《學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究凸透鏡成像》word一等獎教案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第六節(jié)學(xué)生實(shí)驗(yàn)：探究凸透鏡成像一、指導(dǎo)思想與理論依據(jù)本教學(xué)設(shè)計(jì)以學(xué)生終身發(fā)展為本，以提高全體學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo)，為每個學(xué)生學(xué)習(xí)與發(fā)展提供機(jī)會，關(guān)注學(xué)生的個體差異，使每個學(xué)生都得到發(fā)展為教學(xué)理念。將科學(xué)探究作為物理教學(xué)的主要教學(xué)方法，讓學(xué)生經(jīng)歷探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)方法，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。二、教學(xué)背景分析 1.教學(xué)內(nèi)容分析探究凸透鏡成像規(guī)律是初中光學(xué)部分的重中之重，呈現(xiàn)規(guī)律較多，變化相對復(fù)雜。從能力要求來看，對學(xué)生的抽象思維能力、探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、動手能力以及測量能力、分析和歸納能力都是一個考驗(yàn)，是一個完整的探究題目。從以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來看，要想讓學(xué)生自主探究，得到科

2、學(xué)結(jié)論是一件很難的事情。從知識結(jié)構(gòu)上看，本節(jié)課是對光的折射現(xiàn)象的進(jìn)一步延伸和細(xì)化。通過凸透鏡對光的作用，將折射“現(xiàn)象”順利地過渡到實(shí)際“應(yīng)用”，有承上啟下的作用。內(nèi)容相對較多，如果成像規(guī)律呈現(xiàn)得不夠清楚的話，會顯得很繁雜。2.學(xué)生情況分析按照教科書章節(jié)順序，本課應(yīng)在八年級下學(xué)期進(jìn)行學(xué)習(xí)。本節(jié)是八年級課程的一個大探究，此時初中學(xué)生雖然有了一定的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退季S能力，但分析判斷能力還不成熟，在短時間內(nèi)還不能完全自主地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在探究學(xué)習(xí)中完全放手、束縛太多都不現(xiàn)實(shí)。因此實(shí)際教學(xué)中還是需要采取以導(dǎo)為主的策略，及時向?qū)W生展示正確的操作規(guī)范，及時給予學(xué)生必要的指導(dǎo)。鼓勵學(xué)生參與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，掌握

3、解決問題的方法和途徑。3.教學(xué)方式采用以實(shí)驗(yàn)和探究活動為主的教學(xué)方式。4.教學(xué)手段以小組實(shí)驗(yàn)探究為主，多媒體輔助教學(xué)。5.前期教學(xué)狀況、問題、對策等研究及技術(shù)準(zhǔn)備從以往教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來看，教學(xué)的主要困難有五個：(1)本節(jié)需要完成的內(nèi)容相對較多，同時要求充分體現(xiàn)探究精神。倘若學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，那么設(shè)計(jì)教學(xué)方案時由于課堂時間有限而導(dǎo)致的問題就會很突出。(2)蠟燭成像不夠理想，火焰搖擺不定，成像模糊，不利于學(xué)生觀察判斷，同時桌面上很容易滴上蠟液，不容易清潔。(3)現(xiàn)有成套的光具座在測量物距和像距時需要進(jìn)行簡單的計(jì)算，雖然不是非常困難，但對于后進(jìn)生來說容易產(chǎn)生負(fù)面影響，對于新知識的學(xué)習(xí)制造了一定的障礙。(4)物

4、和像的大小全靠眼睛觀察比較，無法量化，不利于科學(xué)地得到結(jié)論。(5)由于時間有限，探究不夠充分，成像規(guī)律呈現(xiàn)得不明顯，結(jié)論的得出難免有些牽強(qiáng)。如果學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)效性不夠的話，以上五點(diǎn)困難可能同時存在?；谝陨弦蛩?，首先考慮對器材進(jìn)行改造，爭取把器材對學(xué)生探究產(chǎn)生的不利影響降至最小，然后再設(shè)計(jì)合理的教學(xué)方案。具體做法是：(1)用發(fā)光二極管組成L型發(fā)光體，代替蠟燭，其優(yōu)點(diǎn)是物體特征明顯，成像清晰穩(wěn)定，節(jié)能環(huán)保（見圖一）。(2)在發(fā)光二極管的載板和光屏上打上等大的小格，使物體和實(shí)像的大小可以量化，使探究更真實(shí)可信、更科學(xué)（見圖一、二）。(3)將光具座上的固定標(biāo)尺拆下，兩邊安裝鋼卷尺，優(yōu)點(diǎn)是零

