《探究凸透镜成像的规律》实验设计
《探究凸透镜成像的规律》教学设计
蒿坪镇初级中学王贤涛
一、教材分析
凸透镜成像的规律是本章的核心，此实验是学生必做的分组实验。本节内容在教材中有承前启后的作用，既是凸透镜对光的作用、生活中的透镜知识点的应用，也为眼睛和眼镜、显微镜和望远镜的讲解做了知识准备。让学生经历整个科学探究的全过程，很好的体现了教材让学生在体验知识的形成、发展过程中，主动获取知识的精神。为了降低学生理解凸透镜成像规律的难度，教材把另一个难点实像和虚像放到了“凸透镜的应用”中，并且在“凸透镜的应用”中就简单介绍了照相机、投影仪和放大镜成像的特点；眼睛和凸透镜的关系；望远镜和显微镜的使用原理等。教材这样处理，着重于学生的实际情况，降低探究的难度，这样更加有利于学生学习的兴趣，有利于探究的目的性。
二、学情分析
学生通过前面两节内容的学习，已经知道了凸透镜对光线的作用，并且简单的了解了生活中的透镜（照相机，投影仪和放大镜）的成像特点。学生对凸透镜的成像规律有强烈的探究欲望，对进一步研究分析凸透镜成像特点有很大的兴趣。本节内容与生活实际联系紧密，学生积极性高。
三、教学目标
1、知道凸透镜成缩小、放大实像和虚像的条件。
2、经历凸透镜成像的实验，使学生理解凸透镜成像规律，体验科学探究的
主要过程和方法。
3、经历探究活动，初步获得提出问题的能力及分析、讨论的能力，激发学生的学习兴趣，培养学生对科学的求知欲，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，归纳科学规律的方法及实事求是的科学态度。
四、教学准备
光具座凸透镜蜡烛光屏火柴直尺彩色粉笔课件
五、教学重点、难点
教学重点：探索凸透镜成像规律的过程。
教学难点：理解凸透镜成像的变化规律和组织、指导学生完成探究凸透镜成像规律的实验。
六、教法与学法
教法: 分组实验教学法；用理论作图验证。
学法: 通过实验教学生观察、分析、归纳实验的方法，养成认真严谨的学习习惯。通过实践——认识——再实践——再认识，完成认识上的飞提升。通过一系列提问、回答、讨论，启发学生思考，培养学生的主动性，让学生认识合作也是很好的学习方法。
七、教学过程设计
新课教学 提出问题 猜想与假设
设计实验
进行实验
论证分析
凸透镜只能成正立放大的像吗？如果不是，我们怎样来验证？
给出器材，让学生根据猜想设计实验方法，并说出器材在其中所起的作用。指导学生阅读教材，明确实验观察什么、测量什么和记录的数据以及实验的主要步骤和过程。
演示：根据学生的实验方法补充说明实验操作步骤、注意事项，如：蜡烛、凸透镜、
光屏的摆放位置。 根据猜想，实验时先改变物距，由大到小进行几次实
验。提醒学生怎样观察像，怎样记录物距、像距，并注
意分工合作。
教师巡视，对学生的探究过程进行指导，及时对学生探究过程中出现的问题进行指导。鼓励最先完成实验的学生填写黑板上的表格数据。
教师事先画好表格，指导学生根据实验现象及数据思考得到什么结论，是否证实了猜想和假设，并进一步思考、归纳出凸透镜成像规律并让学生以书面或口头形式表达自己的观点。
学生观察凸透镜，翻来覆去通过眼睛观察实验，从而提出问题。
学生讨论，提出猜想和假设。
学生阅读、讨论、作答，举手发言。其他学生评估、改进实验方法。明确实验目的。 回顾凸透镜焦距测量的方法，并让两位学生测出此次实验凸透镜的焦距。
分四人为一小组进行实验，观察记录，思考猜想是否正确。 讨论思考得出凸透镜所成像的大小、倒正和虚实与物距的大小有关，进一步综合分析归纳得出：当u ＞2f 时，成倒立、缩小的实像；当f ＜u ＜2f 时，成倒立、放大的实像；当u ＜f 时，成正立、放大的虚像。 成实像时，物距变小时，像距变大，像也变大
创设问题情景，培养学生由生活现象发现问题、提出问 题的能力。
学生猜想多种多样，不管正确与否都要给予肯定和鼓
