凸透镜成像教学设计

课题：科学探究：凸透镜成像 安排3课时 第一课时：凸（凹）透镜结构、作用与用途的学习 内容安排 第二课时：凸（凹）透镜的参数及光路图的学习，知道物距u和像距v。 第三课时：科学探究：凸透镜的成像规律 1、 知道凸（凹）透镜结构、作用、用途与参数。 2、 学会测凸透镜焦距的方法。 3、 初步学会根据探究目的制定探究计划和选择实验器材。 知识与技能 4、 通过实验培养学生观察现象的能力、实验操作能力和根据实验数据分析能力以及总结归纳能力。 5、 初步培养学生的合作、交流、评价的能力。 6、 探究凸透镜成像的基本规律。 7、 知道实像与虚像的区别。 过程与方法 初步懂得科学探究的方法与步骤，学会采用实验的方法探究科学问题，并解决问题。 通过对凸透镜成像规律的探究，进一步激发学生对情感、态度与科学的求知欲，保持良好的学习兴趣和学习习惯，价值观 从而懂得物理知识来源于生活，同时又能报务于社会。促进学生学会合作，并具团队精神。 教学重难点 教学重点 教学难点 师 教具 板书设计 生 通过实验的方法让学生知道凸透镜成像的基本规律。 如何让学生用实验探究的方法去探究。 实物投影仪、多媒体课件、PowerPoint课件 光具座、蜡烛、光屏、凸透镜、火柴（2-3人一组，共25组） 教学目标 一、认识透镜 二、透镜的作用 三、透镜的用途 PowerPoint四、凸透镜的几个重要参数 课件展示 五、焦距的测量方法 六、探究凸透镜的成像规律：1、提出问题；2、猜想；3、制定计划与设计实验；4、进行实验；5、记录数据；6、分析与论证；7、交流与合作。 物距u 像的性质 像距v 七、实像与虚像的区别 教学过程 教学方法 学生回答、幻灯展示。 置疑问题，引发悬念，引起思考。 一、 复习；1、认识透镜；2、透镜的作用；3、透镜的用途； 4、凸透镜的几个重要参数：主光轴、焦点、光心和焦距。 5、 焦距的测量方法；6、科学探究的几个环节？ 二、 进行新课： 观察与思考： 凸透镜除了对光线有会聚作用以外，它能否也象平面镜一 学生带着疑样成像呢？ 如果能成像，那么所成的像是否与平面镜所成的像相同？ 【动手做】用凸透镜观察课本上的字。 【演示】将字放大并投射到多媒体屏幕上。 【结论】凸透镜能成放大的像 问，观察到的现象进行讨论、汇总，由学生得出结论： 提出问题：根据刚刚同学们观察到的现象，请同桌同学讨 论一下，凸透镜只能成这种像吗？你们想知道哪些问题？ 由学生提出【演示】将灯丝的像投射到墙上。 问题。 三、引出课题： 确定本节课探究内容——探究凸透镜成像规律，即像的大同桌学生讨小、正倒、虚实与物距的关系。先由学生熟悉物距、像距的概论： 念，然后教师加以必要的解释。 四、猜想并建立假设： 1、物距与像的大小、正倒、虚实有一定的关系； 2、探究凸透镜成像时，还必须考虑焦距。 五、设计实验： （一） 学生应用光具座、光具盒、蜡烛、火柴等实验器材，设计实验，探究规律。 学生板演 并用课件展示。 启发引导 师生双边互动，培养学生观察能力，动以点燃的蜡烛作为被研究物体，使它经凸透镜所成的像手操作能力，收集数据能成在光屏上，测量出蜡烛到透镜的距离（物距）和光屏到透镜力，学会科学的距离（像距），记录在表格中，分析数据得出规律。 1、当光屏上出现倒立、缩小的像时，读出物距（U）与像距（V）； 2、当光屏上出现倒立、等大的像时，读出物距（U）与像距（V）； 3、当光屏上出现倒立、放大的像时，读出物距（U）与像距（V）； 把数据记入表格： 探究实验记录表 透镜焦距f/cm 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 像的大小 像的正倒 像的虚实 物距u/cm 像距u/cm 探究的方法。培养学生在实践中发现问题，并学会处理问题的能力。 启发引导学生分析处理数据的能力，归纳解决问题的能力。 让学生分析每次成像时，物距（U）与像距（V）特点， 得出它们与一倍焦距、两倍焦距的关系。 启发学生回4、当物体放在一倍焦距以内时，让学生观察成像特点，答，多媒体课得出虚像不能成在光屏上的结论。 件展示。 5、实像概念的引入 先让学生看书上有关实像的概念，分组讨论实像与虚像 的异同点，然后教师用课件展示结论。 实像 虚像 共同点 都能用眼看到 （1） 能成在光屏上 不同点 （2）实际光线会聚而成的像 举例 小孔成像、凸透镜成像 （1） 不能成在光屏上 （2） 光线的反向延长线相交而成的像 平面镜成像、凸透镜成像 启发学生回答，多媒体课件展示 （七）、规律重现： 凸透镜成像规律与过程。 物距u 像的性质 （八）、交流与合作： 1、讨论像虚实的分界点； 2、讨论实像大小的分界点； 3、讨论把凸透镜挡住一半，像有无变化等。 布置作业：1、完成实验报告单；2、实践：P67 1、2 3、分层达标训练P28-29

