5.3探究凸透鏡成像的規(guī)律一、教材分析 1.教材的地位和作用本節(jié)內容是本章的核心，它是學生在學習了第1節(jié)“透鏡”，對生活中常用的透鏡及對其成像情況獲得豐富、具體的感性認識的基礎上，帶著問題，用探究的方法研究本節(jié)的內容。本節(jié)的主要內容，就是讓學生通過科學探究的活動，找出凸透鏡成像的規(guī)律，使學生在全過程中自主探究，體驗科學探究的全過程，從而激發(fā)學生探究成像規(guī)律的興趣，使學生能夠體驗科學探究的方法與過程。 2.教學目標根據新課程標準的要求和教材的具體內容，結合學生實際，我制定了以下教學目標：知識與技能:理解凸透鏡成像規(guī)律。知道凸透鏡成放大、縮小實像和虛的條件。方法與過程:能在探究活動中，初步獲得提出問題的能力。通過探究凸透鏡成像規(guī)律的過程，體驗科學探究的主要方法與過程。學習從物理現象中歸納科學規(guī)律的方法。學習從物理現象中總結歸納科學規(guī)律的方法。情感、態(tài)度與價值觀：樂于參與觀察、實驗、制作等科學實踐。通過探究活動，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生具有對科學的求知欲，樂于探索自然現象和日常生活中的物理學道理，勇于探究日常生活中的物理學規(guī)律。3.重點難點重點：本節(jié)重點放在探究凸透鏡成像規(guī)律上。因為這是學生在物理課上經歷的第二次探究實驗，學生對于科學探究的全過程缺乏經驗，因而把它作為重點。難點:把難點放在科學探究中實驗數據的處理和分析上，對于實驗探究學生處于起步階段，記錄數據后，分析這些數據歸納得到結論，是學生比較陌生的，因而此處確定為難點。 2、 學情分析八年級的學生對于凸透鏡不太了解，對凸透鏡的成像規(guī)律知道的就更少。第二節(jié) “生活中的透鏡”，介紹了照相機、投影儀、放大鏡三種光學儀器，通過這些光學儀器的成像實例使學生建立凸透鏡成像概念，同時通過前一節(jié)課的教學使學生明確了什么是凸透鏡所成的像、凸透鏡所成的像有什么特點、什么是物距、什么是像距等物理概念，這就為本節(jié)的教學做好了知識上的儲備。通過前面的小孔成像實驗和平面鏡成像實驗，學生已經能區(qū)分實像和虛像，同時也具備了利用刻度尺讀取數據的能力。學生對于蠟燭的使用非常熟練，從技能上為這節(jié)課的學習做好了充分的準備。學生已具備了一定的觀察、實驗和分析歸納能力，對探索凸透鏡成像規(guī)律有著強烈的好奇心和求知欲，實驗是激發(fā)學生興趣的最好方法，通過實驗，讓學生充分發(fā)揮自己的潛能，去探究、交流和思考，完成對凸透鏡成像規(guī)律的認識。三、教法與學法根據物理課程標準的要求，結合本節(jié)課的實際情況，改變過分強調知識傳授的傾向，讓學生經歷科學探究過程，在探究過程中學習科學研究方法，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度、探索精神、實踐能力及創(chuàng)新意識。在教學過程中創(chuàng)設情景，引導啟發(fā)，評價方案，分析討論，指導實驗，歸納結論。運用討論法、直觀法、探究法、多媒體輔助教學法等教學方法。八年級學生處于中學期間的過度階段，自學能力和觀察能力都有了一定的發(fā)展，根據學生的具體情況，運用了討論法、自主合作交流探討法等學習方法，著力開發(fā)學生的活動空間、思維空間、表現空間。四、教學過程為實現本節(jié)課的教學目標，充分發(fā)揮學生的主體作用，最大限度的激發(fā)學生的學習興趣，我制定了以下教學環(huán)節(jié)：第一環(huán)節(jié):創(chuàng)設情境,導入新知。學生體驗一：教師手持一張精美的中央電視塔圖片在教室中前后走動，學生用凸透鏡觀察圖片，思考并回答：“你觀察到什么性質的像，是在什么情況下觀察到的？”此環(huán)節(jié)的設計意圖是：讓學生在老師創(chuàng)設的情景中進行自主探究，親身感觸到凸透鏡成放大的像還是縮小的像與物距有關，引發(fā)對凸透鏡成像規(guī)律的猜想。