一、課程標準相關(guān)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(xué)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(yīng)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(xué)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(guān)數(shù)據(jù)，從而提高探索效率。 在中學(xué)生已經(jīng)得到倒置縮小和倒置放大圖像規(guī)律的基礎(chǔ)上，讓中學(xué)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(xué)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(yù)測和驗證。
三、學(xué)業(yè)情況分析
中學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)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(xué)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(guān)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(guān)。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(dǎo)。
四、教學(xué)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(guān)。
4. 通過觀察和實驗，收集有關(guān)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(xué)重點
探索凸透鏡成像的規(guī)律。
6、教學(xué)難點
1、中學(xué)生通過實驗認識到圖像的性質(zhì)與物距和焦距有關(guān)。
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(xué)方法分析
從課堂上的四個發(fā)現(xiàn)引發(fā)中學(xué)生的認知沖突，從中學(xué)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(wù)。 中學(xué)生在完成任務(wù)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(guān)。 這導(dǎo)致了研究任務(wù)。
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(guān)。
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(yù)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(xué)生的體驗、探索和收集的數(shù)據(jù)。 班主任負責(zé)組織和指導(dǎo)中學(xué)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(xué)生不斷深入探究的過程中，要注重方法的引導(dǎo)，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(xué)生的難度。學(xué)生分析數(shù)據(jù)。
8.教學(xué)過程設(shè)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(xué)生做起來，觀察并演示他們?nèi)绾斡^察不同性質(zhì)的圖像。
【設(shè)計方案】
1.引起中學(xué)生的認知沖突，形成探索影像特征的愿望。
2、從幾位中學(xué)生的示范中知道物距。
3.認識到圖像的性質(zhì)與物距有關(guān)。
(2) 提出問題
問題一：探索凸透鏡成像規(guī)律需要什么設(shè)備？
從中學(xué)生的回答，引到光具座。 并介紹設(shè)備及擺放要求。
中學(xué)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(shè)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(xué)生的思維沖突，從而認識到圖像的性質(zhì)與焦距有關(guān)。
（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(yīng)該改變什么？
中學(xué)生實驗：找兩張倒置放大的圖片。 并記錄物距和像距。
中學(xué)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(shè)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(guān)系？ 成像大小相等時，物距必須滿足什么條件？
中學(xué)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(shè)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(yù)測和驗證。
（四）自主探索二
引導(dǎo)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(xué)生互相觀察指導(dǎo)。 獲取正立放大圖像時物距滿足的條件。
【設(shè)計方案】
1.引導(dǎo)中學(xué)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(dǎo)中學(xué)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(xué)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(guān)。
2、區(qū)分圖像的屬性有兩個關(guān)鍵點。 你認為哪兩點是區(qū)分圖像屬性的分界點？
【設(shè)計方案】
使中學(xué)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。