像距v 组织学生讨论 凸透镜成像教学设计

授课教师：郭秀花

教 材： 八年级物理第四章第五节 一、教材分析

本节选自义务教育课程标准实验教科书《物理》八年级上册，是初中物理光学的重要内容，凸透镜成像又是初二物理知识的重点，本节既是学习凸透镜成像原理，又是进一步学习眼睛成像和照相机等仪器原理的基础，是一节集物理现象、物理概念、物理规律于一体的课。 二、学生分析

通过上节课的学习，学生已经知道了光的折射规律。但由于初二的学生认知能力还比较低，对知识的归纳概括以及迁移能力还不强。所以要把折射规律和凸透镜成像联系起来还比较困难。对于凸透镜也仅仅知道它叫放大镜，能把物体放大，但对凸透镜能成缩小实像和放大实像他们是知之甚少的。

三、教学目标

根据全面提高学生素质的总体目标与课程标准的要求以及学生已有的认识基础，我确定了本节的教学目标如下： 1、知识目标

（1）知道什么是凸透镜，以及凸透镜对光线的会聚作用。 （2）知道凸透镜的光心、焦点、焦距和主光轴 （3）通过探究性实验得出凸透镜成像的规律。 2、能力目标

（1）培养学生的观察能力

（2）通过学生自己制定实验计划，进行实验操作和总结实验规律，培养了学生实验能力和分析问题解决问题的能力，以及组织协调能力。

3、情感与价值目标

（1）通过探究凸透镜成像规律的实验，有意识的渗透辩证唯物主义观点。

（2）通过介绍我国古代劳动人民利用冰透镜对准太阳光取火的事例，对学生进行爱国主义教育和民族自豪感的教育。 四、重点和难点

凸透镜对光线有会聚作用和它的成像规律是本节的重点。 学生用实验探究凸透镜成像规律是本节教学的难点。 五、教具准备

1、不同焦距的凸透镜（f=5cm和f=10cm)；光具座；蜡烛；光屏；平

行光源。 2、多媒体课件 六、设计理念

1、在凸透镜成像规律的探究过程中，通过给学生创设问题的情景，充分调动学生的积极性，使学生去讨论、去猜想、设计实验方案并动手做实验，让学生成为凸透镜成像规律的“发现者”，课堂的主人翁，使本节课的教学过程如研究课题那样去进行。

