科学探究凸透镜成像

科学探究凸透镜成像（精选8篇）

科学探究凸透镜成像 篇1

先让学生拿着凸透镜近距离的观察书上的字，学生会看到字被放大了，提问：通过凸透镜看到的物体都是放大的吗？然后让学生拿着凸透镜慢慢的远离书上的字，或者观察远处的物体。通过以上观察得知：物体通过凸透镜发生了变化，远处的物体变小了，而且倒着。近处的`物体只是被放大了，正倒没有发生变化。引导学生思考：用同一个凸透镜观察不同的物体时，为什么有的大，有的小，有时倒，有时正呢？

使学生进入探索的物理情景当中。3. 提出猜想

猜猜看：这些现象与哪些因素有关？下面我们用实验去探究这一规律。4. 制定实验计划

介绍光具座，物体到透镜中心的距离简称物距(u)，像到透镜中心的距离简称像距(v) 提示：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。

让学生汇报设计的方案计划

学生可能有各种各样的计划，让他们自己小组内讨论决定使用哪一种方案。

5. 进行实验与收集证据   要求： (1) 不管用何种方案都要做好记录：像的大小、像的正倒、物距、像距、物距与像距的关系。请学生开始自由实验，教师巡回指导。

经过一段时间的实验，学生中大致会出现三种情况：A 、没有找到像；B、找到了放大或缩小的像；C、光屏上烛焰的轮廓不清晰，本不是像。对A种情况，老师稍加提示，使之转变成第二种情况。针对部分学生可能会对像产生的误解，教师要明确的指出：有的同学找到的不是像，同学们也许会感觉疑惑，急于想知道自己找到的是不是像，老师这时再通过演示实验强调如何找像，什么是像。                       指导实验：蜡烛放在距凸透镜两倍焦距(2f)处，你猜会观察到什么样的像。(试试看)

把凸透镜恰好放在距物体一倍焦距(f)处，又会出现什么情况？

(先猜，后试试)请学生把实验中得出的数据填入学案的表格内。

5、分析实验数据，总结得出实验结论――凸透镜成像规律，并板书。   [本节设计意图：1、传统教学在“研究凸透镜成像规律”时，教师一般先列举出各种成像的条件，然后再让学生通过实验去验证各种情况下的像，通过这样的验证性实验学习凸透镜成像规律，学生学得非常被动。我认为探究教学关键是让学生成为自己学习的主人，于是我在设计教学中，先让学生列举生活中放大镜、照相机、投影仪的实例，然后引导学生对具体的实例提出质疑――“放大镜”为什么还能成正倒、大小甚至虚实不同的像?接着由学生自行制定计划、进行探索性的实验、分析得出成像的规律，即物距、焦距、像距的关系。使学生在学习知识的同时，亲身体会这种科学探究的过程。本课时主要是培养学生制定计划、收集数据、初步分析等能力。

2. 针对学生在平时课堂探究活动中表现出的一定程度的无序性，采取印发学案(见附件)的措施：让学生了解自己在探究活动中应该要干什么事，明确自己的目的；教师也在学生探究过程中给学生一些方向性的提示，但这些提示应区别于我们传统实验课中的“实验步骤”；在尽量给学生更加宽松的思维空间和活动空间的同时，避免探究活动中盲目性。在宽松的思维空间里，学生肯定会提出许多独特的问题，会迸发出更多的思想火花。

（三）归纳小结，深化目标，布置作业 。1、小结本课的知识点。（1）凸透镜的定义。（2）凸透镜对光线的会聚作用。什么是焦点、光心、焦距和主光轴。（3）用课件演示成像规律。2、告诉学生：大家实验做得很好，得到了许多有用的数据。科学家也是这样经过实验探究、分析数据从而找出规律的。从而激发学生的探索热情。3、课后练习以及阅读信息窗的内容。了解凹透镜有哪些特点？七、板书设计 五、科学探究  ：凸透镜成像1、凸透镜――中间厚，边缘薄的透镜。      2、凸透镜成像规律：因为对光线有会聚作用，也叫会聚透镜。 u＞2f    成倒立、缩小、实像焦点（F）                            u =2f   成倒立、等大、实像光心（O）                            f＜u＜2f 成倒立、放大、实像焦距(f)                              u=f       不成像主光轴                               u＜f      成正立、放大、虚像  附件：           学      案

1. 活动：你透过凸透镜看远处的物体时，你会看到怎样的像，提出问题。

2. 猜想：这些结果与哪些因素有关?

3. 制定实验计划：

4. 实验过程

(1) 你认为你组同学有哪些与探究活动无关的活动?

(2) 你组同学是否得到了蜡烛的像?

(3) 你组同学光具座上物体排列的顺序是怎样的?

(4) 你组同学在活动中，为了得到清晰的像，移动了哪些器件?有哪些没移动?你认为他们如此移动可行吗?如果移动显得混乱，不益于研究问题，你认为该怎么固定、移动?

(5) 你组同学得到了哪些像?(放大、缩小、等大的)

(6) 你组同学测出了各种情况时的物距和像距?

5. 探究实验记录表物距u（cm）像的性质【凸透镜焦距（f=5cm或f=10cm）】倒立正立缩小放大实像虚像30      20      15      10      8      5      3

(试试看)蜡烛放在距凸透镜两倍焦距(2f)处，你猜，你会观察到。

先猜，后试)把凸透镜恰好放在距物体一倍焦距(f)处，又会怎样?

