南陽教育資源網免費2018上海課改版化學八年級上冊8.6《學生實驗：探究凸透鏡成像》word學案含教學反省設計教材剖析試講稿案例第六節中學生實驗：探究凸透鏡成像一、指導思想與理論根據本教學設計以中學生終生發展為本，以提升全體中學生科學素質為目標，為每位中學生學習與發展提供機會，關注中學生的個體差別，使每位中學生都得到發展為教學理念。將科學探究作為數學教學的主要教學方式，讓中學生經歷探究過程，學習科學方式，培養其創新精神和實踐能力。二、教學背景剖析1.教學內容剖析探究凸透鏡成像規律是小學光學部份的重中之重，呈現規律較多，變化相對復雜。從能力要求來看，對中學生的具象思維能力、探究實驗設計能力、動手能力以及檢測能力、分析和歸納能力都是一個考驗，是一個完整的探究題目。從往年的教學經驗來看，要想讓中學生自主探究，得到科學推論是一件很難的事情。從知識結構上看，本節課是對光的折射現象的進一步延展和細化。通過凸透鏡對光的作用，將折射“現象”順利地過渡到實際“應用”，有承上啟下的作用。內容相對較多，假如成像規律呈現得不夠清楚的話，會變得很繁瑣。2.中學生情況剖析根據教科書章節次序，本課應在八年級下學期進行學習。本節是八年級課程的一個大探究，此時中學中學生似乎有了一定的觀察能力、實驗能力和思維能力八上物理凸透鏡成像規律表格，但剖析判定能力還不成熟，在短時間內還不能完全自主地設計實驗，在探究學習中完全放手、束縛太多都不現實。
因而實際教學中還是須要采取以導為主的策略，及時向中學生展示正確的操作規范，及時給與中學生必要的指導。鼓勵中學生參與設計實驗方案，把握解決問題的技巧和途徑。3.教學方法采用以實驗和探究活動為主的教學方法。4.教學手段以小組實驗探究為主，多媒體輔助教學。5.前期教學狀況、問題、對策等研究及技術打算從往年教學經驗來看，教學的主要困難有五個：(1)本節須要完成的內容相對較多，同時要求充分彰顯探究精神。如果中學生基礎薄弱，這么設計教學方案時因為課堂時間有限而引起的問題都會很突出。(2)蠟燭成像不夠理想，火焰搖擺不定，成像模糊，不利于中學生觀察判定，同時桌面上很容易滴上漆液，不容易清潔。(3)現有成套的光具座在檢測物距和像距時須要進行簡單的估算，盡管不是特別困難，但對于后進生來說容易形成負面影響，對于新知識的學習制造了一定的障礙。(4)物和像的大小全靠嘴唇觀察比較，難以量化，不利于科學地得到推論。(5)因為時間有限，探究不夠充分，成像規律呈現得不顯著，推論的得出難免有些牽強。假如中學生基礎薄弱，教學設計實效性不夠的話，以上五點困難可能同時存在。基于以上誘因，首先考慮對器材進行整修，爭取把器材對中學生探究形成的不利影響降至最小，之后再設計合理的教學方案。
具體做法是：(1)用發光晶閘管組成L型發光體，取代蠟燭，其優點是物體特點顯著，成像清晰穩定，節能環保（見圖一）。(2)在發光晶閘管的載板和光屏上打上等大的小格，使物體和虛像的大小可以量化，使探究更真實可信、更科學（見圖一、二）。(3)將光具座上的固定標尺拆下，兩側安裝鋼尺子，優點是零刻線可以隨凸透鏡的位置聯通，物距和像距可直接檢測，無須換算，同時，能聯通的標尺也活化了中學生的思維，能在近1m的范圍內調整物距和像距（見圖三）。(4)探究實驗時間有限，探究的范圍難免不足，為彰顯整體推論的嚴謹，采用光路解析法輔助教學。(5)制定合理的教學策略，將教學重點落在引導中學生進行有效探究的過程上，不主張由中學生完全自主地探究規律。