资源简介

教学设计
1. 课程基本信息
课题 透镜（人教版八年级物理上册第五章第一节）
课时安排 1课时（45分钟）
授课对象 八年级学生
2. 教材分析
本节教材前期是光的折射，后期是凸透镜成像规律及其应用，而透镜是利用光的折射制成的改变光路的器件，在生活、生产和技术中都有广泛的应用。本节既是对前面知识的应用和延伸，同时有关透镜的一些基本概念和透镜对光的作用，又为后面学习凸透镜成像规律及其应用奠定了基础，可以说起到了承前启后的作用。
3. 学情分析
八年级学生正处于从形象思维向抽象思维的过渡时期，对身边的事物存在着好奇心，具备一定的动手探究能力，但大部分学生缺少自我探究和归纳整理意识。透镜在生活中接触非常多，也是他们容易发生兴趣的现象，这使本节课探究活动的实施具有了很好的基础。
4. 核心素养目标
（1）物理观念：认识凸透镜和凹透镜，了解透镜的主光轴、焦点、光心、焦距；通过实验探究得出凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。
（2）科学思维：会设计实验方案探究凸透镜、凹透镜对各种光线的作用，体现科学思维中模型建构、质疑创新等要素。
（3）科学探究：经历包括问题、证据、解释、交流、分析、结论等要素的探究全过程，通过分类——比较探究模式，合作探究透镜的特点。
（4）科学态度与责任：树立解决实际问题的信心，培养严谨的科学态度和解决实际问题的责任感，初步领略透镜对光的神奇作用。
5. 教学重难点
教学重点：透镜对光的作用。
教学难点：理解会聚与发散的含义。
6. 教法与学法
观察法、讨论法、实验法、合作学习法。
7. 教具准备
多媒体课件、激光笔、凸透镜、凹透镜、刻度尺、笔。
8. 教学过程
教学过程
主要内容 设计意图
一、新课引入 播放视频：莫名的“火灾 ” 图 1 思考：装有水的矿泉水瓶为什么会有引发火灾的危险？ 通过生活中夏 季用车安全常 识，激发学生的 思考，引出本节 课题
二、新课教学 （一）认识透镜 让学生例举生活中见过的透镜 活动 1 ：摸一摸，看一看，这些透镜外形上有什么区别。 图 2 总结：中间厚，边缘薄的透镜叫凸透镜中间薄，边缘厚的透镜叫凹透镜 介绍一般透镜的两个表面中至少有一个表面是球面的一部 分，通过两个球面球心的直线叫做主光轴，透镜的中心叫光心。 学生进行分组实验，教师巡视，并上传学生实验现象到屏幕上。 图 4 提出问题：1. 凸透镜对光有什么什么作用？ 2.. 凹透镜对光有什么作用？ 观察桌面上的透镜的特点，从外观上认识透镜，并完成分类 引导学生经历凸 透 镜 学习 的全过程，通过合
图 5 分析得出结论：凸透镜对光有会聚作用凹透镜对光有发散作用 学生演示：透镜对光的作用 图 6 理解会聚是指光经过透镜后折射光线与入射光线相比更靠近主光轴，发散是指光经过透镜后折射光线与入射光线相比更远离 主光轴 （三）焦点与焦距 展示学生的实验画图结果进行分析 图 7 介绍两个概念：与主光轴平行的光经凸透镜会聚在主光轴上的点，叫凸透镜的焦点，用字母 F 表示 焦点到凸透镜光心的距离叫焦距，用字母 f 表示 结论：凸透镜越厚，凸透镜的焦距越小，透镜对光的会聚作用越强 凹透镜越薄，凹透镜的焦距越小，透镜对光的发散作用越强 分组讨论：1.平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线有什么共同点？ 2.在凸透镜对光的作用中，光路是否可逆？ 3.平行于主光轴的光线经过凸透镜后路径都发生改变了吗？ 作不断进行探索，培养学生解决问题的能力和自信 找 到 探 究凸 透镜和凹透镜会聚和发散的标准，引导学生根据标准对各类光进行判断 通过作图，对比分析，加强学生对焦点焦距的这部分内容的巩固和提升
