5.5 跨学科实践：制作望远镜（教学设计）-2024-2025学年人教版八年级上册物理

《跨学科实践：制作望远镜》教学设计 一、教学目标 1. 知识与技能目标 学生了解望远镜的基本结构和工作原理，包括物镜和目镜的作用。 掌握凸透镜焦距的测量方法，能运用相关光学知识选择合适的镜片制作简易望远镜。 2. 过程与方法目标 通过亲手制作望远镜，提高学生的动手实践能力和解决问题的能力。 经历设计、组装、调试望远镜的过程，培养学生的工程思维和创新思维。 3. 情感态度与价值观目标 激发学生对天文学和光学知识的兴趣，培养学生探索宇宙奥秘的好奇心。 增强学生的团队合作意识，让学生在实践中体验成功的喜悦。 二、教学重难点 1. 重点 望远镜工作原理的理解，尤其是凸透镜成像规律在望远镜中的应用。 正确测量凸透镜焦距并选择合适镜片进行望远镜组装。 2. 难点 如何提高自制望远镜的成像质量，如消除色差、调整镜片间距等。 引导学生在制作过程中深入思考光学原理与实际操作的联系，培养学生的科学思维。 三、教学方法 讲授法、实验法、小组合作法 四、教学准备 教师自制望远镜、两种不同焦距的凸透镜（10组）、纸盒子、剪刀 五、教学过程 1. 知识导入（3分钟） 播放著名的天文望远镜使用视频和展示相关图片，如哈勃太空望远镜拍摄的壮丽星空图片，引发学生对望远镜的兴趣。 提问学生望远镜的用途以及他们对望远镜的初步了解，引出本节课的主题——制作望远镜。 欣赏完了望远镜的杰作，不防动手实践一下吧，展示教师做的望远镜。 2. 原理讲解（3 分钟） 利用图示光路图讲解望远镜的基本工作原理。 介绍物镜（焦距较长的凸透镜）将远处物体成倒立、缩小的实像，目镜（焦距较短的凸透镜）将物镜所成的像进一步放大成正立的虚像，从而让我们能看清远处的物体。 通过简单的光路图，帮助学生理解物镜和目镜的成像过程以及它们之间的配合关系。 3. 制作准备（5 分钟） 介绍制作望远镜所需的材料：两个不同焦距的凸透镜、纸筒（或硬纸板自制镜筒）、剪刀、胶水等。教师这里用了4个透镜，学生只需要用2个做简易望远镜就可以了。 讲解凸透镜焦距的测量方法：如利用平行光聚焦法，让太阳光平行于凸透镜主光轴照射到凸透镜上，在凸透镜另一侧用光屏承接，当光屏上出现最小最亮的光斑时，光斑到凸透镜光心的距离就是焦距。组织学生分组测量所提供凸透镜的焦距，并记录数据。 4. 小组制作（20 分钟） 将学生分成小组，每组根据测量的焦距数据选择合适的物镜和目镜。 指导学生用剪刀裁剪纸筒，将物镜和目镜分别固定在纸筒的两端，注意调整镜片的位置，使它们的主光轴尽量重合，并且可以通过移动目镜来调整像的清晰度。 各小组在制作过程中遇到问题可相互讨论或向教师请教。 5. 成果展示与调试（7分钟） 每个小组展示制作完成的望远镜，并用其观察远处的物体，如校园内的建筑物或树木。 教师引导其他小组的学生观察并评价展示小组望远镜的成像效果，如清晰度、放大倍数、视野范围等。 评价指标依据下表： 评价内容 自我评价 同学评价 教师评价 美观程度 优异良好一般 优异良好一般 优异良好一般 视野范围 优异良好一般 优异良好一般 优异良好一般 清晰度 优异良好一般 优异良好一般 优异良好一般 放大倍数 优异良好一般 优异良好一般 优异良好一般 针对成像效果不佳的望远镜，组织学生共同分析原因，可能是镜片安装位置不准确、镜片有污渍或者焦距选择不合适等，然后指导学生进行调试和改进。 6．总结拓展（2分钟） 总结本节课的重点内容，包括望远镜的工作原理、制作过程中的关键步骤以及在调试过程中遇到的问题和解决方法。 拓展提问：除了这种简易的折射式望远镜，还有哪些类型的望远镜（如反射式望远镜）？它们的结构和原理有什么不同？鼓励学生课后查阅资料进一步了解。 学科网（北京）股份有限公司 $$