《探究凸透镜成像的规律》教学设计
山东省惠民县姜楼一中 赵辉 肖宝争
【教材分析】
本节内容是本章的核心，它是学生在学习第1节“透镜”，对生活中常用的透镜及对其成像情况获得丰富、具体的感性认识的基础上，带着问题，用探究的方法研究本节的内容。本节的主要内容，就是让学生通过科学探究的活动，找出凸透镜成像的规律，使学生在全过程中自主探究，体验科学探究的全过程，从而激发学生探究成像规律的兴趣，使学生能够体验科学探究的过程与方法。新教材以探究凸透镜成像情况与物距关系有关为主线，安排了学生“提出问题、猜想、设计实验、进行实验、分析与结论”等教学过程，让学生经历产生兴趣、发现问题、激发矛盾、进一步解决问题的过程。很好地体现了新教材让学生在体验知识的形成、发展过程中，主动获取知识的精神。活教材这样处理，体现了课标“从生活走向物理，从物理走向社会”的思想。这样加深学生对凸透镜规律，又让学生运用所学知识，分析生活中的透镜的成像原理。教材这样处理，体现了课标“从生活走向物理，从物理走向社会”的思想。
【教法分析】
本节课是初中学生在物理学习过程中第一次进行全过程探究，本节课需要两个课时，第1课时重点在于培养学生猜想能力与设计实验的能力，学生猜想时一般不懂怎样去猜想，有时猜想与提出的问题毫无关联，所以我们关键应该引导学生怎样去猜想，在教学中创设合理猜想情景，并且引导学生知道猜想要有猜想的理由，不能胡乱猜想。设计实验是探究的一个重要环节，所以我们要引导学生进行设计实验，让学生明白实验研究什么和怎样去研究，实验时应该观察什么、测量什么、记录什么？第二课时的重点放在培养学生对实验数据的分析和论证的能力方面，教师引导学生分析表格数据进行简单的比较，分析它们的相同点与不同点，让学生进行简单的因果推理，让学生以书面或口头表述自己的观点，最后教师归纳总结，这样让学生经历从物理现象和实验归纳科学规律的过程，培养了学生的处理信息的能力、分析概括的能力，从而提高了学生的科学素养。
【教学目标】
一、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。
二、过程与方法
①能在探究活动中，初步获得提出问题的能力。
②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。
③学习从物理现象中归纳科学规律的方法。学习从物理现象中总结归纳科学规律的方法。
三、情感态度与价值观
①乐于参与观察、实验、制作等科学实践。
②通过探究活动，激发学生的学习兴趣，培养学生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道理，勇于探究日常生活中的物理学规律。
【教学重点与难点】
重点：
①对凸透镜成像规律的理解和认识。
②组织指导学生完成探究凸透镜成像规律的实验。
难点：
①指导学生在探究过程中，建立起实验与物理模型之间的必然联系。
②组织、指导学生完成探究凸透镜规律的实验。
【教学过程】
| 教学过程 | 教学内容 | 学生活动 |
| 新课导入（第1课时）（3分钟） | 根据上节课生活中的透镜提出利用什么光学元件成像和成像有什么差异的问题，再由凸透镜成像的差异引入新课。 | 回忆生活中的透镜成像情况并回答问题，并产生凸透镜有什么规律的想法，从而激发探究的兴趣。 |
新课导学 提出问题 猜 想 分析和论证 （第2课时） | 照相机、投影仪和放大镜都有凸透镜，但有大小、倒正和虚实的差异，通过引导学生由凸透镜成像的差异提出凸透镜成像的大小、倒正与物距有什么关系。 继续观察投影仪、照相机和放大镜成像的同相点及不同点，引导学生针对像的大小、倒正和虚实分析并做出其与物距或者像距大小关系有关的猜想与假设，同时板书。 指导学生要检验猜想是否正确需要实验，提出实验是探究物理知识最基本的一种方法。 给出器材，让学生根据猜想设计实验方法，并说出器材在其中所起的作用。 指导学生阅读教材，明确实验观察什么、测量什么和记录的数据以及实验的主要步骤及过程。 演示：根据学生的实验方法补充说明实验操作步骤、注意事项，如：蜡烛、凸透镜、光屏的摆放位置。 根据猜想，实验时先改变物距，由大到小进行几次实验。 并提醒学生怎样观察像；怎样记录物距、像距；注意分工合作。 教师巡视，对学生的探究过程进行指导，及时对学生探究过程中出现的问题进行指导，并鼓励最先完成实验的学生填写黑板的数据。（见附表） 教师事先画好表格，指导学生根据实验现象及数据思考得到什么结论，是否证实了猜想和假设，并进一步思考、归纳出凸透镜成像的规律并让学生以书面或口头形式表达自己的观点。 | 学生观察投影仪、照相机和放大镜的成像情景，从而提出问题。 学生讨论、观察投影仪、照相机和放大镜成像情况，做出猜想与假设。 学生阅读、讨论、作答，举手发言。其他同学评估、改进实验方法。明确实验目的。 回顾凸透镜焦距测量的方法，并让两位学生测出本节课凸透镜的焦距． 分二人小组实验，观察记录，思考猜想是否正确。 实验、记录、思考、作答。 讨论思考得出凸透镜所成像的大小、倒正与物距或与物距和像距的大小关系有关，进一步综合、分析归纳出： 当u>2f时，成倒立、缩小的实验像； 当f<u<2f是时，成倒立、放大的实像； 当u<f时，成正立放大的虚像； 成实像时，物距变小时，像距变大，像也变大。 |
| 归纳小结 | 请学生小结本节课的收获，教师同时用Flash动画展示凸透镜成像规律。 | 从知识、方法、有什么体会方面小结，并观看动画进一步理解凸透镜成像的规律。 |
【教学反思】
本节课的教学活动给学生一个全新的体验，学生活动进行热热闹闹，但我们一定要注意，要达成本节课的教学目标，结合凸透镜成像规律的特点的探究，通过培养学生对实验数据的分析和论证的能力，使学生得到从感性认识到理性认识的飞跃。学生亲身体验在不断发现问题和提出问题的过程中逐步完善和升华，深化对凸透镜成像规律的认识，从而用实验探究的方法来得出凸透镜成像规律的特点，使学生进一步理解照相机、投影仪和放大镜的原理。
附表：
| 像的性质 | 实验序号 | 透镜焦距f/cm | 物距u/cm | 像距v/cm |
| 倒立、缩小的象 | ① | |||
| ② | ||||
| ③ | ||||
| 倒立、等大的象 | ① | |||
| ② | ||||
| ③ | ||||
| 倒立、放大的象 | ① | |||
| ② | ||||
| ③ |
| 像的性质 | 实验序号 | 透镜焦距f/cm | 物距u/cm | 像距v/cm |
| ① | ||||
| ② | ||||
| ③ |
| 物距 | 像距 | 成像的性质 | ||
| 正立或倒立 | 放大或缩小 | 虚象或实象 | ||
| 倒立 | 缩小 | 实象 | ||
| 倒立 | 等大 | 实象 | ||
| 倒立 | 放大 | 实象 | ||
| 正立 | 放大 | 虚象 | ||