科学探究凸透镜成像 篇2

案例主题

《探究凸透镜成像规律》时学生提出实验中观察到的一个新问题:凸透镜可以同时成三个像。

案例背景

《探究凸透镜成像规律》是义务教育课程标准教科书《物理》中的一个重要的科学探究内容, 在人教版教科书《物理》八年级上册有这一内容, 在其它版本的教材中也可看到这一内容。这个探究既要在知识与技能的目标上达到知道凸透镜的成像规律, 还要在过程与方法的目标上达到既能在探究活动中初步获得提出问题的能力。又能通过探究活动, 体验科学探究的全过程和方法。在情感、态度与价值观的目标上达到既具有对科学的求知欲, 乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理, 勇于探究日常用品中的物理学原理;又能乐于参加观察、实验等科学实践。在教学这一节内容时, 教师们都会注重这一个完整的探究教学, 引导学生把握科学探究的几个要素, 得出结论。但是在教学中, 学生却出现了新动向:对教材上的结论不很认同, 并提出实验时发现的一个新问题:凸透镜可以同时成三个像。

产生问题的情景:在探究凸透镜成像规律的实验课上, 同学们都做得很认真, 分别得出了当蜡烛放在两倍焦距以外、焦距和两倍焦距之间以及焦点以内三种情况下的成像特点。在全班同学交流时, 有两个小组的同学提出了问题:当蜡烛放在焦点以外时, 可以同时观察到三个像, 即在光屏上有一个倒立的像, 在蜡烛的这一侧观察, 还可以看到一个倒立的像和一个正立的像。真是这样的吗?于是其他小组也开始做实验观察, 结论真的是这样的。不过另外几个小组马上又提出问题:当把蜡烛放在焦点以内时, 也可以看到三个像, 在蜡烛的另一侧可以通过凸透镜看到一个正立、放大的虚像, 这肯定是凸透镜成的像, 另外两个和前面一样。于是, 同学们都觉得凸透镜可以成三个像。

恰好这时下课了, 要想弄清是什么原因, 就必须进行科学探究, 于是老师布置学生课后讨论并猜想另外两个像的成像原理, 下一节课进行实验探究。

实景描述

实验器材

每个实验小组的器材有凸面镜、凹面镜、平面镜、凸透镜各一个, 蜡烛4根, 光具座一个。

探究过程

1. 学生猜想。

学生甲:猜想正立的像可能是由于光的反射形成的, 依据是平面镜的规律。但是却无法找到平面镜的位置。

学生乙:这三个像可能与凸透镜的结构有关, 和前面的凸面镜和凹面镜成像有相似之处, 但是却无法指出凸面镜和凹面镜的位置。

……

学生的这些猜想结果完全在我的预料之中, 因为学生很难把一个凸透镜分解成一个凸面镜和一个凹面镜, 而且对凸面镜和凹面镜成像的倒正也不是很清楚, 于是我先给学生介绍了桌上的实验器材, 然后提醒学生观察凸透镜的外表面是凸出的, 可以看作一个凸面镜, 内表面是凹进去的, 可以看作一个凹面镜

2. 设计实验方案。

学生先讨论如何设计实验方案, 然后全班交流。

小组甲:先把一只蜡烛分别放在平面镜、凹面镜、凸面镜和凸透镜前, 观察它们所成的像是正立还是倒立的、放大还是缩小的, 然后再把它和凸透镜所成的两个像作比较, 找出成像原理。

小组乙:我觉得应同时点燃四支蜡烛, 分别放在平面镜、凹面镜、凸面镜和凸透镜前, 观察它们所成的像, 再进行比较。经过讨论, 大家一直认为乙组的方案好。

3. 学生实验探究。

学生按照设计的实验方案进行实验, 并详细记录所观察到的像的特点, 教师巡回指导。

4. 分析论证。

学生在实验现象的基础上进行分析, 得到结论:

在蜡烛的这一侧通过凸透镜观察到的正立的像, 是由凸透镜在蜡烛这一侧向外凸出的面经过光的反射形成的, 也就是凸面镜成的像;而另一个倒立的像则是由凸透镜另一表面的内表面经过光的反射形成的, 也就是凹面镜成的像;而光屏上倒立的像则是凸透镜成像的结果。

5. 交流评估。

学生拿自己的实验结论与大家分享, 形成共识, 同学们满意地笑了。

教后反思

教师在平时的教学中, 要注意培养学生观察现象和发现问题的能力, 无论是演示实验、探究实验还是在平时的生活中, 都要有意培养学生各方面的能力。同时, 当学生观察到某一现象和提出某一问题时, 教师要及时地给予鼓励, 并作出合理的解释;如果仅靠解释不能让学生信服, 就要引导学生设计实验方案, 亲身经历科学探究的过程, 得到满意的答案。这样, 既可引导学生亲历科学探究, 形成相关的知识和技能, 又能培养学生的科学探究精神。

摘要：开展科学探究, 让学生亲历科学探究的过程, 学习科学探究的方法, 形成尊重事实、探究真理的科学态度。针对《探究凸透镜成像规律》中同学们观察到的三个像的现象, 延伸科学探究, 既可引导学生亲历科学探究过程, 科学探究的方法, 形成相关知识和技能, 又能培养学生的科学探究精神。

科学探究凸透镜成像 篇3

关键词：课堂教学；侧重点；难点；切入点；亮点

中图分类号：G633.7 文献标识码：A文章编号：1003-6148(2008)2(S)-0026-3

1 宏观的物理课堂教学设计

著名的美国心理学家罗伯特曾提出“为学习而设计教学”的口号。一个教师倘若真能为学生的学习而设计教案，则意味着他不能仅仅只考虑让自己教得方便，同时他还把学生的学习和学习者本身作为焦点去全程关注，通过促学、导学让学生获得更多。

然而，现实的教学在处理设计和操作的关系上，似乎与此相反。教师的备课，更多的是考虑自己怎样好教，几乎很少把自己当成学生来思考。同样，他们在上课时，也主要是沿着自己的教学思路去引导学生，从自己的愿望出发，将学生巧妙地引入自己设计的教学情景中。这样的结果必然会忽略学生个体的活动探索、主动体验和领悟的过程。

想要探究凸透镜成像这一节的教学内容，首先必须明白本节内容是本章的核心，是在学生学习完光的色散之后，学生也仅对光的折射有比较丰富的感性认识而已。他们对什么是凸透镜，以及凸透镜对光线的汇聚作用和成像一无所知。本节课的目的就是让学生通过科学探究活动，找出凸透镜成像的规律，使学生在全过程中自主探究，激发学生探究成像规律的兴趣，使学生能够体验科学探究的过程与方法。教材以探究凸透镜成像情况与物距关系为主线，安排学生“提出问题、猜想、设计实验、进行实验、分析与论证”等环节，让学生经历产生兴趣、发现问题、激化矛盾、进一步解决问题的过程，很好地体现了新课程让学生在体验知识的形成、发展过程中主动获取知识的精神。

