初中物理-凸透鏡成像的規(guī)律教學(xué)設(shè)計學(xué)情分析教材分析課后反思

教學(xué)反思本節(jié)課的難點有兩個：第一，正確地找到像的位置。第二，實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的分析處理。為了有效地突破探究活動的第一個難點，教師設(shè)置了看字、看我、接收蘋果等三個體驗性實驗，讓學(xué)生在參與中、在活動中找到“清晰的像”。自制教具高亮度LED制成的“F”，既增加了物體的亮度，使成像更清晰，更容易觀察凸透鏡成像的性質(zhì)，同時所成的像不會晃動，更加穩(wěn)定等優(yōu)越性輕而易舉的提高實驗現(xiàn)象的可觀性。利用Excel的排序功能，經(jīng)過教師的引導(dǎo)、點化將物距按降序排列后數(shù)據(jù)關(guān)系便“柳暗花明”了！以數(shù)字關(guān)系為橋梁，架起物距、像距與焦距關(guān)系，規(guī)律的探求便水到渠成。把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為flash動畫，重演實驗過程，讓規(guī)律的生成成為了一種預(yù)約的精彩！及時捕捉學(xué)生像距記錄錯誤的生成點深化了學(xué)生對物距、像距的認識。本節(jié)課整體上以體驗性實驗活動為基礎(chǔ)，通過情境感知--引導(dǎo)探究的教學(xué)方法，讓學(xué)生通過體驗探究物理規(guī)律過程來認識物理現(xiàn)象，得出規(guī)律，這樣的設(shè)計順應(yīng)了學(xué)生的思維過程，符合學(xué)生的思維水平，有效降低了學(xué)生合作探究的困難。在探究的過程中，讓學(xué)生以實驗、討論、展示等形式參與到學(xué)習(xí)過程中來，以達到領(lǐng)會科學(xué)方法，培養(yǎng)科學(xué)探究能力的目的。同時，與一般教學(xué)不同，本設(shè)計中對凸透鏡成像規(guī)律的探討不是一次到位，而是先由比較直觀的物距和像距來切入實驗，然后再經(jīng)過對數(shù)據(jù)的深入分析比較得出凸透鏡成像的規(guī)律，真正實現(xiàn)了自主探究。導(dǎo)若行云流水引至水到渠成，淄博256100“從生活走向物理，從物理走向社會”——這句我們耳熟能詳?shù)奈锢碚n程基本理念,是時下全體物理同仁內(nèi)心的“物理夢”，但更多情況下我們往往只注重形式上的所謂探究，而忽略了科學(xué)探究活動的實質(zhì)，重演而非重復(fù)規(guī)律得出的歷程，以問題為中心引領(lǐng)教學(xué)，實現(xiàn)精心預(yù)設(shè)與精彩生成的完美結(jié)合。其實，我們的教學(xué)并不缺少理念，缺少的是真正落實理念的實踐，并不缺少思考，缺少的是能真正讓思維擦出火花的探討。下面結(jié)合《凸透鏡成像的規(guī)律》進行賞析，以期能引起大家的共鳴，更有實效性地踐行課程理念?！菊n堂實錄片斷一】教師：請同學(xué)們用桌面上的放大鏡觀察課本上的字，說出你看到的字的樣子。學(xué)生：正立，放大的。教師：板書：正，大。教師：你以前見過我嗎？學(xué)生：沒有！教師：那就用你的放大鏡看一下我吧！我是什么樣子的呢？學(xué)生：倒立，縮小的。教師：（在原板書基礎(chǔ)上加上，倒，小，板書變?yōu)椋旱拐?，大小。）既然我是縮小的，那么，你用的透鏡叫凸透鏡合適呢，還是叫放大鏡合適？學(xué)生：凸透鏡。教師：板書：凸透鏡。我們把這些清晰的樣子稱為物體通過凸透鏡成的“像”。板書：成像。