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2019-2020年八年級物理 第5節(jié) 科學探究 凸透鏡成像教案 （一）教學過程 本節(jié)分為兩個教學板塊：（1）了解透鏡的種類，認識凸透鏡的會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，了解凸透鏡的一些應用。本節(jié)內容較多，分兩個課時完成。 1．實驗探究過程設計 （1）認識透鏡 這部分教學需要1個課時。 教科書從學生較為熟悉的凡爾納小說入手，介紹了透鏡的種類。并通過“博士”用冰取火的描述，引入了焦點和焦距的概念。需要強調，教科書中將焦點定義為平行光能量的聚集點，突出了焦點的實質。如果陽光充足，應該組織學生到教室外，找一找透鏡的焦點，實際測一測凸透鏡的焦距，經(jīng)歷焦點和焦距概念的建立過程。 用冰取火的故事有很多版本，介紹中國古代的“冰燧取火”，有利于增強學生的民族自豪感。 “透鏡對光的作用”的演示實驗設計很巧妙，特別是用手電筒產(chǎn)生平行光，通過煙霧來顯示光路，把光束立體化，能夠從前后左右不同方向，三維顯示透鏡對光束的作用。對實驗進行總結，得出“凸透鏡對光有會聚作用；凹透鏡對光有發(fā)散作用”的結論。 這個具體形象的全景演示實驗，有利于培養(yǎng)學生的空間想像力，為學生認識凸透鏡成像留下了形象思維與邏輯思維的實物基礎。在這個實驗的基礎上，教師應引導學生將光束抽象成光線，用圖4-5-5來描述透鏡對光的作用。 對凸透鏡成像的原理，教學中不要求深入介紹，對主光軸、光心等概念也無需定義。只要求通過對圖4-5-6的分析，知道透鏡成像是由透鏡折射光線形成的。 （2）探究凸透鏡成像的規(guī)律 完成這個探究需要1個課時。 關于凸透鏡的成像規(guī)律，既有過程性要求，又有終結性要求，即學生要經(jīng)歷實驗探究的學習過程，同時也要知道這個規(guī)律，并了解這個規(guī)律在實際中的應用。 這是一個有明確步驟的指導型探究，實驗的步驟較詳細，實驗過程的指導較為具體，要讓學生體驗科學探究的全過程，在探究過程中演練科學研究方法，形成正確的結論。 2．實驗探究中應注意幾點 （1）對“凸透鏡成像的規(guī)律”的探究課題是在一定情境中提出的，教材中的情境只是其中的一個方案。教師亦可以在教室里讓學生觀察明亮的窗戶在紙上成的像（圖4-5-1），學生即席就可以做此實驗，這是學生事先不容易想到的，會激起學生很大興趣，適時引導學生討論，提出問題、猜想和假設，經(jīng)歷提出問題和猜想的過程。 （2）實驗前應使學生明白用什么實驗裝置和怎樣去研究，做好探究計劃。進行實驗，探究規(guī)律的過程，是以旁批里的提示為路標的指導下進行的。在收集數(shù)據(jù)中，提示1指出，實驗數(shù)據(jù)應分三個范圍采集，每個范圍至少有兩組數(shù)據(jù)。提示 2 中，對實像、虛像從能量角度進行了詮釋。對虛像的認識，可能有一定難度，老師可以引導學生結合平面鏡所成的虛像來理解。完成實驗數(shù)據(jù)的采集活動后，可引導學生作初步總結。因涉及像的虛實、大小和倒正，頭緒較多，現(xiàn)象紛繁，學生不易梳理清楚。應允許學生的總結片面、不完整。 （3）在探究活動的最后，教科書要求學生將蠟燭從很遠的地方逐漸向凸透鏡靠近，觀察這個過程中像的變化。這個過程，不是對前面實驗的簡單重復，突出了從局部到整體、從靜態(tài)到動態(tài)的認識過程，給學生一個動態(tài)的、全景式的圖景。在此，教師要引導學生注意過程中像變化的兩個分界點：蠟燭放在2倍焦距處和1倍焦距處。 將蠟燭放在2倍焦距處，像是怎樣的？教師要引導學生通過推理來分析，突出理性思維的作用。 （4）對透鏡成像的應用，教科書有意識地介紹了學生發(fā)明的手電筒投影儀。在“家庭實驗室”，讓學生制作了“有凸透鏡的照相機”。要鼓勵學生應用所學知識進行小發(fā)明、小制作，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力。