课题“ 凸透镜成像规律” 的教学策略

课题:“ 凸透镜成像规律 ” 的教学策略

[教学设计理念 ]

1. 在凸透镜成像规律的探究过程中，通过创设问题的情景，充分调动学生的积极性，使学生去讨论、去猜想、设计实验方案并动手完成实验，让学生成为凸透镜成像规律的 “ 发现者 ” 。

2. 通过探索规律，使学生获得研究、思维的方法，形成对科学研究亲近热爱、和谐相融的情感，培养乐于探索物理现象和日常生活中的物理学原理的科学精神。

[教学原则：] 提高学生的学习能力和动手能力，培养学生的观察能力、分析能力和归纳能力，让学生在学习知识的过程也熟练掌握一些基本的科研态度、科研方法和科研步骤。

本节课通过照相机、幻灯机、放大镜等实物展示，引导学生回忆它们的工作原理，从而展开对凸透镜成像有关知识的复习。通过多媒体动态演示， 重现凸透镜成像的过程，学生观察、讨论、交流得出凸透镜成像的一般规律，并通过练习加以巩固和应用。

本设计要突出的重点是凸透镜成像规律。在学生以往实验的基础上，通过多媒体动态演示凸透镜成像的过程，学生观察、讨论出凸透镜成像的一般规律。

本设计要突破的难点是凸透镜成像规律的应用。方法是：通过观察多媒体演示凸透镜成像的过程，加深对凸透镜成像的三种情况的理解，并学会利用图形来解决凸透镜成像问题。通过例题的讲解到学生讨论交流，最终能够熟练利用凸透镜成像规律解决历年中考此类题目，从而增强学生的自信心。

[教学方法]： 观察现象，发现特征；启发引导、科学探究；归纳总结、形成规律。

下面从 6 个方面分析：

1. 确定重点难点

重点：凸透镜对光线有会聚作用和成像规律

难点：学生用实验探究凸透镜成像规律

通过实验探究凸透镜成像规律是本节教学的难点。本节知识是本章的重点也是难点。

（ 1 ）凸透镜成像性质的多样性的理解。

（ 2 ）物距、像距和焦距三者关系表述成像规律。

（ 3 ）实验操作及观察的方法。

2. 创设物理情境

教学案例一：同一凸透镜为什么成的像不同？

教学案例二：

教师：在透明胶片上滴一个水珠，用笔在纸上画一个箭头，使小水珠先离得近一些来观察箭头，然后逐渐离开，注意在移动过程中，看到的像发生怎样的变化 ?

学生：一开始看到正立的、放大的箭头。

教师：其实小水珠相当于一个放大镜，也就是凸透镜，成放大的像，但凸透镜总能成放大的像吗？

学生：不是。把凸透镜向上移后，看到箭头变小了，而且是倒像。

教师：凸透镜能成不同的像。有时成放大的像，有时成缩小的像，有时成倒立的像，有时成正立的像。那么凸透镜的成像的不同和什么有关系呢？凸透镜成像有什么特点呢？

教学案例三： 投影仪：学生演示自制模型，将投影片正立放入，投影在墙上呈倒立，放大的像，再将投影片倒立放入，观察到正立、放大的像。

教学案例四： 照相机：学生演示自制模型：用照相机观察点燃的蜡烛，光屏上呈现了倒立缩小的像。

3. 实施探究活动

提出猜想和假设

猜想一： 学生通过凸透镜近距离的观察书上的字，改变距离再观察。看到字被放大了，放大的程度不同。凸透镜成正立像放大程度，可能与物体到凸透镜的距离有关。

猜想二： 用同一凸透镜观察远处的物体，看到物体变小了。凸透镜成的像是放大还是缩小，可能与物体到凸透镜的距离有关系。

猜想三： 通过以上观察得知：近处的物体只是被放大了，正倒没有发生变化。而远处的物体看上去变小了，而且倒立。凸透镜成的像的倒正，可能与物体到凸透镜的距离，像和物体是否在凸透镜的同侧有关系。

猜想四： 用不同焦距的凸透镜，保持凸透镜与书的距离不变，观察书上的字，看到字被放大了，放大的程度不同。凸透镜成正立像放大程度，可能与凸透镜的焦距有关。

猜想五 ：用不同焦距的凸透镜，保持凸透镜与远处的物体的距离不变，观察看到物体变小的程度不同。凸透镜成的像是放大还是缩小，可能与凸透镜的焦距有关 ???

