第四章 第一節(jié) 凸透鏡與凹透鏡2024-2025學年新教材八年級上冊物理新教學設(shè)計(滬科版2024)

第四章第一節(jié)凸透鏡與凹透鏡2024-2025學年新教材八年級上冊物理新教學設(shè)計(滬科版2024)科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）第四章第一節(jié)凸透鏡與凹透鏡2024-2025學年新教材八年級上冊物理新教學設(shè)計(滬科版2024)設(shè)計思路本節(jié)課以“第四章第一節(jié)凸透鏡與凹透鏡”為主題，圍繞滬科版2024八年級上冊物理教材，結(jié)合實際教學實際，設(shè)計了一系列探究性實驗和思考題，旨在幫助學生理解和掌握凸透鏡與凹透鏡的性質(zhì)、成像規(guī)律及應用，提高學生的物理思維能力和實驗操作技能。核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學生對光學現(xiàn)象的觀察和探究能力，提升對物理實驗的嚴謹態(tài)度和科學思維方式。通過實驗探究凸透鏡與凹透鏡的成像特性，強化學生對光學原理的理解和應用能力，促進科學精神與探究能力的培養(yǎng)。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握的相關(guān)知識：學生在進入本節(jié)課之前，已經(jīng)學習了光的基本性質(zhì)，如光的直線傳播、反射和折射等現(xiàn)象。此外，學生對平面鏡成像有一定的了解，這為理解凸透鏡和凹透鏡成像奠定了基礎(chǔ)。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：八年級學生對物理現(xiàn)象充滿好奇心，對光學實驗尤其感興趣。他們的觀察能力和動手操作能力逐步提高，但部分學生可能對抽象的物理概念理解困難。學習風格上，學生既有獨立思考的，也有依賴合作學習的。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在學習凸透鏡和凹透鏡時，學生可能難以理解成像公式和成像規(guī)律，尤其是在處理復雜的光路圖時。此外，實驗操作中可能出現(xiàn)的誤差也會讓學生感到困惑。因此，教師需通過直觀演示、逐步引導和小組合作等方式幫助學生克服這些困難。教學資源-軟硬件資源：凸透鏡、凹透鏡、光源、光屏、光具座、刻度尺、白紙、幻燈機