教學以導為主，以中學生為主體，觀察實驗為基礎，用實際圖形詮釋成像規律，讓中學生容易從中總結規律，并能感遭到規律的科學與嚴謹。力圖讓中學生在探究的全過程中遭到啟發和感悟，感受到一定的探究方式和探究精神，因而得到思維能力上的提高。三、教學目標1.知識與技能(1)曉得凸透鏡成倒立縮小虛像、倒立放大虛像、正立放大實像的條件。(2)能使用光具座進行研究，進一步認識虛像、虛像的優缺。2.過程與技巧(1)經歷探究凸透鏡成像規律的過程，逐漸增強剖析問題的能力，增強搜集、處理數據的能力，初步提升剖析證據、概括規律的能力。
(2)在探究過程中能對實驗方案進行評價，對不正確或有疑惑的結果能形成指責，使探究計劃和步驟能有序科學地進行。3.情感、態度與價值觀在探究過程中，感受到學習透鏡成像帶來的樂趣，展現到科學規律美、現象與內在原理的統一美。四、教學重點和難點1.教學重點凸透鏡成像規律的實驗探究。2.教學難點(1)制定合理的探究計劃。(2)剖析實驗數據，并總結出凸透鏡成像的條件。五、學習資源和教學流程圖1.教學資源打算改進后的晶閘管發光體、大光屏，光具座（標尺已整修）、f＝10cm凸透鏡一只、f＝5cm凸透鏡一只。2.教學流程圖f=10cm該圖是中學生實驗結果的記錄圖形形象直觀，規律易成像。六、教學過程教學過程班主任活動中學生活動設計意圖引入新知1.提問中學生在家玩凸透鏡都發覺了哪些？2.讓中學生用實驗桌上的器材再現在家打鬧的情況。1.述說自己在家玩凸透鏡時的發覺。2.借助班主任提供的器材再現自己的發覺。1.提早給中學生每人一只凸透鏡回去打鬧，給中學生游戲和發覺的機會。2.將具體情景轉化為實驗模型，彰顯化學研究方式。明晰實像與虛像，規范儀器操作。情景重現過程才能發覺中學生認識不足和操作問題，便捷班主任進行明晰和矯治。1.班主任檢測中學生重現今光屏上的“像”，提出怎樣確定像的辦法。
明晰虛像概念。2.矯治中學生使用光具座時的不當之處。明晰：發光體的中心、凸透鏡的光心和光屏的中心，應在同一高度的一條直線上。指出在光具座上怎么找到清晰虛像的辦法。明晰物距和像距的概念。3.讓中學生再找找看。認識與矯治1.明晰哪些是虛像，如何去承接。2.曉得怎樣正確使用光具座上的組合，較快較確切地找到虛像。3.找到真正的虛像。1.培養中學生嚴謹的探究心態，樹立遵循探究規則的意識。2.明晰實像與虛像，糾正中學生覺得不清楚的像就是實像的錯誤認識。3.示范儀器操作要點及規范。4.中學生實際情況決定了實驗前的充分打算的必要性。探究：10cm焦距凸透鏡成虛像的大小與物距的關系第一次探究探究：10cm焦距凸透鏡成虛像的大小與物距的關系第一次探究從中學生光屏上呈現大大小小的虛像，自然引起問題：你們觀察一下自己得到的像有哪些特征？1.讓中學生將調整后的像保留，讓你們相互交流。2.班主任提出，為何你們用的都是10cm焦距的相同尺寸的凸透鏡，卻在光屏上得到大小不同的像呢？3.引出探究題目：在光屏上才能接到的像（虛像）的大小與物距有哪些關系。讓中學生推測。4.向中學生征集探究方案，提出物距的檢測和像的大小檢測問題。5.進一步明晰改變物距時的選“點”問題。
