八年级物理下册 第六章 常见的光学仪器 第二节 学生实验：探究-凸透镜成像教学设计 （新版）北师大版

八年级物理下册第六章常见的光学仪器第二节学生实验：探究——凸透镜成像教学设计（新版）北师大版主备人备课成员教学内容教材章节：八年级物理下册第六章常见的光学仪器第二节学生实验：探究——凸透镜成像

内容：本节课旨在让学生通过实验探究凸透镜成像的规律，包括成像特点、成像距离等。通过实验，学生将学习到凸透镜的成像原理，以及如何根据物距和焦距判断成像情况。此外，学生还将学习到如何使用凸透镜进行实际应用，如放大镜、望远镜等光学仪器的原理。核心素养目标培养学生科学探究能力，通过实验操作和数据分析，使学生学会观察、记录、分析实验现象，形成科学思维。增强学生对物理实验的兴趣，提升学生的动手实践能力和创新意识。同时，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，提高科学素养和社会责任感。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入本节课之前，已经学习了光学基本概念，如光的传播、反射、折射等，以及凸透镜的基本特性。此外，学生对平面镜成像规律也有一定的了解，这为理解凸透镜成像奠定了基础。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

八年级学生对物理实验通常抱有较高的兴趣，因为他们对周围世界的奥秘充满好奇。学生的能力方面，部分学生可能具备较强的动手操作能力和观察能力，而另一些学生可能在这些方面较为薄弱。学习风格上，学生中既有偏好通过实验直观感受物理现象的，也有倾向于通过理论分析来理解物理规律的。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在探究凸透镜成像的实验中，学生可能会遇到以下困难：一是如何准确测量物距和像距；二是如何理解不同物距下成像的规律；三是如何将实验结果与理论预测进行对比分析。此外，学生可能对凸透镜成像的复杂性和多样性感到困惑，难以形成清晰的认识。教师需要引导学生逐步克服这些困难，通过多次实验和讨论，加深对光学知识的理解。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源-硬件资源：凸透镜、蜡烛、光屏、刻度尺、光具座、光源

-软件资源：凸透镜成像规律分析软件（可选）

-课程平台：多媒体教学设备、电子白板

-信息化资源：光学仪器工作原理视频、凸透镜成像实验操作步骤文档

-教学手段：实物演示、小组合作实验、讨论分析、多媒体教学教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对凸透镜成像的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“同学们，你们在使用放大镜或望远镜时，有没有想过它们是如何工作的？今天我们就来探究凸透镜成像的奥秘。”

展示一些生活中常见的使用凸透镜的例子，如放大镜、照相机、投影仪等，让学生初步感受凸透镜的应用。

简短介绍凸透镜成像的基本原理，为接下来的学习打下基础。

2.凸透镜成像基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解凸透镜成像的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解凸透镜成像的定义，包括其成像规律和成像特点。

详细介绍凸透镜的组成部分，如透镜的形状、厚度等，使用示意图帮助学生理解。

3.凸透镜成像案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解凸透镜成像的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的凸透镜成像案例进行分析，如放大镜成像、照相机成像等。

详细介绍每个案例的成像原理、成像特点和应用场景，让学生全面了解凸透镜成像的多样性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何利用凸透镜成像原理解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与凸透镜成像相关的主题进行深入讨论，如“如何调整物距和焦距来改变成像大小”。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对凸透镜成像的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调凸透镜成像的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括凸透镜成像的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调凸透镜成像在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用凸透镜成像原理。

