【2017秋教學(xué)案例二】《凸透鏡成像規(guī)律》

1、凸透鏡成像規(guī)律教學(xué)案例何冬 一、教學(xué)設(shè)想  為體現(xiàn)新課程改革中培養(yǎng)學(xué)生“自主、合作、探究”的指導(dǎo)思想，我將凸透鏡成像規(guī)律設(shè)計(jì)成學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)以及數(shù)據(jù)分析得出規(guī)律的科學(xué)探究過程進(jìn)行組織教學(xué)，基本流程為復(fù)習(xí)提問（有關(guān)凸透鏡的基本知識(shí)）學(xué)生動(dòng)手小實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象提出問題做出猜測(cè)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析總結(jié)規(guī)律并解決問題。二、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)和技能理解凸透鏡的成像規(guī)律2、過程和方法能通過現(xiàn)象的觀察中，初步獲得提出問題和做出猜測(cè)與假設(shè)的能力。通過探究活動(dòng)，體驗(yàn)科學(xué)探究的全過程和方法。學(xué)習(xí)從自然現(xiàn)象中歸納科學(xué)規(guī)律的方法。3、情感、態(tài)度、價(jià)值觀具有對(duì)科學(xué)的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常

2、生活中的科學(xué)道理，勇于探究日常用品中的科學(xué)原理。樂于參與觀察、試驗(yàn)、制作等科學(xué)實(shí)踐。三、教學(xué)重點(diǎn)  理解凸透鏡的成像規(guī)律四、教學(xué)難點(diǎn)  根據(jù)猜測(cè)設(shè)計(jì)究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析、實(shí)像和虛像五、器材準(zhǔn)備  每人一個(gè)放大鏡、二人一組的光具座以及蠟燭、老式照相機(jī)六、教學(xué)過程 教學(xué)環(huán)節(jié)課件動(dòng)作教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)目的簡(jiǎn)述引言 出示放大鏡，問是哪一種透鏡 拿起放大鏡，答：凸透鏡 復(fù)習(xí)出示圖片一（見附件）上節(jié)課我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了有關(guān)凸透鏡的一些初步知識(shí)，根據(jù)圖片你能說出來嗎？答：光心、主光軸、兩個(gè)焦點(diǎn)

3、回憶有關(guān)透鏡知識(shí)  深化出示圖片二（見附件）我們把焦點(diǎn)到透鏡光心的距離稱為：焦距（用f表示）并提出兩倍焦距的位置（2F）請(qǐng)同學(xué)在圖上注明；聽講、在學(xué)案上用文字注明為后面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析作鋪墊  激 疑   出示文字：1、  凸透鏡能成像嗎？2、  成怎樣的像？通過實(shí)驗(yàn)我們知道了平面鏡能夠成等大、正立的像，那么凸透鏡呢？（教師手舉放大鏡示意）學(xué)生手拿放大鏡觀察書本上的字，答：能成像答：正立的答：放大的 1、  凸透鏡能成像2、  

4、凸透鏡可以成：放大  正立   像凸透鏡所成的像都是正立的、放大的嗎？思考，引起學(xué)生思維沖突  釋  疑 出示老式相機(jī)（座機(jī)）：請(qǐng)一位同學(xué)坐在相機(jī)前面，其他同學(xué)從后面看看，將你看到的說出來。介紹：照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，我們可以通過相機(jī)后面的毛玻璃看到所成像。你能從手上的透鏡中看到縮小、倒立的像嗎？（教師用手上的放大鏡作暗示）學(xué)生非常新奇，踴躍上臺(tái)，觀察， 答：看到的某某是倒的答：某某縮小了  學(xué)生用放大鏡看遠(yuǎn)處的同學(xué)，發(fā)現(xiàn)變小了答：能 歸納：凸透鏡

5、還能成倒立的、縮小的像運(yùn)用直觀教具，激發(fā)學(xué)生的好奇心和興趣 再激疑出示文字：倒立   縮小  像 凸透鏡成像有什么規(guī)律？同樣是凸透鏡，成的像有時(shí)倒立，有時(shí)正立，有時(shí)放大、有時(shí)縮小，跟什么因素有關(guān)呢？ 請(qǐng)同學(xué)們猜猜看學(xué)生討論  猜測(cè)出示：凸透鏡成像的不同可能跟物體到透鏡的距離大小有關(guān)幫助引導(dǎo) 由于課內(nèi)時(shí)間有限，我們只研究第二個(gè)猜測(cè)?；卮穑?、可能跟凸透鏡的焦距有關(guān)2、可能跟物體到透鏡的距離大小有關(guān)     實(shí)驗(yàn)探究出示光具座的圖片和文字介紹，引導(dǎo)：