5、刻線可以隨凸透鏡的位置移動，物距和像距可直接測量，無須換算，同時，能移動的標(biāo)尺也活化了學(xué)生的思維，能在近1 m的范圍內(nèi)調(diào)整物距和像距（見圖三）。 圖一圖二圖三(4)探究實(shí)驗(yàn)時間有限，探究的范圍難免不足，為體現(xiàn)整體結(jié)論的嚴(yán)謹(jǐn)，采用光路解析法輔助教學(xué)。(5)制訂合理的教學(xué)策略，將教學(xué)重點(diǎn)落在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效探究的過程上，不主張由學(xué)生完全自主地探究規(guī)律。教學(xué)以導(dǎo)為主，以學(xué)生為主體，觀察實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，用實(shí)際圖形展現(xiàn)成像規(guī)律，讓學(xué)生容易從中總結(jié)規(guī)律，并能感受到規(guī)律的科學(xué)與嚴(yán)謹(jǐn)。力圖讓學(xué)生在探究的全過程中受到啟發(fā)和感悟，體會到一定的探究方法和探究精神，從而得到思維能力上的提升。三、教學(xué)目標(biāo) 1.知識與技能(

6、1)知道凸透鏡成倒立縮小實(shí)像、倒立放大實(shí)像、正立放大虛像的條件。(2)能使用光具座進(jìn)行研究，進(jìn)一步認(rèn)識實(shí)像、虛像的異同。2.過程與方法(1)經(jīng)歷探究凸透鏡成像規(guī)律的過程，逐步提高分析問題的能力，提高收集、處理數(shù)據(jù)的能力，初步提高分析證據(jù)、概括規(guī)律的能力。(2)在探究過程中能對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評價，對不正確或有疑問的結(jié)果能產(chǎn)生質(zhì)疑，使探究計(jì)劃和步驟能有序科學(xué)地進(jìn)行。3.情感、態(tài)度與價值觀在探究過程中，體會到學(xué)習(xí)透鏡成像帶來的樂趣，領(lǐng)略到科學(xué)規(guī)律美、現(xiàn)象與內(nèi)在原理的統(tǒng)一美。四、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)探究。2.教學(xué)難點(diǎn)(1)制訂合理的探究計(jì)劃。(2)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并總結(jié)出凸透鏡成

7、像的條件。 五、學(xué)習(xí)資源和教學(xué)流程圖1.教學(xué)資源準(zhǔn)備改進(jìn)后的二極管發(fā)光體、大光屏，光具座（標(biāo)尺已改造）、f10 cm凸透鏡一只、f5 cm凸透鏡一只。2.教學(xué)流程圖創(chuàng)設(shè)情境，提出問題引入：昨天的任務(wù)是玩凸透鏡模型化再現(xiàn)學(xué)生描述玩耍過程中的發(fā)現(xiàn)關(guān)系 收心啟思情境模型化拋出探究問題明確虛像、實(shí)像，規(guī)范儀器使用探究：實(shí)像的大小與物距距離的關(guān)系探究環(huán)節(jié)第二次探究第一次探究通過圖形分析，實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充和光路圖分析，呈現(xiàn)凸透鏡成像規(guī)律，同時體現(xiàn)科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度用圖形分析和評價，找到不足驗(yàn)證總結(jié)探求規(guī)律的普遍性abcdef50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 45 cmA B C D E F G

8、 f =10 cm該圖是學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記錄圖形形象直觀，規(guī)律易成像。六、教學(xué)過程教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖引入新知1.提問學(xué)生在家玩凸透鏡都發(fā)現(xiàn)了什么？2.讓學(xué)生用實(shí)驗(yàn)桌上的器材重現(xiàn)在家玩耍的情況。1.講述自己在家玩凸透鏡時的發(fā)現(xiàn)。2.利用教師提供的器材重現(xiàn)自己的發(fā)現(xiàn)。1.提前給學(xué)生每人一只凸透鏡回家玩耍，給學(xué)生游戲和發(fā)現(xiàn)的機(jī)會。2.將具體情境轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停w現(xiàn)物理研究方法。 明確虛像與實(shí)像，規(guī)范儀器操作。情境再現(xiàn)過程能夠發(fā)現(xiàn)學(xué)生認(rèn)識不足和操作問題，方便教師進(jìn)行明確和矯正。1.教師檢查學(xué)生重現(xiàn)在光屏上的“像”，提出如何確定像的辦法。明確實(shí)像概念。2.矯正學(xué)生使用光具座時的不當(dāng)之處。明確

