《学生实验：探究凸透镜成像》教案 2022年北京课改版物理八下

第六节学生实验：探究凸透镜成像
一、指导思想与理论依据
本教学设计以学生终身发展为本，以提高全体学生科学素养为目标，为每个学生学习与发展提供机会，关注学生的个体差异，使每个学生都得到发展为教学理念。

将科学探究作为物理教学的主要教学方法，让学生经历探究过程，学习科学方法，培养其创新精神和实践能力。

二、教学背景分析
1.教学内容分析
探究凸透镜成像规律是初中光学部分的重中之重，呈现规律较多，变化相对复杂。

从能力要求来看，对学生的抽象思维能力、探究实验设计能力、动手能力以及测量能力、分析和归纳能力都是一个考验，是一个完整的探究题目。

从以往的教学经验来看，要想让学生自主探究，得到科学结论是一件很难的事情。

从知识结构上看，本节课是对光的折射现象的进一步延伸和细化。

通过凸透镜对光的作用，将折射“现象”顺利地过渡到实际“应用”，有承上启下的作用。

内容相对较多，如果成像规律呈现得不够清楚的话，会显得很繁杂。

2.学生情况分析
按照教科书章节顺序，本课应在八年级下学期进行学习。

本节是八年级课程的一个大探究，此时初中学生虽然有了一定的观察能力、实验能力和思维能力，但分析判断能力还不成熟，在短时间内还不能完全自主地设计实验，在探究学习中完全放手、束缚太多都不现实。

因此实际教学中还是需要采取以导为主的策略，及时向学生展示正确的操作规范，及时给予学生必要的指导。

鼓励学生参与设计实验方案，掌握解决问题的方法和途径。

3.教学方式
采用以实验和探究活动为主的教学方式。

4.教学手段
以小组实验探究为主，多媒体辅助教学。

5.前期教学状况、问题、对策等研究及技术准备
从以往教学经验来看，教学的主要困难有五个：
(1)本节需要完成的内容相对较多，同时要求充分体现探究精神。

倘若学生基础薄弱，那么设计教学方案时由于课堂时间有限而导致的问题就会很突出。

(2)蜡烛成像不够理想，火焰摇摆不定，成像模糊，不利于学生观察判断，同时桌面上很容易滴上蜡液，不容易清洁。

(3)现有成套的光具座在测量物距和像距时需要进行简单的计算，虽然不是非常困难，但对于后进生来说容易产生负面影响，对于新知识的学习制造了一定的障碍。

(4)物和像的大小全靠眼睛观察比较，无法量化，不利于科学地得到结论。

(5)由于时间有限，探究不够充分，成像规律呈现得不明显，结论的得出难免有些牵强。

如果学生基础薄弱，教学设计实效性不够的话，以上五点困难可能同时存在。

基于以上因素，首先考虑对器材进行改造，争取把器材对学生探究产生的不利影响降至最小，然后再设计合理的教学方案。

具体做法是：
(1)用发光二极管组成L型发光体，代替蜡烛，其优点是物体特征明显，成像清晰稳定，节能环保（见图一）。

(2)在发光二极管的载板和光屏上打上等大的小格，使物体和实像的大小可以量化，使探究更真实可信、更科学（见图一、二）。

(3)将光具座上的固定标尺拆下，两边安装钢卷尺，优点是零刻线可以随凸透镜的位置移动，物距和像距可直接测量，无须换算，同时，能移动的标尺也活化了学生的思维，能在近1 m的范围内调整物距和像距（见图三）。

图一图二图三
(4)探究实验时间有限，探究的范围难免不足，为体现整体结论的严谨，采
用光路解析法辅助教学。

(5)制订合理的教学策略，将教学重点落在引导学生进行有效探究的过程上，不主张由学生完全自主地探究规律。

教学以导为主，以学生为主体，观察实验为基础，用实际图形展现成像规律，让学生容易从中总结规律，并能感受到规律的科学与严谨。

力图让学生在探究的全过程中受到启发和感悟，体会到一定的探究方法和探究精神，从而得到思维能力上的提升。

三、教学目标
1.知识与技能
(1)知道凸透镜成倒立缩小实像、倒立放大实像、正立放大虚像的条件。

(2)能使用光具座进行研究，进一步认识实像、虚像的异同。

2.过程与方法
(1)经历探究凸透镜成像规律的过程，逐步提高分析问题的能力，提高收集、处理数据的能力，初步提高分析证据、概括规律的能力。

(2)在探究过程中能对实验方案进行评价，对不正确或有疑问的结果能产生质疑，使探究计划和步骤能有序科学地进行。

3.情感、态度与价值观
在探究过程中，体会到学习透镜成像带来的乐趣，领略到科学规律美、现象与内在原理的统一美。

四、教学重点和难点
1.教学重点
凸透镜成像规律的实验探究。

2.教学难点
(1)制订合理的探究计划。

(2)分析实验数据，并总结出凸透镜成像的条件。

五、学习资源和教学流程图
1.教学资源准备
改进后的二极管发光体、大光屏，光具座（标尺已改造）、f＝10 cm凸透镜一只、f＝5 cm凸透镜一只。

2.教学流程图
A B C D E F G
六、教学过程
七、学习效果评价设计
1.学生学习效果评价（检测练习）
(1)小阳将蜡烛、焦距为20 cm的凸透镜和光屏放入光具座中进行实验。

