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凸透镜成像的规律

文件大小:2.90 MB 文件类型:.doc 运行环境:Win2003/XP/2000/9X 推荐等级:★★★★★ 发布时间:2012-03-09 官方网址:http://jc.sstp.cn 下载次数:
课件介绍
安徽省当涂县湖阳初中  居新云
 
摘要:
本文从组织教学、互动学习、实验探究、资料查阅等方面,探索在新课标视角下的初中物理教学策略。
关键词:凸透镜成像  问题教学  合作学习
 
教学设计说明
沪科粤教版初中物理教材无论从版面的设计、色彩的搭配、各类探究活动的编排上,都为教师的教学和学生的学习创设了良好的情景,开放了更多的空间。
1. 结合本节课的探究内容及其在教材中所处的地位,根据《物理课程标准》的要求,本节课的教学设计的指导思想是: 以新颖的探究式学习方法,引导初中学生学习物理。探究式教学中不仅要关注“知道什么”,更要关注“怎样才能知道”。因而教学方法多采用学生分组进行系列实验,通过探究实验促进学生对科学知识的“动态建构”。在探究中,教师要为学生创设情景,启发学生思考,引导学生在实验探究中不断地质疑和释疑,让学生自己学会学习。
2. 本文从组织教学、互动学习、实验探究、查找资料等方面,探索在《物理课程标准》视角下的初中物理教学策略。在设计中充分考虑到我校属于农村初中,教学硬件还很落后,学生虽然好奇心强,学习物理的兴趣也很浓厚,但往往动手能力并不很强。探究时,生生之间、师生之间的交流也不够大胆,甚至出现探究时有的学生手足无措的状况,这需要教师更多的鼓励与培养。为此我设计了一份学案,加强了学生探究学习的目的性,教师也在探究过程中给学生一些方向性的提示,在尽可能给学生更加宽松的思维空间和活动空间的同时,避免了探究活动中的盲目性。
3. 教学中坚持自主性和启发性相结合的原则。首先从学生熟悉的放大镜入手,通过实验,力图使学生产生强烈的认知冲突,从而激发学生的内在动力。然后设置了一个个小问题,一步一步引导学生进行探究实验。探究中甚至还鼓励做得快的学生帮助有困难的小组,满足学生愿将自己的见解公开并与他人交流的愿望,并认识到交流的重要性,培养学生主动与他人合作的精神,达到还课堂于学生的目的。对于放大镜的内容,我在课前让学生通过实验或查资料的方式完成,培养学生的动手能力和收集资料的能力,也增加了探究的时间。课后的探究和知识拓展是培养学生将科学技术应用于日常生活、社会实践,并服务于人类的意识。
 
教学简案
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 通过探究实验得出凸透镜成像规律;
(2) 通过查资料的方式了解放大镜的放大倍数与凸透镜焦距、厚度的关系。
2. 过程与方法目标
(1) 学生体验探究学习的一般程序;
(2) 通过实验培养学生的实验操作能力和分析实验数据的能力;
(3) 初步培养学生的科学表述能力、创造能力、创造性的思维。
3. 情感态度和价值观目标
(1) 激发和培养学生的科学探究与创新的意识;
(2) 培养学生的团结协作的健康心态;
(3) 从物理走向社会,培养学生将科学技术应用于日常生活、社会实践,服务于人类的意识。
 
二、教学重点
(1) 实验探究凸透镜成像规律;
(2) 熟悉探究的环节。
 
三、教学难点
引导学生设计科学探究计划与设计实验方法。
 
四、教法与学法
将学生分组,在教师引导下,以小组为单位进行科学探究。加强组内同学间的合作、讨论和交流,加强师生间的相互反馈,以问题和小组交流贯穿教学始终,不断提出新问题,不断解决新问题。将学生四人分为一组,自由组合,便于讨论与交流。随着学习的深入,可适当调整小组成员,每个组至少有一个成绩好的同学,起到“小老师”的作用,带领小组同学开展自主式学习。
 
