第五章 第5节 跨学科实践：制作望远镜2024-2025学年新教材八年级上册物理新教学设计(人教版2024)

第五章第5节跨学科实践：制作望远镜2024-2025学年新教材八年级上册物理新教学设计(人教版2024)授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析1.本节课的主要教学内容为“第五章第5节跨学科实践：制作望远镜”，涉及八年级上册物理新教材人教版2024版的相关知识。

2.教学内容与学生已有知识的联系紧密，包括光的直线传播、凸透镜成像原理等，这些内容为制作望远镜提供了理论基础。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的科学探究素养、实践创新素养和信息技术素养。通过制作望远镜的活动，学生能够学习科学探究的方法，提升动手实践能力，并学会运用信息技术辅助科学探究。此外，课程还注重培养学生的合作交流能力和科学精神，激发学生对天文科学的兴趣。教学难点与重点1.教学重点，①

①理解望远镜的工作原理，特别是凸透镜成像的原理及其在望远镜中的应用。

②掌握望远镜的基本构造，包括物镜、目镜和镜筒等部分的功能和相互关系。

2.教学难点，①

①将物理知识与实际制作过程相结合，学生在实际操作中可能难以精确控制透镜的焦距和位置。

②理解望远镜的光学设计，包括如何调整光路以达到最佳观测效果。

②学生可能对测量和计算过程中的误差分析感到困惑，需要引导他们理解和应用测量原理来优化望远镜的性能。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：结合实物模型和图片，讲解望远镜的历史和光学原理，激发学生的兴趣。

2.实验法：引导学生动手制作望远镜，通过实践操作加深对光学知识的理解。

3.讨论法：鼓励学生在制作过程中相互交流，共同解决问题，培养学生的合作能力。

教学手段：

1.利用多媒体设备展示望远镜的图片和视频，直观地介绍望远镜的结构和工作原理。

2.运用教学软件模拟望远镜的制作过程，让学生在虚拟环境中体验制作过程。

3.配合实物教具，如不同焦距的透镜，帮助学生直观理解透镜成像原理。教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：通过展示天文图片或视频，如月球、行星等，引导学生思考望远镜在探索宇宙中的作用。

-回顾旧知：简要回顾光的直线传播、凸透镜成像等基础知识，为望远镜的制作打下理论基础。

2.新课呈现（约20分钟）

-讲解新知：详细讲解望远镜的工作原理，包括物镜、目镜和镜筒的构造及其功能。

-举例说明：通过实际望远镜的图片和视频，展示望远镜的成像过程，帮助学生理解光学原理。

-互动探究：组织学生讨论望远镜的历史发展，引导学生思考不同类型望远镜的特点和应用。

3.制作望远镜（约30分钟）

-学生活动：将学生分成小组，每组发放制作望远镜所需的材料和工具。

-教师指导：指导学生如何正确使用工具，如剪刀、胶水等，并讲解制作过程中的注意事项。

-实践操作：学生按照步骤制作望远镜，教师巡回指导，解答学生在制作过程中遇到的问题。

4.测试与调整（约15分钟）

-学生活动：完成望远镜制作后，学生进行测试，观察望远镜的成像效果。

-教师指导：引导学生观察并分析成像效果，指导学生调整望远镜的焦距和位置，优化成像质量。

5.总结与反思（约10分钟）

-学生活动：各小组分享制作过程和遇到的问题，总结经验教训。

-教师总结：回顾本节课的重点知识，强调望远镜制作过程中的科学探究方法。

-反思与拓展：引导学生思考望远镜在科学研究中的应用，激发学生对天文科学的兴趣。

6.课后作业（约5分钟）

-学生活动：布置课后作业，要求学生查阅资料，了解不同类型望远镜的特点。

-教师提示：鼓励学生将所学知识应用于实际，如设计一个简易望远镜模型。

教学过程中，教师应密切关注学生的学习情况，适时调整教学策略，确保每位学生都能积极参与到课堂活动中。同时，注重培养学生的团队合作精神和创新意识，提高学生的综合素质。学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握：