6、要研究這個(gè)問題，最好動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。如何研究像與介紹實(shí)驗(yàn)儀器：凸透鏡：f=10cm，光具座（重點(diǎn)：光具座上的刻度、光屏以及暗示學(xué)生光具座上的物體、透鏡、光屏都是可以移動(dòng)的）、蠟燭，學(xué)生同時(shí)觀察桌上的光具座實(shí)物并動(dòng)手研究聯(lián)系老式照相機(jī)的毛玻璃，目的引導(dǎo)學(xué)生要用光屏接收所成的像出示實(shí)驗(yàn)要求：縮小組：在光屏上成縮小得像放大組：在光屏上成放大的像倒立組：在光屏上成倒立的像正立組：在光屏上成正立的像 全班分成四大組，每組分兩人小組，每小組一套器材，為了觀察方便，物體仍然選用燃著的蠟燭。不管用什么方法，只要將像成在光屏中心，每大組完成一個(gè)小任務(wù)，看看那一組最快最好。 學(xué)生聽要求 分

7、解實(shí)驗(yàn)減低實(shí)驗(yàn)難度不要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)學(xué)生的自主、小組合作探究能力  巡視、發(fā)現(xiàn)問題：有的組得不到像，或在光屏的邊緣，怎么辦? 怎樣的像才是清晰的像。 提示：我們把物體到透鏡中心的距離叫做物距(u)，把象到透鏡中心的距離叫做象距（v） 學(xué)生分組活動(dòng)，點(diǎn)蠟燭、移透鏡，觀察學(xué)生回答：把凸透鏡中心，光屏中心，蠟燭調(diào)在同一高度。解決實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的實(shí)際問題，幫助學(xué)生更好地完成實(shí)驗(yàn) 問題：你組同學(xué)是否得到了蠟燭的像? 成功的小組請(qǐng)看一下此時(shí)的物距并記錄數(shù)據(jù)。順便記錄一下像距。指導(dǎo)讀數(shù)，讓數(shù)據(jù)比較正確的小組將數(shù)據(jù)上黑板填寫實(shí)驗(yàn)成功的學(xué)生開始讀出物距和象

8、距，將數(shù)據(jù)記錄在學(xué)案的表格中，前三組同學(xué)5分鐘內(nèi)很快都完成了實(shí)驗(yàn)并得到了數(shù)據(jù)，將分割的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合方便學(xué)生分析 觀察正立組的同學(xué)并詢問情況請(qǐng)前三組的同學(xué)也來試一試第四組的任務(wù)， 正立組同學(xué)始終無法在光屏上得到正立的像，其他三組同樣無法在光屏上得到正立的像不可能完成的任務(wù) 看來，我們無法在光屏上得到正立的像，把光屏拿掉，通過透鏡看，同學(xué)們能不能得到呢？看到的同學(xué)請(qǐng)記錄此時(shí)物距（不要求記錄象距）學(xué)生拿掉光屏，開始調(diào)整透鏡和蠟燭，透過透鏡學(xué)生看到一個(gè)放大的正立像在蠟燭的同側(cè)。記錄數(shù)據(jù) 出示文字：能光屏接收的像稱為實(shí)像，不能用光屏接收的像稱為虛像 

9、我們把這種能光屏接收的像稱為實(shí)像，把不能用光屏接收的像稱為虛像，正立的像無法用光屏接收，這是什么像？其實(shí)老師在這里安排了一個(gè)不可能完成的任務(wù)給正立組。剛才我們前三組同學(xué)都在光屏上找了的規(guī)定的像，這些都是什么像？學(xué)生領(lǐng)悟，思考并回答   輕松理解實(shí)像和虛像的概念。體會(huì)老師設(shè)計(jì)正立組的目的    數(shù)據(jù)分析  出示文字：凸透鏡成像與物距大小有什么關(guān)系呢？剛才同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)得到了許多有用的數(shù)據(jù)，我們能從這些數(shù)據(jù)中得出凸透鏡成像與物距大小究竟有什么關(guān)系呢？請(qǐng)同學(xué)們前后四人小組討論，一人負(fù)責(zé)記錄同學(xué)們的討論結(jié)果，一人負(fù)