五、教具与学具
光具座及附件盒、蜡烛、火柴、投影仪与自制胶片等。
 
六、教学过程
(课前发学案)
1. 引入课题
问题一: 请问我们学过哪两种透镜?它们对光线的作用如何?
(起复习巩固作用)
问题二: 请同学们举起桌上的凸透镜,你们是怎么区分两种透镜的呢?
(主要从构造、聚光性、放大作用等方面来区分。教师针对学生的回答适时鼓励学生并补充完善,这个问题也发散了学生的思维。)
问题三: 凸透镜能放大,生活中常用来做什么?
学生回答后安排学生用凸透镜看书上的字。
(放大镜对八年级的学生并不陌生,通过这个活动让学生从生活情境走向物理情境。)
问题四: 凸透镜只能得到物体放大的像吗?能不能得到物体缩小的像呢?
(学生说法不一,形成冲突。这个问题对大部分学生来说是充满悬念的或与过去知识相冲突,让学生充满了好奇心。)
略作停顿后接着问: 想不想看到缩小的像?
(学生产生了寻根求源的欲望,会很自然地全身心投入,思维一下子活跃起来。)
教师打开投影仪,屏幕上出现一个大大的“9”字。
教师示范指导: 让学生拿起凸透镜、透过凸透镜看屏幕。
(也可以通过凸透镜看窗外远方的物体。)
问题五: 看到了什么?
(学生看到了倒立缩小的“6”显得很惊奇、兴奋。)
问题六: 你看到的这个像是实像还是虚像呢?用什么方法验证呢?
引导学生回答: 由于实像是实际光线会聚而形成的,用光屏可以接收到,虚像则不能用光屏接收。
学生活动: 在刚才看的地方放上光屏,看能不能接收到像。
教师指导、提示学生移动光屏,使屏上的像最明亮,最清晰。并引导学生得出是实像的结论。
投影: 把物体到凸透镜光心的距离叫物距,用“u”表示。把明亮清晰的像到光心的距离叫像距,用“v”表示。
问题七: 根据物距和像距的定义指出刚才实验中的物距和像距;光屏与物体在凸透镜的两侧还是同侧?
(有利于启发学生设计实验,避免探究活动中的盲目性。)
引导学生总结归纳: 凸透镜可以成放大的像也可以成缩小的像。
2. 提出问题
问题一: 根据刚才实验中观察到的现象,你还想知道哪些问题?
学生分组讨论后由组长汇报。(问题可能五花八门。)
教师适当指导、归纳并板书部分学生的问题,引导学生确定本节课的探究课题——像的大小、正倒跟物距间的关系。其他问题可作为课外探究的实验,由学生有选择地探究。
(创设问题、探究情境,让学生成为“小科学家”,学生的思维由发散到聚合相互交替。)
3. 猜想与假设
(1) 分组讨论像的大小、正倒跟物距的具体关系。并要求把猜想写在学案上。
(2) 各组汇报猜想(教师有选择地板书):
物体离凸透镜越远,成的像越小,是倒立的;
物体离凸透镜越远,成的像越小,是正立的;
物体离凸透镜越近,成的像越大,是倒立的;
物体离凸透镜越近,成的像越大,是正立的。
(学生的猜想可能错误甚至远离主题,教师不能挫伤学生的积极性,而要适时适当地鼓励。)
4. 设计实验
教师介绍实验室里常用来探究凸透镜成像的仪器——光具座。光具座上可以固定凸透镜、光屏、蜡烛,还可以调节蜡烛、光屏的位置和高度,可直接读出蜡烛与凸透镜,光屏与凸透镜的距离,使用方便。
(教师边介绍边示范。)
学生分组讨论: 以烛焰作为成像的物体,选择器材与设计探究方案。
教师参与学生的探究设计环节,倾听学生的思路,并在小组内提出自己的看法。
各组汇报设计方案。
学生汇报方案: (1) 选择探究凸透镜成像的实验器材: 光具座、蜡烛、光屏、凸透镜、火柴等;
(2) 改变烛焰的位置,观察凸透镜成的像;
(3) 测出物距和像距。
(由于有前面的实验经历和老师的指导,各组基本能设计出方案,只是表述不够完整,教师要适时鼓励和表扬。)
建议: 在选择烛焰位置的时候,以凸透镜的焦距f为单位,选择u>2f,2f>u>f,u<f三个范围来探究。
(提出建议是考虑到探究的时间及学生的实验能力,避免了探究中的盲目性。)
问题一: 怎样知道凸透镜的焦距呢?(查说明书或用平行光测量焦距。)
建议: 用实验桌上提供的平行光源测定凸透镜的焦距f。
集体思考: 怎样完整、科学地表述实验步骤呢?
(初步培养学生的科学表述能力、创造能力、创造性思维的能力。)
学生表述,教师补充并列出实验步骤:
(1) 利用平行光测定凸透镜的焦距f;
(2) 将实验器材按蜡烛、凸透镜、光屏顺序放置在光具座上,调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上(三心等高);
(3) 将蜡烛分别放在u>2f,2f>u>f,u<f的位置。移动光屏,使光屏上烛焰的像最明亮清晰,观察像的大小、倒正,读出物距、像距填入学案的表格中;
(4) 小组间交流归纳实验结果,得出凸透镜成像的规律。
(列出实验步骤是考虑到部分学生的能力和水平,避免实验中的无序和手足无措,让成绩一般的学生也能顺利地完成实验,也能体验到科学实验的乐趣和成功的喜悦。)
5. 进行实验探究
要求: 实验时注意学案中的三个问题,并将实验结果填入学案的表格中。
问题一: 实验中出现的模糊像是虚像吗?你是通过怎样的调节得到明亮清晰的像的?
(不是虚像,用左右调节的方法。)
问题二: 实验中像出现在光屏的边缘,怎么处理?
(三心等高。)
问题三: 如果实验中光屏接收不到像,应考虑这可能是什么像?怎样观察?
(可能是虚像,取下光屏,从光屏一侧透过凸透镜看烛焰。)
(当u+v<4f时光屏也接收不到像,但因学生知识水平所限,故教学中不提及,但教师要做到心中有数。)
(1) 学生分组实验
教师巡听、了解情况,深入到能力较弱的小组去协助或鼓励。适当调整小组成员,适时引导、帮助学生解决上述问题。并提议做得快的同学去帮助有困难的小组。
(满足了学生愿将自己的见解公开并与他人交流的愿望,并认识到交流的重要性,培养了学生主动与他人合作的精神,达到了还课堂于学生的目的。)
(2) 各组汇报实验结果
6. 分析归纳数据,得出结论
各组总结凸透镜成像的规律。
学生表述规律: (1) u>2f时,倒立缩小的实像;
(2) 2f>u>f时,倒立放大的实像;
(3) u<f时,正立放大的虚像。
根据凸透镜成像的规律引导学生认识倒立的像是实像,正立的像是虚像。
7. 课堂练习
练习一: 利用凸透镜成像的规律,猜想一下在两个分界点u=2f,u=f时的成像情况,并用实验验证。
学生猜想并用实验验证,教师巡视指导。
学生汇报实验结果: 在u=2f时成倒立等大的像;
在u=f时没有实像也没有虚像。
练习二: 通过凸透镜成像的探究实验,你能总结一下凸透镜成实像时,蜡烛从2倍焦距以外向凸透镜移动时,像的大小、位置有什么变化?
引导学生得出结论: 凸透镜成实像时,物距变小,像变大,像距也变大。
8. 放大镜
(1) 学生活动: 交流收集到的放大镜资料。
(2) 教师引导学生归纳总结:
1) 通常选用焦距较短的凸透镜作为放大镜;2) 若两个凸透镜大小相同时,凸透镜越厚,放大倍数越大;3) 若两个放大镜大小相同时,焦距越短,放大倍数越大;4) 用放大镜看物体,在一倍焦距内,放大镜离物体越远,放大倍数越大。
(培养了学生的动手能力和收集资料的能力,也增加了探究的时间。)
(3) 学生活动: 阅读课本,看一看不同放大倍数的放大镜及其观察到的像。
9. 课堂小结
学生小结本节的收获:
(1) 熟悉了科学探究的环节;
(2) 认识了凸透镜成像的规律;
(3) 认识了放大镜的放大倍数跟哪些因素有关;
(4) 进一步认识了实像和虚像。
10. 课后练习及实践活动设计
1. 课本的自我评价与作业。
2. 学案中的课后探究和知识拓展。
(培养学生的课外探究实践能力,从物理走向社会,培养学生将科学技术应用于日常生活、社会实践,服务于人类的意识。也为下一节课作准备。)
 