7.课后作业布置（5分钟）

目标：巩固学习效果，培养学生的自主学习能力。

过程：

布置课后作业，要求学生完成以下任务：

（1）根据本节课所学，设计一个简单的凸透镜成像实验，并记录实验过程和结果。

（2）撰写一篇关于凸透镜成像原理的短文，结合实际生活举例说明其应用。

（3）思考凸透镜成像原理在科技发展中的潜在应用，提出自己的见解。教学资源拓展1.拓展资源：

-光学原理的进一步探索：介绍光的折射、反射等基本光学原理，以及这些原理如何影响凸透镜的成像。

-透镜的种类和特点：介绍不同类型透镜的特点和应用，如凹透镜、复曲面透镜等，以及它们在成像中的应用。

-光学仪器的发展历史：简要介绍光学仪器的发展历程，从古至今的代表性光学仪器及其对科学发展的贡献。

-光学技术在现代生活中的应用：探讨光学技术在医疗、通信、工业等领域的应用，如激光手术、光纤通信等。

2.拓展建议：

-阅读相关书籍：推荐学生阅读《光学原理》等书籍，以深入了解光学的基本理论和实验方法。

-观看科普视频：推荐学生观看有关光学原理和光学仪器应用的科普视频，如《走进科学》中的光学专题。

-参与科学实验：鼓励学生参与学校或社区的科学实验活动，亲自动手操作，加深对光学知识的理解。

-设计小实验：引导学生设计自己的光学实验，如利用不同类型的透镜观察物体，探究不同透镜的成像特点。

-开展研究性学习：指导学生选择一个与光学相关的课题，进行深入研究，撰写研究报告。

-参加科技竞赛：鼓励学生参加光学相关的科技竞赛，如青少年科技创新大赛，以提升实践能力和创新意识。

-探访光学实验室：组织学生参观光学实验室，了解现代光学仪器的制作和使用。

-学习光学软件：介绍一些光学模拟软件，如Zemax、OpticStudio等，让学生通过软件模拟实验，加深对光学原理的理解。

-参与学术讲座：邀请光学领域的专家进行讲座，让学生了解光学领域的最新研究进展。教学反思今天上了八年级物理下册第六章“常见的光学仪器”中的“学生实验：探究——凸透镜成像”这一节课，总体来说，我觉得效果还不错。但是，在反思的过程中，我也发现了一些可以改进的地方。

首先，我觉得课堂的导入部分做得还可以。我通过提问和展示图片的方式，激发了学生的兴趣，让他们对凸透镜成像产生了好奇心。但是，我也注意到，有些学生对于凸透镜成像的具体原理还是不太理解，这说明我在导入部分可能需要更加深入地讲解一些基本概念。

在基础知识讲解环节，我尽量用简单易懂的语言来解释凸透镜成像的原理，并且结合了生活中的实例来帮助学生理解。我发现，通过这样的方式，学生们对凸透镜成像的原理有了更清晰的认识。但是，我也发现，有些学生对于公式的理解和应用还存在困难，这可能是因为他们对数学基础知识的掌握不够扎实。

在案例分析环节，我选择了几个典型的案例，让学生通过分析案例来加深对凸透镜成像规律的理解。我发现，学生们在讨论的过程中，能够积极地参与进来，提出自己的看法和疑问。这让我感到很欣慰，因为这说明我的教学方法是有效的。但是，我也注意到，在讨论过程中，有些学生显得比较被动，这可能是因为他们的自信心不足，或者是对物理实验缺乏足够的兴趣。

在学生小组讨论环节，我看到了学生们合作解决问题的能力。他们能够互相帮助，共同完成讨论任务。这让我感到很欣慰，因为这是培养学生合作精神和团队意识的好机会。但是，我也发现，有些小组在讨论过程中，没有很好地分配任务，导致讨论效率不高。这需要我在今后的教学中更加注重小组讨论的组织和引导。

在课堂展示与点评环节，学生们表现出了很好的表达能力。他们能够清晰地阐述自己的观点，并且能够接受他人的意见和建议。这让我感到很满意，因为这是培养学生表达能力的重要环节。但是，我也发现，有些学生在展示时显得有些紧张，这可能是因为他们对公开表达缺乏信心。因此，我需要在今后的教学中，更多地鼓励学生进行公开表达，提高他们的自信心。

最后，在课堂小结和课后作业布置环节，我简要回顾了本节课的主要内容，并强调了凸透镜成像的重要性和意义。同时，我也布置了课后作业，让学生通过实际操作来巩固所学知识。我觉得这个环节做得还可以，但是我也意识到，在课后作业的布置上，我需要更加注重作业的针对性和实用性。课堂小结，当堂检测课堂小结：

今天我们学习了八年级物理下册第六章“常见的光学仪器”中的“学生实验：探究——凸透镜成像”。通过这节课的学习，我们了解了凸透镜的基本特性，包括它的形状、焦距等，以及这些特性如何影响凸透镜的成像。

首先，我们通过实验观察，知道了凸透镜成像的基本规律，包括物体距离透镜的远近如何影响成像的大小和倒正。我们还学习了如何通过调整物体与透镜之间的距离来控制成像的位置和大小。

