八年级物理上册第五章透镜及其应用
第2节《生活中的透镜》(教学案)
一、教学背景
（一）教学内容分析
透镜是照相机、投影仪等光学仪器的重要组成部分。透镜对光的作用和凸透镜成像是本章的核心内容。从课程设置上来看，本节课“生活中的透镜”真正起到了承上启下的作用。通过介绍生活中的透镜，使学生对凸透镜成像的情况在头脑中获得初步的、生动具体的感性认识，使学生感受到“物理是有用的”，并为下一节的探究创设了问题情境，在知识与技能上也为探究凸透镜成像规律做了必要的准备，以减少探究过程中遇到的障碍。
（二）学生情况分析
学生刚接触物理学习两个月，能够初步感受到物理的有趣、有用，对于学习物理的方法──实验法也比较熟悉，但是学生有计划的实验、有目的的观察的能力还没有形成，而通过观察到的现象进行对比分析并表达出来的能力还需要进一步训练。所以本节课的教学需要给学生提供照相机等丰富的感性材料，让学生经历观察、分析的过程，通过正确的引导使学生学会有目的观察，并将观察的现象表达出来。
二、教学目标
1．知识与技能
（1）能举出凸透镜在日常生活中的应用。
（2）能说出照相机、幻灯机（投影仪）、放大镜的基本成像特点。
2．过程与方法
（1）经历制作水透镜、模型照相机、模型幻灯机的过程,了解它们的成像原理。
（2）能简单描述凸透镜成实像和虚像的主要特征。
3．情感态度价值观
（1）通过制作和使用,获得成功的愉悦。
（2）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。
（3）初步建立将科学技术应用于实际的意识。
三、教学过程
（一）教学活动过程
教学环节1：创设情境，引入新课
教师活动：
利用多媒体：播放相声视频。如图1所示。
相声剪辑
学生活动：
观看视频内容，思考相声中蕴含了哪些物理光学知识。
教师活动：
设置问题：“相声里的玻璃盒子真的有那么神奇吗？”“为什么糕点放在里面很大拿出来就很小了呢？”
这就是我们今天要学习的内容——生活中的透镜。
（板书）3．2生活中的透镜
透镜在生活中有很多应用，今天，我们就一起来认识其中的一些。
（设计意图：利用大家喜闻乐见的相声作为新课的引入，在上课伊始给课堂营造一个轻松活跃的气氛，直入主题，为学习本节课的内容奠定了生活基础，有助于学生从生活中发现物理现象，体现了新课标中“从生活走向物理”的教学理念。）
教学环节2：放大镜的原理及应用
教师活动1：
布置学生活动，观察玻璃盒里的文字。
学生活动1：
分别从玻璃盒的侧面和上面进行观察比较盒内的东西，并与放在玻璃盒外面的文字进行比较，如图2、图3、图4所示。让学生在实验的过程中，初步体验放大镜的作用。
从正面观察玻璃盒里的文字，并与普通文字进行比对，从而体会放大镜的作用
教师活动2：
设置问题“从盒子的正面和侧面观察有什么不同？为什么会有这样的不同？”
学生活动2：
回忆刚才的实验现象，思考老师提出的问题，尝试回答：正面观察盒子里面的字很大，侧面观察盒子里面的字很小。
（设计意图：通过观察玻璃盒内的文字给学生带来直观的感受，使学生对放大镜作用的初步体验印象深刻，为下一个活动做好铺垫。）
教师活动3：
引导学生认识放大镜的形状特点，利用烧杯、烧瓶、滴管、试管、玻璃片等器材制作水放大镜。
学生活动3：
动手自制水放大镜。
教师活动4：
设置问题：“怎么证明你做的是放大镜？”
学生活动4：
分小组展示自制的“水放大镜”。如图5、图6、图7所示。
教师活动5：
追问：“怎样能使放大镜成的像变大些？”