把倒立，正立稱為像的性質(zhì)。板書：性質(zhì)?！举p析】從學(xué)生最基本的生活經(jīng)驗入手，進行小實驗，體現(xiàn)“從生活走向物理的理念”。巧妙地設(shè)計一個與“放大鏡”看書本上的字相反的現(xiàn)象，不僅能讓學(xué)生認識到學(xué)名應(yīng)是“凸透鏡”，更能將倒正、大小聯(lián)系到一起，從而為介紹像，像的性質(zhì)等基本概念打下鋪墊。獨具匠心的板書設(shè)計和課題的引出更是體現(xiàn)了“動態(tài)生成”的魅力之所在?！菊n堂實錄片斷二】教師：剛才的現(xiàn)象能說明“我在你的眼中”，你能想辦法把我的像呈現(xiàn)在紙板上嗎？學(xué)生：動手實驗后發(fā)現(xiàn)“不能”教師：那是因為老師太暗，現(xiàn)在看一下我給大家?guī)淼囊娒娑Y，高亮LED“沂源紅”蘋果，大家動手試一下看能接收到嗎？學(xué)生：調(diào)節(jié)KT板與透鏡距離，接收到倒立縮小的蘋果的像。教師：小組間相互看一看，哪個小組在紙板上形成了真正的蘋果的像。學(xué)生相互觀察，討論。讓學(xué)生說說看法，引導(dǎo)學(xué)生明確什么是清晰的像。（模樣一樣，邊緣最清晰）【賞析】從設(shè)計意圖上講，貌似重復(fù)，實則為了進一步加深學(xué)生對像的理解，還能親自體驗在光屏上找到清晰的像，為后續(xù)實驗做鋪墊。另外，能讓學(xué)生認識到倒立的像既能用眼直接觀察，又能呈現(xiàn)在光屏上。詼諧幽默的課堂語言無形中拉近了師生間的距離，有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?！菊n堂實錄片斷三】教師：剛才，老師和你合作找到了清晰的蘋果的像，現(xiàn)在用你桌面上的LED燈制成的“F”作為物體，試一下能否找到它的清晰的像，請同學(xué)們在體驗成像的過程中完成以下三個思考題：1：如何利用你桌面上的器材找到“最清晰”的像？2：LED燈、焦距10cm的凸透鏡、光屏三者都能移動，你認為實驗過程中應(yīng)始終固定最方便？改變位置，再移動直到找到清晰的像。3：怎樣才能使像成在光屏中央，便于觀察？學(xué)生：動手動腦，邊體驗成像邊思考問題。【賞析】遞進式的問題鏈將規(guī)律的探究過程設(shè)計成了符合學(xué)生認知規(guī)律思考性問題。思考題1：通過學(xué)生展示如何利用器材找“最清晰”的像，明確怎樣判斷像“最清晰”，即：光屏向前、向后移動像都變得模糊，那個位置就是像的位置。思考題2：利用事物之間的因果關(guān)系，物和像存在因果關(guān)系，啟發(fā)學(xué)生意識到應(yīng)該先改變物的位置，后移動光屏確定像的位置，實驗過程中固定凸透鏡位置。通過實物展示，介紹物距、像距并板書。然后引導(dǎo)學(xué)生動手感受，從遠到近不斷改變物體的位置,了解焦距一定，物距不同對所成的像有哪些影響。思考題3：對LED燈、凸透鏡、光屏三者高度的調(diào)整，應(yīng)是在嘗試中發(fā)現(xiàn)，更易領(lǐng)會，如若直接灌輸給學(xué)生便索然無味了?！菊n堂實錄片斷四】教師：要想探知真相，我們首先要拿出方案，實驗中需要觀察哪些現(xiàn)象？需要收集哪些數(shù)據(jù)？請你設(shè)計一個表格，來記錄這些現(xiàn)象和數(shù)據(jù)？學(xué)生：需要觀察像的大小、倒正，記錄物距、像距。學(xué)生：設(shè)計實驗表格。f=10cm物距U（單位：cm）像距v（單位：cm）像的性質(zhì)倒正大小【賞析】有前面的板書做鋪墊，學(xué)生很容易想到觀察哪些現(xiàn)象，收集哪些數(shù)據(jù)，表格的設(shè)計自然水到渠成?！