科學探究要求科學探究要素科學探究能力的基本要求提出問題能從日常生活、自然現象或實驗觀察中發覺與數學學有關的問題。猜測與假定能對探究的方向和可能出現的探究結果進行猜測與假定。設計實驗與制定計劃經歷設計實驗與制定計劃的過程。明晰探究目的。進行實驗與搜集證據能通過觀察、實驗搜集證據。會使用簡單儀器進行實驗,會正確記錄實驗數據。剖析與論證經歷從化學現象和實驗中歸納科學規律的過程。能對搜集的信息進行簡單歸類及比較。評估交流與合作了解交流與合作在科學探究中的意義。科學內容要求2.3.5探究并曉得凸透鏡成像的規律。教學任務剖析凸透鏡成像規律在數學學知識體系中的地位和作用光學包括幾何光學與化學(波動)光學兩大部份內容。凸透鏡成像規律,以及上面涉及光的反射定理、光的折射特性、平面鏡成像特性等,都是幾何光學中非常重要的規律,在幾何光學知識體系中處于重要地位,是重點知識。凸透鏡成像規律在教材的知識體系中的地位和作用《凸透鏡成像規律》是科學技術出版社出版的《義務教育教科書化學八年級》第四章第二節的內容,它是在《光現象》一章對光學基礎知識進行簡單介紹,以及對透鏡知識有了簡單了解的基礎上進行了本部份知識的安排,借以增進中學生對透鏡知識的了解,也為后續《生活中的透鏡》《眼睛和墨鏡》的學習打下基礎。
中學數學課程標準對凸透鏡成像規律的學習要求課程標準對凸透鏡成像規律既有過程性要求——“探究”,本探究活動是中學生學習數學以來經歷的最為完整的探究活動,要求中學生在探究活動中充分感受“發現問題”“設計實驗與制定計劃”“進行實驗與搜集證據”“評估”“分析與論證”等要素。也有終結性要求——“知道”,從認知性目標的層次來看屬第一層次“了解”水平,要求中學生通過學習能曉得物距與焦距滿足不同條件時,凸透鏡成各類不同的像。從知識與技能的把握來看通過上面的學習,中學生已初步明晰了凸透鏡對光的作用,焦距、實像和實像等基本的數學概念,把握了測凸透鏡焦距的技能,也具備了一定的觀察、實驗和剖析歸納能力。從過程與技巧的體驗來看中學生早已經歷了一些探究活動,如探究光的反射定理,探究平面鏡成像特性,經歷了“提出問題”、“制訂計劃與設計實驗”、“進行實驗搜集證據”、“分析與論證”等探究要素。但對“發現問題”的能力,“分析與論證”的方式、對“評估”重要性的認識,均須要在本探究活動中進一步加大。從情感?心態?價值觀的角度來看高中的中學生剛接觸化學不久,之前的知識也不太難,且都比較有趣,中學生仍然保持著對化學較高的熱情。但對有難度的問題常常會有磨難感,沒有耐心、也沒有技巧去全面細致的剖析,甚至會對問題選擇舍棄。
可見,應把對實驗數據進行剖析和論證作為本節教學的難點。學習目標1.曉得物距和像距的概念,會分辨虛像和實像。2.曉得當u2f、fu2f、uf時凸透鏡的成像情況。3.曉得u=2f、u=f時凸透鏡的成像情況4.了解凸透鏡成像的原理5.在探究凸透鏡成像規律的過程中,經歷和體驗提出問題、設計實驗與制定計劃、進行實驗與搜集證據、評估、分析與論證等探究要素6.通過創設有效的情景,迸發中學生的學習興趣和求知欲望。7.實驗過程中培養認真嚴謹的科學心態,養成良好的實驗習慣。評價設計1.通過活動1落實目標12.通過活動2落實目標2,同時通過問題11、問題12檢查目標2的達成。3.通過問題7、問題8,以及活動4,落實目標3。4.通過問題10落實目標4.并通過問題13檢查目標45.通過活動2、活動3、活動4,以及問題5、問題6、落實目標5。6.通過活動1,落實目標6。7.通過活動1、活動2、活動3、活動4,落實目標7。教學方式教法:討論法學法:合作探究剖析歸納打算光具座(加裝后零點在中間部位)、自制光源(LED燈)、凸透鏡(五種不同焦距)、、投影膠卷、三色筆課前學習活動設計課前下發教案,讓中學生預習“友情鏈接”的相關知識,為新知的學習做好打算1.焦點到透鏡中心的距離叫,用字母表示。
