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5.3探究凸透镜成像的规律一、教材分析 1.教材的地位和作用本节内容是本章的核心，它是学生在学习了第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方法与过程。 2.教学目标根据新课程标准的要求和教材的具体内容，结合学生实际，我制定了以下教学目标：知识与技能:理解凸透镜成像规律。知道凸透镜成放大、缩小实像和虚的条件。方法与过程:能在探究活动中，初步获得提出问题的能力。通过探究凸透镜成像规律的过程，体验科学探究的主要方法与过程。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。情感、态度与价值观：乐于参与观察、实验、制作等科学实践。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。3.重点难点重点：本节重点放在探究凸透镜成像规律上。因为这是学生在物理课上经历的第二次探究实验，学生对于科学探究的全过程缺乏经验，因而把它作为重点。难点:把难点放在科学探究中实验数据的处理和分析上，对于实验探究学生处于起步阶段，记录数据后，分析这些数据归纳得到结论，是学生比较陌生的，因而此处确定为难点。 2、 学情分析八年级的学生对于凸透镜不太了解，对凸透镜的成像规律知道的就更少。第二节 “生活中的透镜”，介绍了照相机、投影仪、放大镜三种光学仪器，通过这些光学仪器的成像实例使学生建立凸透镜成像概念，同时通过前一节课的教学使学生明确了什么是凸透镜所成的像、凸透镜所成的像有什么特点、什么是物距、什么是像距等物理概念，这就为本节的教学做好了知识上的储备。通过前面的小孔成像实验和平面镜成像实验，学生已经能区分实像和虚像，同时也具备了利用刻度尺读取数据的能力。学生对于蜡烛的使用非常熟练，从技能上为这节课的学习做好了充分的准备。学生已具备了一定的观察、实验和分析归纳能力，对探索凸透镜成像规律有着强烈的好奇心和求知欲，实验是激发学生兴趣的最好方法，通过实验，让学生充分发挥自己的潜能，去探究、交流和思考，完成对凸透镜成像规律的认识。三、教法与学法根据物理课程标准的要求，结合本节课的实际情况，改变过分强调知识传授的倾向，让学生经历科学探究过程，在探究过程中学习科学研究方法，培养学生的科学态度、探索精神、实践能力及创新意识。在教学过程中创设情景，引导启发，评价方案，分析讨论，指导实验，归纳结论。运用讨论法、直观法、探究法、多媒体辅助教学法等教学方法。八年级学生处于中学期间的过度阶段，自学能力和观察能力都有了一定的发展，根据学生的具体情况，运用了讨论法、自主合作交流探讨法等学习方法，着力开发学生的活动空间、思维空间、表现空间。四、教学过程为实现本节课的教学目标，充分发挥学生的主体作用，最大限度的激发学生的学习兴趣，我制定了以下教学环节：第一环节:创设情境,导入新知。学生体验一：教师手持一张精美的中央电视塔图片在教室中前后走动，学生用凸透镜观察图片，思考并回答：“你观察到什么性质的像，是在什么情况下观察到的？”此环节的设计意图是：让学生在老师创设的情景中进行自主探究，亲身感触到凸透镜成放大的像还是缩小的像与物距有关，引发对凸透镜成像规律的猜想。学生体验二：让学生用另一个焦距不同的凸透镜，与前一透镜竖着并排放置，同时观察图片，学生通过对比，得出所观察到的像是不同的，进而引发学生对凸透镜的成像可能与透镜焦距有关的猜想。通过以上体验活动，学生从中感悟到凸透镜成像是有规律的，物距和焦距都会影响到所成的像，由此完成猜想。第二环节:合作学习,探究新知。1制定实验方案提出猜想后，在制定具体的实验方案时，考虑到学生从未接触过光具座，教师先展示器材介绍构造（投影），再示范调节透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度，在光屏上找到像；此时提出三个问题让学生思考：（1）怎样在光屏上成清晰的像？ （2）怎样观察虚像？ （3）如何测物距和像距？在学生思考的基础上，引导学生观察物、镜不动，光屏前后移动时，光屏上所成像会变模糊，通过观察学生感悟到物、镜一定时，清晰像的位置是一定的，为学生实验做好铺垫，教师再示范光屏上成清晰像的操作要领。对于如何观察虚像，可以示范当物由远及近靠近凸透镜时，光屏无论怎样移动都不成像，这时把眼放在光屏这一侧，透过凸透镜观察蜡烛，成虚像，与用放大镜观察物体相同。此环节的设计意图是：培养学生的观察能力及养成积极思维、解决实际问题的能力。同时去除实验中可能影响学生探究的干扰因素，让学生有更多的时间完成探究实验。根据所给实验器材和相关实验操作要领，组织学生讨论设计实验方案：经过展示和讨论确定实验方案后，把学生分为三大组，给各大组焦距不同的透镜，学生进行实验时，观察成缩小倒立像、放大倒立像、正立放大像时的物距和像距。数据记录在课本上的表格中。此环节的设置主要是因为学生处于实验探究的初级阶段，对于表格的设计会有一定的差异，为了后面的教学能够顺利展开，此处直接在学案中给出实验记录表格。2进行实验与收集数据学生实验，记录数据，教师巡视，辅导实验。3分析数据，得出结论实验后，各组汇报实验数据，教师将实验数据统一输入Excel表格进行多组数据的处理（投影），现以四组过去学生实验数据为例，通过对表格中物距排序的处理，使学生很明显的发现放大、缩小的分界点及虚实像的分界点，此时教师再说出凸透镜的焦距是10厘米，让学生归纳出物在什么范围内，凸透镜成什么像，学生自然会把10厘米、20厘米作为分界点，这时实验中使用凸透镜焦距为5厘米的学生们会不认可这一结论，学生们会建议再处理另一大组的数据，结果找到的分界点是5cm和10 cm，根据数据引导学生思考，透镜不同，焦距不同，所以分界点不同，进而由学生归纳出凸透镜成像的规律。此环节的设计主要是因为学生虽然能够通过实验数据的分析找到两个分界点，但如何从数据中分析出成像的性质与焦距有关，对于学生来说是比较困难的，通过教师的引导对比不同大组的数据找到与焦距的关系，培养了学生分析归纳的能力，同时也让学生体验科学探究带给他们的成功与快乐。归纳出凸透镜成像的规律后，针对物体在一倍焦距处、物体在两倍焦距处成什么像，可以引导学生进行推理。物距大于2f成放大的像，小于2f成缩小的像，则2f处成等大的像。此环节的设计使得学生探究出的凸透镜成像规律更加完整。第三环节:感悟收获,课堂小结。教师引导学生讨论以下问题：今天我们一起探究了哪些问题？你获得了什么知识？通过问题式的小结，引导学生自己总结本节课的重点，有利于强化学生对知识的理解与记忆，提高学生的概括能力和语言表达能力。第四环节:布置作业,巩固升华。课外作业是课内作业的延续，有利于帮助学生巩固知识，提高学生的知识应用能力，有效地进行第二次学习，根据本节课的教学内容和教学目标，我布置了以下作业：必做题：第68页动手动脑学物理的第1、2题选做题：第68页动手动脑学物理的第3题设置必做题和选做题两个层次的作业，满足不同学生能力的需求，既使学生进行了基础知识的训练，又使学有余力的学生获得进一步提升的空间。
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