励。教师可以创设适当的猜想情景，引导学生猜想，并明确猜想的理由是什么，同时，教师板书学生猜想，体
现学生主体地位。
让学生养成科学的态度和交流合作意识。培养学生制
定计划能力、创造能力、评
估能力、表达能力和勇于发表见解的意识。
教师指导，让动手能力较强的学生示范实验过程，是为了使所有学生明确实验目
的及方法，强化对物距、像
距概念的理解，从而突破难点，起到教师的引导作用。 培养动手能力、观察能力、实事求是的科学态度以及
交流合作和创造意识。
激励学生的自我表现意识与成功感。
启发学生从实验数据中找出规律。数据较多，应加强引导，自行总结出凸透镜成像规律，加深了对知识的认识和理解，突破了难点，培养了分析归纳的能力。
归纳小结
请学生总结本节课的收获。教师同时用课件Flash 动画展示凸透镜成像规律
从知识，方法、有什么体会方面小结，并观看课件进一步理解凸透镜成像的规律。 重点小结凸透镜成像规律和科学探究方法，让知识和方法系统化。利用课件
Flash 动画提高学生的学习兴趣。
拓展训练 1. 是实像和虚像的分界点。
是缩小实像与放大实像的分界点。2.实像都是 的，虚像都是 的。3.成实像
学生作答，总结规律。 通过练习，进一步强化对凸透镜像规律的认识，提高运用所学知识解题能力。
八、教学反思
本节课的教学以学生实验活动为主，课堂很热闹。教学目标一节课很难完成，故教师必须指导完成实验探究过程。学生对通过实验现象的观察和思考，结合对实验数据的分析和论证，得到从感性认识到理性认识的提升。多媒体的运用提升了课堂教学的质量和容量。给学生耳目一新的感觉，提高了学习兴趣，弥补了实验无法做到的缺憾。通过分析数据总结规律，发现学生对数据分析能力不够，今后要多加训练。本节课教学内容多、知识密度大，在时间设计上力求严密、科学合理。
九、附板书设计
探究凸透镜的成像规律（学案）
一、学习目标
1．经历探究活动，理解凸透镜成像的规律。
2．经历探究活动，体验科学探究的过程和学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
二、实验探究过程
任务1：按图1所示顺序将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上，使他们的中心在同一直线之上。
任务2：找焦点F，测焦距 f= cm
指导与提示：移动光屏位置，直到光屏上的亮斑最小为止，测出光屏到透镜中心的距离即为该透镜的焦距。
任务3：如图2所示，将物体（蜡烛）放在距透镜二倍焦距之外，同时移动光屏直至在光屏上
成最清晰的像。将像的位置和观察到的像的性质填入表一中。
任务4：如图3所示，将物体（蜡烛）放在距透镜二倍焦距上，同时移动光
屏直至在光屏上
成最清晰的像。将像的位置和观察到的像的性质填入表一中。
任务5：如图4所示，将物体（蜡烛）放在距透镜一倍焦距和二倍焦距之间，
同时移动光屏直
至在光屏上成最清晰的像。将像的位置和观察到的像的性质填入表一中。
任务6：如图5所示，将物体（蜡烛）放在距透镜一倍焦距之内，同时用眼睛
观察像。将观察
到的像的性质填入表一中。
记录表一
三、课件模拟探究过程
利用课件的动态表达能力探究凸透镜成像的变化规律。
任务1：如图6所示，将物体（蜡烛）放在距透镜无限远处，用鼠标托动物体，使物理逐渐靠近焦点，同时观察像的位置如何变化，像的性质如何变化。将观察到的情况填入表。
任务2：如图7所示，将物体（蜡烛）放在距透镜一倍焦距之内，用鼠标托动物体，使物理逐渐远离焦点，同时观察像的位置如何变化，像的性质如何变
化。将观察到的情况填入表二中。
记录表二
四、总结规律
1．像的虚、实与焦距有关。
2．像的大小与物距有关。当物距大于2倍焦距时，像距在之间，
得到了的实像；当物距等于2倍焦距时，像距与物距相等，得到了与物的实像；当物距在1倍焦距和2倍焦距之间时，像距物距，得到了的实像；
3．当成虚像时，物、像的左右，上下；当成实像时，物、像的左右，上下。