假设：像的大小、正倒、虚实与物距焦距有关。

4. 注重科学方法

分组实验，教师指导 两种情况：

A. 没有找到像

B. 光屏上烛焰的轮廓不清晰

在使用光具座时，像的位置和光屏的位置是不同含义。只有当光屏上得到特别清晰的像，这时光屏的位置就是像的位置。

5. 指导总结规律

归纳凸透镜成像的特点，寻找成像规律

（ 1 ）数表法

（ 2 ）区域法

（ 3 ）结构图法

6. 进行教学评价

把“会设计并完成实验”、“会分析归纳数据 ” 、 “ 会表述规律内容 ” 三个方面作为评价的主要方面，教师和学生对本节学习效果进行 “ 自评 ” 、 “ 互评 ” 与 “ 教师评 ” 。

（二）评价量规（以下各项共分为 5 分、 4 分、 3 分、 2 分、 1 分五个等级进行评价）

? 会设计并完成实验

? 会在实验前调节各元器件，使实验能顺利进行

? 会改变物距通过调节光屏位置找到清晰的像

? 会读取物距、像距、以及测量成像大小

? 会分析归纳数据

? 会找到物距像距与焦距的关系

? 会将数据排列总结成像特点

? 会将不同的数据综合在同一个图像中

? 会归纳物体移动时成像的变化规律

? 会表述规律内容

? 会表述物距、像距与焦距的关系

? 会表述成像特点

? 会表述成像规律

三、学生常见问题分析与解决策略

问题一：怎样测凸透镜的焦距？

通常使用的焦点法、物像等大法只使用一个被测量的透镜，操作简单、容易观察，属于教学中必会的方法。其它方法要用到光具的组合，可根据学生的学习能力选择讲解，拓展知识。

1．焦点法： 平行光通过凸透镜会聚于焦点。

2．物像等大法： 物体在二倍焦距处时，在透镜另侧二倍焦距处成倒立等大的实像。

3．自准法： 物平面位于凸透镜的焦平面上，通过透镜的物光为平行光。用一平面镜将这束平行光反射至透镜上，经折射后又成像于原焦平面，即：物及其像在透镜的焦平面上重叠。

4. 平行光法： 当物的平面位于已知焦距为ｆ1 的凸透镜焦平面时，来自同一物点沿不同方向入射的光束，经过凸透镜折射后相互平行。此平行光再经另一凸透镜折射后，便成像于该透镜的焦平面上。像到该透镜的距离为所测透镜的焦距ｆ2 。

5. 共轭法： 可以避免因ｕ、ｖ都是从透镜光心算起位置估计不准带来的误差，这方法相当于物像互易。设物屏至像屏距离为Ｌ（要求Ｌ＞４ｆ），当透镜在Ｏ1 处时，屏上出现一个清晰的放大像（设此时物距为ｕ，像距为ｖ）；把透镜移至Ｏ2 处，在屏上又成一个清晰的缩小像（设此时物距为ｕ ′ ，像距为ｖ ′ ）。若透镜两次成像移动的距离为ｄ，物屏和像屏间的距离为Ｌ，凸透镜的焦距

问题二：像距和像的大小如何随物距的变化？

分析与结论

当物距大于焦距时，物距减小，像距变大，像变大；这个变化过程是连续的。即： u>f ，物近（进）像远（退）像变大。

当物距小于焦距时，物距减小，像距减小，像变小；这个变化过程是连续的。即： u

问题三：在物距相同的情况下，不同焦距的凸透镜成像的情况相同吗？

透镜的焦距不同时，物距虽相同，但是物体所在的区域是不相同的，成像也不相同。凸透镜成像还与凸透镜焦距有关。但不管焦距如何变化，凸透镜成像的规律始终不变。 问题四：将凸透镜遮挡住半边，还能成完整的像吗？

物体射向凸透镜某一部分的光，经过凸透镜折射即可成完整的像。但是因为只有部分光通过了凸透镜，所以成的像变暗了。

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