6.提供物距和像距的檢測方式（介紹標尺的使用）和對虛像大小的檢測方式。7.向中學生明晰附加檢測項目，明示與題目沒有必要的關聯，是班主任的附加項目。8.中學生實驗。9.班主任在代表研究凸透鏡成像的圖形上畫出物體的位置和大小。中學生匯報實驗結果，班主任記錄在圖形上，并同時向中學生尋問數據是否有大的出入。解釋小的差別是因為儀器自身緣由和人對像的判斷差別造成，可以容許。中學生互相瞧瞧彼此成的虛像有哪些不同？觀察：焦距相同時，虛像的大小與哪些誘因有關。就班主任的問題提出自己的猜測。設計探究方案。班主任引導中學生說出自己的探究方式。瞧瞧物距取多少合適。聽聽班主任介紹檢測物距和像距的方式和檢測像的大小的方式。明晰班主任附加的檢測項目。開始實驗。向班主任匯報實驗結果。自然引起問題。這樣設計探究問題的意圖是：針對性強，才能有效減少中學生設計探究實驗的思維硬度。與中學生直接對話討論，能有效地向全體中學生傳達探究的意義、程序和技巧。中學生都會產生其他的方案，可依照器材打算情況抉擇，但應當及時給以夸獎和鼓勵，增進師生情感交流。明晰附加項目，是要提高中學生對檢測要求和題目的對應意識。巡視時及時指導，及時畫圖，可以節約錄入時間。層進式的剖析數據，可以讓中學生思路更清晰，數理能力弱的中學生容易跟上。
數據差別不要有意回避，是教育的機會。探究10cm焦距凸透鏡成虛像的大小與物距的關系第二次探究1.假如數據合理，就組織中學生剖析數據分布的問題，提出現象變化較顯著的位置應當降低選“點”的密度，與中學生協商插入合理的補充“點”。展開第二次探究。2.再度實驗，補充數據。中學生剖析數據點的分布是否還須要補充。討論，插入補充的數據點。再實驗。二次探究，和中學生剖析數據補充的必要性，是提升中學生認識的好機會。成虛像時：物距的最小值是否可以大于或等于焦距1.針對數據和圖形提出問題：我們發覺u趨向f時，找不到虛像了，是器材和空間的限制，還是確實沒有虛像？2.班主任協助檢驗。成虛像時物距的最小值是否可以大于或等于焦距。成虛像時物距的最小值收到器材和實驗的空間限制（須要很長的像距），由班主任協助推理。探究：10cm焦距凸透鏡成虛像的大小與物距關系推論1.提示一定要針對探究問題得到相應的推論。2.實驗推論：成虛像時，物距越小，像距越大，像越大。觀察圖形呈現的規律，得到推論。1.數據的觀察和剖析，主要培養中學生的歸納能力。2.向中學生傳遞推論的高針對性和嚴謹性。探究過程中能發覺的探究題目外的新規律能夠發覺新規律？1.成虛像時，u＞f。
2.虛像皆倒立。3.2f大致是虛像大小的分界點，u＞2f成縮小的像，u＜2f成放大的像。4.u＞2f時，2f＞v>f。2f＞u＞f時，v＞2f(可略)。題外的新發覺1.成虛像時，物距越小，像距越大。2.成虛像時，u＞f。3.虛像皆倒立。4.2f大致是虛像大小的分界點。u＞2f成縮小的像，u＜2f成放大的像。題目外的發覺是新發覺，中學生要清楚。這也是對完整成像規律的補充。借助光路圖做的幾何補充簡易實驗的幾何補充。再度明晰成虛像的規律。看班主任的補充，感受知識的嚴謹和科學的規律美、統一美。幾何補充是對推論嚴謹負責的表現。同時可以強化中學生對特殊光線作用的理解和對規律的記憶。但不強求中學生完全理解，是一種科學心態的傳遞。物距大于焦距時哪些都得不到嗎？1.引導中學生到物的另左側去觀察。2.明晰u＜f時成正立放大的實像。3.光路解釋。1.物體同側觀察物體，見到放大、正立的實像2.看光路圖輔助說明。總締結實像時，u＜f成正立、放大的實像。規律完整呈現用動漫演示物距由較遠處（遠小于2f）向凸透鏡光心緊靠過程中的成像特性。觀看動漫。對三個區域和兩個特殊點做全景式小結。規律是否具有普遍性？1.用f＝5cm凸透鏡驗證：選物距為16cm，應當成哪些樣的像，驗證一下。