2 微观的物理教学过程

2.1 课堂教学中的侧重点

作为一节课，教师和学生不可能面面俱到，什么都去讲、什么都去探究，尤其是在一节课堂容量比较大的教学过程中，教师就更应该关注侧重点。对于《科学探究——凸透镜成像规律》的教学，涉及到的知识点很多，教师应该抓住通过实验探究凸透镜对光线的汇聚和成像的规律这两个探究过程为本节课的教学侧重点和教学主线。其余的小知识点就可以在对此问题的探究过程中让学生逐一领会，这样会让学生在头脑中既有一个知识结构模式，又会使得课堂教学中有主线可循。我们不能为了要完成教学任务，求得所谓的圆满，将所有的知识点掰开、揉碎，并以问题的形式采用边讲边问，把可供探索的问题分解成为较低认知水平的“填空式问题”来进行，这样是不能激发学生深层次思维的。一问一答，表面上看很热闹，但实际上学生的思维仍在同一水平上重复，没有给学生去思考和提出自己见解的机会。这样是用提问的方式“灌”，把知识点一个一个简单的堆积，师生没有真正的从思维上互动起来，也无法真正体现学生的探究过程。

2．2 课堂教学中的难点突破——实验探究

一节课中的难点往往也是一节课的核心内容，传统的教学中，教师首先突破了难点，带着学生直接跳了过去。在探究凸透镜对光线的汇聚时，教师苦于节约时间，简化操作，直接教给学生结果，或者是通过动画来进行演示，这样教学不仅不能体现物理的学科特点，更不用说去引导学生去感悟过程与方法了。对于凸透镜对光线的汇聚，可以选一块比较平整的泡沫板，将三只激光笔平行的固定在上面，再在上面用小刀削一个小槽可以刚好放下一个凸透镜，这样就可以完成实验了。只是老师准备的时间会长一点，但给学生的感性认识要丰富得多，同时也能很轻松的让学生认识焦点、焦距等概念。

教师心里明白教学需要进行“自主、合作、探究”，但是受到传统观念的束缚，在教学过程中他们往往把“自主、合作、探究”形式化和绝对化了。有的教师把“自主、合作、探究”写在黑板上，作为一种固定的模式或程序刻板的操作，始终不敢解放学生的脑、手、眼、嘴，以及时间。有的实验探究课是在教师的引导下，学生一步一步地完成的，基本上学生没有思维活动的空间，教师只培养了学生机械的动手能力，学生的思维能力、实验设计能力没有得到培养，看似热闹，实际上只是形式而没有实效。究竟需要不需要合作?值不值得探究?教师缺少深刻的思考。

“凸透镜成像的规律”的探究课题是在一定情境中提出的，教材中的情景只是其中的一个方案，老师可以在教室里让学生通过凸透镜观察明亮的窗户在纸上所成的像，学生即席就可以做此实验，还可以自制简易照相机，这是学生事先不容易想到的，这样会激起学生很大兴趣。适时引导学生讨论，提出问题，这样就很自然的将教材内容生活化，将生活内容问题化了。有了学生感兴趣的问题，便可以激起他们猜想和假设的火花来了。

设计实验，制定探究计划是探究过程中的难点，学生初次接触可能无从下手。教师可以启发学生，回忆刚做过的实验，明确探究的目的以及需要观察的现象，学生便能很自然的想到需要“凸透镜”，需要找一个代替窗户的“蜡烛”，代替白纸的“光屏”，把生活中的现象抽象成实验装置，并做好探究计划。在探究成像规律的过程中，可以以旁批里的提示为路标进行。在收集数据的过程中，指导学生首先找到倒立缩小的、倒立等大的、倒立放大的，以及正立放大的像，分别记录对应的物距和像距。对虚像和实像的认识，可能有一定难度，老师可以结合平面镜所成的虚像和小孔所成的实像来理解。完成实验数据的采集活动后，让学生进行小组分析，初步找出凸透镜成像的特点和规律。然后，教师通过巡视找出具有代表性的小组进行交流，在教师的引导下得出最后的结论。

在探究活动的最后，为了加深学生对凸透镜成像规律的整体认识可以指导学生将蜡烛从很远的地方逐渐向凸透镜靠近，观察在这个过程中像的变化。这个过程，不是对前面实验的简单重复，而是突出从局部到整体、从静态到动态的认识过程，给学生一个动态的、全景式的图景。在此，老师要引导学生注意移动过程中“像”变化的两个分界点：蜡烛放在2倍焦距处和1倍焦距处所成像的情况。

由于时间关系教师可以提问：“将蜡烛放在2倍焦距处，像为什么是等大的? 通过这节课的学习我们可以找出几种测量凸透镜焦距的方法?”以作为课外的思考培养学生通过推理来分析，突出理性思维的能力。

这样的教学可以逐步摆脱学生对教师的过度依赖，从长远看，一个人不可能终身依靠教师，教师“教”的目的是为了“不教”，终身学习是时代的发展对我们每一个人提出的要求。让教师成为学生学习的一个真正的促进者才是时代最终的要求。

2．3 课堂教学中的切入点——学生提问

美国教育史学家布鲁巴克指出：“最精湛的教学艺术，遵循的最高准则是让学生自己提出问题。”因此鼓励学生质疑、培养学生提问，是培养学生学会学习的重要途径。教学中不是让教师首先设计好问题，而是要让学生在“做”中学，在学习中发现问题和提出问题。因为在做的过程中，学生要综合运用原有的知识经验，进行合理的推理、分析和解释当前的问题，形成自己的结论和解决方案。在这一过程中，随着新问题的产生和解决，学习者便可以建构起与此相应的知识经验，对知识的形成过程有更明确的认识。在此基础上，教师以此为切入点进行提炼和概括，可以使得学生所建构的知识更系统。

有的教师在处理“凸透镜成像”实验时，担心学生无法一步完成实验装置的正确摆放，于是便将凸透镜、光屏和蜡烛的摆放顺序以及注意事项都讲清楚了，然后让学生比着去做，这样看起来教学过程中没有“问题”存在，其实这就是教学中的最大“问题”。在这节教学中，教师应该放手让学生在摆放中出现问题，在观察时发现问题，在不断的试探中解决问题，在交流中得出问题结论的实质。这样才能真正体验到科学探究的魅力和知识建构的过程。