-学生能够理解并记住望远镜的工作原理，包括物镜、目镜和镜筒的构造及其功能。

-学生掌握了凸透镜成像的原理，并能将其应用于望远镜的设计和制作中。

-学生了解了望远镜的历史发展，知道不同类型望远镜的特点和应用。

2.技能培养：

-学生通过实际制作望远镜的过程，提升了动手操作能力，学会了使用基本的工具和材料。

-学生在调整望远镜焦距和位置以优化成像效果时，锻炼了观察和分析问题的能力。

-学生在小组合作中，学会了沟通协作，提高了团队解决问题的能力。

3.思维发展：

-学生在制作望远镜的过程中，学会了将理论知识与实际操作相结合，促进了逻辑思维和批判性思维能力的发展。

-学生通过观察和分析望远镜的成像效果，培养了科学探究的意识和能力。

-学生在讨论望远镜的历史和未来发展时，激发了创新思维，能够提出自己的观点和建议。

4.情感态度价值观：

-学生对天文科学产生了浓厚的兴趣，激发了探索宇宙的好奇心和求知欲。

-学生通过体验科学探究的过程，培养了科学精神和责任感。

-学生在制作望远镜的过程中，体验到了成功的喜悦，增强了自信心和成就感。

5.实践应用：

-学生能够将所学知识应用于实际，如设计一个简易望远镜模型，解决实际问题。

-学生在课后作业中，通过查阅资料，扩展了对望远镜知识的了解，提高了信息检索和自主学习的能力。

-学生在家庭或社区中，可以尝试使用简易望远镜观察天体，将所学知识应用于日常生活。

总体而言，通过本节课的学习，学生在知识、技能、思维、情感态度价值观和实践应用等方面都取得了显著的效果，为他们在科学探究和科技创新的道路上奠定了坚实的基础。典型例题讲解1.例题：

已知一个凸透镜的焦距为10cm，当物体距离透镜20cm时，求像的位置和大小。

解答：

根据凸透镜成像公式：1/f=1/v-1/u，其中f为焦距，v为像距，u为物距。

代入已知数据：1/10=1/v-1/20

解得：v=40cm

像距v为正，说明成实像。

像的大小可以通过放大率m=-v/u计算，其中m为放大率。

代入数据：m=-40/20=-2

放大率为-2，说明像为倒立、缩小的实像。

2.例题：

一束平行光经过焦距为15cm的凸透镜，求像的位置和大小。

解答：

平行光经过凸透镜后，会汇聚在焦点上，因此像距v等于焦距f。

所以，v=15cm

像的大小可以通过放大率m=-v/u计算，由于物体距离无穷远，u可以认为是无穷大。

代入数据：m=-15/∞=0

放大率为0，说明成的是倒立、无限大的实像。

3.例题：

物体放在焦距为20cm的凸透镜前20cm处，求像的位置和大小。

解答：

代入凸透镜成像公式：1/f=1/v-1/u

代入已知数据：1/20=1/v-1/20

解得：v=40cm

像距v为正，说明成实像。

像的大小可以通过放大率m=-v/u计算。

代入数据：m=-40/20=-2

放大率为-2，说明成的是倒立、缩小的实像。

4.例题：

物体放在焦距为8cm的凸透镜前16cm处，求像的位置和大小。

解答：

代入凸透镜成像公式：1/f=1/v-1/u

代入已知数据：1/8=1/v-1/16

解得：v=24cm

像距v为正，说明成实像。

像的大小可以通过放大率m=-v/u计算。

代入数据：m=-24/16=-1.5

放大率为-1.5，说明成的是倒立、缩小的实像。

5.例题：

物体放在焦距为12cm的凸透镜前24cm处，求像的位置和大小。

解答：

代入凸透镜成像公式：1/f=1/v-1/u

代入已知数据：1/12=1/v-1/24

解得：v=36cm

像距v为正，说明成实像。

像的大小可以通过放大率m=-v/u计算。

代入数据：m=-36/24=-1.5

放大率为-1.5，说明成的是倒立、缩小的实像。板书设计1.本文重点知识点：

①凸透镜成像原理

②望