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2024
第五章《透镜及其应用》
教学建议
2024.10
三、整体设计
目 录
二、课时建议
四、教学建议
一、课标要求
五、作业设计
一、课标要求
2022版课标
一级主题 二级主题
2. 运动和 相互作用 2. 3 声和光 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. 实验探究 4. 2 探究类学生必做实验 4.2.8 探究凸透镜成像的规律
5. 跨学科 实践 5. 1 物理学与日常生活 5. 2 物理学与工程实践 5. 3 物理学与社会发展
思考：
如何用《课标》指导日常课堂教学？
【学业要求】
【教学提示】（策略建议、情境素材建议）
【内容要求】（活动建议）
例如：
教学策略建议：
②渗透科学研究方法，培养学生的科学思维。例如，通过实验引导学生认识光线等物理模型，体会物理模型的重要作用。引导学生通过实验寻找证据，归纳总结出一般性的规律，鼓励学生勇于质疑，敢于表达自己的观点。
④充分利用科学史料，培养学生的科学态度与社会责任感。建议将我国的相关科技成就引入课堂，
活动建议：
用凸透镜制作简易望远镜，用其观察远处的景物。
实验器材建议：
在探究凸透镜成像规律的实验中，可用发光二极
管等光源做成 F 形作为发光物体，以判断像的正倒和
测量像的长度，可用刻度尺测量物距和像距；
五、学业质量（学业质量内涵）
学业质量是学生在完成课程阶段性学习后的学业成就表现，反映核心素养要求。
学业质量标准是以核心素养为主要维度，结合课程内容，对学生学业成就具体表现特征的整体描述，是学业水平考试命题的依据，同时对学生学习活动、教师教学活动、教材编写等具有指导作用。
……在熟悉的情境中，会用所学模型分析常见的实际问题……
例如：利用光路图描述、记录实验现象；
分析凸透镜成像原理；
分析近视眼、远视眼成因及矫正；
了解简易望远镜的成像原理等。
五、学业质量（学业质量描述）
二、课时建议
教 学 内 容 课 时 教参建议
第1节 透镜 1 1
第2节 生活中的透镜 1 1
第3节 凸透镜成像的规律 2 2
第4节 眼镜和眼镜 1 1
第5节 跨学科实践：制作望远镜 1 1
复习与总结 2
共计 8
三、整体设计
透镜
及其应用
凸透镜和凹透镜
生活中的透镜
望远镜（跨学科实践）
保护
原理
成因与矫正
像的特点
实验：探究
凸透镜成像的规律
应用
应用
应用
原理
制作
眼睛和眼镜
凸透镜成像的规律
凸透镜的几种成像
概念
举例
核心
透镜对光的作用
焦点和焦距
透镜
设计
知识框架
凸透镜的几种成像
一脉相承、逐步进阶
能力水平
核心素养
情境
实验
应用
问题
结论
教学主线
学情分析
光现象的应用与延伸
思考：
1.对于光现象知识的理解掌握情况？
2.实验探究能力水平如何？
3.学生对于光路图的掌握情况如何？
………………
探究凸透镜成像规律
提问：
回忆上节课的内容，像的特征应该从哪几个方面来描述？
影响成像特征的可能是什么因素？
不同的学情，
可以采用不同的引导方式。
设计实验，搭建问题台阶
需要哪些器材？ 用什么仪器测量物距？
如何摆放实验器材？ 光源、透镜、光屏按照什么顺序放置在光具座上？
组装及固定元件时，有哪些注意事项？ 在固定三个元件时，需要注意它们的高度，为什么？
…… ……
不同的提问方式
不同的表格设计
四、教学建议
凸透镜的几种成像
温馨提示：