2．4 课堂教学中的亮点——教学引入

亮点是相对的，你比别人做得好的地方，就是亮点，作为一节公开课或者是赛课，打造亮点也非常有必要，尤其是课堂引入不但会给评委以深刻的印象，它还会激发学生学习的热情，集中学生的注意力。如果我们一味地去追求亮点，不去考虑实际，可能就适得其反。比如，“探究凸透镜成像规律”的教学引入，教师为了创设一个情景，用了两个凸透镜在前面晃了两下，连评委还没有来得及看懂是怎么一回事就完了，更何况是学生。当然教师的本意是好的，想装一位带着老花镜的老人引起学生的注意，激发兴趣。但这节课并不能解决老花镜的问题呀，其实学生对老花镜并不感兴趣，精彩表演又没有达到效果，这样就是为创设情境而创设情境，并不是亮点。还有的老师，为了说明凸透镜对光线的汇聚作用，就在教室里吊了一颗电灯，让学生通过凸透镜观察电灯在纸上成的像，问学生“汇聚没有”，学生答：“汇聚了”。在讲汇聚之前，学生是不知道什么叫汇聚的，这显然是教师首先做了学生不该做的准备，不是真实课堂的反应。

有的老师在课堂引入时，使用了玻璃片让学生观察书上字的变化，然后又在玻璃片上滴一滴水再观察。这样既富有激趣的功能，又自然的过渡到新课的教学中来了。 

综上所述，在物理探究式教学过程中,要力争实现问题放手让学生去发现，提出的问题放手让学生思考解答，重点、难点和疑点放手让学生主动探索，结论放手让学生概括，规律放手让学生寻找，知识结构体系放手让学生构建。

参考文献：

［1］教育学概论＼朱德全易连云主编．——重庆：西南大学出版社，2003．8

［2］新课程实用课堂教学艺术＼陈旭远张捷主编．——长春：东北师范大学出版社，2004．7

《探究凸透镜成像的规律》教案 篇4

一、教学目标：

知识与技能

理解凸透镜成像的规律。

2过程与方法

（1）能在探究活动中，初步获得猜想与假设的能力。

（2）通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法。

（3）学习从物理现象中归纳科学规律的方法。

3情感态度与价值观

（1）培养学生具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。

（2）乐于参与观察、实验、制作等科学实践活动。

二、教学重点：

凸透镜成像规律的探究过程。

三、教学难点：

如何引导学生设计实验，分析数据，归纳总结，得出规律。

四、教学准备：

多媒体、光具座、凸透镜、蜡烛、光屏、火柴。

五、教学过程：

（一）引入新

师：我们已经学习了《生活中的透镜》这一节，请同学们回忆一下，凸透镜在生活中有哪些应用？

生：有照相机、投影仪、放大镜等。

师：我手里有个照相机，会使用照相机的同学请举手！请你给一位同学先拍一张全身像、再拍一张较大的半身像。其他同学观察照相机和被照同学的距离有没有变化。

（学生拍照后，教师利用电脑将两张照片展现在大屏幕上。）

师：这两张照片的大小不同，可能是因为刚才拍照时什么发生了改变引起的？

生：被照的同学和照相机之间的距离发生了变化。

师：我们再做两个实验：请同学们拿起自己手中较大的凸透镜，先靠近本看书上的字，再伸直手臂看大屏幕，观察两次成像情况。

（学生实验后，请一位同学说出这两次观察到的现象有什么不同。）

师：刚才实验时凸透镜两次成像不同，可能是由于什么条不同造成的？

生：物体到凸透镜的距离不同。

（二）进行新

师：物体到凸透镜的距离叫“物距”，像到凸透镜的距离叫“像距”。

板书：【提出问题】凸透镜所成像的大小、虚实、正倒可能跟什么因素有关？

生：可能跟物距有关。

生：可能跟凸透镜的焦距有关。

板书：【猜想】

①可能跟物距有关；

②可能跟凸透镜的焦距有关。

师：同学们的猜想都非常好，我们今天用实验只研究一下凸透镜所成的像跟物距的关系。

板书：【设计实验】

师：我们现在要用实验研究凸透镜成像的大小、虚实、正倒跟物距的关系，需要哪些器材？

生：需要凸透镜、蜡烛、光屏、刻度尺；

师：实验时你要刻度尺测量什么？

生：测量物距、像距。

师：还要观察什么？

生：观察像的大小、虚实、正倒。

师：要研究凸透镜成像的大小、虚实、正倒跟物距的关系，需要控制什么因素不变？改变什么？

生：控制凸透镜的焦距不变，改变物距的大小。

师：下面请各小组同学之间相互讨论一下，你们小组准备设计一个怎样的实验方案来探究？

（学生讨论，请一位代表回答。）

师：同学们设计的方案非常好！注意，实验时要想在光屏中央得实像，应将烛焰、凸透镜、光屏的中心放在同一条直线上；要先确定物距，再来回移动光屏进行观察，至光屏上获得清晰的像为止。

师：请各小组成员共同设计一个实验记录表格。

（学生讨论、设计实验表格，并投影展示，教师指导学生修改、补充。)

凸透镜焦距f=10㎝（A组）

序号

物距与

焦距的关系

物距

u/

像的性质

像距

v/

虚实

大小

正倒

①

u＞2f

②

u＞2f

③

2f＞u＞f

④

2f＞u＞f

⑤

u＜f

⑥

u＜f

凸透镜焦距f=㎝（B组）

序号

物距与

焦距的关系

物距

u/

像的性质

像距

v/

虚实

大小

正倒

①

u＞2f

②

u＞2f

③

2f＞u＞f

④

2f＞u＞f

⑤

u＜f

⑥

u＜f

师：这个实验探究的目的是：凸透镜所成的像跟物距大小的关系。各小组的组长负责分工：选两位同学进行实验操作；选一位同学填写实验表格（先将“物距”这一列按从大到小的顺序设计好具体数值，再根据观察到的现象进行记录）；同时所有同学观察实验现象，并分析成像规律。

