【新教材】教科版4.5科学探究：凸透镜成像 教学设计（表格式）

中小学教育资源及组卷应用平台 4.5科学探究：凸透镜成像 教学设计 课题 4.5科学探究：凸透镜成像 单元 第四章 光的世界 学科 物理 年级 8 教材内容分析 本课时是教科版八年级上册第四章第 5 节内容，是光的折射知识的延伸与应用。教材先介绍透镜的种类、相关概念（主光轴、光心、焦点、焦距）及透镜对光的作用，再通过实验探究凸透镜成像规律，最后结合规律讲解放大镜、照相机、投影仪等实际应用。内容逻辑清晰，从基础概念到实验探究，再到生活应用，符合八年级学生由浅入深的认知规律，同时注重实验操作与理论结合，能培养学生的科学探究能力和将物理知识联系生活的意识。 2022新课标要求 2.3.5 了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。探究并了解凸透 镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。4.2.8 探究凸透镜成像的规律。首先，要明晰凸透镜对光有会聚作用，凹透镜则是发散作用，这是光学中透镜的基础光学特性，是理解后续成像等知识的前提。其次，“探究并了解凸透镜成像的规律” 被多次强调，这体现出对实验探究与规律掌握的重视。通过实验，能发现物距、像距和焦距之间的关系，比如当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像；物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像等。最后，了解凸透镜成像规律的应用也很关键，像照相机利用物距大于二倍焦距成倒立缩小实像的规律，投影仪利用物距在一倍到二倍焦距间成倒立放大实像的规律，放大镜则利用物距小于一倍焦距成正立放大虚像的规律，将光学知识与实际生活紧密联系，让知识更具实用性与生命力。 学习目标与核心素养 物理观念1.了解透镜的种类，凸透镜 “中间厚、边缘薄” 和凹透镜 “中间薄、边缘厚” 的特点。2.掌握主光轴、光心、焦点、焦距、物距、像距的概念。3.理解凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用，记住凸透镜成像规律。科学思维1.通过分析实验数据，归纳凸透镜成像规律，培养逻辑推理和数据处理能力。2.能运用凸透镜成像规律解释放大镜、照相机、投影仪的工作原理，提升知识迁移能力。科学探究1.参与凸透镜成像规律的探究实验，学会提出问题、猜想假设、设计实验、操作实验、收集数据、分析结论的完整探究流程。2.掌握实验中 “调节凸透镜、光屏、光源中心在同一高度” 等操作技巧，提高实验能力。科学态度与责任1.通过了解我国古代 “削冰取火” 的智慧，增强民族自豪感和对物理学科的兴趣。2.认识物理知识在生活中的广泛应用，体会科学技术对人类生活的影响，培养运用科学知识解决实际问题的意识。 学情分析 八年级学生已学习光的反射、折射等基础光学知识，对生活中的透镜应用（如放大镜、照相机）有一定感性认识，但缺乏对透镜成像规律的理性认知。学生具备初步的实验操作能力和逻辑思维能力，但在实验设计的严谨性、数据的分析归纳以及抽象规律的理解上仍存在不足。此外，“实像”“虚像”“焦距” 等概念较为抽象，学生容易混淆，需要通过直观实验和实例讲解帮助理解。 重点 1. 凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。2. 凸透镜成像规律。3. 凸透镜成像规律在放大镜、照相机、投影仪中的应用。 难点 1. 探究凸透镜成像规律的实验操作。2. 理解凸透镜成像规律中 “实像与虚像的分界点（u=f）”“放大与缩小像的分界点（u=2f）” 以及像距、像的大小随物距变化的规律。3. 运用凸透镜成像规律解释实际应用中的现象。 材料准备 1. 实验器材：光具座、凸透镜（焦距已知，如 f=10cm）、光源（或蜡烛）、光屏、火柴（若用蜡烛）。2. 教学道具：凸透镜、凹透镜实物，透镜对光作用的演示装置（平行光源、光屏），放大镜、照相机（或模型）、投影仪（或模型）。3. 多媒体资源：透镜种类及 ... ...