教学环节的逻辑顺序、素材图片的选取、演示实验的作用等，需要根据学生的学情、教师的风格特点、教学进度的节奏来选择与设计。
教学重点：两种透镜对光的作用
教学难点：通过两种透镜的特殊光线
通过观察和实验，认识凸透镜和凹透镜，能说出焦点和焦距的含义，了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。
2．通过对实验现象的观察、记录、分析、归纳，理解透镜对光的作用的实质，体会物理模型的
思想，发展科学思维能力。
3．在研究透镜对光的作用实验中，有计划、有目的地进行观察，真实、准确地画出光路，养成
科学观察的习惯。
4．经历探究透镜对光的作用的实验过程，体会收集证据的重要性，养成实事求是的科学态度。
通过解释相关的生活现象，体会物理学科的应用价值，激发学习兴趣。
教学目标
第1节 透镜
问题导向
联系生活实际创设情境
引入
从生活走向物理
削冰取火：
西汉时期成书的《淮南万毕术》中有记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”
前后呼应
物理语言与符号
（一）两种透镜
透镜符号:
为了便于作图，用两端带箭头的线段，来表示透镜。
凸透镜
凹透镜
物理语言与符号
分类归纳
中间厚边缘薄
中间薄边缘厚
凸透镜
凹透镜
薄透镜
薄透镜（透镜厚度远小于球面半径）
光学语言——光路图
重视板书和笔记的作用
（二）透镜对光的作用
问题1：你观察过太阳光经过透镜的情境吗？
（凸透镜、凹透镜）
凸透镜 凹透镜
问题2：光通过凸透镜，传播方向是否会发生改变？
问题3：如何用实验验证你的猜想？
问题4：你需要哪些器材？
问题5：如何记录你的实验现象和结果？
（二）透镜对光的作用
凸透镜使光会聚
凹透镜使光发散
演示实验：
非平行光问题：
《国家中小学网络课程》八中 叶英博老师
会聚和发散，
都是相对入射光线而言
放置透镜前后进行对比
及时反馈：
及时反馈：
隐藏彩蛋：太阳光通过叠加的凸透镜和凹透镜，会出现什么现象？
（三）焦点与焦距
O
F
f
焦点：凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫焦点, 用“F ”表示。
焦距：焦点到光心的距离叫焦距，用“f ”表示。
记录实验现象
发现特殊点
F
O
F
左右都有，共2个焦点
光心：主光轴上有一个特殊的点，通过这个点的光的传播方向不变，这个点叫做光心，用“O”表示。
《国家中小学网络课程》八中叶英博老师
《国家中小学网络课程》八中叶英博老师
对焦点的理解：任意平行于主光轴的光线，经过凸透镜后都经过该透镜的焦点。
实践活动
1. 焦距长短反映凸透镜会聚作用强弱。
2. 焦距与透镜薄厚的关系，为《眼睛和眼镜》做准备
甲图
乙图
玻璃
空气
空气
（四）原理解释
F
F
F
F
（五）三条特殊光线
温馨提示：
可以通过检查笔记的方式及时规范作图。
第2节 生活中的透镜
教学重点：照相机、投影仪和放大镜的成像特点
教学难点：实像与虚像
通过实验观察知道透镜在日常生活中的应用，知道照相机、投影仪、放大镜的成像特点，了解
它们的成像原理。
对照相机、投影仪、放大镜的成像特点进行比较与分类，发展科学思维能力。
经历制作简单模型照相机的过程，初步了解照相机的成像原理及成像特点。通过实验探究了解投影仪、放大镜的成像特点。
通过了解透镜在日常生活中的应用，培养乐于利用所学知识解释现象的习惯，初步形成将科学技术应用于实践的意识。
教学目标
从生活走向物理；从定性走向定量。
真情境、真问题
引入
实践类作业
（前置/后置）
（一）照相机
