人教版（2024）八年级上册物理第五章 透镜及其应用 第5节 跨学科实践：制作望远镜 教案.docxVIP

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人教版(2024)八年级上册物理第五章透镜及其应用第5节跨学科实践：制作望远镜教案

《跨学科实践：制作望远镜》教案

学科

初中物理

年级册别

八年级上册

共1课时

教材

人教版《义务教育教科书·物理八年级上册》

授课类型

跨学科

实践课

第1课时

教材分析

教材分析

本课是八年级上册第五章“透镜及其应用”中的跨学科实践活动，旨在引导学生运用凸透镜成像规律，设计并制作简易望远镜。教材以“科学家利用天文望远镜探索宇宙”为情境引入，通过图文结合的方式系统呈现望远镜的基本原理、结构设计、器材选择与调试方法。内容涵盖物镜成实像、目镜放大像、视角放大原理及放大倍率计算等核心知识，体现了物理与工程、技术的融合，符合新课标中“科学探究与实践”“技术与工程”的要求。该活动不仅巩固了透镜成像规律，还培养学生的动手能力、问题解决能力和创新意识。

学情分析

八年级学生已掌握凸透镜的成像特点、焦距测量方法及基本光学元件特性，具备一定的实验操作基础。他们对“望远镜”这一科技产品充满好奇，但对“为何远处物体被放大”存在认知冲突，易误认为成像放大即实际放大。学生在小组协作、材料设计、参数调节方面经验不足，易出现镜筒长度不匹配、焦距误判等问题。教学中需通过真实情境激发兴趣，借助可视化演示和分步任务降低认知负荷，引导学生从“现象观察”走向“原理理解”,并通过项目式学习突破“理论一实践”转化障碍。

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课时教学目标

物理观念

1.能准确描述望远镜由物镜和目镜组成，物镜成倒立缩小的实像于焦点附近，目镜作为放大镜进一步放大该像。

2.理解视角大小决定视觉清晰度，能解释望远镜通过增大视角使远处物体看起来放大的本质原因。

科学思维

1.能基于凸透镜成像规律，合理推断望远镜的成像路径，建立“物镜→实像→目镜→虚像”的逻辑链条。

2.能根据放大倍率公式(M=f物/f目)反向设计焦距组合，实现2~3倍放大需求。

科学探究

1.能通过实验测量凸透镜焦距，掌握“太阳光聚焦法”或“平行光法”等实用测量技巧。

2.能在调试过程中动态调整镜筒长度，使图像清晰，形成“观察一调节—再观察”的探究闭环。

科学态度与责任

1.能在小组合作中主动承担角色，尊重他人意见，共同完成制作任务。

2.能反思制作过程中的问题(如缝隙大、图像模糊),提出改进方案，体现工程思维与责任意识。

教学重点、难点

重点

1.理解望远镜的工作原理：物镜成实像，目镜放大该像，最终形成放大的虚像。

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2.掌握望远镜放大倍率的计算方法，并能据此选择合适焦距的物镜与目镜。

难点

1.理解“虽成缩小像却仍感觉放大”的矛盾现象，突破“成像大小=视觉大小”的认知误区。

2.实际调试中如何精准调节两透镜间距，使其等于f物+f日，并适应不同距离物体。

教学方法与准备

教学方法

议题式教学法、情境探究法、合作探究法、讲授法

教具准备

凸透镜(f≈20cm、f≈10cm)、瓦楞纸板、剪刀、胶带、尺子、小镜子、投影仪、PPT课件

教学环节

教师活动

学生活动

情境导入，

激发探索欲

【5分钟】

一、创设情境，引出课题

(一)、播放视频片段：哈勃望远镜观测星系

1.教师播放一段约1分钟的哈勃太空望远

镜拍摄遥远星系的视频，画面中闪烁着遥远星云的光芒，背景音乐低沉而神秘。

2.提问引导：“同学们，你们知道这些遥远的星体是如何被我们‘看到’的吗?”

3.引导学生思考：“科学家们用巨大的望

远镜接收来自宇宙深处的光信号，那我们能不能也用简单的工具，自己制作一个望远

1.观看视频，感受宇宙之美。

2.思考教师提出的问题，尝试解释

“为何望远镜能放大远处物体”。

3.提出个人猜想，参与讨论。

4.记录关键概念：视角、放大倍率公式。

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镜，去观察校园里那些平时看不清的远方?”

4.展示教材图5.5-1:自制望远镜示意

图，强调“你也可以拥有自己的望远镜”。

5.板书课题：“跨学科实践：制作望远镜”

二、问题驱动，引发认知冲突

(一)、提出核心问题：为什么望远镜能看到放大的远处物体?

1.教师提问：“我们学过凸透镜成像：物距大于2倍焦距时，成倒立缩小的实像。那么,望远镜的物镜成的是缩小的像，为什么我们看它反而觉得‘变大’了呢?”

2.鼓励学生自由发言，记录下典型错误观点，如“因为目镜放大了，所以整体变

大”“因为物镜把物体拉近了”等。

3.引出“视角”概念：展示图5.5-3,用

红笔勾画出眼睛与物体之间的夹角，说明“视角越大，看起来越清楚、越大”。

4.比较两个场景：①人眼直接看远处树，

视角小；②通过望远镜看同一棵树，视角显著增大。

5.总结：“望远镜没有让物体本身变大，

而是通过物镜成像+目