《生活中的透镜》说课稿(全国实验说课大赛获奖案例)

《生活中的透镜》说课稿
一、使用教材
人教版初中《物理》八年级上册第五章“透镜及其应用”第2节“生活中的透镜”。

二、实验器材
自制照相机、投影仪和放大镜模拟装置，如图1所示。

图1 自制照相机、投影仪和放大镜模拟装置
三、实验创新要点/改进要点
(一)教材编排
教材中这一节内容涉及三个实验：第一个实验是让学生利用自制照相机模型（图2）观察周围景物，总结归纳照相机的成像特点；第二个则是由教师演示投影仪成像（图3），学生只需观察像的大小和倒正；第三个是让学生将放大镜放在眼睛与物体之间，观察此时所成的像（图4）。

图2 自制照相机模型图3 演示投影仪图4 放大镜成像
(二)原实验的不足
问题1: 自制照相机模型虽然材料易得、制作简单，但成像效果不明显，学生很难观察出像的性质。

如何让学生能够看到清晰、稳定的实验现象，并能迅速判断出像的特点，是我们需要进一步改进的。

问题2: 在教师演示投影仪成像时，学生只能观察现象，无法参与仪器的使用，缺乏主动探究的过程。

如果能让学生亲身参与每一次探究，整节课都以学生为主体，学生的学习兴趣会更浓厚，也更利于培养他们的核心素养。

问题3: 教材中虽然每种仪器都进行了实验，但实验间相互独立，缺乏关联，学生很难联想到这其实是凸透镜连续的成像过程。

怎样才能将三个实验串联起来，让学生通过探究建立知识的内在联系，是亟待解决的重要问题。

(三)实验创新点
1、实验活动系统化
如何将教材中的三个实验关联在一起，让学生通过系统化的实验活动建立知识体系，是本节课最为关注的问题。

因此我设计了能同时模拟照相机（图5）、投影仪（图6、7）和放大镜（图8）的实验装置。

学生只需将灯盘放入器材的不同卡槽中，就能使用同一器材完整的模拟三个仪器的成像过程，同时观察到不同性质的像。

图5 模拟照相机
使用该器材模拟照相机时，需要先将方盒底部的滑槽抽出，将灯牌固定在滑槽上，可以在光屏中央观察到倒立、缩小的像。

进一步调节方盒前端的镜头，直到光屏上的像变得最清晰。

改变灯牌到镜头的距离，可以在光屏上看到像的大小变化，此时调节镜头使像变得清晰，又能让学生进一步感受照相相机拍摄近景、远景时的调焦过程。

图6 模拟投影仪
模拟投影仪成像时，需将灯牌打开放入方盒内部距镜头稍远的卡槽中，盖上盒盖，将镜头正对附近的墙壁或天花板，可在墙壁上看到倒立、放大的像。

进一步调节镜头，可使像变得更清晰。

图7 投影仪成“正立”的像
模拟投影仪成像过程中，学生会产生疑问：为何生活中投影仪所成的像都是“正立”的？此时学生通过倒插灯牌观察像的性质，既能够理解生活中投影仪的工作原理，还能发现“倒立”的含义不仅是“上下颠倒”，还有“左右相反”。

图8 模拟放大镜
将灯牌打开放入方盒内最靠近镜头的卡槽中，器材就能模拟放大镜成像。

此时学生会发现无论墙壁还是方盒尾部的光屏上都不再成像，而透过镜头则能够看到一个清晰的正立、放大的像。

2、实验仪器生活化
实验过程中，学生可以通过改变灯牌到镜头的距离模拟照相机拍摄近景、远景时的调焦过程，也可以通过改变镜头到墙壁的距离模拟教室里投影仪的调节过程。

学生在经历这些高度相似的动态操作过程时，很容易联想到生活中的照相机、投影仪，充分体现了从物理走向生活的理念。

3、实验现象直观化
为了保证学生在实验中能观察到清晰、稳定、直观的实验现象，我在器材中还增加了很多巧妙的设计。

首先，方盒下方的滑槽能够保证灯牌无论怎样前后移动，始终位于镜头的正前方，从而使像总能成在光屏中央，清晰稳定、利于观察；其次，灯牌上的数字和图案在每次成像后都能直观反映出像的大小和倒正，便于其区分每种仪器所成像的不同（图9）。

图9 仪器在不同情形下的成像情况
4、实验操作简便化
本次实验所使用仪器功能全面，但设计简洁、结构清晰，学生能够很轻易地看出仪器各部分的作用，并快速掌握操作方法。