主要构造：
1．镜头：相当于一个凸透镜。
2．胶片：相当于光屏。（数码相机用传感器替代胶片）
3. 调节控制系统
①取景窗：观察所拍景物。
②光圈环：控制进入镜头的光的多少。
③调焦环：调节镜头到胶片间的距离，即像距。
④快门：控制曝光时间。
1．照相机成倒立、缩小的像
2．像距v小于物距u
3．像与物体位于凸透镜的两侧。
结合自制照相机、演示实验及光路图
光路图不需要太复杂，画出过“光心的特殊光线”即可。
不是本节重点。
《国家中小学网络课程》八中李昂老师
小结：
像的大小是可调节的：
像的大小与物体到凸透镜的
距离有关。
（为下一节做铺垫）
物理与日常生活
实际的情境
（二）投影仪
主要构造：
(1)镜头：相当于一个凸透镜。
(2)屏幕：相当于光屏。
(3)投影片：物体
(4)平面镜：改变光路
1．投影仪（或幻灯机）成
倒立、放大的像。
2．像距v大于物距u。
3．像与物体位于凸透镜的两侧。
小结：
像的大小是可调节的：
像的大小与物体到凸透镜的距离有关。
（三）放大镜
来自生活观察经验：
正立、放大、虚像
（四）实像与虚像
是否由实际光线会聚而成
光屏是否可接收到
共同点：都可以用眼睛看到
反馈
第3节 凸透镜成像的规律
1．通过实验探究，能说出凸透镜成像的规律。能利用凸透镜成像的规律解释照相机、投影仪和放大
镜的成像原理。
2．通过对基于实验获得的证据进行分析、推理与论证，发展科学思维能力。
3．通过经历探究凸透镜成像规律的实验过程，深化对于问题、证据、解释、交流这些要素的理解，
发展科学探究能力。
4．通过经历探究凸透镜成像规律的实验过程，增强对物理学的热爱，体会收集证据的重要性，养成
实事求是的科学态度，发展合作交流的能力，获得成功的愉悦。
教学目标
教学重点：探究凸透镜成像的规律
教学难点：对收集证据的分析和论证
观察、对比
在情境中提出问题
引入
应用 像的特点
照相机
投影仪/幻灯机
放大镜
倒立、缩小、实像
倒立、放大、实像
正立、放大、虚像
在归纳梳理中提出问题
温故知新
（一）实验思路
提出问题：
猜想与假设：
设计实验：
实验使用什么器材？
实验操作步骤是什么？
实验中观察的现象和记录的数据有哪些？
实验表格如何设计？
组员如何分工？
实验中需要注意的问题有哪些？
像的大小、正倒、虚实可能跟物距有关。
凸透镜所成像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系？
一、凸透镜成像的规律
带有刻度尺的光具座
认识器材、调整器材
（二）实验过程
调整发光物体F、凸透镜、光屏的高度，
使它们的中心在同一高度。
√
×
模糊光斑
不是像
最亮最清楚
才是像
明确什么是“像”
后续测量才能有效
易出现的错误认识：
实像一定要用光屏接收才能观察得到吗？
眼见为实：
透镜成像规律实验中，找到清晰的实像后，
请学生取掉光屏，眼睛在光屏的位置观察光源。
务必亲自动手做一做
充分利用教材
做一做
物距与焦距关系
u>2f
fuu=2f
u=f
fv>2f
v=2f
物近
像远
像距与焦距关系
方案1：从数据找规律
一、凸透镜成像的规律
方案2：从图形找规律
凸透镜焦距 f = 10 cm
F
F
2f
2f
根据学情选择合适的方案
①
①
②
③
②
③
④
④
⑤
⑤
⑧
⑥
⑦
⑥
⑦
⑧
北京四中 任斌老师
（三）实验结论
物距u 像的性质 像距v
正倒 大小 虚实
u>2f 倒立 缩小 实像 fu=2f 等大 v=2f
f2f
u=f 不能成像
u表格形式
反馈
人教版——实验情境
北师大版——生活情境