学生活动5：
小组思考讨论交流，派代表发言：用自制水滴放大镜观察报纸上的字，字变大了；将自制水滴放大镜稍微远离报纸，发现报纸上的字更大了。如图8、图9所示。
教师活动6：
提出问题：“放大镜所成的像是虚像还是实像？”
学生活动6：
讨论形成共识：放大镜成的像，不能用光屏接收。
教师活动7：
利用多媒体课件，展示放大镜成虚像的原理，如图10所示。
学生活动7：
师生共同总结出放大镜的成像特点：正立放大的虚像。
教师板书：一、放大镜的成像特点：正立、放大、虚像。
（设计意图：让学生亲自动手制作水放大镜，既培养了学生的动手操作能力，又让学生在实践中体会出放大镜的成像特点。这段环节中的提问与追问，让学生在明确自己所做的是放大镜的同时，又更进一步地去思考放大镜为什么能放大以及成虚像的原因，锻炼了学生的思维能力，让学生的思维从浅显的了解提升为深刻的理解。最后师生的共同总结恰到好处地给出了放大镜的成像特点，符合由表及里、由浅入深的思维模式。）
教师活动8：
利用多媒体课件，展示放大镜在生活中的应用。
学生活动8：
一边观察一边体会放大镜在生活中的应用。
教师活动9：
提出问题：为什么有露水的树叶，叶脉看得更清楚？
学生活动9：
思考讨论，小组代表作答
教师活动10：
利用PPT展示练习题：
王奶奶喜欢用放大镜看报，为了看到更大更清晰的字，她应该离报纸远一些还是近一些？
学生活动10：
结合刚才学习的内容，思考作答。
（设计意图：这段教学设计，符合物理新课标所倡导的“从物理走向社会”的理念。通过图片了解放大镜在生活中的应用，通过有露水的叶子体会自然界中的天然放大镜，再通过家庭生活中长辈所用的放大镜，让学生深刻感受到放大镜在生活中不仅无处不在而且很有用，提升了学生对物理的学习兴趣。）
教学环节3：照相机的原理及应用
教师活动1：
利用PPT，让学生观察图片11：
并提问：同样是水滴放大镜，为什么所成的像与刚才不同呢？
学生活动1：
观察图片12，结合刚刚自制的水滴放大镜，思考老师提出的问题。
教师活动2：
利用PPT，展示相机的基本结构：
学生活动2：
观察照相机的结构，初步体会各部分结构的作用。
教师活动3：
讲解照相机的基本成像原理，提供实验器材：F光源1个，凸透镜（f=10cm）1个、长短相同直径不同的圆筒2个，半透明塑料膜1张，皮筋1～2根、光屏1个；模拟照相机。组织引导学生自制模型照相机或利用模拟照相机。
学生活动3：
自制模型照相机或利用模拟照相机观察物体。学生展示自制照相机或利用模型照相机观察物体，如图13、图14所示。
教师活动4：
提问：“用自制照相机观察到的物体，具有什么样的特点？”引导学生一边实验一边思考，一边思考一边找出照相机的成像特点。
学生活动4：
小组实验并讨论，尝试回答出照相机的成像特点，倒立缩小的实像。
教师板书：二、照相机的成像特点：倒立、缩小、实像。
（设计意图：教师让学生分组进行实验，可以生动直观地将照相机的成像特点展现在学生面前，有利于打消学生先前对其复杂性的神秘感，进而激发学习的信心和热情。将枯燥乏味的教师讲解变为学生亲自动手的实验操作，既增强了学生的学习兴趣，又培养了学生的实践能力。教师在提供实验器材时，不仅准备了制作模型照相机的器材，还准备了一个现成的模拟照相机，学生在选择时，既可以选择省时省力的模拟照相机，也可以选择费时费力的自制器材。在这个时刻，是不容易看出选择不同而造成的差异，但到了做模型幻灯机时，差异就显现出来了。此处不仅渗透了科学方法教育，也为后面情感态度与价值观教育奠定了基础。）