图 8 总结三条特殊光线：（1）平行过焦 （2）过焦平行 （3）过心不变 思考：有哪些方法可以判断以下透镜属于凸透镜还是凹透镜？ 图 9 提出问题：移动光屏，光斑的大小是否发生变化？介绍利用太阳光（平行光）测凸透镜的焦距 思考：课前视频中为什么不能将装有水的矿泉水瓶放入车中？ 总结:不能乱扔矿泉水瓶，既不环保也不安全 体验活动：让学生感受“水透镜 ”的魅力 图 10 本部分从设计上启发学生应用逆向思维的方式学习 通过设计一些开放性的问题和实验，可以让学生主动探究、思考，培养他们的观察力和解决问题的能力 首尾呼应，从发现问题到解决问题，并对学生进行价值观的 教育渗透
课后制作：利用矿泉水瓶、注射器、圆规、剪刀、胶水自制“水透镜 ”并利用太阳光测其焦距 图 11 把所学知识用 于生活，学以致 用
课堂小结： 请同学们总结一下，这堂课我们学到了哪些知识？有些什么收获？ 1 、了解了什么是凸透镜，什么是凹透镜，而且知道了凸透镜的焦点和焦距； 梳理本节课所学内容，加强学生对这部分内
2 、通过实验，知道了凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用； 容的巩固
3 、会画三条特殊光线，会测量凸透镜的焦距。
板书设计： 以简洁的文字和规范的作图板演在黑板上，清晰明了，再现知识网络，突出重难点。
（二）教学课件
本节课教学课件共16张幻灯片，按照教学流程设计，具体内容如下：
幻灯片 内容 说明
第1张 封面：第五章 透镜及其应用 第1节 透镜（人教版）
蚌埠京师实验学校 刘利秀 课题封面
第2张 （视频播放页） 播放"莫名的火灾"视频，引入新课
第3张 认识透镜 第一环节标题页
第4张 活动1：摸一摸，看一看，这些透镜外形上有什么区别。
凸透镜：中间厚，边缘薄
凹透镜：中间薄，边缘厚 透镜分类活动
第5张 主光轴和光心示意图（凸透镜和凹透镜各一幅，标注C1、C2、主光轴、光心O） 概念讲解配图
第6张 透镜对光的作用
活动2：探究透镜对光的作用
凸透镜对光有会聚作用；凹透镜对光有发散作用 第二环节标题页
第7张 透镜对光的作用（学生实验现象投屏展示页） 实验结果展示与对比分析
第8张 焦点和焦距（凸透镜光路示意图，标注光心O、焦点F、焦距f） 第三环节标题页
第9张 焦点与焦距（学生实验画图结果展示页） 学生作品对比分析
第10张 三条特殊光线（平行过焦、过焦平行、过心不变光路图） 重点知识总结
第11张 思考：有哪些方法可以判断透镜属于凸透镜还是凹透镜？ 开放性问题讨论
第12张 体验活动：请学生感受"水透镜"的魅力 体验活动页
第13张 学以致用：晋代张华《博物志》记载"削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火。" 物理史话与知识应用
第14张 课堂小结：透镜——凸透镜——凹透镜（知识结构图） 课堂总结
第15张 板书设计 板书展示
第16张 感谢您的聆听 结束页
（三）说课稿
各位评委老师好！今天我说课的内容是人教版八年级物理上册第五章第一节"透镜"。下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法学法、教学过程、板书设计和教学反思八个方面进行说课。
1. 说教材