2.有普遍性（大量事實證明推論是普遍適用）。1.驗證：u＞2f成倒立、縮小的虛像2.明晰后面的規律有普遍性。f＝5cm與f＝10cm同時進行實驗，因為中學生學習數學時間短，能力有限，只能用不同焦距的凸透鏡來驗證規律，來突出規律的普遍性。f＝10cm和f＝5cm的凸透鏡，u＝16cm，卻有不同性質的像，又能引起哪些樣的思索？對比f＝10cm，u＝16cm，成倒立、放大的虛像；f＝5cm，u＝16cm，成倒立、縮小的虛像。說明：成像的性質不但與物距有關，還與焦距有關，甚或只有將物距和像距結合就能確定像的性質。1.思索像的性質還和哪些誘因有關。2.感遭到推論的嚴密與必然。物距相同可以得到不同性質的像，說明凸透鏡成像規律還與焦距有關。是對以上規律內在誘因的有力展現。現今的學習不再是單純的知識學習了，探究思維的培養和理念方式上的薰陶變得越來越重要。給中學生的結束語1.我們用儀器再現現實生活中的情境，實際是化學學常用的方式，即構建研究模型。2.細致的研究要盡可能數字化，成長的過程中八上物理凸透鏡成像規律表格，理智的東西會越來越多。3.剖析問題或數據，首先要用表格有條理地記錄，盡可能地將其圖象化。七、學習療效評價設計1.中學生學習療效評價（測量練習）(1)小陽將蠟燭、焦距為20cm的凸透鏡和光屏裝入光具座中進行實驗。
當物距u＝18cm時，在光屏上見到清晰的像是倒立、的虛像。(2)小陽要用該凸透鏡觀察課本中的文字，倘若看見正立、放大的像，則凸透鏡到文字的距離不能超過cm。2.班主任自身教學療效的評價(1)從中學生知識把握過程來看，相比往年輕松多了，實驗的科學性和對中學生的勸說力都有顯著提高。(2)從中學生把握知識的結果來看，知識的活性顯著增高。對規律的認識清晰，處理具體問題靈活，不用死記硬背五個區間的成像情況，教學療效良好。八、教學設計的特性1.讓中學生提早三天拿凸透鏡回去去玩，倡導從生活小學習數學，符合課程標準的要求。在進行新課時，不是單純地由班主任進行知識的弘揚，而是與中學生一起進行實驗探究，但是這些探究是逐漸地由淺入深、層層遞進地進行，很適宜中學生的認知水平，教學策略得當。教學任務完成順利到位，實效性高。2.對實驗教具做了全面的、卓有成效的改進。首先是光源，用發光晶閘管組成的“L”型的物體，用它取代蠟燭，以便讓中學生找到清晰的像，也易于中學生觀察像的正、倒；在物體和光屏上畫出了大小一樣的方格，以便中學生觀察像的大小，比較與物體的大小，以使實驗量化；對光具座加以整修，用以凸透鏡為零點、可以滑動的兩個標尺，使中學生輕而易舉地讀出物距和像距，節約了實驗的時間。
3.針對初三中學生的特性，較好地掌握了探究的各個環節。諸如：引入時，先讓中學生實驗感受一下找凸透鏡所成的像，針對中學生的認識誤區進行演示實驗，使中學生既認識到哪些是像，解決了分辨虛像和實像，又學會了找像的技巧。在提出了探究凸透鏡成像規律的任務后，并不是馬上做實驗，而是組織中學生制定實驗的方案，教會中學生取點的方式，在出現了新的問題時，又組織中學生進行討論。在實驗探究的過程中重在教會中學生研究的方式，才能把中學生量化后的數據，在黑板上用圖象的方式直觀地重現，使中學生能很容易地得出凸透鏡的成像規律。4.提出的探究問題“小”而到位，既易于中學生探究，又能引起新的發覺。中學生有充分展示自己的機會和時間；中學生的實驗數據真實可信，推論清晰正確。南陽教育資源網