-課程平臺：物理教學軟件平臺、在線實驗平臺

-信息化資源：光學成像原理動畫、凸透鏡和凹透鏡成像實驗視頻

-教學手段：實物演示、實驗操作、多媒體教學、小組討論教學過程設(shè)計**導入環(huán)節(jié)（5分鐘）**

1.創(chuàng)設(shè)情境：展示生活中常見的凸透鏡和凹透鏡應用實例，如放大鏡、望遠鏡、顯微鏡和太陽灶等。

2.提出問題：引導學生思考這些光學器件是如何工作的，激發(fā)學生對透鏡成像原理的好奇心。

3.學生討論：分組討論，分享對透鏡成像現(xiàn)象的理解，教師巡視并給予引導。

**講授新課（20分鐘）**

1.凸透鏡成像原理：介紹凸透鏡的結(jié)構(gòu)和成像規(guī)律，通過動畫演示凸透鏡成像的過程。

2.凹透鏡成像原理：類比凸透鏡，講解凹透鏡的結(jié)構(gòu)和成像規(guī)律，同樣使用動畫演示。

3.實驗演示：進行凸透鏡和凹透鏡成像實驗，展示不同物距下的成像特點。

4.學生觀察：學生觀察實驗現(xiàn)象，教師提問引導學生思考實驗結(jié)果。

**鞏固練習（10分鐘）**

1.課堂練習：發(fā)放練習題，包括選擇題、填空題和簡答題，學生獨立完成。

2.小組討論：學生分組討論練習題，互相解答疑問，教師巡視并給予幫助。

**課堂提問（5分鐘）**

1.提問環(huán)節(jié)：教師針對練習題中的難點和易錯點進行提問，檢查學生對知識的掌握情況。

2.學生回答：學生舉手回答問題，教師點評并糾正錯誤。

**師生互動環(huán)節(jié)（5分鐘）**

1.實驗操作：學生分組進行凸透鏡和凹透鏡成像實驗，教師指導操作步驟。

2.交流反饋：學生分享實驗操作過程中的發(fā)現(xiàn)和問題，教師給予反饋和指導。

**創(chuàng)新教學環(huán)節(jié)（5分鐘）**

1.創(chuàng)意設(shè)計：學生利用所學知識設(shè)計一個簡單的光學裝置，如簡易望遠鏡或放大鏡。

2.展示評價：學生展示自己的設(shè)計，教師和同學進行評價，提出改進建議。

**總結(jié)與拓展（5分鐘）**

1.總結(jié)回顧：教師總結(jié)本節(jié)課的重點內(nèi)容，強調(diào)凸透鏡和凹透鏡成像的規(guī)律。

2.拓展延伸：提出與透鏡成像相關(guān)的生活應用問題，鼓勵學生課后進一步探索。

**用時總計：45分鐘**學生學習效果六、學生學習效果

1.**知識掌握**：

-學生能夠準確地描述凸透鏡和凹透鏡的結(jié)構(gòu)特點，理解它們的成像原理。

-學生能夠運用成像公式和作圖法分析不同物距下的成像情況，包括實像和虛像的形成條件。

-學生能夠識別并解釋生活中常見的凸透鏡和凹透鏡應用實例，如眼鏡、相機、投影儀等。

2.**技能提升**：

-學生通過實驗操作，掌握了使用光具座進行成像實驗的基本技能，包括調(diào)整物距、記錄數(shù)據(jù)等。

-學生能夠獨立完成透鏡成像的實驗報告，包括實驗目的、步驟、結(jié)果和結(jié)論。

-學生在小組討論和合作中，提高了溝通和協(xié)作能力，學會了如何表達自己的觀點和傾聽他人意見。

3.**素養(yǎng)培養(yǎng)**：

-學生通過觀察實驗現(xiàn)象，培養(yǎng)了科學探究的興趣和好奇心，提高了對物理世界的認識。

-學生在解決實際問題的過程中，鍛煉了分析問題和解決問題的能力，學會了如何將理論知識應用于實踐。

-學生在實驗操作中，培養(yǎng)了嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和實事求是的精神，增強了實驗操作的規(guī)范性。

4.**創(chuàng)新能力**：

-學生通過設(shè)計簡易光學裝置，激發(fā)了創(chuàng)新思維，培養(yǎng)了動手實踐能力。

-學生在展示和評價環(huán)節(jié)，學會了如何從不同角度思考問題，提出了有創(chuàng)意的設(shè)計方案。

-學生在解決問題的過程中，學會了從多個方面考慮問題，培養(yǎng)了批判性思維。

5.**應用能力**：

-學生能夠?qū)⑺鶎W知識應用于日常生活中的光學現(xiàn)象解釋，如解釋眼鏡的成像原理、理解照相機的工作原理等。

-學生能夠運用透鏡成像的知識，解釋和解決一些簡單的光學問題，如如何調(diào)整凸透鏡的位置以獲得清晰的圖像等。內(nèi)容邏輯關(guān)系①凸透鏡成像原理

-凸透鏡的結(jié)構(gòu)特點：中心厚，邊緣薄。

-成像規(guī)律：物距u、像距v與焦距f之間的關(guān)系，即1/f=1/v+1/u。

-實像與虛像：根據(jù)物距與焦距的關(guān)系，判斷成像性質(zhì)。

②凹透鏡成像原理

-凹透鏡的結(jié)構(gòu)特點：中心薄，邊緣厚。

-成像規(guī)律：物距u、像距v與焦距f之間的關(guān)系，同樣遵循1/f=1/v+1/u。

-實像與虛像：根據(jù)物距與焦距的關(guān)系，判斷成像性質(zhì)。

③實驗與現(xiàn)象

-實驗操作：使用光具座進行凸透鏡和凹透鏡成像實驗。

-觀察現(xiàn)象：記錄不同物距下的成像特點，包括像的大小、正倒和虛實。

-分析結(jié)果：結(jié)合成像規(guī)律和實驗現(xiàn)象，解釋成像原因。教學評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-學生在課堂上的參與度高，積極回答問題，對光學現(xiàn)象表現(xiàn)出濃厚的興趣。