2、在整个教学过程中，教师是学生的合作者、引导者和参与者。教学过程是师生交流、共同发展的互动过程。当学生遇到困难时，教师要和学生一起猜想、分析，从中点拨其思维。

3、教学的真正目的是让学生探索规律，获得研究、思维的方法，然后通过方法的获得以及运用方法探索、创造的过程，使学生形成对科学研究有亲近热爱、和谐相融的情感，具有乐于探索物理现象和日常生活中的物理学原理的科学精神。因此，本节课将把思维程序作为贯穿整个教学过程的主线，教给学生一种研究问题的思维方法，从而培养学生的多种能力，尤其是创造能力，达到教学的真正目的。 七、教学流程

（一）、创设情景，引入新课

1、出示手中的凸透镜问学生？它是什么？我们在日常生活中那些设备上还见过它？引导学生回答出在照相机、投影仪上见过它。并告诉学生：“我国古代的劳动人民在很久以前就知道用冰磨成它的样子，来取火。”它的名字叫什么呢？叫凸透镜。今天我们就来学习它。

[本节设计意图：贴近学生生活举例，从生活走向物理，能激发学生的学习兴趣。并不失时机地进行民族自豪感教育] （二）学法指导，探究新知

请同学们观察一下实验桌上的凸透镜。组织观察、讨论分析得出凸透镜的形状特征。 并板书：

1、凸透镜：中间厚，边缘薄的透镜。提问：我们知道了光的折射规律，那么光线穿过凸透镜时会发生什么现象呢？

在光具座上演示：平行光源发出的光线经过凸透镜折射后会聚于一点。得出：凸透镜对光线有会聚作用，所以它又叫会聚透镜。 利用多媒体投影仪演示凸透镜对光线的会聚作用，从而介绍几个相关名词：光心、焦点、焦距和主光轴。

[本节设计目的：通过学生观察实物、演示实验和多媒体课件展示，使学生能直观的、快速的认识凸透镜对光线的会聚作用。培养了学生的观察能力和归纳概括能力，符合其认知规律。] 2. 提出问题

先让学生拿着凸透镜近距离的观察书上的字，学生会看到字被放大了，提问：通过凸透镜看到的物体都是放大的吗？

然后让学生拿着凸透镜慢慢的远离书上的字，或者观察远处的物体。 通过以上观察得知：物体通过凸透镜发生了变化，远处的物体变小了，而且倒着。近处的物体只是被放大了，正倒没有发生变化。引导学生思考：用同一个凸透镜观察不同的物体时，为什么有的大，有的小，

有时倒，有时正呢？

使学生进入探索的物理情景当中。 3. 提出猜想

猜猜看：这些现象与哪些因素有关？下面我们用实验去探究这一规律。

4. 制定实验计划

介绍光具座，物体到透镜中心的距离简称物距(u)，像到透镜中心的距离简称像距(v)

提示：在使用光具座时，像的位臵和光屏的位臵是不同含义。只有当光屏上得到特别清晰的像，这时光屏的位臵就是像的位臵。 让学生汇报设计的方案计划

学生可能有各种各样的计划，让他们自己小组内讨论决定使用哪一种方案。

5. 进行实验与收集证据

要求： (1) 不管用何种方案都要做好记录：像的大小、像的正倒、物距、像距、物距与像距的关系。 请学生开始自由实验，教师巡回指导。

经过一段时间的实验，学生中大致会出现三种情况：A 、没有找到像；B、找到了放大或缩小的像；C、光屏上烛焰的轮廓不清晰，本不是像。对A种情况，老师稍加提示，使之转变成第二种情况。针对部分学生可能会对像产生的误解，教师要明确的指出：有的同学找到的不是像，同学们也许会感觉疑惑，急于想知道自己找到的是不是像，

老师这时再通过演示实验强调如何找像，什么是像。 指导实验：蜡烛放在距凸透镜两倍焦距(2f)处，你猜会观察到什么样的像。(试试看)

把凸透镜恰好放在距物体一倍焦距(f)处，又会出现什么情况？ (先猜，后试试)

