教科版八年级物理上册《科学探究：凸透镜成像》体现核心素养的教学设计

《科学探究：凸透镜成像》教学设计

教学目标：

知识和技能：

探究并知道凸透镜成像的规律。

过程和方法：

(1)学生能在探究活动中获得提出问题的能力、观察能力、实验操作能力。

(2)通过探究活动,体验科学探索的过程和方法。

(3)学习从物理现象中建立物理概念,归纳科学规律的方法。

情感、态度和价值观：

激发学生对科学的求知欲,培养学生认真严谨的科学态度、探究创造的心理品质及互相协作的团队精神。

教学重、难点

凸透镜成像规律的探究过程（重点）

引导学生实验,并从实验中得出凸透镜成像规律（难点）

学情分析

八年级学生有过探究“平面镜成像特点”经历,知道探究的一般过程,对积极主动地进行探究活动有着浓厚的兴趣,但本节探究课学生面临着诸多困难,例如实验探究涉及到的物理概念、名词多,如物距、像距、焦距、实像、虚像,特别是要找到各样的像应调整什么,如何调整,学生感到盲目从数据中要得出结论也不易,因此老师必须重视加强对学生探究活动的指导,如给出填空式的探究实验记录表附录,以减小学生在探究过程中的盲目性,为了节省时间,可直接告诉学生凸透镜焦距，为了分散难点,实、虚像的概念可在“平面镜”一节中介绍,以缓解本节课物理概念和名词多的压力。

教材分析

从教材结构看，“凸透镜成像”是教科版八年级物理第四章教材的第五节，在第四章中占有重要的地位。教材从光的传播、光的反射，以及光的折射等内容循序渐进地推出“凸透镜成像”。抓住主要矛盾，探究“凸透镜成像”有什么规律，从而说明它是初中光学中普通遵循的规律。由实验抽象出物理规律是研究问题的常用方法。由于学生在探究过程中缺乏对凸透镜成像规律的感性认识，只知其然而不知所以然，没有经历交流合作的过程，缺少总结能力的训练，因此很难理解理。以至于对凸透镜成像规律本身的内容理解不透，记忆不深、不牢，达不到预期的教学目的。针对这个问题，笔者认为只有采用让学生经历探究的全过程，并引导学生总结出规律，才能有效突破凸透镜成像规律的教学难点。

教学思路

传统教学模式在“研究凸透镜成像规律”时,教师一般先列举出凸透镜成各种像时的条件,然后再让学生通过实验去验证。学生靠死记硬背记住凸透镜的成像规律,学得非常被动,体会不到学习的乐趣。新课程理念强调教师要调动学生学习的自觉性与主动性,实现教师主导作用与学生主体作用的有机结合,学生学习不是被动接受而是主动探究、自主体验、促进个性的自我实现过程。故本节课采用探究式教学，采取学生分组探究、成果交流、师生共同探讨得出结论的方式教学。在分组环节，考虑到学生学习能力的差异，根据学生的学习能力分配任务，真正做到让每个学生在探究中有事做、有能做的事做，在原有的认知基础上有所获，我想因材施教无外乎如此。同时注意与生活实际相联系,体现“从生活走向物理,从物理走向社会”的新课程理念。

教学媒体

多媒体课件、光具座、凸透镜、蜡烛、光屏、火柴

教学互动流程

一、导入

通过多媒体投影班级合影照片,调动班级的气氛。

师：这张照片是通过什么器材得来的?

生：照相机。

师：照相机的镜头是凸透镜，照片就是通过凸透镜来成像得来的，并且成的像是缩小的。除了照相机我还准备了放大镜，同学们看看放大镜是什么器材制成的？

生：凸透镜

师：（请两个同学摸一下）是不是凸透镜？

生：是。

师：确实也是凸透镜，利用放大镜我们可以得到放大的像，将放大镜远离被观察的物体，看到的像一定都是放大的吗？

展示放大镜到物体不同距离时所观察到的像。

师：可以看到放大镜所成的像有大有小，有正立的有倒立的，今天我们就一起通过实验探究凸透镜成像的规律。[板书课题]

环节设计意图

通过多媒体和实物创设情景,从不同的生活现象提出问题，培养学生提出问题的能力,激发学生学习兴趣。

二、新课教学

1、介绍概念

师：大家结合刚刚的情景想一想，凸透镜成的像的性质改变可能跟哪些因素有关呢？

生：凸透镜到物体的距离（凸透镜本身等）

生：在实验探究之前我们先了解两个概念。物距(u)：物体到透镜的距离；像距(v)：像到透镜的距离

环节设计意图

利于学生做出猜想。

2、假设与猜想

放大镜一定成放大的像吗？试着改变放大镜到物体的距离看看。

师：请同学们想一想凸透镜成像可能与哪些因素有关？

生1：凸透镜成像情况可能与物体到凸透镜的距离(物距)有关

生2：凸透镜成像情况可能与焦距有关

生3：其他。。。

师：影响所成像的特点的因素很多，今天我们使用焦距为10cm的凸透镜进行探究，探究其中一个因素物距对成像的影响。

环节设计意图

假设与猜想是实验探究的一个环节，并且有利于实验顺利进行。

环节实施预设

在该环节的教学中，对于能力较强、较活跃的班级，可能提出其他的因素，如果有办法探究的一并纳入探究范围，满足学生的求知欲。而对于能力较弱的班级，可能想不到这些因素，教师应更多采取循循善诱的方法，加以引导点拨。