教师活动5：
引申提问：如果将透镜遮住一半，半透明膜上还会成像吗？
学生活动5：
边思考边用自制照相机进行实验，在实验中寻找答案。如图15、图16、图17所示。
图15 未遮挡拍照成像效果 图16 用光屏挡住一般镜头 图17 挡住一半镜头后的成像
学生尝试回答：屏幕上会出现像，就是有所变暗。
教师活动6：
进一步提问：如果想让照片上的人像大一些，应该怎样做？
学生活动6：
小组思考讨论，并用自制照相机进行实验，在实验中找寻答案。学生尝试回答：让被拍得物体离镜头近一些。
教师活动7：
利用PPT展示练习题：
如图18所示是照相机的成像示意图，以下说法中正确的是（ ）
A．照相机使用的是凸透镜
B．照相机使用的是凹透镜
C．所成的像是正立、缩小的实像
D．所成的像是倒立、缩小的虚像
学生活动7：
一边思考一边做练习，巩固所学知识。
（设计意图：教师提出的引申思考，可以让学生进一步利用自制照相机或模拟照相机进行实验，使照相机的作用继续得以应用。由用不透光物体遮住镜头可以让学生联想到真实照相机上的光圈，阳光刺眼时，可以将光圈调小，而光线较暗时，可以将光圈调大，由此起到调节光线的作用。生活中，人像拍大一些还是拍小一些是经常遇到的问题，用相机模型进行尝试，起到了很好的理论联系实际的作用。）
教学环节4：幻灯机的原理及应用
教师活动1：
追问：“照相机是大物成小像，在折射现象中，光路是可逆的，请你想一想，生活中有哪些光学器材是利用小物成的大像，并还能被光屏承接到呢？”
学生活动1：自主进行讨论，寻找解决方案。
教师活动2：
演示实验：台灯小实验，如图19所示
图19 用台灯模拟幻灯机成像，展示小物成大像，通过不断调整凸透镜到物体之间的距离，则可在光屏上呈现出灯丝以及灯泡上数据清晰的像。
学生活动2：
观察实验现象，思考为什么能够看清楚灯丝以及灯泡上的文字。
教师活动3：
展示实物投影仪，如图20所示，讲解投影仪的工作原理。
学生活动3：
观察投影仪，体会投影仪成放大像的特点。
教师活动4：
讲解幻灯机的基本成像原理，提供实验器材：凸透镜（f=10cm）1个、长短相同直径不同的圆筒2个、透明塑料膜1张、皮筋1～2根、手电筒1个、白板笔1支，组织引导学生自制模型幻灯机。
学生活动4：
自制并展示模型幻灯机。如图21、图22所示。
教师活动5：
提问：“用自制幻灯机观察到的物体，具有什么样的特点？”引导学生一边实验一边思考，一边思考一边找出幻灯机的成像特点。
学生活动5：
师生共同总结出幻灯机的成像特点：倒立、放大、实像。
教师板书：三、幻灯机成像特点：倒立、放大、实像。
教师活动6：
追问：“如果想让屏幕上的像大一些，应当怎样操作？”
学生活动6：
用自制模型幻灯机进行尝试，在动手操作中找寻答案。
教师活动7：
利用PPT展示练习题：
用幻灯片成像时，要使银幕上出现放大的“F”，幻灯片的正确放法是下图中的（ ）
学生活动7：
做练习，及时巩固所学。
（设计意图：本环节依旧设计了学生分组实验：自制模型幻灯机。在教师提供的实验器材中，我们发现了与刚才制作模型幻灯机相同的器材。至此，用模拟照相机或自制模型照相机的差异开始显现。之前用各种零件自制模型照相机的学生，在这一环节，完成速度和自制效果都比比之前用模拟照相机的学生快。由此可见，前期“偷懒”的学生，在这一环节都败下阵来，说明万事万物皆没有捷径可走，学习还是一步一个脚印，脚踏实地为好。该教师在此处的设计，充分体现出三维教学目标中的情感态度与价值观，体现了教师对学生在思想上的引领作用。）
