初一物理凸透鏡成像的規(guī)律教學(xué)設(shè)計
初一物理凸透鏡成像的規(guī)律教學(xué)設(shè)計
凸透鏡成像規(guī)律是指物體放在焦點之外，在凸透鏡另一側(cè)成倒立的實像，實像有縮小、等大、放大三種，下面學(xué)習(xí)啦小編為你整理了初一物理凸透鏡成像的規(guī)律教學(xué)設(shè)計，希望對你有幫助。
物理凸透鏡成像的規(guī)律教學(xué)設(shè)計
一、教學(xué)目標
(一)知識與技能
1.理解凸透鏡的成像規(guī)律。
2.知道凸透鏡成放大、縮小實像和虛像的條件。
(二)過程與方法
1.能在探究活動中，初步獲得提出問題的能力，體驗科學(xué)探究的全過程和方法。
2.通過對凸透鏡成像現(xiàn)象的觀察分析，總結(jié)出凸透鏡成像規(guī)律，并用列表的方法歸納出凸透鏡成放大或縮小、正立或倒立、實像或虛像的條件，培養(yǎng)從物理現(xiàn)象中歸納科學(xué)規(guī)律的方法。源
(三)情感態(tài)度和價值觀
1.通過研究凸透鏡成像的實驗以及對其成像規(guī)律的分析，有意識地滲透辯證唯物主義觀點。
2.通過探究活動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生具有對科學(xué)的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理，勇于探究日常生活中的物理學(xué)規(guī)律。
二、教學(xué)重難點
這節(jié)課是在學(xué)生對生活中常見的透鏡及對其成像情況獲得豐富、具體的感性認識的基礎(chǔ)上，通過探究活動，研究凸透鏡成像的規(guī)律，使學(xué)生通過自主探究體驗科學(xué)探究的全過程和方法。新教材以探究凸透鏡成像情況與物距關(guān)系為主線，安排了學(xué)生“提出問題、猜想、設(shè)計實驗、進行實驗、分析與論證”等教學(xué)過程，讓學(xué)生經(jīng)歷產(chǎn)生興趣、發(fā)現(xiàn)問題、激發(fā)矛盾、進一步解決問題的過程，很好地體現(xiàn)了新教材讓學(xué)生在體驗知識的形成、發(fā)展過程中，主動獲取知識的精神，對今后進一步探究其他知識打下基礎(chǔ)。
因為學(xué)生對于科學(xué)探究的全過程缺乏經(jīng)驗，因而把探究凸透鏡成像規(guī)律作為教學(xué)重點。教學(xué)難點是科學(xué)探究中實驗數(shù)據(jù)的處理和分析。因為對于實驗探究學(xué)生處于起步階段，記錄數(shù)據(jù)后，分析這些數(shù)據(jù)歸納得到結(jié)論，是學(xué)生比較陌生的，因而此處確定為難點。
三、教學(xué)策略
本節(jié)課需要學(xué)生進行全過程探究，教學(xué)的關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生怎樣去猜想，在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)合理的猜想情景，并且引導(dǎo)學(xué)生知道猜想要有猜想的理由，不能胡亂猜想。設(shè)計實驗是探究的一個重要環(huán)節(jié)，所以我們要引導(dǎo)學(xué)生進行設(shè)計實驗，讓學(xué)生明白實驗研究什么和怎樣去研究，實驗時應(yīng)該觀察什么、測量什么、記錄什么。在培養(yǎng)學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的分析和論證的能力方面，教師引導(dǎo)學(xué)生分析表格數(shù)據(jù)進行比較，讓學(xué)生進行簡單的因果推理，讓學(xué)生以書面或口頭表述自己的觀點，最后教師歸納總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生處理信息、分析概括的能力，從而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