（学生根据实验表格依次完成6次实验，教师巡回指导。）

（学生展示实验结果，并根据实验结果，分析、讨论凸透镜所成的像跟物距的关系。）

板书：【分析和结论】：凸透镜成像的规律：

①、像的大小：

当u＞2f时，成倒立、缩小的实像；

当2f＞u＞f时，成倒立、放大的实像。

②、像的虚实：

当u＞f时，成实像；

当u＜f时，成虚像。

③、凸透镜所成的实像都是倒立的，虚像都是正立的。

④、凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大。

师：你的猜想正确吗？

生：正确。

（教师展示凸透镜成像现象。）

（三）巩固练习：

①下列三幅动画在生活中分别有什么应用？（展示）

②摄影师用焦距不变的照相机给一位同学照了一张全身像，再想给他照一张半身像，照相机和这位同学间的距离应怎样变化？

（四）归纳小结：

请同学们谈谈这节你有哪些收获？

（五）布置作业：

《探究凸透镜成像规律》教学反思 篇5

1、引入新课的实验是后面学生猜想以及学生实验的依据;同时也在有目的引导与学生自主探究之间找到了一个平衡位置;

2、通过问题串的讨论，使学生明确在实验中需测量什么、观察什么，并使学生成功的获得实验数据;

3、分工与合作节约了大量时间，提高了课堂效率;

4、通过黑板画图，将学生收集到的证据在凸透镜主光轴的图上描点，使学生通过统计规律找出凸透镜成像的规律。

在本节课的教学中，我感到尚有以下几点不足，需在今后的教学中改进：

1、语言不够精炼，尤其在普通班，生源偏差，问题问的复杂，造成部分学生学习有困难;

2、学生实验时间偏短，造成部分数据有偏差，表现在清晰的像位置没找准;

科学探究凸透镜成像 篇6

开发区一中

郭升平

一．复习提问：

师：同学们上两节课我们已经学习了有关凸透镜的一些初步知识，生活中的透镜:照相机、投影仪、放大镜，这节课我们首先把有关凸透镜的一些名词复习一下。（展示光路图）现在哪个同学能够看图回答？

生：焦点、焦距、光心、主光轴。

光心，它是透镜的中心，Ｏ点。

焦点F，平行光经凸透镜会聚的点。

焦距 :焦点到凸透镜中心的距离，f。

师：回答得很好，还有同学补充吗？

生：凸透镜是中间厚、边缘薄的透镜。凸透镜有两个焦点。主光轴：过焦点和光心的直线。

师：这节课我们将要使用凸透镜，凸透镜有两个焦点。在我们实验室使用的凸透镜的两个焦点，到凸透镜的光心的距离相等，那么这些凸透镜的两边焦距会相等吗？

生：因为凸透镜两边焦点到光心的距离相等，所以凸透镜两边的焦距就相等。

师：每一个凸透镜都有特定的焦距。它们不会随着凸透镜的移动而改变。上节课已经给大家介绍了测凸透镜焦距的方法。我们桌上的凸透镜，小口径的 f=5cm,大口径的f=10cm。请同学记录下来。师：凸透镜在空中来回移动，焦点会不会也随着凸透镜的移动而移动？

生：会移动。

师：那么凸透镜的焦距会不会随着凸透镜移动而改变？

生：不会改变

师：所以说我们实验室使用的凸透镜都有固定的焦距。

二．提出问题：

师：从前面我们的学习中知道：

1．照相机照相时，物体离照相镜头比较远，成的是缩小，倒立的实像。

2．投影仪投影胶片时，物体离投影仪比较近，成的是放大，倒立的实像。

3．放大镜看物体时，物体离放大镜很近，成的是放大、正立的虚像

师：凸透镜，我们在日常生活中有时又叫它什么？

生：放大镜

师：那么通过它看到的物体都是放大的？

部分学生：不是

部分学生：是

师：是不是呢，有同学讲是，有同学讲不是。哪些同学试过用放大镜来看远处的物体？用凸透镜看远处的物体是放大的？（猜猜看，试试看。）把你看到的情况记录下来。师：透过它来看远处的同学是不是放大的？

生：不是。

师：你看远处的物体是什么样的像？

生：倒像、缩小的

师：你在移动凸透镜过程中，你看到的像发生怎样的变化？

生：一开始我看到正立的、放大的箭头，后来我把凸透镜向上移，看到箭头变小了，而且是倒像。

师：像有的情况是正立的，有的情况是倒立的，有的情况是放大的，有的情况是缩小的。很多同学想提出问题来了，那么大家把你想提的问题记在笔记本上上。

生１：在放大镜中看到的像究竟是怎样的？

生２：同一凸透镜为什么会成大小、虚实、正倒不同的像？

三．猜想：

师：问题提出来了 ,我们接下来应该怎么办？

生：猜猜看，猜想。

师：同一凸透镜为什么会成大小、虚实、正倒不同的像？猜猜看：这些结果与什么因素有关？

生：物体到凸透镜中心的距离。

师：凸透镜到箭头的距离在变，结果看到的像就不一样。

师：同学把焦距不同的两个凸透镜并排放着，分别通过两个凸透镜来看箭头，你会看到什么样的现象？

生：一开始我移动凸透镜看到两个箭头一起放大，再移动，小口径的凸透镜里的像是放大、倒立的，而大口径的凸透镜里的像仍然是放大、正立的。

师：你认为这是什么原因使你看到这样的现象？

生：这可能与凸透镜的焦距有关

师：凸透镜成大小、虚实、正倒不同的像？原因可能是与凸透镜的焦距有关，还可能与凸透镜到物体的距离有关。有了这些猜想之后你应该怎么办？

四．制定计划：

生：制定计划，怎样实验研究。

师：在制定计划之前先给大家介绍一下实验室常用来研究凸透镜成像的仪器

----光具座。介绍光具座，物体到透镜中心的距离简称物距（u），像到透镜中心的距离简称像距（v）在使用光具座时，像的位置和光屏的位置具有不同含义。光屏上得到特别清晰的像，这时光屏的位置就是像的位置。

师：希望同学在制定计划时不要受光具座的限制，可以不用它，自己选择实验器材，制定实验计划。

师：集体的力量是巨大的，请同学们在小组内积极的讨论，研究方案。

师：请同学们汇报自己设计的方案计划。

生１：先选用器材，光具座、凸透镜、蜡烛、光屏；再让物体经凸透镜成放大、缩小、等大的像，量出物距和像距；用不同焦距的凸透镜重复实验，分析焦距与成像的关系。

生２：把凸透镜固定，把物体放在不同的位置，量出物距，试试看得到的像是怎样的情况（大小、位置、正倒）也要记录像距；用不同焦距的凸透镜做。

生３：固定物体和光屏，移动凸透镜看能不能得到像，测 u、v，改变物体和光屏之间的距离，再重复实验。

五．进行实验与收集证据：

师：这些方案都是同学们设计出来的，用哪种方案？大家都可以试试，自己小组内讨论决定，或者用你们自己的方案。不管你们组使用哪种方案都要做好记录，像的大小（与原来物体比）、像的正倒、物距（u）、像距（v）、物距与像距的大小关系。想办法得到放大、缩小、等大的三种情况的像。接下来大家按计划自由实验。把实验过程数据记录下来。