2.虛像是會聚成的,(“能”或“不能”)用光屏呈接到,(“能”或“不能”)用耳朵直接看見。實像是會聚成的,(“能”或“不能”)用光屏呈接到,(“能”或“不能”)用耳朵直接看見。教學環節班主任活動及提問預期的中學生反應對中學生課堂反應的應對舉措及注意事項設計意圖說明情境導出【活動展示“魔鏡”,改變光源到“魔鏡”的距離,引導中學生觀察并描述凸透鏡所成的三種像,結合中學生回答凸透鏡成像原理規律,在黑板上進行板畫。從數學學角度闡明其本質,結合中學生回答,板畫凸透鏡,板書課題。觀察并描述成像的不同,發覺放大鏡成像并不都是放大一生用方巾紙替著觸摸,從數學學角度對“魔鏡”進行判定。引導中學生從像的倒正、大小、虛實三個方面描述所觀察力,迸發探究熱情。實驗探究1.提出問題:【問題物體沒變,凸透鏡沒變,是哪些誘因的變化導致凸透鏡成像性質及位置的變化?依據觀察的現象,你能提出如何的問題?【問題凸透鏡所成的像是否只與物距有關呢?2.設計實驗與制定計劃【問題圍繞探究目的,我們的探究應當怎樣做?結合板畫,可以看出是物距的變化造成成像的不同。才能提出探究問題:凸透鏡所成的像體驗焦距不同的凸透鏡看字的不同療效,明晰凸透鏡的焦距會影響成像。
圍繞探究目的,明晰“先找像,再測距,最后找規律”的思路。結合中學生的回答,結合板畫,強調物距和像距的定義。問題具體化:物距和焦距的關系滿足哪些條件時,成三種不同的像,此時,像距和焦距滿足如何的關系?為科學探究指明方這為中學生的設計實驗明晰了方向【問題改變哪些誘因來找尋像?觀察光具座上刻度尺的零刻線在那里?這樣的加裝有哪些益處?總結規律時怎么避開碰巧3.進行實驗與搜集證據引導中學生閱讀溫情提示,在中學生實驗時進行巡視指導。4.評估偏差不可防止的,但假如有錯誤數據在里面,都會影響我們的判定,讓老師來慧眼辨真偽。5.剖析與論證【問題5】(疊加焦距10cm透鏡的成像透明座標紙)認真觀察不小組討論并交流,明晰答案【活動2】閱讀溫情提示,明晰要求,分別用桌上提供的某焦距透鏡同時進行實驗,把成像情況在座標紙上表示【活動3】對老師提出有問題的數據,快速借助器材進行驗證,并排除。觀察、思考,并交流溫情提示:安裝器材時,要把凸透鏡固定在零刻線處。調節LED燈、凸透鏡、光屏,使兩者中心在同一高度。當每位燈的三個發光芯片的像最小最亮時,光屏的位置能夠代表像的位置。假如判定物體成的是實像,不需檢測像將獲得的三種像的信息按教案要求用規定顏色的筆在座標紙上直觀表示下來,同桌二人注意分工合作。