本节课是在学生已经学习了光的折射规律的基础上，进一步学习透镜的基本知识。透镜是利用光的折射制成的光学器件，它既是对光的折射知识的应用和延伸，又为后续学习凸透镜成像规律及其应用奠定基础，在光学板块中具有承前启后的重要地位。透镜在生活中应用广泛，照相机、投影仪、放大镜、眼镜等都离不开透镜，因此本节课也体现了"从生活走向物理，从物理走向社会"的课程理念。
2. 说学情
八年级学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的时期，对身边事物充满好奇心，具备一定的动手探究能力，但归纳整理意识和自主探究能力有待提高。学生在生活中对放大镜、眼镜等透镜有感性认识，但对透镜的分类和光学作用缺乏系统认知。特别是"会聚"与"发散"的判断标准涉及光线相对位置的比较，对学生的空间想象能力要求较高，是学习的难点。
3. 说教学目标
根据课程标准要求和学生实际，我制定了以下四维核心素养目标：
物理观念方面，认识凸透镜和凹透镜，了解主光轴、光心、焦点、焦距等概念，通过实验探究得出凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。
科学思维方面，能设计实验方案探究透镜对各种光线的作用，体现模型建构和质疑创新要素。
科学探究方面，经历问题、证据、解释、交流、分析、结论等探究全过程，通过分类——比较模式合作探究透镜特点。
科学态度与责任方面，树立解决实际问题的信心，培养严谨的科学态度和社会责任感。
4. 说教学重难点
教学重点是透镜对光的作用，这是本节课的核心知识；教学难点是理解会聚与发散的含义，关键在于让学生理解"会聚"和"发散"是折射光线相对于入射光线而言的——靠近主光轴为会聚，远离主光轴为发散。
5. 说教法学法
本节课主要采用观察法、讨论法、实验法和合作学习法。以学生分组实验探究为主，教师引导为辅，结合智慧课堂数字化手段实现实时反馈。学生通过动手实验、观察现象、对比分析、合作交流来建构知识，真正成为学习的主体。
6. 说教学过程
本节课的教学过程分为四个环节：
第一环节：新课引入。播放"莫名的火灾"视频，提出"装有水的矿泉水瓶为什么会引发火灾"的问题，激发学生好奇心和探究欲望，自然引出课题。
第二环节：新课教学，分为四个部分。一是认识透镜，通过"摸一摸、看一看"活动让学生从外观上区分凸透镜和凹透镜，并介绍主光轴和光心概念。二是探究透镜对光的作用，学生分组实验，利用激光笔和透镜观察光路变化，教师通过智慧课堂实时投屏和拍照上传功能展示各组实验现象和光路图，引导学生对比分析得出结论，并重点突破"会聚"与"发散"的判断标准。三是焦点与焦距，在学生实验画图的基础上介绍焦点和焦距概念，通过分组讨论和逆向思维总结三条特殊光线。四是知识应用，通过判断透镜类型、测量焦距、解释课前问题等活动首尾呼应，并安排"水透镜"体验活动。
第三环节：课后制作。布置自制"水透镜"并测量焦距的实践作业，让学生学以致用。
第四环节：课堂小结。引导学生自主总结本节课的知识收获，梳理知识网络。
7. 说板书设计
板书设计力求简洁明了、重点突出，以文字和规范光路图呈现透镜分类、主光轴与光心、透镜对光的作用、焦点与焦距、三条特殊光线等核心知识，帮助学生形成清晰的知识结构。
8. 说教学反思
本节课的亮点在于充分利用智慧课堂数字化手段，将学生实验过程和实验报告实时呈现，让学生在对比分析中自主发现问题、内化知识，有效突破了"会聚与发散"这一教学难点。同时，差异化实验报告的设计促进了学生的对比思考和合作意识。不足之处在于部分学生对三条特殊光线的绘制仍需加强练习，后续可通过智慧课堂推送针对性练习进行巩固。
（四）教学实录
【新课引入】