教师从多媒体中打出实验记录表格，物距的数据，提示基础较差的组，并指导学生做实验。

师：你认为你组同学有哪些与探究活动无关的活动？大家互相监督。

师：你组同学所成的像是否得到了蜡烛的像？有的组得不到像，或在光屏的边缘，怎么办？

生：把凸透镜中心，光屏中心，蜡烛调在同一高度。

师：是烛焰中心。

师：你组同学光具座上物体排列的顺序，记录下来 师：你组同学在活动中，为了得到清晰的像，移动了哪些器件？有哪些没移动？你认为他们如此移动可行吗？如果移动显得混乱，不益于研究问题，你认为该怎么固定、移动？

师：有小组反映没得到正立的像，哪组同学能帮助他们一下。

生：用 f=10cm的凸透镜，物距u=4.0cm时成虚像，光屏上有模糊的像，是虚像。

师：模糊的像就是虚像？

生：虚像、实像都能看到，但实像可以用光屏接收，虚像不能成像在光屏上。上面的同学在光屏上的模糊的像不是虚像。

师：那怎么得正立的像？

生：我们平常叫凸透镜为放大镜，凸透镜距离物体不太远，透过凸透镜看到的蜡焰的就是放大、正立的虚像。

师：指导实验，蜡烛放在距凸透镜为两倍焦距（2f）时，你猜会观察到什么？（试试看）

把凸透镜恰好放在距物体一倍焦距（f）时，又会有什么现象发生？（先猜，后试试）

师：请学生汇报实验数据。

科学探究凸透镜成像 篇7

探究式教学方法在中学物理实验中被广泛地引用, 取得了可喜的成绩, 同时, 也反映出一些问题, 如课堂问题的引入不够恰当, 探究过程中对学生的个别差异不够重视, 实验小组划分不当, 探究后的反思不深刻, 以及评价方式单一等等。笔者以《透镜成像实验》为例, 对其问题进行具体分析, 提出自己的一点建议供大家参考。

教学案例的概述

《凸透镜成像》是初中一年级第一册的教学内容, 要求学生按照指定的物距, 通过实验去观察各种情况下的像, 总结成像规律。教学目标如下:

1.知识和技能

●理解凸透镜的成像规律

●运用凸透镜的成像规律分析判断解决一些实际问题

2.过程和方法

●在探究活动中, 初步获得提出问题的能力

●通过探究活动, 体验科学探究的全过程和方法

●学习从物理现象中归纳科学规律的方法

3.情感、态度、价值观

●具有对科学的求知欲, 乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理, 勇于探究日常用品中的物理学原理

●乐于参与观察、试验、制作等科学实践

在本节课中, 教师首先通过具体案例将新课引入, 使学生对透镜成像的规律感到好奇, 带着问题用F lash课件做实验演示, 然后分组进行实物实验。通过对实验得到的数据分析, 由学生总结出最后规律, 并通过具体问题拓展学生思维。

教学案例片段分析

片段一:新课的引入

师:同学们有谁用过照相机?

(用过照相机的学生举手示意。)

师:你们有谁知道照相机的工作原理呢?

生:透镜成像。

师:对, 照相机就是利用凸透镜成像的原理工作的, 这节课我们就通过实验来详细了解凸透镜的成像规律。

……

点评:

此处新课的引入其主要目的是确定这节课的研究对象——凸透镜, 而不是探究内容——凸透镜的成像规律, 所以, 应紧密联系学生的生活实际导入课题, 充分体现“从生活走向物理”的新课程理念。照相机这一生活实物是贴近学生的生活经验的, 但与凸透镜的联系不够直观, 没有几个人在使用照相机的时候会将其拆开观察。有部分同学对其工作原理有所了解, 估计亦是来自书本或他人叙述, 所以, 此处应选择放大镜、老花镜等学生曾经直接观察或接触的实物做引。

片段二:实验引入

师:大家知道, 我们照相时不论多大的东西都能拍下来, 而最后照片是一样大的, 一般都是五寸的, 这是为什么?也就是说透镜成像原理究竟是怎么一回事呢?通过这节课的实验我们将会解开这个问题的答案。 (同时展示人物、景物等不同照片)

生:思考。

……

点评:

在探究式学习的过程中, 探究问题的设计或形成是整个学习过程的核心和线索。问题的设计应体现面向学生、面向生活和面向社会三个面向的新课程理念。其中, 面向学生是关键, 主要是指问题的设计应在学生的经验范围内, 引导学生的思路, 使其自主形成要探究的问题。只有如此, 才能使学生产生探究的兴趣和欲望, 并使这种动机在整个过程中得以保持, 满足学生的求知欲。

此处, 教师应提供一个有助于学生自主形成探究问题的概念框架。在这个框架中, 首先应提供更多的透镜成像的现象 (比如眼睛的原理、放大镜引燃火柴的现象、显微镜和望远镜的原理) , 然后, 对这些现象所呈现的不同的透镜成像机理加以暗示和引导, 使学生产生凸透镜成像规律是多样化的, 不同规律有不同作用的印象。最后, 结合此次实验课的目的促使学生产生通过实验中的动手操作了解真相的欲望。到此时, 要探究的问题也就形成了。

同时, 此处所提供的各种凸透镜成像现象的描述可以作为一种探究过程的资源让学生加以利用, 在实验中作为指导操作的线索或思路。通过与实验结果进行直观与抽象的互动, 使学生对凸透镜成像的规律的认识更加深刻。

片段三:通过课件模拟动画

生:凸透镜所成的像为什么有时放大有时缩小, 有时正立有时倒立。

生:凸透镜成像的不同情况是什么造成的?

师:根据你们的推断, 你认为这可能跟什么因素有关呢?

生:可能跟所观察的物体到凸透镜的距离有关。

生:是不是物体到透镜的距离远的时候, 所成的像就是倒立的、缩小的, 物体到透镜的距离近时, 所成的像就是正立的、放大的?