9、：發(fā)光體的中心、凸透鏡的光心和光屏的中心，應(yīng)在同一高度的一條直線上。強(qiáng)調(diào)在光具座上如何找到清晰實(shí)像的辦法。明確物距和像距的概念。3.讓學(xué)生再找找看。認(rèn)識與矯正 1.明確什么是實(shí)像，怎么去承接。2.知道如何正確使用光具座上的組合，較快較準(zhǔn)確地找到實(shí)像。3.找到真正的實(shí)像。1.培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶骄繎B(tài)度，樹立遵守探究規(guī)則的意識。2.明確虛像與實(shí)像，糾正學(xué)生認(rèn)為不清楚的像就是虛像的錯誤認(rèn)識。3.示范儀器操作要點(diǎn)及規(guī)范。4.學(xué)生實(shí)際情況決定了實(shí)驗(yàn)前的充分準(zhǔn)備的必要性。探究：10 cm焦距凸透鏡成實(shí)像的大小與物距的關(guān)系第一次探究探究：10 cm焦距凸透鏡成實(shí)像的大小與物距的關(guān)系第一次探究從學(xué)生光屏上呈現(xiàn)大大

10、小小的實(shí)像，自然引發(fā)問題：大家觀察一下自己得到的像有什么特點(diǎn)？1.讓學(xué)生將調(diào)整后的像保留，讓大家互相交流。2.教師提出，為什么大家用的都是10 cm焦距的相同規(guī)格的凸透鏡，卻在光屏上得到大小不同的像呢？3.引出探究題目：在光屏上能夠接到的像（實(shí)像）的大小與物距有什么關(guān)系。讓學(xué)生猜想。4.向?qū)W生征集探究方案，提出物距的測量和像的大小測量問題。5.進(jìn)一步明確改變物距時的選“點(diǎn)”問題。6.提供物距和像距的測量方法（介紹標(biāo)尺的使用）和對實(shí)像大小的測量方法。7.向?qū)W生明確附加測量項(xiàng)目，明示與題目沒有必要的關(guān)聯(lián)，是教師的附加項(xiàng)目。8.學(xué)生實(shí)驗(yàn)。9.教師在代表研究凸透鏡成像的圖形上畫出物體的位置和大小。學(xué)生

11、匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，教師記錄在圖形上，并同時向?qū)W生詢問數(shù)據(jù)是否有大的出入。解釋小的差異是由于儀器自身原因和人對像的判定差異引起，可以允許。學(xué)生相互看看彼此成的實(shí)像有什么不同？觀察：焦距相同時，實(shí)像的大小與什么因素有關(guān)。就教師的問題提出自己的猜想。設(shè)計(jì)探究方案。教師引導(dǎo)學(xué)生說出自己的探究方法?？纯次锞嗳《嗌俸线m。聽聽教師介紹測量物距和像距的方法和測量像的大小的方法。明確教師附加的測量項(xiàng)目。開始實(shí)驗(yàn)。向教師匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。自然引發(fā)問題。這樣設(shè)計(jì)探究問題的意圖是：針對性強(qiáng)，能夠有效降低學(xué)生設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)的思維強(qiáng)度。與學(xué)生直接對話討論，能有效地向全體學(xué)生傳達(dá)探究的意義、程序和方法。學(xué)生還會形成其他的方案，可根據(jù)

12、器材準(zhǔn)備情況取舍，但應(yīng)該及時予以表揚(yáng)和鼓勵，增進(jìn)師生情感交流。明確附加項(xiàng)目，是要增強(qiáng)學(xué)生對測量要求和題目的對應(yīng)意識。巡視時及時指導(dǎo)，及時作圖，可以節(jié)省錄入時間。層進(jìn)式的分析數(shù)據(jù)，可以讓學(xué)生思路更清晰，數(shù)理能力弱的學(xué)生容易跟上。數(shù)據(jù)差異不要有意回避，是教育的機(jī)會。探究10 cm焦距凸透鏡成實(shí)像的大小與物距的關(guān)系第二次探究1.如果數(shù)據(jù)合理，就組織學(xué)生分析數(shù)據(jù)分布的問題，提出現(xiàn)象變化較明顯的位置應(yīng)該增加選“點(diǎn)”的密度，與學(xué)生協(xié)商插入合理的補(bǔ)充“點(diǎn)”。展開第二次探究。2.再次實(shí)驗(yàn)，補(bǔ)充數(shù)據(jù)。學(xué)生分析數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布是否還需要補(bǔ)充。討論，插入補(bǔ)充的數(shù)據(jù)點(diǎn)。再實(shí)驗(yàn)。二次探究，和學(xué)生分析數(shù)據(jù)補(bǔ)充的必要性，是提高