四、教學(xué)資源準備
多媒體課件、光具座、光具座附件、蠟燭、火柴、凸透鏡等。
五、教學(xué)過程
| 教學(xué)環(huán)節(jié) | 教師活動 | 學(xué)生活動 | 設(shè)計意圖 |
| 導(dǎo)入新課（5分鐘） | 學(xué)生活動一：讓學(xué)生用凸透鏡觀察書上的字，同學(xué)們都能看到放大的字，這是他們已有的知識體驗。然后讓學(xué)生通過凸透鏡觀察老師，學(xué)生會觀察到老師倒立、縮小的像，引發(fā)他們與已有經(jīng)驗的沖突，同時，也引發(fā)他們的思索，為什么透過同一凸透鏡卻看到不同的情景？進而引入新課。 學(xué)生活動二：讓學(xué)生用另一個焦距不同的凸透鏡，與前一透鏡并排放置，同時觀察課本文字，學(xué)生通過對比，得出所觀察到的像是不同的，進而引發(fā)學(xué)生對凸透鏡的成像可能與透鏡焦距有關(guān)的猜想。 | 學(xué)生進行觀察并描述看到的像的特點，提出猜想。 | 讓學(xué)生在老師創(chuàng)設(shè)的情景中進行自主探究，親身感受到凸透鏡成放大的像還是縮小的像與凸透鏡到物體的距離有關(guān)，引發(fā)對凸透鏡成像規(guī)律的猜想。 通過以上體驗活動，學(xué)生從中感悟到凸透鏡成像是有規(guī)律的，物距和焦距都會影響到所成的像，由此完成猜想。 |
| 新課教學(xué)（30分鐘） | 1．提出問題 通過上一節(jié)的學(xué)習(xí)，大家知道了照相機、投影儀里面都有凸透鏡，放大鏡本身就是一個凸透鏡。他們都利用凸透鏡使物體成像，但成像情況各不相同。照相機所成的像比物體小，而投影儀所成的像比物體大；照相機、投影儀所成的像是倒立的，而放大鏡所成的像是正立的。 通過凸透鏡能觀察到豐富多彩的像，對此大家能提出什么問題？ 2．作出猜想 啟發(fā)學(xué)生對提出的問題作出猜想：前面的學(xué)生活動一中，凸透鏡離書上的字較近，成正立、放大的像；老師離凸透鏡較遠，成倒立縮小的像。照相時物體到凸透鏡的距離較大，成倒立縮小的像；而投影儀中物體到凸透鏡的距離較小，成倒立、放大的像?？磥硗雇哥R所成像的大小、正倒跟物體到凸透鏡的距離（即物距）有關(guān)。 通過學(xué)生活動二，可以看出凸透鏡的焦距也會影響到所成的像。 因此，物距和焦距可能都會影響到所成的像大小、正倒和虛實。 3．設(shè)計實驗 要發(fā)現(xiàn)凸透鏡成像的規(guī)律，必須進行實驗。實驗要研究的問題就是凸透鏡所成像的大小、正倒和虛實與物距和焦距有怎樣的關(guān)系？實驗時，可以在凸透鏡焦距不變時，不斷改變物距，觀察所成像的特點。還要研究在物距不變時，換用焦距不同的凸透鏡，觀察所成的像是否改變。 思考：如何區(qū)別像的正立、倒立？怎樣觀察實像和虛像？ 4．進行實驗 介紹實驗器材：光具座、光具座附件、蠟燭、火柴、凸透鏡。 思考： （1）怎樣測量凸透鏡的焦距？（讓凸透鏡正對著太陽光，拿一張白紙在它的另一側(cè)來回移動，直到紙上的光斑最小最亮，用刻度尺測出光斑到凸透鏡中心的距離，即為該凸透鏡的焦距） （2）在光具座上放置蠟燭、凸透鏡、光屏?xí)r，誰在中間？