师：同学们，先来看一段视频。（播放视频：夏季停放在户外的汽车内，装有水的矿泉水瓶引发火灾）视频中，一场莫名的火灾给车主带来了不小的损失。大家猜一猜，这场火灾的"元凶"可能是谁？
生：（议论纷纷）是矿泉水瓶？太阳？车里的香水？
师：有同学提到了矿泉水瓶。装有水的矿泉水瓶为什么会有引发火灾的危险呢？学习了今天这节课——"透镜"，我们就能找到答案。
【认识透镜】
师：生活中大家在哪些地方见过透镜？
生：放大镜、眼镜、照相机、望远镜、显微镜……
师：很好。现在请每组同学拿起桌上的透镜，摸一摸、看一看，这些透镜在外形上有什么区别？（学生活动，教师巡视）
生：有的中间厚、边缘薄；有的中间薄、边缘厚。
师：观察得很仔细。我们把中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜，中间薄、边缘厚的透镜叫做凹透镜。（课件展示分类）透镜的两个表面中至少有一个是球面的一部分，通过两个球面球心的直线叫做主光轴，透镜的中心叫做光心，用字母O表示。
【探究透镜对光的作用】
师：认识了透镜的外形，透镜对光会有什么作用呢？请同学们利用桌上的激光笔、凸透镜和凹透镜进行实验，观察光通过透镜后的传播路径。注意激光不要直射眼睛。（学生分组实验，教师巡视指导，并通过智慧课堂将各组实验操作实时投屏到大屏幕）
师：我把几组同学的实验报告拍下来投到屏幕上，大家对比看一看，凸透镜和凹透镜对光分别有什么作用？（拍照上传多份学生光路图，并列展示）
生：凸透镜使光线靠拢了，凹透镜使光线散开了。
师：说得很好。凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。（板书）但老师要追问一个问题：这里的"会聚"和"发散"是跟谁比较的？
生：（思考）跟原来的光线比较？
师：没错。请大家看屏幕上这几幅图，如果我们把入射光线延长（课件动画演示），折射光线跟入射光线的延长线相比，是靠近主光轴还是远离主光轴？
生：凸透镜的折射光线靠近主光轴，凹透镜的折射光线远离主光轴。
师：非常准确！会聚，是指折射光线相对于入射光线更靠近主光轴；发散，是指折射光线相对于入射光线更远离主光轴。不是看光线最后有没有相交，而是看光线相对于原来的传播方向发生了怎样的偏折。
【焦点与焦距】
师：请大家再看屏幕上同学们画的光路图。平行于主光轴的光经过凸透镜后，折射光线有什么共同点？
生：都相交于主光轴上的一点！
师：对。与主光轴平行的光经凸透镜会聚在主光轴上的点，叫做凸透镜的焦点，用字母F表示。焦点到光心的距离叫做焦距，用字母f表示。（课件展示）再想一想，在凸透镜的光路中，光路可逆吗？
生：可逆！
师：那如果从焦点发出的光经过凸透镜，会怎样？
生：会变成平行光！
师：很好。还有一条特殊光线——经过光心的光线，传播方向不变。这样我们就总结出了三条特殊光线：平行过焦、过焦平行、过心不变。（板书并示范光路图画法）
【知识应用】
师：现在回到课前的问题，有哪些方法可以判断一个透镜是凸透镜还是凹透镜？
生：摸一摸厚薄；看一看对光的作用；用它看字能不能放大……
师：方法很多。再想，课前视频中为什么不能把装有水的矿泉水瓶放在车里？
生：装水的矿泉水瓶相当于凸透镜，对太阳光有会聚作用，可能引燃车内物品！
师：完全正确。所以我们不能乱扔矿泉水瓶，既不环保也不安全。下面请一位同学来体验一下"水透镜"的魅力。（学生体验用充水透镜观察光路变化）
【课堂小结】
师：请同学们总结一下，这节课学到了什么？
生：认识了凸透镜和凹透镜；知道了凸透镜对光有会聚作用、凹透镜对光有发散作用；了解了焦点和焦距；学会了画三条特殊光线；还会用太阳光测凸透镜的焦距。
师：总结得很全面。课后请大家利用矿泉水瓶、注射器等材料自制一个"水透镜"，并用太阳光测量它的焦距。下课！
