一、課程標準相關內(nèi)容分析
通過探索凸透鏡成像規(guī)律的實驗，了解凸透鏡成像的幾種情況和規(guī)律。
二、教材分析
本章在科學內(nèi)容的安排上，主要突出兩條主線：一是光的折射現(xiàn)象和光的折射定律； 另一個是鏡頭，鏡頭的作用，凸透鏡成像的規(guī)律和鏡頭的應用。 凸透鏡成像規(guī)律是本章的重要內(nèi)容。 教材首先從“偶然發(fā)現(xiàn)”中引出問題，激發(fā)中學生的探索欲望。 在研究凸透鏡成各類圖像的過程中，操作思路是先把凸透鏡做成某一類圖像，然后收集相關數(shù)據(jù)，從而提高探索效率。 在中學生已經(jīng)得到倒置縮小和倒置放大圖像規(guī)律的基礎上，讓中學生思考猜想在什么情況下可以得到倒置等尺寸的圖像。 然后去驗證猜測。 這些安排可以使中學生認識到實驗探究不全是事實歸納，需要在實驗過程中不斷思考、分析、預測和驗證。
三、學業(yè)情況分析
中學生已經(jīng)學習了針孔成像、平面鏡成像和透鏡等知識，對物距和像距、實像和實像等知識有了一定的了解。 中學生在生活中經(jīng)常會遇到一些凸透鏡成像現(xiàn)象研究凸透鏡的成像規(guī)律，如放大鏡、照相機、投影儀等。高中理科課程也涉及到相關知識，但不清楚這種成像現(xiàn)象是否與中探索的規(guī)律有關。本節(jié)。 其實初中生是有一定的觀察能力的，但是他們觀察細節(jié)的能力和辨別事物差異的準確度還比較薄弱，還需要靠班主任的循序漸進的引導。
四、教學目標
1、通過實驗觀察得知，凸透鏡可以形成倒置縮小像、倒置放大像和正置放大像。
2、知道物距和像距，通過實驗，能正確放置實驗器材，正確操作。
3、通過觀察和實驗，知道圖像的性質(zhì)與物距和焦距有關。
4. 通過觀察和實驗，收集有關資料，分析總結(jié)凸透鏡成像規(guī)律。
5、通過探索凸透鏡成像規(guī)律的實驗，感受探索的成就感。
五、教學重點
探索凸透鏡成像的規(guī)律。
6、教學難點
1、中學生通過實驗認識到圖像的性質(zhì)與物距和焦距有關。
2. 從收集到的數(shù)據(jù)中總結(jié)出凸透鏡成像的規(guī)律。
七、教學方法分析
從課堂上的四個發(fā)現(xiàn)引發(fā)中學生的認知沖突，從中學生的發(fā)現(xiàn)中不斷提出具有挑戰(zhàn)性和逐漸深化的任務。 中學生在完成任務的同時完成自主探究。
發(fā)現(xiàn)一：凸透鏡除了可以形成正立放大的影像外，還可以形成其他性質(zhì)的影像。
從不同屬性的圖像中，做出一個猜測：圖像的屬性與物距有關。 這導致了研究任務。
發(fā)現(xiàn)二：當物距相等時，圖像的性質(zhì)不同。
比較不同組的鏡頭，我們發(fā)現(xiàn)焦距是不同的，于是我們意識到圖像的性質(zhì)與焦距有關。
發(fā)現(xiàn)3：凸透鏡也可以成等大小的像。
從實驗數(shù)據(jù)分析中發(fā)現(xiàn)問題，不斷思考、分析、預測和驗證。
發(fā)現(xiàn)4：物距在一個焦距以內(nèi)，光幕上無影像。
放大鏡觀察文字的方式，就是在光具座上用凸透鏡觀察成實像的技術(shù)。