不說明為何,讓中學生感慨老師的確切判別。結合中學生的回答,班主任要給以點評并培養中學生合作意識,提升中學生的實踐能讓中學生體會評估要素在科學探究中的重要性通過共享數據,讓中學生感受全同顏色的分布區域,你有什么發覺?【問題6】同學們借助焦距10cm透鏡總結出的這種規律是否具用另外焦距透鏡做實驗的小組,觀察總結的規律是否適宜自己的。板書班主任要引導中學生先找出2f、f的位置再觀察班合作的重要意義。在找尋規律過程中培養中學生的歸納能實驗探究探究u=2f、u=f的成像情況【問題7】每兩種像的過渡點在哪里?該點成像情況會如何?【問題8】同學們的推測,是否正確【問題9】您還有哪些新的發覺?提出自己的猜測并交【活動4】將光源分別移到所用凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距處,對成像情況進行驗證。思索并交流把中學生對過渡點及成像情況的猜測板書到對應位置提醒中學生當u=f圈并不是像。對中學生的回答進行點評,必要時驗證本探究更注重的是中學生對“猜想與假定”這一探究要素的體闡明本質【問題10】為什么物距與焦距的降低會影響著凸透鏡的成像性動漫展示五種成像情況的光路圖認真觀察動漫,通過成像光路圖,明晰成像原中學生結合光路圖記憶先完成五個靜止狀態,之后拖動鍵盤,讓中學生體會動態的變化過程引導中學生完成由感性認真到理智認識的升華檢查反饋通過“一站究竟”的方式,檢查中學生課堂達成【問題11】根據物體在的成像情況,可判定這三點物距與焦距的關系是:【問題12】利用教案隨機改變光源的位置,判定成像情況【問題13】做凸透鏡成像實驗時,光屏上出現了物體清晰的像,此時凸透鏡被擋住一部份,像會發生如何的變化?中學生獨立完成,全對的半蹲用肢體語言回答:像在左用右手像在右用手指像正立手上舉像倒立手下垂像放大就直臂像縮小要屈臂變暗了舉右手缺一部份舉雙手不能確定請坐下對中學生按照成像性質判定物距的把握情況作出反饋對中學生按照物距判斷成像性質的把握情況作出反饋對中學生按照物距判斷成像的情況作出反饋。
假如錯誤較多,利成成像原理圖進行點撥用中學生喜聞樂見聞樂見的形式達到檢測的目的梳理總結【問題14】本節課,我們經歷了如何的過程、獲取了哪些知識、學會了哪些方式、內心有何感小組交流結合中學生回答進行適時點評通過分享收獲,引導中學生對本課三維目標進行總結提高板書設計副板書凸透鏡成像的規律大小虛實像距(v)u2f倒立縮小虛像fv2fu=2f倒立虛像v=2ffu2f倒立放大虛像v2f放大實像課后學習活動設計1.《動手動腦學數學》1、2、3生活中什么器件上用到了凸透鏡,觀察并記錄它的成像性質。(起碼寫一個)《凸透鏡成像的規律》學情剖析1.從知識與技能的把握來看大多數中學生對于凸透鏡的了解,憑其生活經驗僅曉得它叫放大鏡,能把物體放大,而對其成像規律則知之極少。現今拍照機幾乎步入每位家庭,投影儀步入每位課室,但部份中學生并未關注或思索其“鏡頭”是哪些光學器件,但是改進后的拍照機、投影儀,并非簡單凸透鏡成像規律的應用,這為凸透鏡成像的學習導致干擾。但曾經的學習也為本節的學習做了良好的鋪墊:《走進實驗室》一節的學習,使中學生具備了借助刻度尺讀取數據的能力,這為本課觀測物距和像距,提供了技能保障。
《光的傳播》一節中,在“觀察與實驗”欄目中要求中學生制做針眼拍照機,觀察窗前的景物,記錄見到像的特征,同時在課堂上引導中學生繼續探究小孔到燭焰距離不同時像的特征凸透鏡成像原理規律,使中學生構建描述像特征的概念:如虛像、放大和縮小、倒立等。《平面鏡成像》這一節使中學生第一次曉得實像概念,并初步學習了分辨虛像和實像的方法、掌握了驗證虛像和實像的技能。《透鏡》這一節接觸了焦距的概念,學習了用平行光測凸透鏡焦距的技能,能通過畫圖