13、學(xué)生認(rèn)識的好機(jī)會。成實(shí)像時：物距的最小值是否可以小于或等于焦距1.針對數(shù)據(jù)和圖形提出問題：我們發(fā)現(xiàn)u趨于f 時，找不到實(shí)像了，是器材和空間的限制，還是確實(shí)沒有實(shí)像？2.教師協(xié)助檢驗(yàn)。成實(shí)像時物距的最小值是否可以小于或等于焦距。成實(shí)像時物距的最小值收到器材和實(shí)驗(yàn)的空間限制（需要很長的像距），由教師協(xié)助推理。探究：10 cm焦距凸透鏡成實(shí)像的大小與物距關(guān)系結(jié)論 1.提示一定要針對探究問題得到相應(yīng)的結(jié)論。2.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：成實(shí)像時，物距越小，像距越大，像越大。觀察圖形呈現(xiàn)的規(guī)律，得到結(jié)論。1.數(shù)據(jù)的觀察和分析，主要培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力。2.向?qū)W生傳遞結(jié)論的高針對性和嚴(yán)謹(jǐn)性。探究過程中能發(fā)現(xiàn)的探究題目外的新

14、規(guī)律能否發(fā)現(xiàn)新規(guī)律？1.成實(shí)像時，uf。2.實(shí)像皆倒立。3. 2f大致是實(shí)像大小的分界點(diǎn)，u2f成縮小的像，u2f成放大的像。4.u2f時，2fv>f。2fuf時，v2f(可略)。題外的新發(fā)現(xiàn)1.成實(shí)像時，物距越小，像距越大。2.成實(shí)像時，uf。3.實(shí)像皆倒立。4.2f大致是實(shí)像大小的分界點(diǎn)。u2f成縮小的像，u2f成放大的像。題目外的發(fā)現(xiàn)是新發(fā)現(xiàn)，學(xué)生要清楚。 這也是對完整成像規(guī)律的補(bǔ)充。利用光路圖做的幾何補(bǔ)充簡易實(shí)驗(yàn)的幾何補(bǔ)充。再次明確成實(shí)像的規(guī)律?？唇處煹难a(bǔ)充，體會知識的嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)的規(guī)律美、統(tǒng)一美。幾何補(bǔ)充是對結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)負(fù)責(zé)的表現(xiàn)。同時可以加強(qiáng)學(xué)生對特殊光線作用的理解和對規(guī)律的記憶。

15、但不強(qiáng)求學(xué)生完全理解，是一種科學(xué)態(tài)度的傳遞。物距小于焦距時什么都得不到嗎？1.引導(dǎo)學(xué)生到物的另一側(cè)去觀察。2.明確uf時成正立放大的虛像。3.光路解釋。1.物體同側(cè)觀察物體，看到放大、正立的虛像2.看光路圖輔助說明?？偨Y(jié)成虛像時，uf 成正立、放大的虛像。規(guī)律完整呈現(xiàn)用動畫演示物距由較遠(yuǎn)處（遠(yuǎn)大于2f）向凸透鏡光心靠近過程中的成像特點(diǎn)。觀看動畫。對三個區(qū)域和兩個特殊點(diǎn)做全景式小結(jié)。規(guī)律是否具有普遍性？1.用f5 cm凸透鏡驗(yàn)證：選物距為16 cm，應(yīng)該成什么樣的像，驗(yàn)證一下。2.有普遍性（大量事實(shí)證明結(jié)論是普遍適用）。1.驗(yàn)證：u2f成倒立、縮小的實(shí)像2.明確前面的規(guī)律有普遍性。f5 cm與f

16、10 cm同時進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由于學(xué)生學(xué)習(xí)物理時間短，能力有限，只能用不同焦距的凸透鏡來驗(yàn)證規(guī)律，來突出規(guī)律的普遍性。f10 cm和f5 cm的凸透鏡，u16 cm，卻有不同性質(zhì)的像，又能引發(fā)什么樣的思考？對比f10 cm，u16 cm，成倒立、放大的實(shí)像；f5cm，u16cm，成倒立、縮小的實(shí)像。說明：成像的性質(zhì)不但與物距有關(guān)，還與焦距有關(guān)，故此只有將物距和像距結(jié)合才能確定像的性質(zhì)。1.思考像的性質(zhì)還和什么因素有關(guān)。2.感受到結(jié)論的嚴(yán)密與必然。物距相同可以得到不同性質(zhì)的像，說明凸透鏡成像規(guī)律還與焦距有關(guān)。是對以上規(guī)律內(nèi)在因素的有力詮釋。現(xiàn)在的學(xué)習(xí)不再是單純的知識學(xué)習(xí)了，探究思維的培養(yǎng)和理念方法上的