请学生把实验中得出的数据填入学案的表格内。

5、分析实验数据，总结得出实验结论——凸透镜成像规律，并板书。

[本节设计意图：1、传统教学在“研究凸透镜成像规律”时，教师一般先列举出各种成像的条件，然后再让学生通过实验去验证各种情况下的像，通过这样的验证性实验学习凸透镜成像规律，学生学得非常被动。我认为探究教学关键是让学生成为自己学习的主人，于是我在设计教学中，先让学生列举生活中放大镜、照相机、投影仪的实例，然后引导学生对具体的实例提出质疑——“放大镜”为什么还能成正倒、大小甚至虚实不同的像?接着由学生自行制定计划、进行探索性的实验、分析得出成像的规律，即物距、焦距、像距的关系。使学生在学习知识的同时，亲身体会这种科学探究的过程。本课时主要是培养学生制定计划、收集数据、初步分析等能力。

2. 针对学生在平时课堂探究活动中表现出的一定程度的无序性，采取印发学案(见附件)的措施：让学生了解自己在探究活动中应该要干什么事，明确自己的目的；教师也在学生探究过程中给学生一些方向性的提示，但这些提示应区别于我们传统实验课中的“实验步

骤”；在尽量给学生更加宽松的思维空间和活动空间的同时，避免探究活动中盲目性。在宽松的思维空间里，学生肯定会提出许多独特的问题，会迸发出更多的思想火花。

（三）归纳小结，深化目标，布臵作业。 1、小结本课的知识点。

（1）凸透镜的定义。（2）凸透镜对光线的会聚作用。什么是焦点、光心、焦距和主光轴。（3）用课件演示成像规律。

2、告诉学生：大家实验做得很好，得到了许多有用的数据。科学家也是这样经过实验探究、分析数据从而找出规律的。从而激发学生的探索热情。

3、课后练习以及阅读信息窗的内容。了解凹透镜有哪些特点？ 七、板书设计

五、科学探究 ：凸透镜成像

1、凸透镜——中间厚，边缘薄的透镜。 2、凸透镜成像规律： 因为对光线有会聚作用，也叫会聚透镜。 u＞2f 成倒立、缩小、实像

焦点（F） u = 2f 成倒立、等大、实像

光心（O） f＜u＜2f 成倒立、放大、实像

焦距(f) u=f 不成像 主光轴 u＜f 成正立、放大、

虚像

《探究凸透镜成像的规律》教学设计

山东省东营市中国石油大学附属中学 王培强 【设计思路】

探究凸透镜成像的规律是初中物理教学的一个难点，教学的策略，不在于有没有讲清、讲透，而是看教师有没有引导学生参与教学过程，主动获取知识，乐于探究，所以教师应想方设法把课堂活动权交给学生，把发言权留给学生。基于此，教学中，一方面注意问题情境的创设，激发学生的学习兴趣，主动探究，使学生形成积极主动的学习态度；另一方面也注意科学研究方法的渗透，引导学生动口、动手、动脑，参与教学的过程，培养学生获取知识的能力，分析解决问题的能力、交流合作的能力。

【学情分析】

八年级学生刚刚接触物理这门学科，在知识方面，懂得少许浅显的物理道理，知道一些较简单的物理现象，了解了一些基本的物理规律；在能力方面，初步具备了一定的探究问题的意识和能力，有一定的协调能力和合作精神；在情感方面，他们有较浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲望；在物理方法上，知道科学探究的一般过程。本节探究课学生面临着许多困难，首先实验探究涉及到的物理名词多，物距（u）、像距（v）、焦距（f）、实像、虚像；还有，要找到各种像应调整什么，如何调整，学生感到盲目；再有，从数据中要得出结论也不易，因此老师必须重视在探究过程中对学生进行引导和指导，同时，培养学生收集信息、分析问题、解决问题等能力，初步学会科学探究的一般方法。