學生體驗二：讓學生用另一個焦距不同的凸透鏡，與前一透鏡豎著并排放置，同時觀察圖片，學生通過對比，得出所觀察到的像是不同的，進而引發(fā)學生對凸透鏡的成像可能與透鏡焦距有關的猜想。通過以上體驗活動，學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。第二環(huán)節(jié):合作學習,探究新知。1制定實驗方案提出猜想后，在制定具體的實驗方案時，考慮到學生從未接觸過光具座，教師先展示器材介紹構造（投影），再示范調節(jié)透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰中心大致在同一高度，在光屏上找到像；此時提出三個問題讓學生思考：（1）怎樣在光屏上成清晰的像？ （2）怎樣觀察虛像？ （3）如何測物距和像距？在學生思考的基礎上，引導學生觀察物、鏡不動，光屏前后移動時，光屏上所成像會變模糊，通過觀察學生感悟到物、鏡一定時，清晰像的位置是一定的，為學生實驗做好鋪墊，教師再示范光屏上成清晰像的操作要領。對于如何觀察虛像，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，透過凸透鏡觀察蠟燭，成虛像，與用放大鏡觀察物體相同。此環(huán)節(jié)的設計意圖是：培養(yǎng)學生的觀察能力及養(yǎng)成積極思維、解決實際問題的能力。同時去除實驗中可能影響學生探究的干擾因素，讓學生有更多的時間完成探究實驗。根據所給實驗器材和相關實驗操作要領，組織學生討論設計實驗方案：經過展示和討論確定實驗方案后，把學生分為三大組，給各大組焦距不同的透鏡，學生進行實驗時，觀察成縮小倒立像、放大倒立像、正立放大像時的物距和像距。數據記錄在課本上的表格中。此環(huán)節(jié)的設置主要是因為學生處于實驗探究的初級階段，對于表格的設計會有一定的差異，為了后面的教學能夠順利展開，此處直接在學案中給出實驗記錄表格。2進行實驗與收集數據學生實驗，記錄數據，教師巡視，輔導實驗。3分析數據，得出結論實驗后，各組匯報實驗數據，教師將實驗數據統(tǒng)一輸入Excel表格進行多組數據的處理（投影），現以四組過去學生實驗數據為例，通過對表格中物距排序的處理，使學生很明顯的發(fā)現放大、縮小的分界點及虛實像的分界點，此時教師再說出凸透鏡的焦距是10厘米，讓學生歸納出物在什么范圍內，凸透鏡成什么像，學生自然會把10厘米、20厘米作為分界點，這時實驗中使用凸透鏡焦距為5厘米的學生們會不認可這一結論，學生們會建議再處理另一大組的數據，結果找到的分界點是5cm和10 cm，根據數據引導學生思考，透鏡不同，焦距不同，所以分界點不同，進而由學生歸納出凸透鏡成像的規(guī)律。此環(huán)節(jié)的設計主要是因為學生雖然能夠通過實驗數據的分析找到兩個分界點，但如何從數據中分析出成像的性質與焦距有關，對于學生來說是比較困難的，通過教師的引導對比不同大組的數據找到與焦距的關系，培養(yǎng)了學生分析歸納的能力，同時也讓學生體驗科學探究帶給他們的成功與快樂。歸納出凸透鏡成像的規(guī)律后，針對物體在一倍焦距處、物體在兩倍焦距處成什么像，可以引導學生進行推理。物距大于2f成放大的像，小于2f成縮小的像，則2f處成等大的像。此環(huán)節(jié)的設計使得學生探究出的凸透鏡成像規(guī)律更加完整。第三環(huán)節(jié):感悟收獲,課堂小結。教師引導學生討論以下問題：今天我們一起探究了哪些問題？你獲得了什么知識？通過問題式的小結，引導學生自己總結本節(jié)課的重點，有利于強化學生對知識的理解與記憶，提高學生的概括能力和語言表達能力。第四環(huán)節(jié):布置作業(yè),鞏固升華。課外作業(yè)是課內作業(yè)的延續(xù)，有利于幫助學生鞏固知識，提高學生的知識應用能力，有效地進行第二次學習，根據本節(jié)課的教學內容和教學目標，我布置了以下作業(yè)：必做題：第68頁動手動腦學物理的第1、2題選做題：第68頁動手動腦學物理的第3題設置必做題和選做題兩個層次的作業(yè)，滿足不同學生能力的需求，既使學生進行了基礎知識的訓練，又使學有余力的學生獲得進一步提升的空間。