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“凸透鏡成像的規(guī)律”教學(xué)設(shè)計(jì) 2012-3-18 林仕文 設(shè)計(jì)理念 　　本課設(shè)計(jì)中力圖體現(xiàn)：學(xué)習(xí)知識(shí)是一種探究的活動(dòng)。結(jié)合教學(xué)實(shí)際對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理構(gòu)建，以更利于探究。讓學(xué)生在探究中發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新，學(xué)習(xí)知識(shí)和掌握相關(guān)的技能，并領(lǐng)悟科學(xué)探究的意義。 　　教學(xué)目標(biāo) 　　一、知識(shí)技能目標(biāo) 　　1．認(rèn)識(shí)凸透鏡的會(huì)聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用。 　　2．探究凸透鏡成像的規(guī)律。 　　二、體驗(yàn)性目標(biāo) 　　1．經(jīng)歷：觀察凸透鏡的成像過程，能在觀察的過程中發(fā)現(xiàn)一些問題。 　　2．反應(yīng)：能在經(jīng)歷的基礎(chǔ)上表達(dá)感受（能簡(jiǎn)單描述所觀察現(xiàn)象的主要特征）。 　　3．領(lǐng)悟：初步形成愛科學(xué)的態(tài)度、愿意探究的精神、與他人協(xié)作的意識(shí)、勇于創(chuàng)新的精神等。 　　教學(xué)準(zhǔn)備 　　凸透鏡、光具座、蠟燭、火柴、放大鏡。 　　教學(xué)過程 　　一、創(chuàng)設(shè)情景，引入新課 　　貼近學(xué)生的心理需求及生活實(shí)際提出問題，激起學(xué)生的探究欲。讓學(xué)生從生活走向物理。 　?。ㄒ唬┩嫘∷椋喊淹该髂z片放到課本上面，用手指在透明膠片上滴一個(gè)水珠，觀察小水珠下面的字。揭秘“小水珠”并進(jìn)行設(shè)問： 　　你玩過凸透鏡嗎？能介紹一下你以前是怎么玩的嗎？還有別的玩法嗎？ 　　（二）演示：用投影儀把細(xì)小的燈絲投影在天花板（墻壁）上。讓學(xué)生觀察燈絲的像與燈絲相比怎樣？ 　　演示：燈絲開口向下，在像上開口怎樣？ 　　演示：燈絲開口向上，在像上開口又怎樣？成什么樣的像， 1．如何區(qū)別像的正立、倒立？ 　　什么情況像明亮、清晰？ 　　2．怎樣區(qū)別實(shí)像和虛像？ 　　像與原物相比有什么特點(diǎn)， 　　3．像的放大、縮小是什么意思？ 　　學(xué)生思考回答：實(shí)像是由實(shí)際光線會(huì)聚而成的像，能用光屏承接；虛像不是由實(shí)際光線會(huì)聚而形成的，無法用光屏承接。 　　像的正立、倒立是指像的上下位置，與物體的上下位置比較是否顛倒。 　　“放大”、“縮小”指像與物比較的結(jié)果。 　　“變大”、“變小”指像本身的變化情況。 　　4．什么是物距、像距？燈絲到凸透鏡的距離叫物距；像到凸透鏡的距離叫像距。 　?。ㄈ┰O(shè)問：使用凸透鏡產(chǎn)生這么多的現(xiàn)象，所成的像有哪些特點(diǎn)？成像的條件是什么呢？能猜想一下嗎？ 　　凸透鏡所成的像可能與物體的位置有關(guān)，我們這節(jié)課就用實(shí)驗(yàn)來探究凸透鏡成像的規(guī)律。 　　二、進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 　　體現(xiàn)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人，能產(chǎn)生探究物理世界的興趣。尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)，如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生的歸納分析能力。針對(duì)學(xué)生實(shí)際情況設(shè)計(jì)不同的卡片；使學(xué)生能各取所需各有所獲；使不同層次的學(xué)生都能得到鍛煉和提高。 　　（一）出示課題并板書 　　探究凸透鏡成像的規(guī)律 　?。ǘ┳寣W(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)器材，自己動(dòng)手組裝、擺放、調(diào)整器材。 　　1．