【教学目标】

1．知识与技能：理解凸透镜成像的规律。

2．过程与方法

（1）学生能在探究活动中初步获得提出问题的能力。

（2）通过探究活动，体验科学探索的全过程和方法。

（3）学习从物理现象中归纳科学规律的方法。

3．情感、态度与价值观

（1）具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学的道理，勇于探索日常生活中的物理学原理。

（2）培养学生认真严谨的科学态度及探究创造的心理品质。

（3）乐于参加观察、试验、制作等科学实践。

【教学重点】

凸透镜成像规律的探究过程。

【教学难点】

引导学生设计实验方案，并从实验中得出凸透镜成像规律。

【教学方法】

科学探究、小组讨论、多媒体演示。

【教学准备】

学生：蜡烛、火柴、凸透镜、光屏及光具座若干组；教师：多媒体课件。

【教学过程】

一、探究过程

1．提出问题

师：通过上一节的学习，我们知道照相机、投影仪、放大镜有一共同的光学元件，是什么？

生：凸透镜。

师：同样是凸透镜，它们的成像情况相同吗？

生：不同。并回答照相机、投影仪和放大镜的成像情况。

师：那么，凸透镜的成像情况与什么因素有关呢？

2．猜想假设

师：猜想要有依据。我们使用照相机时镜头离拍摄物体相对较远，使用投影仪时镜头离文字图片较近，而使用放大镜是放大镜离物体更近，根据这一现象同学们讨论一下考凸透镜的成像情况可能与什么因素有关？

生：小组讨论回答，物距、像距

3．设计实验

师：怎样才能知道我们说的这些因素对不对呢？

生：实验验证。

师：我先介绍一下实验台上的器材，凸透镜（焦距为10cm）、光具座（带有刻度尺）

根据桌上的器材各小组商量出一个实验方案来。

生：小组讨论，上台展示其实验方案。

师：点拨实验方案。

（哪是物距呢？哪是像距呢？是不是在光屏上得到像后，记录下物距、像距和成像情况，做完这一次实验就行了呢？为了使得出的结论更加准确，可以取不同的物距多做几次，具体情况可参照你们报告单上的实验记录表格进行。）

4．进行实验

（课件出示实验注意事项：⑴调整烛焰焰心、透镜光心、光屏中心在同一高度；⑵必须在光屏上成清晰的像。）

师：这是实验时大家必须注意的。第一条，为什么要求在同一高度呢？这样可以保证像能成在光屏上。第二条，只有光屏上成清晰像时，光屏所在的位置才是像的位置。

学生进行实验，教师巡视指导。

凸透镜焦距f=10cm

次数 1 2 3 4 5 6

5．分析论证

师：各小组根据你们的数据，看能否总结出凸透镜的这些成像规律。

物距范围 物距（cm） u像的性质 正倒 大小 实虚 像距v（cm） u＞2f 2f＞u＞f u＜f

课件出示：

⑴凸透镜的成像情况与哪个因素有关？

⑵像的虚实：凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？

⑶像的大小：凸透镜在什么条件下成缩小实像？在什么条件下成放大实像？有没有缩小的虚像？

⑷像的正倒：凸透镜所成的像有没有正立的实像？有没有倒立的虚像？

生：讨论分析总结，并展示。

二、模拟演示，再现规律

多媒体动画再现凸透镜成像规律，可以加强对实验规律的理解。

师：我们一起回顾一下整个探究过程，看经历了哪些环节？

三、结束语

实验中同学们可能还遇到了其他一些问题，如物距变化与像距变化和像的大小变化有什么规律等，这些问题我们下节课再共同探究。

【课后作业】

1．照相机、投影仪、放大镜的成像都遵循凸透镜成像规律，说一说它们分别应用了凸透镜成像的哪个规律。

2．找一个圆柱形的玻璃瓶，里面装满水。把一支铅笔水平地放在水瓶的一侧，透过水瓶，可以看到那支笔。把笔由靠近水瓶的位置向远处慢慢地移动，透过水瓶你可以看到一个有趣的现象。描述看到的现象，并与凸透镜成像实验比较，有什么共同之处和不同之处？