生通过讨论、探究，共同解决实际问题，如制作简易照相机或投影仪，增强知识的实际应用能力。

4.引导学生运用数学知识（如比例关系）来分析成像规律，结合实际案例解释数学表达式的含义。

5.通过案例分析、视频资料等，介绍凸透镜成像设备的工作原理，帮助学生理解理论知识与实际应用之间的联系。

6.针对难点内容，提供额外的学习资源和辅导，确保学生能够逐步克服困难，提高学习效果。四、教学方法与策略为了实现本节课的核心素养目标，充分调动学生的学习积极性，提高课堂教学效果，我将采用以下教学方法与策略：

1.教学方法选择

（1）讲授法：以讲解凸透镜成像的基本原理和规律为主线，结合学生的实际情况，适时进行启发式、互动式讲解，引导学生主动思考。

（2）讨论法：针对凸透镜成像的规律和应用，组织学生进行小组讨论，鼓励学生发表自己的观点，提高学生的合作能力和解决问题的能力。

（3）案例研究：通过分析实际生活中的凸透镜成像案例，让学生学会运用所学知识解决实际问题。

（4）项目导向学习：设计以凸透镜成像为主题的项目，让学生在完成项目的过程中，自主探究、实践应用，提高学生的综合能力。

2.教学活动设计

（1）角色扮演：让学生扮演摄影师、投影仪操作员等角色，模拟实际场景，加深对凸透镜成像应用的理解。

（2）实验：组织学生进行凸透镜成像实验，让学生亲自动手操作，观察成像过程，总结成像规律。

（3）游戏：设计有关凸透镜成像的趣味游戏，如“找不同”、“猜谜语”等，激发学生的学习兴趣。

（4）小组竞赛：设置凸透镜成像相关的问题，组织小组竞赛，培养学生的团队精神和竞争意识。

3.教学媒体和资源使用

（1）PPT：制作凸透镜成像的PPT课件，展示基本概念、成像规律、实际应用等内容，辅助教学。

（2）视频：播放凸透镜成像实验操作、实际应用案例等视频，帮助学生直观地理解成像过程和应用场景。

（3）在线工具：利用网络资源，如在线模拟实验、教育平台等，提供丰富的学习资源，拓展学生的学习视野。

（4）实物教具：准备凸透镜、光屏、蜡烛等实物教具，让学生在实验过程中，亲自操作，加深对知识的理解。五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过学校在线平台，发布关于凸透镜成像预习的PPT和视频资料，明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕“凸透镜成像规律”课题，设计问题如“凸透镜成像有哪几种情况？”“实像与虚像的区别是什么？”等，引导学生自主思考。

-监控预习进度：通过平台数据跟踪学生的预习情况，并通过微信群与学生互动，解答预习中的疑问。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生按照要求，阅读预习资料，了解凸透镜成像的基本概念。

-思考预习问题：学生针对预习问题进行思考，记录自己的理解和解题思路。

-提交预习成果：学生将预习笔记、疑问等提交至在线平台。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：培养学生自主学习，增强对凸透镜成像规律的初步理解。

-信息技术手段：利用在线平台和微信群，实现资源的共享和预习进度的监控。

作用与目的：

-帮助学生为课堂学习凸透镜成像规律做好知识准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过展示照相机和投影仪的工作原理视频，引出凸透镜成像规律的探讨。

-讲解知识点：详细讲解凸透镜成像的规律，包括物距、像距、实像与虚像等，并通过实际案例帮助学生理解。

-组织课堂活动：设计小组讨论凸透镜成像规律的应用，进行角色扮演活动，如“小小摄影师”，以及凸透镜成像实验。

-解答疑问：针对学生在活动中产生的疑问，进行实时解答。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，对老师提出的问题积极思考。

-参与课堂活动：学生在小组讨论中积极发言，通过角色扮演和实验活动体验凸透镜成像规律的应用。

-提问与讨论：学生勇于提问，并在小组内分享自己的发现和思考。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过讲解，帮助学生深入理解凸透镜成像规律。

-实践活动法：通过实验和角色扮演，加强学生对知识点的掌握。

-合作学习法：通过小组讨论，培养学生的团队协作能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解凸透镜成像规律，掌握相关技能。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，增强学生的团队协作和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据课堂学习内容，布置相关的课后习题，巩固凸透镜成像规律。