菊n堂實錄片斷五】教師：老師在巡視過程中有一個小組的數(shù)據(jù)是物距22cm像距58cm,這是為什么呢？學(xué)生：像距記錄錯誤。忘記減掉凸透鏡所對應(yīng)的刻度。為了實驗方便，可將凸透鏡固定在40cm處。學(xué)生：分組實驗。教師：請把本小組的數(shù)據(jù)填在設(shè)計的表格中。（請最少4個小組將自己組的2-3個實驗數(shù)據(jù)填在電腦上，便于學(xué)生觀察討論）學(xué)生：將數(shù)據(jù)填入Excel表格中。教師：小組內(nèi)成員間交流討論，分析數(shù)據(jù)。教師：分析數(shù)據(jù)你有什么技巧嗎？學(xué)生：利用Excel的排序功能。教師：好，咱們就按物距降序排列吧！教師：（按物距降序排列后）有什么規(guī)律嗎？學(xué)生：光屏成較小的像時物距比較大，成較大的像時物距比較小。教師：比較大，比較小是像和誰對比？（引導(dǎo)學(xué)生明確像是放大的，縮小的含義。）教師：凸透鏡可以成放大的像，也可以成縮小的像，成像有規(guī)律嗎？物距應(yīng)分別滿足什么條件呢？對應(yīng)的像據(jù)有什么規(guī)律嗎？學(xué)生：光屏上成縮小的像時物距大于20cm，成放大的像時物距在10cm和20cm之間。其他同學(xué)請補充。教師：你說的非常棒，也就是說光屏上成縮小的像時物距大于二倍焦距，像距在焦距和二倍焦距之間。成放大的像時物距在焦距和二倍焦距之間，像距大于二倍焦距。及時板書在設(shè)計的空表內(nèi)。f=10cm物距U（單位：cm）像距v（單位：cm）像的性質(zhì)倒正大小u>2f2f>v>f倒立縮小2f>v>fu>2f倒立放大教師：同學(xué)們還有其他的發(fā)現(xiàn)嗎？有疑問嗎?學(xué)生：老師，為什么相同的物距，像距會不同呢？學(xué)生：在像的放大和縮小之間，會不會有一個分界點呢？學(xué)生：物在靠近凸透鏡額過程中像遠離凸透鏡像變大。學(xué)生：物距等于二倍焦距時像距可能也等于二倍焦距。教師：動手檢驗一下你的猜想吧！【賞析】利用Excel的排序功能，數(shù)據(jù)關(guān)系顯而易見，更容易找到規(guī)律！物距、像距與焦距關(guān)系的歸納環(huán)節(jié)，增大思維的跨度，給學(xué)生充分的時間，讓學(xué)生自己通過討論、對比、分析能否自己發(fā)現(xiàn)規(guī)律。若學(xué)生基礎(chǔ)較差無法達到預(yù)期，再利用10cm和20cm這兩個數(shù)據(jù)作為過渡,減小了思維的跨度，更容易得到物距、像距和焦距的關(guān)系。學(xué)生提出，教師引導(dǎo)，學(xué)生能自主分析解決的教師不包辦。將幾個問題合在一起研究，能有效地提高探究的實效性?！菊n堂實錄片斷六】學(xué)生實驗操作，匯報，教師點評。教師：橫向?qū)Ρ壬媳戆l(fā)現(xiàn)存在一種對稱美，這可以用光路可逆知識來解釋。教師：通過實驗，你們還有什么新發(fā)現(xiàn)或新疑問嗎？學(xué)生：我們小組，物距等于8cm時，像距為16cm，這是怎么回事呢？教師：描述一下像的性質(zhì)。學(xué)生：正立、放大。教師：請同學(xué)們把物距調(diào)為8cm觀察光屏上的“像”，幫助他們解決問題。學(xué)生：我們看到的是光斑，并不是像，像或放大或縮小，或正立或倒立，但樣子與物體是一樣的。教師：給孫悟空照相不會成為豬八戒的樣子。教師：光屏上找不到像了，怎么辦呢？取下光屏，眼睛移到光屏一側(cè)觀察？