北师大版——交流与评估
光路图
动态变化
（四）学以致用
第4节 眼睛和眼镜
教学重点：远视眼和近视眼的成因和矫正
教学难点：透镜焦距的变化
了解眼睛的构造，知道眼睛是怎样看见物体的。通过实验模拟近视眼和远视眼，了解近视眼和远视眼形成的原因，了解近视眼和远视眼矫正的方法。
2． 能基于眼睛的结构和凸透镜成像的特点，根据已知的事实和证据，建立模型，进行逻辑
推理和分析，发展科学思维能力。
3．通过观察模拟眼睛和眼镜的实验，发展收集证据和解释现象的能力。
4．能从物理学的角度认识眼睛的重要性，养成健康用眼的习惯，具有保护视力的意识。
教学目标
一、眼睛——结构
跨学科
角膜
晶状体
视网膜
可变焦距的凸透镜
瞳孔
睫状体
玻璃体
视神经
光屏
改变晶状体的形状
对比、迁移
物体
光屏
凸透镜
一、眼睛的结构
凸透镜成实像时，f 不变，u 减小，v 增大
v
眼睛是如何看清远、近位置不同的物体呢？
物体
光屏
凸透镜
改变晶状体的“焦距”
二、眼睛的“变焦”
探究：
晶状体的焦距与其厚度有怎样的关系？
实验方法：
水透镜---模拟正常人眼的调节作用
《国家中小学网络课程》八中包栗老师
回中郭欣老师《眼睛和眼镜》展示课节选
视频
视频
光路图理论分析
小结
三、近视眼及其矫正
联系生活
成因
《国家中小学网络课程》八中包栗老师
成因
矫正
近视眼成像于视网膜前 可以通过佩戴凹透镜来矫正
回中郭欣老师
凹透镜
凸透镜
f=10cm
f=5cm
f=14cm
晶状体太厚，
折光能力太强，
像在视网膜的前方。
矫正：
配戴对光有发散作用的凹透镜。
四、远视眼及其矫正
联系生活
成因
《国家中小学网络课程》八中包栗老师
成因
矫正
远视眼成像于视网膜后 可以通过佩戴凸透镜来矫正
回中郭欣老师
晶状体太薄，
折光能力太弱，
像在视网膜的后方。
矫正：
配戴对光有会聚作用的凸透镜。
近视眼 远视眼
晶状体 厚 薄
对光的 偏折能力 强 弱
成像 视网膜前 视网膜后
矫正 凹透镜 凸透镜
小结
反馈
五、眼镜的度数
右眼
左眼
平均近视25度
平均远视75度
六、爱护我们的眼睛
世界上并不缺少美，而是缺少发现美的眼睛。
——罗丹（法国）
春
夏
秋
冬
几点补充说明：
1. 在“望远镜的设计”环节，根据学情分析，选择是否用
光路图的方式讲解。
2. 关于“放大倍率”、“透镜的选择”进行了一些尝试。
3. 作业设计的针对性还有待探索。
1. 丰富的课堂情境、多样的学生活动，
激发、保持学生物理学习的兴趣与热情。
2. 及时反馈、研究作业。
3. 充分利用教材、教参，紧扣核心。
4. 关注板书的示范作用、笔记的反馈作用。
初二物理教学
1.课前动手：激发兴趣和好奇心，引发思考
2.课堂反馈：引发学生思考、引导学生表述，相当于第一时间
的反馈和矫正
3.课后习题：分层作业，注重思维过程的留痕，少量高质
4.拓展延伸：进一步激发学生深入思考问题。例如：科学世界、
复习与提高等部分。
五、作业设计
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行动研究：让你自己更清晰明确
行动研究是行动者的研究。在日常生活里每一个人都是行动者，每个人也都可以做研究。
行动研究指一种行动者自我觉醒地对其自我、自我之行动历程，对自己的行动在什么社会位置情境、关系脉络与社会环境结构之下进行，对自己的行动产生什么影响所进行的自主探究。
2024
谢 谢

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