3、制定计划和设计实验

师：请同学们阅读书上的实验探究，然后回答我们要探究是否与这些因素有关应该需要哪些器材？

生：（阅读）蜡烛、凸透镜、光屏、刻度尺

师：好的，物体我们用蜡烛的烛焰充当，用带刻度的光具座代替刻度尺。光屏有什么作用？生1：用于探究成像为虚像还是实像，是实像就能接住。

生2：如果接住像之后还可以测出光屏到凸透镜的距离也就是像距。

师：如果能成实像，我们怎样确定实像的位置呢？

引导学生思考并回答，实像是凸透镜对光的会聚作用形成的，点光源发出的光经凸透镜折射后将会会聚于一点，移动光屏的位置，指导光屏上出现最清晰的烛焰像时即为像的位置。环节设计意图

让学生知道实验器材以及明确它们的作用及怎样利用光屏找到像的位置。

师：现在我们一起来组装器材，按蜡烛、凸透镜、光屏的顺序把他们装在光具座上，并且点燃蜡烛

生：按要求做

师：现在大家左右相互看看，有的同学光屏很高，但是凸透镜却很低，那么烛焰成的像能不能承接在光屏上呢?

生：不能

师：同学们，所以我们实验之前先要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。大家赶快调整。

环节设计意图

边讲边组装器材是为了避免学生不会组装器材影响实验，也让学生知道了实验的注意事项，这本身也是一个考点

师：大家按照实验表格的要求分别实验，并填写实验表格。

环节设计意图

明确任务、使小组充分讨论，有利于探究清楚。通过此过程让学生明白实验过程，培养学生的合作意识和思考能力

4、进行实验记录数据

学生二人一组器材进行实验，前后八人一组讨论,根据上述要求,自主探究,同时完成表格。教师巡视,把某些小组的存在问题指出,加以帮助。

环节设计意图

让学生在参与过程中培养动手、动脑和提取信息的能力，学会与人合作

环节实施预设

教师巡视的同时加以指导，也可以直接给出一定的物距。观察虚像要特别指导。

5、分析数据得出结论

师引导学生分析数据得出结论

（板书）当u>2f, f

当u=2f, V=2f，成倒立等大的实像。

当2f>u>f, v>2f, 成正立放大的实像。

当u=F时，不成像。

当u

环节设计意图

训练学生正确处理信息,并对之进行整理和重组,让学生从简单的实验中挖掘出事物的本质,归纳出内在的规律。

师：请有相关体验的同学给我们讲一下怎么分辨是否成像？

生：能够看清楚蜡烛的火焰，并且要成清晰的火焰时才能记录数据。

师：请问怎么观察虚像？

生：从光屏的一方透过凸透镜观察。

环节设计意图

在当小老师的过程中，学会分享、交流，并体验快乐

6、交流与反思

师：或提问或解答

生：或提问或解答

环节设计意图

教学主客体的转换，特别是教师，对于提不出的问题、想不到的问题要以“装着不懂”的身份反问学生，并促使学生思考、回答。这样一个平等参与、友好互助的氛围可大大增强学生的求知欲和表现力。

7、小结

师：这堂课你收获了什么？

生：自由发言

环节设计意图

适时总结，将零乱、散落的知识串成线，理清知识脉络，这本身也是学习方法的培养，同时使学生更有成就感，为继续学习注入新的动力

附：课堂练习及作业

作业本上的相关题

板书设计

1、物距(u)：物体到凸透镜的距离

2、像距(v)：像到凸透镜的距离

实验数据：

实验注意事项：1、调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度

2、观察虚像时要从光屏那方通过凸透镜进行观察

3、结论

当u>2f, f

当u=2f, v=2f，成倒立等大的实像。

当2f>u>f, v>2f, 成正立放大的实像。

当u=f时，不成像。

当u

课后反思：

本节采用了探究活动课的方式，并按照“科学探索为主线，教师引导为辅，学生活动为主，创新思维为核心”的指导思想，让学生经历科学探索的过程，体会学习的乐趣；让学生意识到在实验探究中制订计划与设计实验的意义，初步了解科学探究的方法。通过探索、合作与交流，培养学生的多方面能力。

优点：

1、提出问题。给学生创设一些问题的情景，引导学生去发现问题，使学生产生探究的方向，从而提出问题。

2、学生大胆猜想假设。一定要给学生留一定思考时间，并且让学生充分讨论。让学生提出猜想，特别是提出具有创新的猜想和假设。而对明显不正确的猜想，也不要草率否定，在充分肯定积极性的同时提出正确合理的成分，使他看到自己的成绩，增强学生的勇气。

3、进行实验和记录实验数据。引导学生将数据和对应的现象一一记录下来。告诉学生实验过程当中，不仅要记录数据，更应该将所有观察到的现象记录下来，如：物体到凸透镜的距离、像到凸透镜的距离、观察到的像的大小和像的倒正等。

4、分析与总结物理规律。分析表格中记录的数据，按照探究开始时提出的问题，总结凸透镜成像的规律。此时教师要注意引导学生，给学生宽松的环境进行比较数据中的距离与凸透镜的焦距之间的关系。