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“探究凸透镜成像的规律” 实验教学设计 一、课题名称： 探究凸透镜成像的规律 （苏科版物理八年级上册§4.3凸透镜成像的规律，第一课时） 二、实验教学目标 1．通过实验探究，了解凸透镜成像的规律。 2．会使用相关的实验仪器，能观察现象，收集凸透镜成像的有关数据并从中归纳出凸透镜成像的规律。 3．经历从物理现象和实验数据归纳出科学规律的过程，体会归纳方法，培养学生交流合作、评价探究结果的初步能力。 4．领略凸透镜成像的奇妙，激发并保持对自然奥秘的好奇心和探究欲，体会探究并发现物理规律的成功喜悦，体验物理学习的乐趣。 三、实验内容 1．实验名称： “探究凸透镜成像的规律” 2．实验器材及装置： 光具座、凸透镜、光屏和自制教具“F型LED光源”（见图1）、磁吸、电脑 3．实验材料的准备和实验装置的优化 对本实验装置的改进思考主要体现在以下几个方面： （1）发光物体由烛焰改为自制教具“F型LED光源”（由本人设计并亲手制作） 教师在课前自己找材料，本人自己设计并组装好25套F型LED光源（制作材料及实物见图2）。该装置可以直接插入光具座中使用，内置二节钮扣电池供电，小盒背面有拨动开关，红色高亮发光二极管成像清晰，光点较小，既安全又省电，使用时无论是在光具座上固定还是移动，或者开关都极为方便，不用担心蜡烛火焰的安全问题以及移动中蜡烛可能会从光具座上跌落以及蜡烛油滴得到处都是等该实验的常见问题。 （2）光屏上贴白纸，印上刻度 设计好的“F”型字符高度恰好为“3.5cm”，配合改进后的光屏（屏上白纸上印有刻度，如图3所示），可以方便地根据像在屏上的高度进行像和物大小的精确比较，有效解决了当像和物大小接近时学生不易比较烛焰和像大小的问题。 （3）用烛焰做实验虽然取材简便，但有几个主要缺点： 一是烛焰不是点状光源，本身沿透镜主光轴方向有一定厚度，所以成像时物距不是唯一的值，这会给学生找到最清晰的像，确定像的位置带来一定的困难，导致物距和像距读数不准甚至错误；二是烛焰的高度很难确定，而且烛焰的外围有一层光晕，学生只能靠目测来比较烛焰和像的大小，因此当物和像大小接近时，究竟是成放大的像还是缩小的像，或是等大的像，学生根本无法判断和验证；三是蜡烛的固定较麻烦，蜡烛油常常在光具座上和桌面上滴得到处都是，既不安全，又容易跌倒，更增加了实验操作的难度，影响了实验进度。 四、实验教学设计思路 1．重点难点分析 “探究凸透镜成像规律”是初中物理教学中典型的通过观察、实验发现问题，进行实验探究搜集数据再进行数据分析，最终发现科学规律的过程，是经典的物理规律探究课，几乎所有版本的教材都把它作为一个完整、典型的科学探究范例。同时，“探究凸透镜成像规律”对于初二学生来说，又是极富挑战意义的难点，原因是： （1）实验操作比较复杂。学生要在光具座上进行多次调节，判断并找到清晰的像，记录物距和像距的数据，蜡烛作为光源更增加了实验操作的难度。 （2））））） 物距u/cm 像距υ/cm 像的性质（正倒、大小、虚实） 11 36 14 倒立、缩小的实像 8 32 15 倒立、缩小的实像 12 29 15 倒立、缩小的实像 1 28 16 倒立、缩小的实像 7 27 16 倒立、缩小的实像 2 25 17 倒立、缩小的实像 13 24 17 倒立、缩小的实像 3 22 18 倒立、缩小的实像 9 19 21 倒立、放大的实像 14 19 21 倒立、放大的实像 4 18 23 倒立、放大的实像 10 17 24 倒立、放大的实像 15 17 24 倒立、放大的实像 5 16 27 倒立、放大的实像 6 13 43 倒立、放大的实像 16 13 43 倒立、放大的实像 2．对学生的积极意义 教师要充分认识到对于“凸透镜成像的规律”这样复杂的知识，学生要真正掌握并能熟练应用不是一朝一夕的事，知识的建构需要一个过程，教师不要求全责备，更不能急于求成。不要急着追求“一步到位”，更不要过早地用很难的中考题在新授教学之初就刻意去为难学生，打击学生学习的积极性。在教学中我们要倡导低起点、小台阶、稳步走，循序渐进，层层深入。要让学生在学习过程中，如抽丝剥茧般逐步认识规律，实现自主建构，体验探索的乐趣和成功的快乐，这不但能激发学生学习物理的兴趣，促进学生对知识、技能的有效掌握，而且对三维教学目标的达成，对促进学生全面素质的提升和培养可持续发展的能力，有着深远的意义。 （全文完） 6 2012年江苏省中学理科 优秀实验教学设计评比 图1 图2 图4 表一：学生展示并进行数据分析的excel表格 图3 当f＜u＜2f时，成倒立放大的实像 学生用磁吸展示、共享数据，分析成像规律性。缩小实像用黄色磁