初中教科版第四章 在光的世界里5 科学探究：凸透镜成像教案设计

科学探究：  凸透镜成像 

一、教材分析 

科学探究：凸透镜成像是第四章的中心内容，它既是光的折射规律的延伸和升华，同时它又是第6节《神奇的眼睛》和第7节《通过透镜看世界》的理论基础，是理论与实践的结合。因此它在本章起承上启下的过渡作用。新的物理课程标准要求学生顺利地探究出凸透镜成像的规律，这就要求教师创设问题情景，激发学生的求知欲，突出学生的主体地位。

二、学情分析 

   学生在第四章已经学习了光的直线传播，光的反射、折射规律，掌握了基本的作图方法，以及实像与虚像的区别，认识了透镜及透镜对光的作用，同时也具备了利用刻度尺读取数据的能力，这就为本节的学习做好了知识上的储备。 

 观察和实验是学生获取物理知识的重要途径，八年级学生正处于物理的启蒙阶段，他们思维活跃，求知欲旺盛，具有强烈的操作兴趣，但他们的思维局限在感性认识上而分析总结归纳的能力都处于发展阶段，所以我力图从他们的身边事情入手，引起兴趣，然后利用实验和多媒体课件帮助学生理解凸透镜成像规律。

    三、教学目标

    1.知识与技能 

①理解凸透镜成像规律；  

②知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件。  

  2.过程与方法 

①  通过探究凸透镜成像规律的过程，体验科学探究的主要过程与方法；

②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 

   通过探究活动，激发学生的学习兴趣，培养学生对科学的求知欲；②培养学生乐于参与观察、实验、制作等科学实践。 

教材通过生活中透镜所成的像的不同，引导学生提出问题，进行猜想与假设，从而设计实验并进行实验，最终再通过分析与论证进而得出结论。从而使同学完整地体验了科学探究的过程，并培养了学生提出问题，分析问题观察实验，总结归纳的能力，因此本节课的重点是凸透镜成像规律，难点是探究凸透镜成像规律的过程。

四、 教学重点难点

1、教学重点：凸透镜成像规律 

2、教学难点：探究凸透镜成像规律的过程   

五、教学教法 

   教法应突出以学为本，因学施教。在教学过程中从生活中的现象入手引出探究的内容，创设教学情境，充分开发学生的生活经验，体现学生的主体地位，在动手操作实践中发展学生探究、分析、归纳、迁移的能力。 本节课主要运用实验法、观察法、讨论法、多媒体课件辅助法等。   

 六、教学程序    

 1、教学环节 

    本节课将从以下几个环节展开教学， 复习引入-----观察思考-----猜想------实验探究------讨论分析------联系实际 

第一环节：复习引入 

由于前面学习了小孔成像、平面镜成像，在岸上看到水里的鱼的像，所以让大家回忆他们的成像原理及实像和虚像的区别。知道实像是由实际光线汇聚形成的，虚像是延长线的交点。

第二环节： 观察思考、猜想假设

 让各小组的组长带领本组学生用凸透镜观察物理课本上的字，会有什么发现？有的看到的是倒立的像，有的组看到的是正立的像，有的是放大的，有的是缩小的，对导致凸透镜成像性质不同的原因进行猜想，最后将问题归结为两个猜想，即： (1)与物体到凸透镜的距离有关；(2)与凸透镜的焦距有关 。最后确定

本节课就探究猜想与物体到凸透镜的距离有关。

第三环节：实验探究 

在这个环节考虑到学生从未接触过光具座，我先利用多媒体课件展示器材(凸透镜、光屏、蜡烛、光具座、纸、火柴)，讲解物距、像距、焦距再示范调节透镜、光屏和烛焰使三者的中心在同一高度，此时提出三个问题让学生思考： 

  （1）根据课本上的提示怎样选物距，分几种情况，怎么选？（2）怎样在光屏上成清晰的像？  （3）怎样观察虚像？  （4）如何测物距和像距？  

 这时让学生观察光具座，看看有什么不同之处？学生很容易发现光具座中的刻度零刻度线在中间，把凸透镜固定在零刻度线上，然后让学生在光具座上标出一倍焦距、二倍焦距处，有何好处？这样学生容易读出物距、相距，总结成像规律。（这也是本实验创新的地方）

（利用多媒体演示）带领学生进行小组实验，探究点燃的蜡烛所成像的性质与蜡烛和凸透镜间距离的关系：

 第一、记下凸透镜的焦距，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，调节凸透镜和光屏的高度使光屏中心与烛焰在同一高度使烛焰的像成在光屏中央。 

第二、固定凸透镜的位置在零刻度线，移动蜡烛，使物距为u＞2f； f<u＜2f；u＜f 再移动光屏找到清晰的像，直到最清晰位置。 

第四、记下物距、像距和凸透镜1倍或2倍焦距相比较，再记下成像情况；观察物距与像的大小虚实的关系，并将实验数据记录到预先准备好的表格中。  

第四环节：讨论分析 

在本环节学生根据实验中得到的数据进行小组讨论，并在教师的指导下得出物距大于二倍焦距、物距大于一倍焦距小于二倍焦距、物距小于一倍焦距时的成像规律。培养学生分析归纳能力。而物距等于二倍焦距和物距等于一倍焦距很难做出，我通过flash动画生动形象地演示出来。克服了探究环节的难点，我又用多媒体课件展示了上述几种情况。使问题变难为简、变深为浅，通俗易懂。不仅为学生再现了成像过程，明确了成像原理及规律。同时也进一步验证学生的实验结论，使他们再一次品尝了成功的喜悦。 

第五环节：拓展提高：解决本实验中出现的问题。自己用实验解决 实验中出现的问题

第六环节：板书设计  

一、基本概念 焦距   物距   像距    实像与虚像  

二、凸透镜成像规律 

u＞2f  f＜v＜2f  成倒立、缩小的实像

U=2f    v=2f     成倒立、等大的实像

f＜u＜2f  u＞2f  成倒立、放大的实像 

u＜f  成正立、放大的虚像（放大镜）

记忆口诀：1、1f分虚实2f分大小

          2、物近像远像变大，物远像近像变小。