第五單元 第5節(jié) 跨學(xué)科實踐：制作望遠鏡 教學(xué)設(shè)計-2024-2025學(xué)年人教版物理八年級上冊

第五單元第5節(jié)跨學(xué)科實踐：制作望遠鏡教學(xué)設(shè)計-2024-2025學(xué)年人教版物理八年級上冊主備人備課成員設(shè)計意圖本節(jié)課旨在通過跨學(xué)科實踐，將物理知識與實際操作相結(jié)合，讓學(xué)生親自動手制作望遠鏡，加深對光學(xué)原理的理解，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新精神，同時提高他們對物理學(xué)科的興趣。核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學(xué)生觀察自然現(xiàn)象的能力，提高對光學(xué)原理的理解和運用；發(fā)展學(xué)生動手實踐和問題解決能力；增強科學(xué)探究精神，激發(fā)創(chuàng)新思維；提升團隊合作意識，培養(yǎng)跨學(xué)科思維習(xí)慣。學(xué)情分析八年級學(xué)生正處于青春期，好奇心強，對未知事物充滿探索欲望。在物理學(xué)科方面，他們已具備一定的物理基礎(chǔ)知識，對光的傳播、反射等概念有一定了解。但在實踐中，部分學(xué)生對抽象物理概念的理解仍有困難，動手操作能力參差不齊。行為習(xí)慣方面，學(xué)生課堂參與度較高，但個別學(xué)生易受外界干擾，專注力不足。此次制作望遠鏡的實踐活動，既能夠激發(fā)學(xué)生的興趣，又能在實踐中鞏固光學(xué)知識，提高他們的動手能力和團隊合作精神。然而，部分學(xué)生在團隊合作中可能存在溝通不暢、分工不均等問題，需要教師引導(dǎo)學(xué)生正確處理人際關(guān)系，提高協(xié)作能力。學(xué)具準備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)資源1.軟硬件資源：光學(xué)望遠鏡模型、望遠鏡鏡片、透鏡、三腳架、螺絲刀、尺子、膠帶等。

2.課程平臺：物理教學(xué)平臺，用于發(fā)布學(xué)習(xí)資料和作業(yè)。

3.信息化資源：光學(xué)原理教學(xué)視頻、望遠鏡制作教程、天文知識科普文章。

4.教學(xué)手段：實物展示、小組討論、動手實踐、課堂演示等。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課

詳細內(nèi)容：課堂開始，教師利用天文圖片或視頻展示宇宙的遼闊和神秘，引發(fā)學(xué)生對天文觀測的興趣。接著，提出問題：“如何更好地觀測星空？”引入本節(jié)課的主題——制作望遠鏡。用時5分鐘。

2.新課講授

（1）光學(xué)原理講解

詳細內(nèi)容：教師講解望遠鏡的原理，包括凸透鏡成像原理、放大倍數(shù)的計算等。通過簡單易懂的語言和示意圖，幫助學(xué)生理解光學(xué)基礎(chǔ)知識。用時10分鐘。

（2）望遠鏡類型介紹

詳細內(nèi)容：介紹不同類型的望遠鏡，如折射式望遠鏡、反射式望遠鏡等，以及它們的特點和應(yīng)用場景。通過比較分析，讓學(xué)生了解各種望遠鏡的原理和結(jié)構(gòu)。用時8分鐘。

（3）望遠鏡制作步驟講解

詳細內(nèi)容：教師詳細講解望遠鏡的制作步驟，包括材料準備、鏡片安裝、支架組裝等。同時，強調(diào)安全注意事項，確保學(xué)生在實踐活動中遵守操作規(guī)范。用時10分鐘。

3.實踐活動

（1）材料準備

詳細內(nèi)容：學(xué)生按照教師指導(dǎo)，準備望遠鏡制作所需材料，如鏡片、透鏡、三腳架等。用時10分鐘。

（2）鏡片安裝

詳細內(nèi)容：學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識，將透鏡安裝到望遠鏡鏡筒中，確保鏡片與鏡筒的密封性。用時15分鐘。

（3）支架組裝

詳細內(nèi)容：學(xué)生組裝望遠鏡支架，包括底座、三腳架等部分，確保望遠鏡穩(wěn)定性。用時15分鐘。

4.學(xué)生小組討論

（1）如何提高望遠鏡的放大倍數(shù)？

舉例回答：通過使用口徑更大的透鏡，可以增加望遠鏡的放大倍數(shù)。例如，使用10厘米口徑的透鏡比5厘米口徑的透鏡放大倍數(shù)更高。

（2）望遠鏡在哪些天文觀測中發(fā)揮作用？

舉例回答：望遠鏡在觀測星云、行星、月球等天文現(xiàn)象時發(fā)揮重要作用。例如，通過望遠鏡觀測月球表面，可以清晰地看到月球的海陸分布。

（3）如何判斷望遠鏡的成像質(zhì)量？

舉例回答：通過觀察望遠鏡成像的清晰度和亮度，可以判斷其成像質(zhì)量。例如，如果成像模糊且亮度不足，可能需要更換透鏡或調(diào)整焦距。

5.總結(jié)回顧

詳細內(nèi)容：教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強調(diào)望遠鏡的原理、制作步驟以及光學(xué)基礎(chǔ)知識。同時，指出本節(jié)課的重難點，如光學(xué)原理的應(yīng)用和望遠鏡的組裝過程。通過提問和解答，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識。用時5分鐘。