觀察實(shí)驗(yàn)裝置 　　實(shí)驗(yàn)裝置：J2507型光具座。 　　讓學(xué)生觀察說明光具座主要組成部件。 2．學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行組裝、擺放、調(diào)整。 　　探究按照凸透鏡成像的規(guī)律如何組裝實(shí)驗(yàn)器材？ 　　擺放順序可以從左到有依次為蠟燭、凸透鏡、光屏，也可從右到左依次為蠟燭、凸透鏡、光屏。 　　使蠟燭、凸透鏡、光屏放在同一直線上。 　　調(diào)整它們的高度，使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度。 　　固定凸透鏡，移動(dòng)蠟燭和光屏進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)。 　　固定蠟燭，移動(dòng)凸透鏡、光屏進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)?！? 　　3．設(shè)問：什么是物距（u）、像距（v）、焦距（f）？ 　　學(xué)生對(duì)照光具座回答：物距是物體到凸透鏡光心的距離；像距是像到凸透鏡光心的距離；焦距是焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離。 　?。ㄈW(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求和實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案及進(jìn)行相關(guān)記錄。 　　學(xué)生可采用不同的擺放順序、不同的移動(dòng)對(duì)象來設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如： 　　擺放順序從左到右依次為蠟燭、凸透鏡、光屏。 　　設(shè)問：如何使物體的像呈現(xiàn)在光屏上？ 　　引導(dǎo)學(xué)生回答調(diào)整物體到凸透鏡的距離。 　　設(shè)問：移動(dòng)凸透鏡或蠟燭，作用是否相同？ 　　讓學(xué)生明確：作用是相同的，都是改變燭焰到凸透鏡的距離。 　　注意：移動(dòng)光屏觀察成像時(shí)，要保證屏上出現(xiàn)明亮、清晰的燭焰的像。 　　繼續(xù)設(shè)問：根據(jù)設(shè)計(jì)方案需要記錄哪些物理量及像的哪些特點(diǎn)？ 　　啟發(fā)學(xué)生明確要記錄：物距、像距；像的性質(zhì)（放大、縮小，倒立、正立，虛、實(shí)）…… 　?。ㄋ模W(xué)生實(shí)驗(yàn) 　　1．出示實(shí)驗(yàn)要求： 　?、俣啻螌?shí)驗(yàn)，觀察物體的成像。 ②記錄每次看到明亮、清晰的燭焰的像時(shí)，像的特點(diǎn)及成像時(shí)的物距和像距。 　?、塾涗浧渌矫娴膯栴}及發(fā)現(xiàn)。 　　2．學(xué)生兩人一組開始獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。并根據(jù)實(shí)驗(yàn)填寫小組觀察實(shí)驗(yàn)記錄表（按上面的文字說明做）。 　　附表　小組觀察實(shí)驗(yàn)記錄表 小組觀察實(shí)驗(yàn)記錄表 第_______小組　成員_______、_______ 　要求：1．多次實(shí)驗(yàn)，觀察成像的情況。 　　2．記錄每次看到明亮、清晰的燭焰的像時(shí)，像的特點(diǎn)及所成像的物距和像距。 　　3．記錄其他方面的問題及發(fā)現(xiàn)。 　 　　3．教師巡回指導(dǎo)（引導(dǎo)、啟發(fā)、點(diǎn)撥或發(fā)提示卡片并提示學(xué)生。 　　教師應(yīng)準(zhǔn)備小組實(shí)驗(yàn)活動(dòng)建議卡片，誰遇到疑難問題或不能繼續(xù)進(jìn)行實(shí)可向教師要卡片，按提示繼續(xù)實(shí)驗(yàn)） 　　三、匯報(bào)交流 　　學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本結(jié)束，并填寫好了實(shí)驗(yàn)記錄表。疑難讓學(xué)生議；錯(cuò)誤讓學(xué)生析；重要的規(guī)律讓學(xué)生自己去總結(jié)。及時(shí)反饋矯正實(shí)驗(yàn)中的問題。對(duì)學(xué)生進(jìn)行由量變到質(zhì)變的辯證唯物主義的觀點(diǎn)教育?？