描述一下像的性質(zhì)！學(xué)生：正立的、放大的。教師：物距小于焦距時成正立放大的像。及時補充板書。f=10cm物距U（單位：cm）像距v（單位：cm）像的性質(zhì)倒正大小u>2f2f>v>f倒立縮小2f>v>fu>2f倒立放大f<u---------正立放大教師：這種正立的，只能用眼睛觀察無法用光屏承接的像便是虛像；倒立的，既能用眼睛觀察也能用光屏承接的像便是實像。教師：實像和虛像的分界點又在哪呢？學(xué)生：焦點。教師：是的，物體在逐漸靠近過凸透鏡的過程中過焦點后量變引發(fā)了質(zhì)變，實像變?yōu)榱颂撓?。由于交點處發(fā)出的光與主光軸平行，所以不成像。教師：大家操作一下吧！學(xué)生：小組實驗。教師：不成像與成虛像一樣嗎？說出你的解釋？學(xué)生：不成像是指沒有像，成虛像是指無法用光屏承接只能用眼睛觀察。【賞析】“給孫悟空照相不會成為豬八戒的樣子”抓住學(xué)生出現(xiàn)錯誤的時機，深化了學(xué)生對“像”的理解。在大量實驗操作基礎(chǔ)之上學(xué)生已經(jīng)對像有了真切的感知，此時，再來介紹實像、虛像的概念更利于學(xué)生的接受，層層遞進、環(huán)環(huán)相扣。【課堂實錄片斷七】教師：把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為flash動畫，再來重演實驗過程吧！邊分析邊生成口訣：一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小。實像倒立兩側(cè)分，物近像遠像變大。虛像正立同側(cè)存，物近像近像變小。教師：同學(xué)們，老師將課本上的蠟燭換成LED燈有什么好處呢？學(xué)生：跟燃燒蠟燭相比，LED發(fā)光體更安全、環(huán)保。教師：引導(dǎo)學(xué)生邊思考邊補充：增加物體的亮度，使成像更清晰；便于觀察凸透鏡成像的性質(zhì)（更容易判斷像的左右相反）；所成的像不會晃動，更加穩(wěn)定。【賞析】將規(guī)律生成口訣更利于學(xué)生理解。再如浮力問題“根據(jù)狀態(tài)選公式，不知狀態(tài)先判斷，判斷狀態(tài)用浮沉，浮沉方法有兩種。”評估也是新形勢下對學(xué)生能力培養(yǎng)的重要因素。除本實驗對實驗方案及器材選擇是否合理進行評估外還包括對收集的證據(jù)是否可靠進行評估與交流，對設(shè)計的實驗方案進行評估與交流，對實驗操作過程進行評估與交流，對實驗中出現(xiàn)的反常現(xiàn)象進行評估與交流，對實驗誤差進行評估與交流，對得出結(jié)論的方法進行評估與交流，對實驗結(jié)論的合理性進行評估與交流。教學(xué)點評：本節(jié)課的難點有兩個：第一，正確地找到像的位置。第二，實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的分析處理。為了有效地突破探究活動的第一個難點，教師設(shè)置了看字、看我、接收蘋果等三個體驗性實驗，讓學(xué)生在參與中、在活動中找到“清晰的像”。自制教具高亮度LED制成的“F”，既增加了物體的亮度，使成像更清晰，更容易觀察凸透鏡成像的性質(zhì)，同時所成的像不會晃動，更加穩(wěn)定等優(yōu)越性輕而易舉的提高實驗現(xiàn)象的可觀性。利用Excel的排序功能，經(jīng)過教師的引導(dǎo)、點化將物距按降序排列后數(shù)據(jù)關(guān)系便“柳暗花明”了！以數(shù)字關(guān)系為橋梁，架起物距、像距與焦距關(guān)系，規(guī)律的探求便水到渠成。