仪器中滑槽、灯牌卡槽的设计也使学生的实验操作过程更为便捷。

四、实验设计思路
本节实验教学的基本设计思路是让学生通过实验探究发现凸透镜的不同成像特点，并由此引发联想，了解凸透镜在生活中有照相机、投影仪和放大镜等不同应用。

五、教学目标
1、知道凸透镜在生活中的三种应用：照相机、投影仪和放大镜；
2、了解照相机、投影仪和放大镜的成像特点；
3、通过自主合作探究，总结归纳凸透镜不同成像特点并与三种应用准确关联（重点）；
4、能通过系统的实验活动理解并初步掌握凸透镜的成像规律（难点）。

六、教学过程
本节课的实验教学过程，我分为以下三个步骤：
1、新课导入
在引入环节，首先我会向学生展示生活中凸透镜的各种应用，包括显微镜、望远镜、老花镜、照相机、投影仪等，让学生意识到凸透镜充斥在我们生活之中，从生活总进物理。

然后我会现场使用手机为学生拍照，并将拍好的照片利用手机应用实时共享在教室里的大屏幕上。

此时学生会被手机和大屏幕上的照片吸引，迅速集中注意力，而在他们专注于观察二者所成的像时，我会请学生思考这两种设备所成的像有何不同以及导致像性质不同的原因是什么，从而自然地导入课题。

2、实验活动
本节教学过程的核心就是学生的实验探究活动。

通过导入环节，学生会意识到凸透镜可以成不同大小的像，此时就能向学生提出问题：凸透镜能够成哪些不同性质的像呢？让学生明确接下来实验探究的目的。

实验一：探究凸透镜的三种不同成像特点。

实验开始前，要求学生以小组为单位观察仪器结构，讨论仪器的使用方法。

由于实验仪器结构清晰，操作简单，学生在明确实验目的后，都能够快速掌握仪器的使用方法，并根据实验报告上的问题和提示开展小组探究活动。

实验报告（附录1）上“放大”、“缩小”、“正立”这些提示能够让学生在实验时更有目的性，提高实验效率；器材放置方式的选择则是让学生在每次成像后观察物体和像到凸透镜的距离，从而发现像距与物距的大小关系；应用的选择需要学生通过观察像的特点逆向联想生活中的透镜，相比直接观察这三种仪器的成像特点更能体现从物理走向生活的理念。

实验活动中，每个小组成员都能够分工合作（图10），观察到清晰的实验现象。

尤其是在墙壁上成像（图11）时，各小组之间会相互比较，努力调节器材位置使本组的像变得更大，激发了学生强烈的竞争意识和学习热情，教学氛围在此时也达到高潮。

图10 学生分工合作图11 学生相互比较像的大小实验二：此部分为能力提升环节。

要求学生在模拟照相机成像时改变灯牌到镜头的距离，调节镜头，观察像和像距是如何变化的。

这一环节让学生通过自主探究发现像的大小、像距随物距的动态变化规律，为下一节的学习做好铺垫，经历由现象到本质的科学探究过程，培养学生的科学探究精神。

3、成果展示
实验完成后，由小组代表展示实验成果（图12），包括实验器材、步骤、结果、结论以及实验分析。

从实验报告的完成情况（附录2）来看，学生能够准确观察到凸透镜的不同成像特点并与照相机、投影仪、放大镜进行关联，找出影响凸透镜成像的因素为物距。

当堂展示能极大地发挥学生的主动性，学生的表述也能再现学生的思维，体现物理方法的运用。

图12 实验成果展示
七、教学评价与反思
1、教学评价
从仪器改进与创新上看，本节课所使用的仪器材料易得，操作简单，能够同时模拟三种不
同仪器的成像过程，且所有现象均清晰直观，做到了生活化、简便化、直观化、系统化。

从教学设计来看，本节课兼顾了逻辑性、理论性和实验性。

教学过程中通过合理的设问引导学生进行了完整的自主探究实验，充分体现了课堂中学生的主体地位。

不仅如此，学生在实验操作中还需针对问题不断地进行思考，提高实验技能的同时也掌握了相关知识。

最后，从知识迁移的角度来说，本节课使学生更容易将照相机、投影仪和放大镜理解为凸透镜成像的不同应用，而非三个孤立的知识点，有利于学生的理解和记忆。

同时与第3节内容进行整合，起到承上启下的作用。

2、反思与展望
单就本节课的教学而言，该实验器材已能够满足各项教学目标。

但从全章内容来看，器材还可进一步改进以满足学生后续学习和能力提升的需求，提高实用价值。

如可在抽拉滑槽上增加刻度，标记一倍焦距、二倍焦距的位置，让学生在学习凸透镜成像规律时也能使用；还可为器材配置不同焦距的镜头，学生可以体验照相机在使用长焦、短焦镜头时的成像过程，进一步提高学生的探究能力。