10、責(zé)發(fā)言， （教師根據(jù)學(xué)生的討論結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，表揚(yáng)）學(xué)生根據(jù)黑板上的數(shù)據(jù)開始討論，部分學(xué)生：倒立時(shí)物距大，正立時(shí)物距小，縮小時(shí)物距大，放大時(shí)物距小討論、交流分析數(shù)據(jù)的能力同樣是探究式學(xué)習(xí)中非常重要的一環(huán)   規(guī)律得出       出示修改的文字：A、B分別改為“物距u與焦距f大小比較”，“物距u與2倍焦距2f大小比較（用>、=、<表示），” 提示：在分析數(shù)據(jù)時(shí)不妨比較物距與凸透鏡的焦距以及兩倍焦距之間的關(guān)系。 讓同學(xué)將附表中的A 、B分別改為“物距u與焦距f大小比較”，“物距

11、u與2倍焦距2f大小比較（用>、=、<表示），”   學(xué)生改動(dòng)文字，繼續(xù)深入討論分析，學(xué)生回答。（學(xué)生的回答逐漸到位）幫助學(xué)生快速的將分析的焦點(diǎn)集中在像的特征跟物距與f、2f的比較關(guān)系上，結(jié)合實(shí)像和虛像分析，進(jìn)行規(guī)律的整                       根據(jù)學(xué)生的匯報(bào)隨機(jī)出示規(guī)律：（1）凸透鏡所成像的放大縮小、倒立

12、正立與物體到透鏡的距離（物距）有（無）關(guān)，（2）當(dāng)fu2f時(shí)，成倒立、放大的像（實(shí)像）（3）當(dāng)u2f時(shí)成倒立、縮小的像（實(shí)像）（4）當(dāng)u<f時(shí)，成放大、正立的虛像（無法用光屏接收）     出示：規(guī)律（5）當(dāng)u=2f時(shí)，成等大、倒立的實(shí)像教師根據(jù)學(xué)生的回答評(píng)價(jià)和表揚(yáng)       我們通過剛才的實(shí)驗(yàn)和討論，證明了我們的猜測(cè)是正確的：凸透鏡成像的不同確實(shí)與物體到透鏡的距離遠(yuǎn)近有關(guān)。通過數(shù)據(jù)分析還分析出了相互的關(guān)系  同學(xué)們還能根據(jù)像距的數(shù)據(jù)變化同時(shí)得出什

13、么規(guī)律 據(jù)上述規(guī)律同學(xué)們能猜測(cè)：如果物體剛好放在2倍焦距處，所成的將會(huì)是一個(gè)怎樣的像呢？學(xué)生回答。（學(xué)生的回答逐漸到位）            學(xué)生思考  猜想：（5）當(dāng)u=2f，成等大、倒立的像（實(shí)像） 學(xué)生再次動(dòng)手實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想        教師的引導(dǎo)在這一環(huán)節(jié)中尤為重要  理論分析和規(guī)律的延伸應(yīng)用出示：1、放大鏡看近處的字，是放大、

14、正立的，此時(shí)：物距u    f2、照相機(jī)照像時(shí)人到鏡頭的距離應(yīng)該              。 學(xué)生回答 課堂小結(jié)出示文字：談?wù)勀愕氖斋@？  請(qǐng)同學(xué)們談?wù)劷裉斓恼n里有什么新的收獲？學(xué)生交流，簡(jiǎn)單匯報(bào)讓學(xué)生整理知識(shí)完成課堂小結(jié)， 七、教學(xué)點(diǎn)評(píng)怎么解決既培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，又保證學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)領(lǐng)會(huì)知識(shí)？這就需要老師進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)與組織1、合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)興趣、分解教

15、學(xué)難點(diǎn)（1）第一組實(shí)驗(yàn)：用放大鏡看書，用老式照相機(jī)照像，放大鏡看遠(yuǎn)處同學(xué)，激發(fā)學(xué)生探究興趣，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和提出問題的能力（2）第二組實(shí)驗(yàn)：探究成像規(guī)律，沒有讓學(xué)生設(shè)計(jì)方案，也沒有讓學(xué)生照u>2f、2f>u>f、u<f的順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而是將實(shí)驗(yàn)分割成若干個(gè)特定的任務(wù)，每組同學(xué)只要能夠完成一個(gè)任務(wù)，而u>2f、2f>u>f、u<f三種情況像的變化完全根據(jù)數(shù)據(jù)整合后的分析得到，降低了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的難度，縮短了學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)間。從而使學(xué)生后續(xù)的討論、分析數(shù)據(jù)時(shí)間得到了保證。（3）第三組實(shí)驗(yàn)：根據(jù)規(guī)律進(jìn)行應(yīng)用：讓學(xué)生猜測(cè)u=2f時(shí)像的情況并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的猜想。2、盡可能地做