（凸透鏡） （3）為使像成在光屏，實驗中燭焰、凸透鏡和光屏還應(yīng)滿足怎樣的位置關(guān)系？（在同一高度） （4）怎樣固定蠟燭？怎樣利用光具座上的刻度確定物距、像距？（利用蠟燭燃燒滴下的蠟油固定蠟燭；利用物體、像與凸透鏡所在刻度的差確定物距、像距） （5）怎樣在光屏上得到一個清晰的像？（將光屏向左右兩個方向移動一點點，像都比原來模糊，則原來那個位置的像就是最清晰的像，這時光屏到透鏡的距離才是像距） （6）如何觀察虛像？可以示范當物由遠及近靠近凸透鏡時，光屏無論怎樣移動都不成像，這時把眼放在光屏這一側(cè)，透過凸透鏡觀察燭焰，可觀察到虛像，與放大鏡觀察物體相同。 在思考討論的基礎(chǔ)上，學(xué)生按課本上的步驟進行實驗。 在測得了幾組成倒立、縮小的像和倒立、放大的像的數(shù)據(jù)以后，思考：在什么情況下可以得到等大的像？理論和實驗指出，當物距是焦距的二倍時，像和物等大。你通過實驗做一做，并觀察此時的像距是多少？像是正立的，還是倒立的？ 當蠟燭移到透鏡的焦點時，在光屏上看不到蠟燭的像，繼續(xù)把蠟燭向凸透鏡靠近，這時在光屏上能看到蠟燭的像嗎？拿去光屏，用眼睛直接對著凸透鏡觀察蠟燭的像，像是放大的，還是縮小的？正立的還是倒立的？此時的像是實像還是虛像？ 5．總結(jié)歸納 總結(jié)凸透鏡成像的規(guī)律：凸透鏡既能成實像，也能成虛像；既能成放大的像，也能成縮小的像；既能成正立的像，也能成倒立像。 當物距大于二倍焦距時，成倒立、縮小的實像。 當物距等于二倍焦距時，成倒立、等大的實像。 當物距大于一倍焦距小于二倍焦距時，成倒立、放大的實像。 當物距小于焦距時，成正立、放大的虛像。 進一步總結(jié)升華： 老師：通過實驗我們能發(fā)現(xiàn)，一倍焦距和二倍焦距是成像的兩個重要分界點，分別是成什么像的分界點？ 老師：實驗并思考：當物體從一倍焦距逐漸遠離凸透鏡時，像距和像的大小怎樣變化？從一倍焦距逐漸靠近凸透鏡時，像的大小又怎樣變化？（在真實實驗的基礎(chǔ)上也可用計算機模擬整個過程。直接觀看凸透鏡成像的整個動態(tài)變化，從而對凸透鏡成像形成一個宏觀的整體的認識）。 老師：很好，為了幫助大家記憶，老師編了一個口訣： 一焦分虛實（即物體在一倍焦距以內(nèi)成虛像，一倍焦距以外為實像） 二焦分大小（即物距小于二倍焦距，成放大的像；大于二倍焦距成縮小的像） 實像異側(cè)倒（成實像時，物和像總在透鏡的兩側(cè)，且像是倒立的） 物遠像近小（物體離透鏡越遠，所成實像離透鏡越近，且像越?。?br/>虛像同正大（成虛像時，物和像總在透鏡的同側(cè)，且像是正立、放大的） 物近像變小（物體離透鏡越近，所成虛像越?。?br/> 其中一、二兩句是對成像情況的總體把握，三、五兩句是成像情況的靜態(tài)分析，四、六兩句是成像情況的動態(tài)描述。 思考：1．在做“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗時，某同學(xué)在光具座上將蠟燭放置在凸透鏡前，然后移動光屏，可他無論怎樣移動光屏，都無法在光屏上觀察到燭焰的像。請你分析發(fā)生這一現(xiàn)象的可能原因。 2．凸透鏡成實像時，像與物體上下是顛倒的，此時像與物體左右是否相反？ 引導(dǎo)學(xué)生可以通過實驗進行研究。最簡單的方法是輕輕吹一下燭焰，看光屏上燭焰的像向哪個方向飄動，若兩個飄動的方向相同，則說明像與物體左右不相反；若兩個飄動的方向相反，則說明像與物體的左右也相反。也可以取一高一低兩支蠟燭同時放在凸透鏡前，要使它們緊靠在一起并且物距相同，光屏上便出現(xiàn)高低不同的兩個燭焰的像，比較燭焰和它們的像的位置關(guān)系，便可知道像與物體的左右是否相反。 | 引導(dǎo)學(xué)生提出問題：凸透鏡所成像的大小、正倒跟物體的位置有什么關(guān)系？ 引導(dǎo)學(xué)生進行合理猜想。 學(xué)生思考回答：像的正立、倒立是指像與物體的上下位置相比較是否顛倒。實像是由實際光線會聚而成的像，能用光屏承接；虛像不是由實際光線會聚而形成的，無法用光屏承接。 學(xué)生思考并回答。 學(xué)生進行實驗，把觀察到的現(xiàn)象和測量的數(shù)據(jù)記入表格。 學(xué)生實驗并回答。 在分析實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)歸納。 學(xué)生：一倍焦距為成倒立實像與正立虛像的分界點；二倍焦距為成放大實像與縮小實像的分界點。 學(xué)生：前者成的是實像，像距和像都變??；后者成的是虛像，像變小。 學(xué)生交流并回答：光屏上不能出現(xiàn)像，這個原因比較多?？赡苁菭T焰位于凸透鏡焦點以內(nèi)，這時凸透鏡只能成虛像，而虛像不能成在光屏上，眼睛必須從光屏一側(cè)向蠟燭看，才能看到正立放大的虛像。也可能是燭焰正好位于凸透鏡焦點上，這時凸透鏡既不能成實像，也不能成虛像。還有可能是燭焰、凸透鏡和光屏的中心不在同一高度，按要求調(diào)整好即可。最后一個可能是燭焰位于比凸透鏡焦距稍大的位置，這時成的像離凸透鏡太遠，像也太大，小小的光屏接收不了。 | 培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力。 讓學(xué)生有根據(jù)地進行猜想。 使學(xué)生明白實驗研究什么問題，怎樣去研究這些問題。 為了順利進行實驗，這些問題必須弄清楚。 了解觀察虛像的方法。 得出凸透鏡成像的規(guī)律。 對凸透鏡的成像規(guī)律進一步加深理解。 學(xué)會應(yīng)用凸透鏡成像的規(guī)律回答問題。 |
| 課堂小結(jié)（5分鐘） | 通過這節(jié)課你學(xué)到了什么？學(xué)生回答或與同學(xué)們進行交流，老師恰當總結(jié)。 | 梳理本節(jié)課知識內(nèi)容，把自己所學(xué)到的知識與老師同學(xué)交流，最后總結(jié)出本節(jié)課的知識點。 | 培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納的能力。同時也可以幫助學(xué)生記憶 |
物理凸透鏡成像的規(guī)律教學(xué)反思
(1) 對教材進行靈活處理,對教材進行了重新整合。教材的安排是講完《透鏡》之后，再講《生活中的透鏡》，最后才講《凸透鏡成像規(guī)律》。本課在講完《透鏡》后，直接先學(xué)《凸透鏡成像規(guī)律》，然后再講《生活中的透鏡》，這樣，學(xué)生的理解會更深刻一些。
(2)處理好探究與知識落實的結(jié)合。探究實驗僅僅是學(xué)生掌握知識和提高能力的手段。本節(jié)課的關(guān)鍵是凸透鏡成像規(guī)律的得出，在實驗結(jié)束得出實驗數(shù)據(jù)之后，關(guān)鍵是對數(shù)據(jù)的處理，在講課時引導(dǎo)學(xué)生將實驗數(shù)據(jù)分成三部分，一部分是物體放在二倍焦距之處，一部分是物體在一倍焦距和二倍焦距之間，第三部分是放在焦點之內(nèi)，并且把實驗數(shù)據(jù)結(jié)合著成像進行講解，降低了學(xué)生認知的難度，符合了學(xué)生的認知規(guī)律。
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