教学环节5：课堂小结
教师活动：进行课堂小结
一、放大镜成像特点
二、照相机成像特点
三、投影仪成像特点
学生活动：
学生在老师的引导下进行总结
教学环节6：布置作业
教师活动：布置作业
完成目标检测A组题
学生活动：记录作业内容
板书设计：
(略)
本节课在如下几个方面较好地体现了课标理念：
1．对学情的分析比较到位，抓住了学生的学习难点，并通过多种方法突破难点。
放大镜、照相机的透镜为生活中的常见透镜，在日常生活中，学生能接触并感受到它们的作用。幻灯机在生活中并不常见，而投影仪学生却经常可以见到。虽然学生知道放大镜、照相机以及投影仪的基本作用，但具体如何放大缩小，有什么样的成像规律，不容易被学生认识，也不容易将这三种不一样的工具进行横向对比。因此，本节课将理解并能描述出凸透镜成像的各个规律作为教学难点，采用多种方法进行突破。例如，通过学生自制水滴放大镜，让学生感知凸透镜可以成放大的像，再通过神舟十号内水滴放大镜成倒立缩小像的现象，很自然地引出照相机。都是水滴凸透镜，成出的像却不一样，让学生在建立水滴放大镜和水滴照相机之间联系的同时，也慢慢感知出是由于物体距水滴凸透镜的距离不同而造成成像的不同的。
2．针对重难点，有针对性地选择、改进实验，体现新课标中“从生活走向物理，从物理走向社会”的教育理念，促进学生在动手动脑中加深对现象的理解，为后续学习探究凸透镜的成像规律奠定经验基础。
为强调重点，本节课每一部分都设计了教师演示实验以及学生分组实验。教材中没有给出放大镜的学生制作，仅仅是让学生通过现成的凸透镜来感知放大镜的作用，这样容易使学生以为放大镜只能是加工好的凸透镜。在本课中，教师给学生提供了很多器材，让学生通过亲自尝试来制作放大镜，让学生在实践中更加清楚和明确什么样的东西可以做成放大镜，为感知装有水的矿泉水瓶也是放大镜做好情感铺垫，加强学生的环境保护以及安全意识，避免以后进山游玩乱扔瓶子而造成火灾。在教材中，幻灯机的教学采用的是教师利用PPT来讲解的方式，学生虽然从理论上知道了幻灯机的构造以及成像原理，但在情感上并没有很直观的认识。在本节课中，教师设计了学生制作，让学生类比之前做模型照相机的方式来制作幻灯机，加强直观感受的同时，也促进了学生对所学知识的理解和应用。
3．充分发挥实验的教育功能，渗透科学方法教育以及情感态度价值观教育，加强学科间联系。本课充分利用实验的可控性、直观性、主动性、探索性，较好发挥了实验的教育功能。例如，利用昆虫盒观察文字，为明确什么是放大镜，放大镜有什么功能做好了铺垫，为学生后续自主制作放大镜提供了经验基础，增强了学生实验的可控性，同时，昆虫盒是生物实验室用来观察细小昆虫的，应用在此处，也加强了学科间的联系，让学生切身体体会到“物理无处不在”。再如，同样是水滴凸透镜，学生手中做出的起到的是放大的效果，而教师PPT图片上所展示的是缩小的效果，差异的产生来源于什么，激起了学生的好奇心，起到了让学生主动去探索的目的。又如，在制作模型照相机时，教师不仅提供了零散的制作器材同时还提供了现成的模拟照相机，如果学生为了方便省事，选用了现成的模拟照相机，这确实可以起到迅速探究出照相机成像特点的作用，但在后续利用零散器件制作模型幻灯机的过程中，就没有那么顺利了，而先前用零散器件制作模型照相机的学生，在此处就可以完成的很好。由此可见，教师在提供实验器材的同时，也渗透了对学生情感态度与价值观的教育，让学生在切身的实践中，感知科学探索的乐趣。
教后随记