所有的發(fā)現(xiàn)都來自于中學生的體驗、探索和收集的數(shù)據(jù)。 班主任負責組織和指導中學生，在操作中獲取信息，在信息中發(fā)現(xiàn)問題，在問題中尋求探究途徑，在探究中思考總結(jié)。 在中學生不斷深入探究的過程中，要注重方法的引導，借助信息技術(shù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀的數(shù)軸圖像，增加中學生的難度。學生分析數(shù)據(jù)。
8.教學過程設計與分析
(1)情境體驗
活動一：將手中的凸透鏡靠近書上的字，然后逐漸縮小鏡頭與字的距離，觀察書上字的變化。
中學生做起來，觀察并演示他們?nèi)绾斡^察不同性質(zhì)的圖像。
【設計方案】
1.引起中學生的認知沖突，形成探索影像特征的愿望。
2、從幾位中學生的示范中知道物距。
3.認識到圖像的性質(zhì)與物距有關。
(2) 提出問題
問題一：探索凸透鏡成像規(guī)律需要什么設備？
從中學生的回答，引到光具座。 并介紹設備及擺放要求。
中學生實驗：當物距為15cm時研究凸透鏡的成像規(guī)律，接上光幕，發(fā)現(xiàn)清晰圖像。 并記錄物距和像距。
演示焦距為 5 厘米的面板和焦距為 10 厘米的面板所形成的圖像的特性。
【設計方案】
1、從物距檢測引出光具座。
2、從不恰當?shù)膶嶒灢僮鬟^程中，互相幫助尋找正確的實驗操作方法。
3、同樣的物距，但圖像的性質(zhì)不同，引起了中學生的思維沖突，從而認識到圖像的性質(zhì)與焦距有關。
（三）自主探索1
問題2：每組凸透鏡的焦距是固定的，要改變成像特性，應該改變什么？
中學生實驗：找兩張倒置放大的圖片。 并記錄物距和像距。
中學生實驗結(jié)束后，將數(shù)據(jù)填入Excel表格。 然后在數(shù)字軸上更直觀地呈現(xiàn)這些數(shù)據(jù)。 完成對數(shù)據(jù)的分析，最終得出倒立放大圖像時物距滿足的條件。
【設計方案】
數(shù)據(jù)的分析是本課的難點。 數(shù)據(jù)直觀地呈現(xiàn)在數(shù)軸上，增加了分析的難度。
問題3：找到了倒像的縮小圖和倒像的放大圖。 這樣的圖像和物體的大小之間可能存在什么樣的關系？ 成像大小相等時，物距必須滿足什么條件？
中學生通過推測和實驗來驗證自己的推測是否正確，從而得出倒立或等于大圖時物體之間的距離要滿足的條件。
【設計方案】
實驗探究不全是事實歸納，需要在實驗過程中不斷思考、分析、預測和驗證。
（四）自主探索二
引導將光源移動到兩倍焦距以內(nèi)，連接光屏，獲得清晰圖像。
問題四：如何觀察和聽到清晰的圖像？ 與用放大鏡看字的方式相比，觀察到的是清晰的圖像。
中學生互相觀察指導。 獲取正立放大圖像時物距滿足的條件。
【設計方案】
1.引導中學生用放大鏡觀察直立的放大圖看字。
2、通過能夠在光幕上呈現(xiàn)，引導中學生區(qū)分虛實形象。
（五）回顧、探索、思考、交流
Flash顯示動畫：光源連續(xù)接通，顯示圖像連續(xù)變化。
中學生思考交流以下兩個問題：
1、物體通過凸透鏡成象的性質(zhì)與和有關。
2、區(qū)分圖像的屬性有兩個關鍵點。 你認為哪兩點是區(qū)分圖像屬性的分界點？
【設計方案】
使中學生對影像的不斷變化過程有一個整體的認識。
作者簡介：陳曦，女，1981年11月出生，大專，就職于北京市東山外語粵語分院，研究方向：如何提高實驗探究課的課堂效率。