17、熏陶顯得越來越重要。給學(xué)生的結(jié)束語1.我們用儀器重現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活中的情景，實(shí)際是物理學(xué)常用的方法，即建立研究模型。2.細(xì)致的研究要盡可能數(shù)字化，成長的過程中，理性的東西會越來越多。3.分析問題或數(shù)據(jù)，首先要用表格有條理地記錄，盡可能地將其圖像化。七、學(xué)習(xí)效果評價設(shè)計(jì)1.學(xué)生學(xué)習(xí)效果評價（檢測練習(xí)）(1)小陽將蠟燭、焦距為20 cm的凸透鏡和光屏放入光具座中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。當(dāng)物距u18 cm時，在光屏上看到清晰的像是倒立、_的實(shí)像。(2)小陽要用該凸透鏡觀察課本中的文字，若想看到正立、放大的像，則凸透鏡到文字的距離不能超過 cm。2.教師自身教學(xué)效果的評價(1)從學(xué)生知識掌握過程來看，相比以往輕松多了，實(shí)

18、驗(yàn)的科學(xué)性和對學(xué)生的說服力都有明顯增強(qiáng)。(2)從學(xué)生掌握知識的結(jié)果來看，知識的活性明顯增高。對規(guī)律的認(rèn)識清晰，處理具體問題靈活，不用死記硬背五個區(qū)間的成像情況，教學(xué)效果良好。八、教學(xué)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)1.讓學(xué)生提前一天拿凸透鏡回家去玩，提倡從生活中學(xué)習(xí)物理，符合課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。在進(jìn)行新課時，不是單純地由教師進(jìn)行知識的傳承，而是與學(xué)生一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，而且這種探究是逐步地由淺入深、層層遞進(jìn)地進(jìn)行，很適合學(xué)生的認(rèn)知水平，教學(xué)策略得當(dāng)。教學(xué)任務(wù)完成順利到位，實(shí)效性高。2.對實(shí)驗(yàn)教具做了全面的、卓有成效的改進(jìn)。首先是光源，用發(fā)光二極管組成的“L”型的物體，用它代替蠟燭，便于讓學(xué)生找到清晰的像，也便于學(xué)生觀察像

19、的正、倒；在物體和光屏上畫出了大小一樣的方格，便于學(xué)生觀察像的大小，比較與物體的大小，以使實(shí)驗(yàn)量化；對光具座加以改造，用以凸透鏡為零點(diǎn)、可以滑動的兩個標(biāo)尺，使學(xué)生輕而易舉地讀出物距和像距，節(jié)省了實(shí)驗(yàn)的時間。3.針對初二學(xué)生的特點(diǎn)，較好地把握了探究的各個環(huán)節(jié)。例如：引入時，先讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)體會一下找凸透鏡所成的像，針對學(xué)生的認(rèn)識誤區(qū)進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生既認(rèn)識到什么是像，解決了區(qū)分實(shí)像和虛像，又學(xué)會了找像的方法。在提出了探究凸透鏡成像規(guī)律的任務(wù)后，并不是馬上做實(shí)驗(yàn)，而是組織學(xué)生制訂實(shí)驗(yàn)的方案，教會學(xué)生取點(diǎn)的方法，在出現(xiàn)了新的問題時，又組織學(xué)生進(jìn)行討論。在實(shí)驗(yàn)探究的過程中重在教會學(xué)生研究的方法，能夠把學(xué)生量化后的數(shù)據(jù)，在黑板上用圖像的方法直觀地再現(xiàn)，使學(xué)生能很容易地得出凸透鏡的成像規(guī)律。4.提出的探究問題“小”而到位，既便于學(xué)生探究，又能引發(fā)新的發(fā)現(xiàn)。學(xué)生有充分展示自己的機(jī)會和時間；學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)真實(shí)可信，結(jié)論清晰正確。 六、詞語點(diǎn)將（據(jù)意寫詞）。1看望；訪問。 （ ）2互