用時總計：45分鐘。學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.知識掌握

學(xué)生在本節(jié)課的學(xué)習(xí)后，能夠掌握望遠鏡的基本原理，了解凸透鏡成像的原理，學(xué)會計算望遠鏡的放大倍數(shù)。他們能夠區(qū)分不同類型的望遠鏡，如折射式望遠鏡和反射式望遠鏡，并了解它們的特點和應(yīng)用。

2.技能提升

3.科學(xué)探究能力

學(xué)生在制作望遠鏡的過程中，需要通過觀察、實驗和推理來解決問題。這培養(yǎng)了他們的科學(xué)探究能力，包括提出假設(shè)、設(shè)計實驗、收集數(shù)據(jù)和分析結(jié)果等。

4.團隊合作與溝通能力

在小組討論和實踐活動過程中，學(xué)生需要與同伴合作，共同完成任務(wù)。這有助于提高他們的團隊合作能力和溝通技巧。他們學(xué)會了如何分工合作，如何傾聽他人的意見，以及如何有效地解決問題。

5.創(chuàng)新思維

制作望遠鏡的過程中，學(xué)生需要發(fā)揮創(chuàng)意，設(shè)計個性化的望遠鏡結(jié)構(gòu)。這激發(fā)了他們的創(chuàng)新思維，鼓勵他們嘗試不同的方法，從而在解決問題的過程中培養(yǎng)創(chuàng)新意識。

6.安全意識

在實踐活動過程中，教師強調(diào)了安全操作的重要性。學(xué)生學(xué)會了如何正確使用工具，如何避免潛在的危險，這有助于提高他們的安全意識。

7.學(xué)習(xí)興趣

8.實踐應(yīng)用能力

學(xué)生制作的望遠鏡可以用于日常的天文觀測，如觀測月亮、行星等。這有助于他們將理論知識應(yīng)用于實際生活，提高實踐應(yīng)用能力。板書設(shè)計①本文重點知識點：

-望遠鏡的基本原理

-凸透鏡成像原理

-望遠鏡的類型（折射式、反射式）

-望遠鏡的放大倍數(shù)計算

②關(guān)鍵詞：

-透鏡

-成像

-放大倍數(shù)

-折射

-反射

③句子：

-“望遠鏡是一種利用透鏡或反射鏡收集和放大遠處物體的光學(xué)儀器?！?/p>

-“凸透鏡能夠使光線會聚，形成實像，從而放大物體?！?/p>

-“望遠鏡的放大倍數(shù)等于物鏡的焦距與目鏡的焦距之比?！?/p>

-“折射式望遠鏡利用透鏡的折射原理，反射式望遠鏡利用鏡面的反射原理?！?/p>

-“放大倍數(shù)越高，觀測到的物體越大，但視野越小?！闭n后作業(yè)1.實踐作業(yè)：

題目：利用家中可用的材料，制作一個簡易望遠鏡，并嘗試用它觀察遠處的物體。

答案：學(xué)生需使用凸透鏡和兩根竹簽或紙管制作簡易望遠鏡，并描述觀察到的現(xiàn)象。

2.計算題：

題目：一個望遠鏡的物鏡焦距為20厘米，目鏡焦距為5厘米，求該望遠鏡的放大倍數(shù)。

答案：放大倍數(shù)=物鏡焦距/目鏡焦距=20厘米/5厘米=4倍

3.理論分析題：

題目：解釋為什么望遠鏡的放大倍數(shù)越高，觀測到的物體越大，但視野越小。

答案：放大倍數(shù)越高，意味著物鏡收集的光線越多，成像越亮，因此觀測到的物體看起來更大。然而，由于放大倍數(shù)增加，視野范圍縮小，導(dǎo)致觀測到的物體數(shù)量減少。

4.應(yīng)用題：

題目：如果想要制作一個放大倍數(shù)為10倍的望遠鏡，物鏡的焦距至少需要多大？

答案：放大倍數(shù)=物鏡焦距/目鏡焦距，所以物鏡焦距=放大倍數(shù)×目鏡焦距=10倍×5厘米=50厘米

5.比較題：

題目：比較折射式望遠鏡和反射式望遠鏡在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別，并說明各自的優(yōu)勢。

答案：

-折射式望遠鏡：主要使用透鏡進行成像，結(jié)構(gòu)相對簡單，但透鏡易受溫度影響，可能導(dǎo)致成像質(zhì)量下降。

-反射式望遠鏡：主要使用鏡面進行成像，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但鏡面不易受溫度影響，成像質(zhì)量穩(wěn)定。

優(yōu)勢：

-折射式望遠鏡：適合近距離觀測，成像清晰。

-反射式望遠鏡：適合觀測遠距離的天體，如星系，成像穩(wěn)定。

6.創(chuàng)新題：

題目：設(shè)計一個新型望遠鏡，結(jié)合折射和反射的原理，提高望遠鏡的成像質(zhì)量。

答案：學(xué)生需設(shè)計一個結(jié)合折射和反射原理的望遠鏡模型，并說明其設(shè)計思路和預(yù)期效果。

7.拓展題：

題目：閱讀關(guān)于天文觀測的科普文章，了解不同類型望遠鏡的觀測成果，并總結(jié)它們在天文學(xué)