当物距u＝18 cm时，在光屏上看到清晰的像是倒立、_______的实像。

(2)小阳要用该凸透镜观察课本中的文字，若想看到正立、放大的像，则凸透镜到文字的距离不能超过cm。

2.教师自身教学效果的评价
(1)从学生知识掌握过程来看，相比以往轻松多了，实验的科学性和对学生
的说服力都有明显增强。

(2)从学生掌握知识的结果来看，知识的活性明显增高。

对规律的认识清晰，处理具体问题灵活，不用死记硬背五个区间的成像情况，教学效果良好。

八、教学设计的特点
1.让学生提前一天拿凸透镜回家去玩，提倡从生活中学习物理，符合课程标准的要求。

在进行新课时，不是单纯地由教师进行知识的传承，而是与学生一起进行实验探究，而且这种探究是逐步地由浅入深、层层递进地进行，很适合学生的认知水平，教学策略得当。

教学任务完成顺利到位，实效性高。

2.对实验教具做了全面的、卓有成效的改进。

首先是光源，用发光二极管组成的“L”型的物体，用它代替蜡烛，便于让学生找到清晰的像，也便于学生观察像的正、倒；在物体和光屏上画出了大小一样的方格，便于学生观察像的大小，比较与物体的大小，以使实验量化；对光具座加以改造，用以凸透镜为零点、可以滑动的两个标尺，使学生轻而易举地读出物距和像距，节省了实验的时间。

3.针对初二学生的特点，较好地把握了探究的各个环节。

例如：引入时，先让学生实验体会一下找凸透镜所成的像，针对学生的认识误区进行演示实验，使学生既认识到什么是像，解决了区分实像和虚像，又学会了找像的方法。

在提出了探究凸透镜成像规律的任务后，并不是马上做实验，而是组织学生制订实验的方案，教会学生取点的方法，在出现了新的问题时，又组织学生进行讨论。

在实验探究的过程中重在教会学生研究的方法，能够把学生量化后的数据，在黑板上用图像的方法直观地再现，使学生能很容易地得出凸透镜的成像规律。

4.提出的探究问题“小”而到位，既便于学生探究，又能引发新的发现。

学生有充分展示自己的机会和时间；学生的实验数据真实可信，结论清晰正确。

热机
一、指导思想和理论依据
建构主义认为：教师要重视学生原有的经验，要将学生现有的知识经验作为新知识的生长点，教学不是知识的传授，而是知识的处理和转化；应该重视学生自己对各种现象的理解，倾听他们的想法，思考他们这些想法的由来，并以此为依据，引导学生丰富知识。

课标要求学生了解物理学及其相关技术发展的大致历程,知道物理学不仅含有物理知识,而且还含有科学研究的过程与方法、科学态度与科学精神，关注能源利用与可持续额发展问题。

有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识，乐于探究日常用品或新产品中的物理学原理。

二、教学背景分析
教学内容分析：
本节课为北京课改版物理八年级下册第七章《热现象》中的第九节，
热机是一种广泛应用的动力设备,有效的利用燃料和减小燃料燃烧造成的环境污染是社会十分重视的问题。

本节课的内容与生产、生活紧密相连。

对本节课的学习，可使学生了解运用物理知识解决生活问题的重要作用，可使学生初步认识科学及其相关技术对于社会发展、自然环境及其人类生活的影响，增强可持续发展的意识，将来能在力所能及的范围内对社会的可持续发展有所贡献。

在课程标准中，对热机部分，提出的知识与技能的要求是：“了解热机的工作原理,知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义”，活动建议中建议学生了解内燃机中燃料释放热量的去向,讨论提高效率的可能途径，调查当地几种炉灶的能量的利用效率。

在2012物理中考说明中，知识点“热机”中分项细目“热机的能量转化”、“四冲程内燃机的工作原理”、“热机的效率”项目要求均为“了解”。

因此在教学中，除了对其教学目标完成，还应注意对学生人文精神的渗透，和对时代特征的反映。

学生情况分析：
学生已有一定的知识积累、生活经验，有一定的分析理解能力，但学生仍处于从形象思维向抽象思维过渡的时期，不一定有正确的认识，因此需要引导学生通过自学、类比、对比的方法建立正确的物理概念。

教学方式：
根据学生的认知水平，设疑创设情景引入本节课，教学方式主要为讲授、自学讨论。

教学手段：
利用多媒体辅助教学帮助学生理解抽象概念，激发学生借助形象思维认识抽象事物的能力，突出物理教学是以观察、实验为基础的特点。

三、教学目标
知识与技能
1、知道热机中的能量转化，
1）课上提问学生回答的正确率
2）习题解答的正确率
3）课堂自学能力
七、本教学设计的特点
以往概念的建立多以教师讲学生听的方式，学生感到抽象、枯燥，由于缺乏事实作基础，学生对概念的理解是不牢靠的。

而本节课中概念的建立采用了教师引导，学生观察实物视频、理论分析与讨论的方式，学生感到形象有趣，始终坚持“以学生为主体，以教师为主导”的理念来进行设计安排，在多媒体、板书讲解等学资源配置方面比较恰当，在可操作性上深入挖掘教材内容和生活实际相联系，在有限的课时内最大限度地调动学生的积极性，发挥学生的能动性，体现学生的主动性。

教师讲授和学生自学相互结合，提高课堂效率，。