师:大家的猜想很好, 下面请大家观看大屏幕上的实验演示, 看结果与猜想是否相同。

(教师播放模拟动画, 当教师用鼠标拖动蜡烛从远处向透镜移动, 此时, 蜡烛的像也随之运动, 由缩小的倒立的像, 变为放大的倒立的像, 最后消失。学生观看。)

师:怎么样?观察到的现象和大家想象的相同吗?

生:相同。

生:差不多。

……

点评:

在实验演示的引入过程中, 教师提出的问题吸引了学生的注意, 引起了学生的兴趣。通过课件演示可以使学生观察得更为清楚, 思路清晰, 同时, 节省了下面实物实验花费的时间。但探究式学习, 强调的是学生通过自己的努力对已有的问题获得答案, 培养探究式思维, 教师直接给出结果, 在一定程度上影响了学生的自主探究。由于动画模拟可以对实验结果不理想或因为多种原因造成的没有结果的情况作一些弥补, 如果把它放到这节课的最后进行对本节课的总结, 效果是否会好一些呢?

片段四:分组进行实验

师:刚才同学们看了模拟动画, 知道了凸透镜所成的像随着物距的不同而不同, 我们怎么知道其具体规律是什么呢?

生: (看实验器材) 可以做实验。

师:好。今天我们的实验需要全班同学分工合作。

(教师首先出示光具座并介绍, 然后分组分配任务:根据学生座位全班分成四个大组, 每个大组分3个小组, 每个小组中组长, 记录员各一名。每个大组一个独立的任务, 分别为在光屏上得到清晰的放大的像、缩小的像、倒立的像、正立的像。每个组命名为放大组、缩小组、倒立组、正立组。)

师:完成你的任务后, 把你组的数据记录在小黑板上。 (出示数据表)

(学生开始动手实验。点蜡烛、移透镜、移蜡烛、移光屏, 观察、教师巡视、发现问题:有的组的像在光屏的边缘, 或像是模糊的;有的学生测量不够准确, 教师指导其重新测量。严格要求学生把凸透镜中心、光屏中心、蜡烛调在同一高度, 指导学生准确读数。)

生:我们组最快, 你看结果对吗?

师:加以检查并指引。

……

点评:

通过小组合作, 既保证了教学任务的完成, 大大提高了教学效率, 又让学生真正体会到合作的意义。但本节课中教师分组过于随便, 要求各小组总体水平基本一致, 每个小组都应是全班的缩影或截面, 全班各合作学习小组之间应具有同质性。组内异质、组间同质为互助合作奠定了基础, 而组间同质又为保证全班各小组间展开公平竞争创造了条件。

在实验过程中要求学生态度认真, 一丝不苟是十分应该的。但这堂课的授课教师过于注重学生的具体操作手段, 而在探究式教学中探究重点并不在操作方法和技能上, 而是为了让学生通过自主探究得出实验结论。不仅强调学生要动手, 更强调学生要动脑。同时, 教师不要过分在意是否得出正确的结果, 重点在于体验探究的过程。在实验结果评价时, 以形成性评价为主, 注意过程性评价和结果性评价相结合。

整个探究过程应该始终把学生放在主体地位, 教学应以学生的需求为目标, 应面向全局并关注个别差异, 教师需要树立起很好的服务意识。课堂开启了通往未知方向的旅程, 随时都可能发现意外的通道和美丽的风景, 而不是一切都没有激情地遵循固定线路进行。由于部分成绩较好学生的“先知”, 打破了教师预设的教学方案, 如果此时教师仍按教材设定的顺序进行教学, 就会给得出结论的学生“画蛇添足”的感觉。在此, 教师应该根据课堂实际情况灵活地调整教学方案和实验进程, 使课堂教学顺利自然。

片段五:教学拓展

师:通过实验, 我们知道了凸透镜成像的规律。那么, 请同学们思考以下问题:

1.商家制作的泡有人参或海马的酒瓶为什么设计成较圆的凸形?

2.照相时, 使用的长焦镜头有什么作用?

3.取两只老花镜片 (凸透镜) , 一只手握住一个通过镜片看前面的物体, 你会有什么新的发现?

(学生热情高涨, 积极发表自己的观点, 通过相互争论, 最后达成共识。所学知识得到了真正理解, 完成了意义建构。)

师: (结束语) 透镜除了我们这节课学到的作用外, 还有其他作用吗?请大家去思考、探究。

……

点评:

学习知识的目的全在于应用。以上三个例子调动了学生的积极性, 把本节课的教学推向了高潮。科学探究应突破时间和空间的限制, 鼓励学生利用身边的器材进行探究是科学创新的基础, 也是新课程标准对学生的要求, 教师的结束语起到了这样的作用, 使本节课的教学时空得到拓展, 学生的思维得到延伸。但感觉教师扩展的三个例子, 范围仍限制在日常生活的应用中, 创新度不够, 教育有余而新奇不足。如果改成:“山发生山火, 烧毁树林250亩, 在山火发源地发现一个较大的玻璃瓶底, 警方经过多方面调查, 最后确定这次火灾的“元凶”就是这个玻璃瓶底。你认为这可能吗?为什么?”这类问题也许更能引起学生的进一步探究的兴趣。新课程理念的突出体现是“从生活走向物理, 从物理走向社会”。应该让学生在自身经历中感悟科学研究的一般方法, 提高学生的探究素质。值得一提的是:探究后的对实验过程的反思是本节课所缺少的。

总评

本案例在探究问题的设计生成、探究行动的开展、结果的构建上, 都围绕学生知识的自主建构这一核心来展开, 体现了探究式学习的本质。值得一提的是, 对“问题”的设计和导入是最重要的, 是联系操作实践和学生认知的桥梁, 传统接受式教学实验课中所强调的操作方法和操作技能显得不那么重要。

同时, 对于实验课程的设计, 应注重同一实验 (尤其是开放性的实验) 的实验结果的差异性和多样性问题, 对其产生的根源进行合理的解释, 教师应认识到探究式学习允许不同的结果甚至错误的结果出现。不成功的探究更可以成为学习的素材, 分析不成功的原因也不失为一种很好的教学方式, 特别是在对照成功和失败的过程中, 探究活动同样也能起到应有的教育作用, 既可以进行知识和技能的培养, 也能进行面对失败的情感教育。