-學生在實驗操作中表現(xiàn)出良好的合作精神和動手能力，能夠按照實驗步驟正確操作。

-學生在討論環(huán)節(jié)能夠主動分享觀點，傾聽他人意見，形成良好的交流氛圍。

2.小組討論成果展示：

-小組討論成果展示環(huán)節(jié)，各小組能夠清晰、準確地表達自己的實驗觀察和結(jié)論。

-學生在展示過程中，能夠運用所學知識解釋實驗現(xiàn)象，體現(xiàn)了對知識點的理解和應用。

-小組之間的交流互動，促進了學生對知識的深入理解和記憶。

3.隨堂測試：

-隨堂測試包括選擇題、填空題和簡答題，測試學生對凸透鏡和凹透鏡成像原理的掌握程度。

-學生在測試中表現(xiàn)出較好的知識應用能力，能夠正確運用成像規(guī)律分析問題。

-測試結(jié)果反映出學生對成像公式的理解和應用還需要進一步鞏固。

4.學生自評與互評：

-學生在課后進行自評，反思自己在實驗操作、討論交流和知識掌握方面的表現(xiàn)。

-學生之間進行互評，互相指出對方在實驗操作中的不足，共同提高。

-通過自評和互評，學生能夠認識到自己的優(yōu)點和不足，為后續(xù)學習提供改進方向。

5.教師評價與反饋：

-針對學生的課堂表現(xiàn)，教師給予及時、具體的評價，鼓勵學生在實驗操作和討論中積極表現(xiàn)。

-對于學生在隨堂測試中表現(xiàn)出的不足，教師提供針對性的指導，幫助學生理解和掌握知識點。

-教師通過課堂觀察和課后交流，了解學生對知識的掌握情況，針對不同學生的學習需求進行個別輔導。

-教師反饋強調(diào)學生的進步和成就，同時指出需要改進的地方，幫助學生樹立信心，激發(fā)學習動力。課后作業(yè)1.**實驗報告撰寫**：

-實驗目的：探究凸透鏡成像規(guī)律。

-實驗步驟：使用光具座進行實驗，改變物距，觀察并記錄像的性質(zhì)。

-實驗結(jié)果：記錄不同物距下的像的特點，包括像的大小、正倒和虛實。

-實驗分析：根據(jù)成像公式和實驗結(jié)果，分析凸透鏡成像規(guī)律。

-實驗結(jié)論：總結(jié)凸透鏡成像的規(guī)律，并與理論進行對比。

2.**成像規(guī)律應用題**：

-已知凸透鏡的焦距f為10cm，物體距離透鏡的距離u為15cm，求像距v和像的性質(zhì)（實像/虛像）。

-解答：根據(jù)成像公式1/f=1/v+1/u，代入f=10cm，u=15cm，解得v=6cm。由于v為正值，且v<u，因此成像是倒立的實像。

3.**透鏡組合成像題**：

-物體放在一個焦距為15cm的凸透鏡前15cm處，凸透鏡后放置一個焦距為30cm的凹透鏡，物體距離凹透鏡的距離為60cm。求最終的像距和像的性質(zhì)。

-解答：首先計算凸透鏡的像距v1，根據(jù)成像公式1/f=1/v+1/u，代入f=15cm，u=15cm，解得v1=30cm。物體通過凸透鏡成像后距離凹透鏡30cm，此時可以看作是新的物體距離凹透鏡60cm。計算凹透鏡的像距v2，代入f=30cm，u=60cm，解得v2=15cm。因此，最終的像距為15cm，成像是倒立的實像。

4.**透鏡成像作圖題**：

-物體放在一個焦距為20cm的凹透鏡前40cm處，繪制物體、透鏡和像的光路圖，并標注物距、像距和焦距。

-解答：根據(jù)凹透鏡成像的特點，光線通過凹透鏡后發(fā)散，因此需要從物體的位置畫兩條發(fā)散的光線，通過凹透鏡的焦點，這兩條光線的反向延長線交點即為像的位置。物距u=40cm，焦距f=-20cm（凹透鏡焦距為負值），根據(jù)成像公式1/f=1/v+1/u，解得v=-60cm。在光路圖中標注物距40cm，像距-60cm，焦距-20cm。

5.**實際應用題**：

-一架望遠鏡由一個焦距為10cm的凸透鏡和一個焦距為20cm的凹透鏡組成，物體距離望遠鏡