七、教学体会
总的来说学生比较投入,有积极性,特别是那些成绩不太好的学生也体验到了实验的乐趣和成功的喜悦。说明开展这种探究式教学方式是有前途的。但要上好这种课对物理老师来说是一种挑战,首先要花费许多时间去准备,然后是对于知识的拓展方面会出现课堂时间不足的矛盾。
附: 学案
1. 你透过凸透镜看屏幕上,看到了什么?用光屏能接收到吗?是实像还是虚像?
2. 你会验证实像和虚像吗?
3. 猜想: 观察到的结果与哪些因素有关呢?
4. 你知道本节课的探究课题了吗?是什么?
5. 你能制订探究计划吗?
6. 实验过程
(1) 实验中出现模糊的像是虚像吗?你是通过怎样的调节得到明亮清晰的像的?
(2) 实验中若出现像在光屏的边缘,你会处理吗?
(3) 如果实验中光屏接收不到像,应考虑可能是什么像?如果是虚像,你会观察吗?
(4) 请把你组的实验结果填入下表。
7. 各组交流后得到凸透镜成像的规律是什么?
8. 课堂练习
练习一: 利用凸透镜成像的规律猜想一下,两个分界点u=2f,u=f时的成像情况并用实验验证。
练习二: 通过凸透镜成像的探究实验,你能总结一下凸透镜成实像时,蜡烛从2倍焦距以外向凸透镜移动时,像的大小和位置有什么变化?
9. 课后探究
在凸透镜成像实验中,若把凸透镜的下半部用纸遮住,会发生什么情况呢?请利用家中的放大镜或老花镜来探究。
10. 知识拓展
根据凸透镜成像的特点,说明可以有哪些应用。
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