其次，我们通过分析实验数据，掌握了如何计算像距和焦距，以及如何判断成像的性质，比如实像和虚像的区别。

在课堂上，我们进行了以下几项重要的内容：

1.凸透镜成像原理的实验验证。

2.成像大小、位置和性质的判断。

3.物距和焦距关系的理解与应用。

当堂检测：

为了巩固今天所学的知识，我们将进行以下当堂检测：

1.单项选择题：

（1）下列哪个说法是正确的？

A.凸透镜只能形成实像

B.凸透镜只能形成虚像

C.凸透镜既能形成实像也能形成虚像

D.凸透镜只能形成倒立像

（2）如果物体放在凸透镜的1倍焦距以内，成像的特点是？

A.成正立放大的虚像

B.成倒立放大的实像

C.成正立缩小的虚像

D.成倒立缩小的实像

2.实验操作题：

请根据所学知识，设计一个简单的实验，利用凸透镜和光屏来验证成像规律，并记录实验数据。

3.应用题：

假设你有一个凸透镜，焦距为10cm。现在你想要在光屏上得到一个放大的实像，物体应该放在凸透镜的什么位置？请计算并解释你的答案。典型例题讲解在凸透镜成像的教学中，以下是一些典型的例题，旨在帮助学生更好地理解和应用凸透镜成像的规律。

例题1：

一物体放在凸透镜前20cm处，已知凸透镜的焦距为10cm，求像距和成像的性质。

解答：

根据凸透镜成像公式\(\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}\)，其中\(f\)是焦距，\(u\)是物距，\(v\)是像距。

代入已知数值\(f=10cm\)，\(u=20cm\)：

\[\frac{1}{10}=\frac{1}{20}+\frac{1}{v}\]

\[\frac{1}{v}=\frac{1}{10}-\frac{1}{20}\]

\[\frac{1}{v}=\frac{2}{20}-\frac{1}{20}\]

\[\frac{1}{v}=\frac{1}{20}\]

\[v=20cm\]

由于\(v\)为正值，成像为实像。因为\(u>f\)，所以成像为倒立、缩小的实像。

例题2：

一个物体放在凸透镜前30cm处，凸透镜的焦距为15cm，求像距和成像的性质。

解答：

同样使用凸透镜成像公式：

\[\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}\]

代入已知数值\(f=15cm\)，\(u=30cm\)：

\[\frac{1}{15}=\frac{1}{30}+\frac{1}{v}\]

\[\frac{1}{v}=\frac{1}{15}-\frac{1}{30}\]

\[\frac{1}{v}=\frac{2}{30}-\frac{1}{30}\]

\[\frac{1}{v}=\frac{1}{30}\]

\[v=30cm\]

由于\(v\)为正值，成像为实像。因为\(u>2f\)，所以成像为倒立、缩小的实像。

例题3：

一个物体放在凸透镜前5cm处，焦距为10cm，求像距和成像的性质。

解答：

使用凸透镜成像公式：

\[\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}\]

代入已知数值\(f=10cm\)，\(u=5cm\)：

\[\frac{1}{10}=\frac{1}{5}+\frac{1}{v}\]

\[\frac{1}{v}=\frac{1}{10}-\frac{1}{5}\]

\[\frac{1}{v}=\frac{1}{10}-\frac{2}{10}\]

\[\frac{1}{v}=-\frac{1}{10}\]

\[v=-10cm\]

由于\(v\)为负值，成像为虚像。因为\(u<f\)，所以成像为正立、放大的虚像。

例题4：

一个物体放在凸透镜前25cm处，焦距为15cm，求像距和成像的性质。

解答：

使用凸透镜成像公式：

\[\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}\]

代入已知数值\(f=15cm\)，\(u=25cm\)：

\[\frac{1}{15}=\frac{1}{25}+\frac{1}{v}\]

\[\frac{1}{v}=\frac{1}{15}-\frac{1}{25}\]

\[\frac{1}{v}=\frac{5}{75}-\frac{3}{75}\]

\[\frac{1}{v}=\frac{2}{75}\]

\[v=37.5cm\]

由于\(v\)为正值，成像为实像。因为\(f<u<2f\)，所以成像为倒立、放大的实像。

例题5：

一个物体放在凸透镜前8cm处，焦距为10cm，求像距和成像的性质。

解答：

使用凸透镜成像公式：

\[\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}\]

代入已知数值\(f=10cm\)，\(u=8cm\)：

\[\frac{1}{10}=\frac{1}{8}+\frac{1}{v}\]

\[\frac{1}{v}=\frac{1}{10}-\frac{1}{8}