科学探究凸透镜成像 篇8

关键词：中学科学课程；《探究凸透镜成像规律》；三个像的原因

一、案例介绍

1.案例主题。在《探究凸透镜成像规律》时，同学们提出实验过程中观察到的“凸透镜可以同时成三个像”这一新问题 。

2.案例背景。在《探究凸透镜成像规律》是义务教育课程标准教科书《物理》中的一个重要的科学探究内容，在人教版教科书《物理》八年级上册有这一内容，在其它版本的教材中也可看到这一内容。这个探究既要在知识与技能的目标上达到知道凸透镜的成像规律，还要在过程与方法的目标上达到既能在探究活动中初步获得提出问题的能力。又能通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法。在情感、態度与价值观的目标上达到既具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，勇于探究日常用品中的物理学原理；又能乐意参加观察、实验等科学实践。在教学这一节内容时，教师们都会注重这一个完整的探究教学，引导学生把握科学探究的几个要素得出结论。但是在教学中，学生却出现了新动向：对教材上的结论不很认同，并提出实验时发现的一个新问题：凸透镜可以同时成三个像产生问题的情景：在探究凸透镜成像规律的实验课上，同学们都做得很认真，分别得出了当蜡烛放在两倍焦距以外、焦距和两倍焦距之间以及焦点以内三种情况下的成像特点。在全班同学交流时，有两个小组的同学提出了，这一课程的学习过程中，学生分别得出了当蜡烛放在焦距 、两倍焦距以外和焦点以内以及两倍焦距之间这三种情况下的成像特点全班学生在相互交流的过程中，有两个小组提出了以下问题 ：当蜡烛放在焦点以外的位置时，在光屏上可以同时观察到三个像。该问题提出之后 ，其他小组开始进行实验观察。最终论证了这一问题，但是另外一个小组又接着提出了问题：当蜡烛放在焦点以外的位置时，在光屏上同样可以同时观察到三个像，因此，全班学生都认为凸透镜可以成三个像要想弄清楚其中的原因.则必须进行让学生进行科学探究，于是教师要求学生利于课余时间对另外两个像的成像原理进行认真讨论，并提出自己的猜想，在下一堂课的教学中再进行实验探究。

3.实验器材每个实验小组的实验器材均为光具座1个，蜡4根，凸透镜、平面镜、凹面镜和凸面镜各1个。

产生问题的情景：在探究凸透镜成像规律的实验课上，同学们都做得很认真，分别得出了当蜡烛放在两倍焦距以外、焦距和两倍焦距之间以及焦点以内三种情况下的成像特点。在全班同学交流时，有两组的同学提出了问题：当蜡烛放在焦点以外时，可以同时观察到三个像，即在光屏上有一个倒立的像，在蜡烛的这一侧观察，还可以看到一个倒立的像和一个正立的像。真是这样的吗？于是其他小组也开始做实验观察，结论真的是这样的。不过另外几个小组马上又提出问题：当把蜡烛放在焦点以内时，也可以看到三个像，在蜡烛的另一侧可以通过凸透镜看到一个正立、放大的虚像，这肯定是凸透镜成的像，另外两个和前面一样。于是，同学们都觉得凸透镜可以成三个像。 恰好这时下课了，要想弄清是什么原因，就必须进行科学探究，于是老师布置学生课后讨论并猜想另外两个像的成像原理，下一节课进行实验探究。

二、科学探究过程

1.学生猜想学生甲的猜想：这三个像可能与凸透镜的结构有关，与之前所学的凹面镜成像和凸面镜成像相似，但是却能够找到凹面镜和凸面镜的位置，学生乙的猜想：可能是由于光的反射形成了正立的像，依据是平面镜的规律，但是却未能够指出平面镜的位置学生，所提出的这些猜想并没有超出我的意料以外，这主要是由于学生还无法将一个凸透镜分解成为一个凹面镜和一个凸面镜，而且还不能够清晰的认识到凹面镜成像和凸面镜成像的倒正规律针对这样的情况笔，者首先向学生介绍了所有的实验器材之后，学生仔细观察凸面镜的外表面和内表面告知学生，可以将其看作是一个凸面镜和一个凹面镜。

2.设计实验方案：先让学生对如何进行实验方案的设计开展积极讨论，然后全班进行交流。小组甲：先将1支蜡烛分别放在凸透镜 、凸面镜、凹面镜以及平面镜的前面，仔细观察它们的成像情况，是倒立的还是正立的是缩小的还是放大的，然后再将它与凸透镜所成的两个像进行对比分析，努力找到凸透镜成像的原理。小组乙：应该同时将4支蜡烛点燃。并分别放在凸透镜 、凸面 镜、凹面镜以及平面镜的前面，仔细观察它们的成像情况是倒立的还是立的，是缩小的还是放大的，然后再将它与凸透镜所成的两个像进行对比分析。经大家讨论之后 ，一致认为乙组的方案更加可取 。

3.学生进行实验探究 每组学生均严格按照设计的实验方案开展实验探究，并且将所观察到的成像特点详细地记录下来，学生在整个科学探究过程中，教师进行巡回指导。

4.分析论证：学生通过对所观察到的实验现象进行认真分析得出了以下结论：在蜡烛的这一侧通过凸透镜所观察到的正立的像是由于凸透镜在蜡烛的这一侧向外突出的面在光的反射作用下形成的与凸面镜成的像一样 ：而通过凸透镜所观察到的倒立的像，是由于凸面镜凸透镜在蜡烛的这一侧内表面在光的反射作用下形成的，与凹凸镜成的像一样 ：而关屏上所呈现的倒立的像则是凸透镜的成像结果。

5.交流评估学生向大家分享自己得出的实验结论，最终达成了共识，取得了满意的学习效果。因此，教师在实际教学过程中。应该注重培养学生的观察能力，使他们逐渐形成发现问题的能力，不管是在探究实验或演示事实当中还是在日常的生活当中教师都应该有意识的培养学生各个方面的能力，使学生得到更加全面的发展。与此同时，当学生在科学探究过程中提出某个疑问或观察到某种现象时，教师必须在第一时间给予学生鼓励，并及时作出科学合理的回答和解释如果学生不能够完全信服所给出的解释，教师则应该鼓励并积极引导学生进行实验方案的设计，让学生亲身经历整个科学探究的过程，找到令自己满意的答案。

三、结语综上所述