（五）课例反思
1. 案例背景
在人教版第五章第一节"透镜"的教学过程中，学生对发散和会聚的理解难度较大，且对三条特殊光线的绘制易出错。结合智慧课堂，利用实时收集呈现学生的光路图进行对比分析，让学生自行发现问题、找出共性，从而内化知识，这样更符合八年级学生的认知规律。
2. 案例实施
（1）数字化资源的选择与应用：实时直播投屏学生的实验操作过程，拍摄学生的实验报告单上传图片，实验现象及收集的数据真实有效地呈现，让学生更有直观性体验，也更有科学探究的参与感以及收获探究成果的成就感，增强学生对物理学习的满足感。
数字工具在数据采集、分析和呈现中的应用：在探究透镜对光的作用的实验中，学生分组实验的器材盒中四位同学的实验报告设计有所不同，使学生养成对比思考问题、自主发现问题的习惯。通过这样的设计，培养学生的自主探究问题的能力和合作意识，并在合作探讨的过程中感受得出结论的喜悦。
3. 案例效果
在突破会聚与发散这一教学难点时，以前是通过作图将入射光线延长，对比观察折射光线与入射光线的位置关系，学生对"靠近主光轴还是远离主光轴"没有深刻的认知。本节课让学生亲自体验观察，学生有明确的光线动态变化感知，可以直观看到是靠近主光轴还是远离主光轴，更深刻地理解了会聚与发散。
4. 案例反思与展望
利用智慧课堂数字化直观展示，可以实现对学生学习情况的实时评价和反馈。通过学生课堂表现的数据，可以及时了解学生对知识的掌握情况，为教师提供教学决策的依据，同时也可以让学生及时了解自己的学习情况，进行自我调整和提高。同时也加深了师生互动和生生互动，可以很好地激发学生的学习兴趣和动力，提高学习效果。
范例佐证：
（一）教学目标达成证据
1. 课堂反馈方面：通过智慧课堂实时投屏和拍照上传功能，全班学生的实验光路图得到即时展示和对比分析。从课堂展示的学生作品来看，绝大多数学生能够正确画出凸透镜和凹透镜对平行光的作用光路，能够准确标注焦点F和焦距f，三条特殊光线的绘制正确率较以往教学有明显提升。
2. 难点突破方面：学生在课堂讨论中能够用"折射光线相对于入射光线靠近（或远离）主光轴"来表述会聚与发散的判断标准，而非简单地以"光线是否相交"来判断，表明学生对这一难点的理解更加准确和深刻。
（二）学生学习成效
1. 参与度显著提高：分组实验与智慧课堂互动相结合，全班学生均参与了实验探究，学生实验操作过程通过投屏展示，增强了学生的参与感和成就感。
2. 课后作业反馈：课后自制"水透镜"并测量焦距的实践作业完成率高，学生提交的作品和测量数据表明，学生能够将课堂所学知识迁移应用到实际情境中。
3. 安全意识增强：通过对"矿泉水瓶引发火灾"问题的探究，学生不仅掌握了透镜对光的作用知识，还增强了生活中的安全意识和环保意识，实现了知识学习与价值教育的有机统一。
（三）课例推广价值
1. 本案例探索了智慧课堂数字化技术与物理实验教学深度融合的有效路径。实时投屏、拍照上传、对比分析等数字化手段的应用，有效解决了传统实验教学中反馈滞后、共性错误难以及时纠正的问题，对其他物理实验课题具有借鉴意义。
2. "差异化实验报告+对比分析"的教学设计，引导学生在比较中自主发现问题、建构知识，体现了以学生为主体的教学理念，可推广至其他需要学生绘图、建模的教学内容。
3. "生活情境引入—实验探究—知识应用—首尾呼应"的教学闭环设计，将物理知识与生活实际紧密联系，有助于培养学生的核心素养，对初中物理概念教学和规律教学具有参考价值。

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