把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為flash動畫，重演實驗過程，讓規(guī)律的生成成為了一種預(yù)約的精彩！及時捕捉學(xué)生像距記錄錯誤的生成點深化了學(xué)生對物距、像距的認識。本節(jié)課整體上以體驗性實驗活動為基礎(chǔ)，通過情境感知--引導(dǎo)探究的教學(xué)方法，讓學(xué)生通過體驗探究物理規(guī)律過程來認識物理現(xiàn)象，得出規(guī)律，這樣的設(shè)計順應(yīng)了學(xué)生的思維過程，符合學(xué)生的思維水平，有效降低了學(xué)生合作探究的困難。在探究的過程中，讓學(xué)生以實驗、討論、展示等形式參與到學(xué)習(xí)過程中來，以達到領(lǐng)會科學(xué)方法，培養(yǎng)科學(xué)探究能力的目的。同時，與一般教學(xué)不同，本設(shè)計中對凸透鏡成像規(guī)律的探討不是一次到位，而是先由比較直觀的物距和像距來切入實驗，然后再經(jīng)過對數(shù)據(jù)的深入分析比較得出凸透鏡成像的規(guī)律，真正實現(xiàn)了自主探究。參考文獻：[1]張志堅.《探究凸透鏡成像規(guī)律》的教學(xué)設(shè)計[J].物理教學(xué)探討,2007,（9）：14-15.[2]吳德成.對《探究凸透鏡成像規(guī)律》一節(jié)課的思考[J].中學(xué)物理教學(xué)參考,2012,（Z1）：22-24.[3]陳煒嶸.凸透鏡成像規(guī)律的教學(xué)研究與設(shè)計[J].中國教育技術(shù)裝備,2013,（19）：146-147.課標分析探究凸透鏡成像的規(guī)律是八年級上冊教學(xué)的難點，本節(jié)教學(xué)難點有兩個：正確地找到像的位置以及實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的分析處理。教學(xué)過程中，通過設(shè)置看字、看“我”、接收“蘋果”三個體驗性實驗，讓學(xué)生在活動中找到“清晰的像”，以此來突破探究活動的第一個難點；自制高亮度“F”LED燈裝置進行實驗，然后利用Excel排序功能，以數(shù)字關(guān)系為橋梁，架起物距、像距與焦距關(guān)系，規(guī)律的得出水到渠成，以此來突破探究活動的第二個難點。最后把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為flash動畫，重演實驗過程，讓規(guī)律的生成成為預(yù)約的精彩。這樣，通過“情境感知—引導(dǎo)探究”的教學(xué)方法，讓學(xué)生通過體驗探究物理規(guī)律過程來認識物理現(xiàn)象，得出規(guī)律，這樣的設(shè)計順應(yīng)了學(xué)生的思維過程，有效降低了學(xué)生合作探究的困難。學(xué)情分析八年級學(xué)生剛剛接觸物理這門學(xué)科，知道的知識和具備的能力有限，在探究中面臨著許多挑戰(zhàn)，如實驗探究中涉及的物理名詞--物距（u）、像距（v）、焦距（f）、實像、虛像的理解；再比如，如何調(diào)整“三心等高”，要找到各種像應(yīng)調(diào)整什么，如何調(diào)整；還有，怎樣從眾多數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。這些對學(xué)生都是挑戰(zhàn)。教師必須重視在探究過程中研究方法的指導(dǎo)，同時培養(yǎng)學(xué)生收集信息、分析問題、解決問題等能力，初步學(xué)會科學(xué)探究的一般方法。