-提供拓展资源：向学生推荐拓展阅读材料，如科普文章、在线教育资源等，加深学生对凸透镜成像应用的理解。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生个性化反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：学生认真完成课后习题，巩固课堂所学。

-拓展学习：利用老师提供的资源，进行拓展阅读和思考。

-反思总结：学生对自己的学习过程进行反思，总结学习方法和技巧。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生自主完成作业，进行拓展学习。

-反思总结法：引导学生通过反思，提升自我学习能力。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的凸透镜成像规律和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现学习中的不足，促进自我提升。六、教学资源拓展1.拓展资源：

-科普书籍：推荐学生阅读与凸透镜成像相关的科普书籍，如《物理的奥秘》、《光学的故事》等，以便更深入地了解光学知识在生活中的应用。

-光学期刊：鼓励学生查阅光学相关的学术期刊，如《光学学报》、《应用光学》等，了解凸透镜成像研究的最新进展。

-光学实验视频：收集一些关于凸透镜成像实验操作的视频资源，如不同物距下的成像特点、实像与虚像的判定等，帮助学生直观地理解成像规律。

-光学教具：提供一些光学教具，如凸透镜、光屏、蜡烛等，让学生在课余时间自主进行实验，巩固所学知识。

2.拓展建议：

-阅读科普书籍：建议学生利用课余时间阅读推荐的科普书籍，了解光学知识的发展历程和凸透镜成像在日常生活中的应用，激发学生学习物理的兴趣。

-查阅学术期刊：鼓励学生主动查阅光学期刊，了解凸透镜成像研究的最新动态，培养学生科学探究精神和独立思考能力。

-观看实验视频：建议学生观看光学实验视频，对照自己的实验操作，找出差异和不足，提高实验技能。

-动手实践：鼓励学生利用光学教具，进行自主实验，加深对凸透镜成像规律的理解。同时，学会运用所学知识解决实际问题，提高实践能力。

-课题研究：针对凸透镜成像的相关问题，引导学生进行课题研究，如“凸透镜成像在医疗设备中的应用”、“如何利用凸透镜成像规律制作简易投影仪”等，培养学生的创新意识和团队合作精神。七、板书设计1.条理清楚、重点突出、简洁明了：

-凸透镜成像的基本概念

-实像与虚像的判断方法

-凸透镜成像规律

-凸透镜成像的应用案例

2.艺术性和趣味性：

-使用图示和符号表示凸透镜成像规律，如使用箭头表示光线传播方向，使用不同颜色区分实像和虚像。

-创造有趣的场景，如模拟照相机拍摄、投影仪投影等，增加学生的直观体验。

-引入互动环节，如让学生在黑板上绘制凸透镜成像的示意图，激发学生的参与热情。

3.激发学习兴趣和主动性：

-设计有趣的提问和思考题，鼓励学生积极参与讨论和分享。

-引入与凸透镜成像相关的实际应用案例，如电影制作、医疗成像等，激发学生的好奇心和探索欲望。

-利用多媒体资源，如动画、视频等，增加课堂的互动性和趣味性，提高学生的学习积极性。八、重点题型整理1.凸透镜成像规律的应用

题型1：设计一个照相机，要求能拍摄出清晰的照片。请解释你的设计思路。

解答：在设计照相机时，需要考虑凸透镜成像的规律。根据凸透镜成像规律，当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像。因此，在设计照相机时，应选择一个焦距合适的凸透镜，并将胶片放在凸透镜的焦点处，以拍摄出清晰的照片。

2.凸透镜成像的实验操作

题型2：在凸透镜成像实验中，当物体放在凸透镜的焦点处时，观察到的成像情况是怎样的？

解答：当物体放在凸透镜的焦点处时，根据凸透镜成像规律，物距等于焦距，凸透镜不成像。此时，光线经过凸透镜后会变成平行光线，因此观察不到成像情况。

3.凸透镜成像的应用案例

题型3：请举例说明凸透镜成像在医疗设备中的应用。

解答：凸透镜成像在医疗设备中有广泛的应用。例如，X光机利用凸透镜成像原理，通过控制X光束的传播方向和强度，获得人体内部的清晰影像。此外，显微镜和望远镜等设备也利用凸透镜成像原理，实现对微小物体和远处物体的观察。

4.凸透镜成像规律的理解与应用

题型4：在凸透镜成像实验中，如何判断成像的虚实？

解答：在