一、课程标准相关内容分析
通过探索凸透镜成像规律的实验,了解凸透镜成像的几种情况和规律。
二、教材分析
本章在科学内容的安排上,主要突出两条主线:一是光的折射现象和光的折射定律; 另一个是镜头,镜头的作用,凸透镜成像的规律和镜头的应用。 凸透镜成像规律是本章的重要内容。 教材首先从“偶然发现”中引出问题,激发中学生的探索欲望。 在研究凸透镜成各类图像的过程中,操作思路是先把凸透镜做成某一类图像,然后收集相关数据,从而提高探索效率。 在中学生已经得到倒置缩小和倒置放大图像规律的基础上,让中学生思考猜想在什么情况下可以得到倒置等尺寸的图像。 然后去验证猜测。 这些安排可以使中学生认识到实验探究不全是事实归纳,需要在实验过程中不断思考、分析、预测和验证。
三、学业情况分析
中学生已经学习了针孔成像、平面镜成像和透镜等知识,对物距和像距、实像和实像等知识有了一定的了解。 中学生在生活中经常会遇到一些凸透镜成像现象研究凸透镜的成像规律,如放大镜、照相机、投影仪等。高中理科课程也涉及到相关知识,但不清楚这种成像现象是否与中探索的规律有关。本节。 其实初中生是有一定的观察能力的,但是他们观察细节的能力和辨别事物差异的准确度还比较薄弱,还需要靠班主任的循序渐进的引导。
四、教学目标
1、通过实验观察得知,凸透镜可以形成倒置缩小像、倒置放大像和正置放大像。
2、知道物距和像距,通过实验,能正确放置实验器材,正确操作。
3、通过观察和实验,知道图像的性质与物距和焦距有关。
4. 通过观察和实验,收集有关资料,分析总结凸透镜成像规律。
5、通过探索凸透镜成像规律的实验,感受探索的成就感。
五、教学重点
探索凸透镜成像的规律。
6、教学难点
1、中学生通过实验认识到图像的性质与物距和焦距有关。
2. 从收集到的数据中总结出凸透镜成像的规律。
七、教学方法分析
从课堂上的四个发现引发中学生的认知冲突,从中学生的发现中不断提出具有挑战性和逐渐深化的任务。 中学生在完成任务的同时完成自主探究。
发现一:凸透镜除了可以形成正立放大的影像外,还可以形成其他性质的影像。
从不同属性的图像中,做出一个猜测:图像的属性与物距有关。 这导致了研究任务。
发现二:当物距相等时,图像的性质不同。
比较不同组的镜头,我们发现焦距是不同的,于是我们意识到图像的性质与焦距有关。
发现3:凸透镜也可以成等大小的像。
从实验数据分析中发现问题,不断思考、分析、预测和验证。
发现4:物距在一个焦距以内,光幕上无影像。
放大镜观察文字的方式,就是在光具座上用凸透镜观察成实像的技术。
所有的发现都来自于中学生的体验、探索和收集的数据。 班主任负责组织和指导中学生,在操作中获取信息,在信息中发现问题,在问题中寻求探究途径,在探究中思考总结。 在中学生不断深入探究的过程中,要注重方法的引导,借助信息技术,将数据转化为直观的数轴图像,增加中学生的难度。学生分析数据。
8.教学过程设计与分析
(1)情境体验
活动一:将手中的凸透镜靠近书上的字,然后逐渐缩小镜头与字的距离,观察书上字的变化。
中学生做起来,观察并演示他们如何观察不同性质的图像。
【设计方案】
1.引起中学生的认知冲突,形成探索影像特征的愿望。
2、从几位中学生的示范中知道物距。
3.认识到图像的性质与物距有关。
(2) 提出问题
问题一:探索凸透镜成像规律需要什么设备?
从中学生的回答,引到光具座。 并介绍设备及摆放要求。
中学生实验:当物距为15cm时研究凸透镜的成像规律,接上光幕,发现清晰图像。 并记录物距和像距。
演示焦距为 5 厘米的面板和焦距为 10 厘米的面板所形成的图像的特性。
【设计方案】
1、从物距检测引出光具座。
2、从不恰当的实验操作过程中,互相帮助寻找正确的实验操作方法。
3、同样的物距,但图像的性质不同,引起了中学生的思维冲突,从而认识到图像的性质与焦距有关。
(三)自主探索1
问题2:每组凸透镜的焦距是固定的,要改变成像特性,应该改变什么?
中学生实验:找两张倒置放大的图片。 并记录物距和像距。
中学生实验结束后,将数据填入Excel表格。 然后在数字轴上更直观地呈现这些数据。 完成对数据的分析,最终得出倒立放大图像时物距满足的条件。
【设计方案】
数据的分析是本课的难点。 数据直观地呈现在数轴上,增加了分析的难度。
问题3:找到了倒像的缩小图和倒像的放大图。 这样的图像和物体的大小之间可能存在什么样的关系? 成像大小相等时,物距必须满足什么条件?
中学生通过推测和实验来验证自己的推测是否正确,从而得出倒立或等于大图时物体之间的距离要满足的条件。
【设计方案】
实验探究不全是事实归纳,需要在实验过程中不断思考、分析、预测和验证。
(四)自主探索二
引导将光源移动到两倍焦距以内,连接光屏,获得清晰图像。
问题四:如何观察和听到清晰的图像? 与用放大镜看字的方式相比,观察到的是清晰的图像。
中学生互相观察指导。 获取正立放大图像时物距满足的条件。
【设计方案】
1.引导中学生用放大镜观察直立的放大图看字。
2、通过能够在光幕上呈现,引导中学生区分虚实形象。
(五)回顾、探索、思考、交流
Flash显示动画:光源连续接通,显示图像连续变化。
中学生思考交流以下两个问题:
1、物体通过凸透镜成象的性质与和有关。
2、区分图像的属性有两个关键点。 你认为哪两点是区分图像属性的分界点?
【设计方案】
使中学生对影像的不断变化过程有一个整体的认识。
作者简介:陈曦,女,1981年11月出生,大专,就职于北京市东山外语粤语分院,研究方向:如何提高实验探究课的课堂效率。