評測練習(xí)1、三距：焦距定義符號；物距定義符號；物距定義符號2、三個重要應(yīng)用：應(yīng)用物距u像距v像的性質(zhì)像物原理相同的應(yīng)用照相機異側(cè)幻燈機放大鏡︳v︳>u3．物體距凸透鏡30cm時，在凸透鏡的另一側(cè)距透鏡20cm的光屏上得到清晰的像，則該像是（）A．放大的B．縮小的C．等大的D．無法判斷4.關(guān)于四種光學(xué)儀器的成像情況，下列說法中正確的是（）放大鏡成正立放大的實像 B.照相機成倒立縮小的虛像C.潛望鏡成正立等大的虛像D.投影儀成正立放大的實像5.在做觀察“凸透鏡成像”的實驗時，光屏放在距離凸透鏡60cm處，在光屏上得到一個倒立、縮小的實像，則該凸透鏡的焦距可能是（）A．80cmB．30cmC．20cmD．50cm6、（如圖）想使屏幕上的字大一點，方法是（）A、使投影儀遠離屏幕，同時將鏡頭移近膠片一些B．只需將投影儀遠離屏幕C．使投影儀靠近屏幕一些，同時將鏡頭遠離膠片D．只需將投影儀移近屏幕7、下列關(guān)于凸透鏡成像特點的說法中，錯誤的是（）A．實像都是倒立的，虛像都是正立的B．縮小的都是實像，放大的都是虛像C．縮小的像都是倒立的，放大的像可能是正立的，也可能是倒立的D．實像和物體分別在凸透鏡的兩側(cè)，虛像和物體在凸透鏡的同一側(cè)8、昆蟲觀察盒的盒蓋是一個凸透鏡（如圖），盒蓋到盒底的距離為10cm，利用凸透鏡能成正立、放大像的原理可以方便地觀察小昆蟲。老師給小明提供了焦距為4cm、8cm、10cm和12cm的凸透鏡各一個，他應(yīng)該選A．4cm的B．8cm的C．10cm的D．12cm的圖39.某班同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，記錄并繪制了物體到凸透鏡的距離u跟像到凸透鏡的距離v之間關(guān)系的圖像，如圖3所示，下列判斷正確的是

A．該凸透鏡的焦距是20cm

B．當u=15cm時，在光屏上能得到一個縮小的像

C．當u=25cm時成放大的像，投影儀就是根據(jù)這一原理制成的

圖310．愛動腦筋的小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律實驗”時，發(fā)現(xiàn)用蠟燭做實驗有很多弊端，自己動手用由幾個發(fā)光二極管做成的“F”作為發(fā)光物體代替蠟燭，進一步探究“物距一定時，凸透鏡成像的像距與焦距的關(guān)系”實驗中，所用的實驗裝置如圖10所示：圖10（1）實驗用你認為用發(fā)光二極管做實驗比用蠟燭做實驗的好處圖10是(2)實驗前，小明將凸透鏡正對太陽光，再把光屏放在另一側(cè)，改變凸透鏡與光屏的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個最小最亮的光斑，他這樣做的目的是（3）實驗時，要調(diào)整發(fā)光體“F”、凸透鏡和光屏三者中心在，目的是（4）記錄的數(shù)據(jù)如下表次數(shù)物距u/cm焦距f/cm像距v/cm11557.52817.531029.5分析數(shù)據(jù)，可得結(jié)論（5）實驗中，三次成像都是（填“實”或“虛”）。其中第2次所成的像是立（填“倒”或“正”）像（填“放大“縮小”或“等大”）。第次實驗所成的像最大。(5)利用第1次所成像的性質(zhì)制成的光學(xué)儀器是教材分析一是學(xué)生難以找到物體清晰的像；二是學(xué)生需要測量和觀察的數(shù)據(jù)太多，對他們分析數(shù)據(jù)能力提出了