偨Y(jié)成功的經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生體驗(yàn)成功的喜悅。注意學(xué)生思維的火花，延伸實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)。以討論方式進(jìn)行。 　　（一）學(xué)生總結(jié)發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象、解決的問題及發(fā)現(xiàn)的規(guī)律性的問題。 　　學(xué)生回答的問題一般有：放大的像、縮小的像、等大（不變）的像、看不到實(shí)像（放大的虛像）等，靠移動(dòng)蠟燭、光屏來解決，或移動(dòng)凸透鏡來觀察…… 　　看到有關(guān)的像時(shí)，你們所記錄的物距和像距各是多少？ 　?。ǘ┙處煾鶕?jù)板書學(xué)生的記錄數(shù)據(jù)，引深討論。 　　設(shè)問：對(duì)所記錄的數(shù)據(jù)能分析一下嗎？有規(guī)律嗎？ 學(xué)生討論回答：物距和像距及焦距之間有一定的關(guān)系。 　　1．認(rèn)識(shí)像與物等大這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。 　　2．總結(jié)：凡是實(shí)像都是倒立的，像與物在透鏡的兩側(cè)，在光屏上能得到。凡是虛像都是正立的，像與物在透鏡的同側(cè)，在光屏上不能得到。 　　3．凸透鏡成縮小的實(shí)像、放大的實(shí)像及放大的虛像的條件，有什么關(guān)鍵的位置嗎？ 　　學(xué)生思考討論后回答： 　　1．物體通過透鏡能成什么樣的像決定于物體離開凸透鏡的距離。物體離凸透鏡由遠(yuǎn)移近時(shí)，成的像逐漸變大，像離凸透鏡的距離也變大。 　　2．物體在二倍焦距以外時(shí)，像總是比物體小。物體移到二倍焦距以內(nèi)時(shí)（焦點(diǎn)以外），像就變大到比物體還大，也就是成了放大的實(shí)像了。再移近到凸透鏡一倍焦距以內(nèi)時(shí)，像就由實(shí)像變成了虛像，發(fā)生了質(zhì)的變化。（用計(jì)算機(jī)多媒體突破像變大或變小這個(gè)難點(diǎn)）。 　　引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)：能用簡(jiǎn)練的語言表達(dá)一下嗎？ 　　學(xué)生總結(jié)歸納：焦點(diǎn)是虛像和實(shí)像的分界點(diǎn)；二倍焦距是像的放大或縮小的分界點(diǎn)。 　　（三）評(píng)價(jià) 　　讓學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)：通過剛才的實(shí)驗(yàn)和回答能對(duì)自己做個(gè)評(píng)價(jià)嗎？ 　　啟發(fā)學(xué)生回答：通過自己親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)才能明確物理現(xiàn)象；在實(shí)驗(yàn)過程中遇到問題應(yīng)該多想、合作解決；猜測(cè)的結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一定相同；自己動(dòng)手動(dòng)腦做出的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有意思、真實(shí)…… 　　四、課堂教學(xué)小結(jié)與延展 　　幫助學(xué)生熟練掌握規(guī)律提高歸納、概括能力。引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際，體現(xiàn)從生活走向物理從物理走向社會(huì)。 　　1．多媒體計(jì)算機(jī)演示凸透鏡成像的規(guī)律。 　　2．思考：水珠還能成其他的像嗎？ 　　投影圖片討論其中蘊(yùn)涵什么物理規(guī)律？ 　　學(xué)生回答：水珠離另一側(cè)的花朵較遠(yuǎn)（u＞2f），成的是倒立的、縮小的、實(shí)像。 　 　當(dāng)花朵離水珠較近時(shí)（f＜u＜2f），成倒立放大的像。 當(dāng)花朵離水珠很近時(shí)（u＜f），成正立放大的像。 　　 3．由學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，教師提示本節(jié)課所總結(jié)的規(guī)律是下一節(jié)應(yīng)用學(xué)習(xí)的原理