5.5 跨学课实践：制作望远镜 2025-2026学年人教版八年级上册物理

该初中物理导学案聚焦“透镜及其应用”，围绕望远镜构造原理及制作展开，通过“夜空繁星”情景导入激发兴趣，以透镜成像规律为基础，搭建从理论认知到实践应用的学习支架，衔接前后知识。 突出实践探究，设计阶梯式制作任务引导学生组装、优化望远镜，结合对比实验与数据分析培养科学思维，融入伽利略望远镜、中国天眼等案例渗透科学态度，多元评价与跨学科实践作业助力核心素养提升。

人教版八年级上册物理 第五章《透镜及其应用》学历案 第五章 透镜及其应用 第 5 节 跨学课实践：制作望远镜 班级： 姓名： 综合评价： 【课题与课时】 人民教育出版社八年级上册第五章透镜及其应用 第5节跨学课实践：制作望远镜 1课时 【学习目标】 1.通过理解望远镜、眼睛的构造和工作原理，掌握凸透镜、凹透镜成像特性及眼镜矫正视力的原理，提升对物理现象的认知能力和对光学原理的理解能力。​ 2.通过制作望远镜，掌握不同透镜组合的成像规律，提升观察、比较、分析成像效果的能力及运用逻辑思维设计优化方案的科学思维与动手实践能力。​ 3.通过制作望远镜及了解其应用，树立科学态度，认识物理学的重要性，掌握科学探究的基本方法，提升社会责任感、合作意识与创新精神等综合素养。 【设计分析】 目标 序号 知识维度 （指事实性知识、概念性知识、程序性知识、元认知知识） 认知水平维度 记忆/回忆 理解 应用 分析 评价 创造 1 事实性知识 概念性知识 √ √ 2 事实性知识 概念性知识 √ √ √ 3 事实性知识 程序性知识 元认知知识 √ √ 【评价任务】 1.独立完成反馈练习1（检测目标1） 2.独立完成反馈练习2（检测目标2） 3.独立完成反馈练习3（检测目标3） 4.独立完成“检测与作业”（检测目标1、2、3） 【资源与建议】 1.提供不同焦距的凸透镜、凹透镜及组装工具，引导学生通过对比实验理解透镜成像特性，结合眼镜矫正原理加深认知，建议搭配透镜成像规律图解手册辅助学习。​ 2.设计阶梯式制作任务，从基础组装到优化成像效果，鼓励学生记录实验数据、分析问题并改进方案，建议组织小组讨论分享设计思路，提升科学思维与动手能力。​ 3.开展望远镜观测实践活动，结合天文科普资料，让学生感受物理学应用价值，通过团队协 作完成观测任务，培养科学探究精神与社会责任感，建议布置相关科学史阅读任务拓展视野。 【学习提示】：在开始本节课学习之前，先认真阅读以上资源与建议，明确这节课内容的出 处、知识的前后联系、学习的路径、学习的重难点及突破的途径，为顺利完成以下学习内容 做好准备。 【学习过程】 1、 创设情景，激趣诱思 【创设情景】：夜空繁星闪烁，你好奇遥远星系的奥秘吗？科学家靠望远镜探寻宇宙线索。今天，我们用透镜知识做简易望远镜，拉近远方风景，开启探索之旅吧！​ 2、 预习展示，夯基辨疑 1.望远镜结构：望远镜是由_________和_________两组透镜组成。 2.望远镜原理：物镜的作用相当于_______，使远处的物体在焦点附近成一个____立、_____的___像（相当于_______的镜头），目镜的作用相当于一个______,因此我们看到的是一个____立、_____的_____像。 预习展示评价量规 评价等级及标准 评价等级（自评） A B C 能够独立科学、流畅的说出各知识点 在同伴互助下完整说出各知识点 在师生帮助下仍不能完整说出各知识点 三、合作探究，探究新知 学习任务一：望远镜结构（指向目标1） 活动一：观察望远镜的基本结构 【想想议议】对于远处的物体（例如距离我们几亿光年的星体），我们需要借助哪种神奇的 “眼睛” 来帮助看清呢？你知道它的结构吗？ 【观察触摸】常见的望远镜是由两组凸透镜组成的。靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，焦距较小；靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜，焦距较大。望远镜就是利用这两个凸透镜来帮助人眼看清远处物体的。 【想想做做】 （1）先用一个凸透镜（焦距大）观察窗外远处的物体，注意成像情况。 （2）再用另一个凸透镜（焦距小）观察上面得到的物体的像，注意成像情况。 （3）将两凸透镜的位置对调，再观察远处的物体，对比两次成像的大小。 活动二：视角 【想想议议】同一个物体,离我们远时非常小,离我们近时非常大.例如天上飞的飞机,在空中时我们感觉它同一只大鸟相仿,降落后,却很大,为什么呢? 【点拨指导】原来是视角在作怪,一个物体能不能被看清楚,跟物体在视网膜上的像的大小有关.视网膜上的像越大,受到刺激的感光细胞越多,眼睛对物体的细微部分分辨得就越清楚.如果物体在视网膜上的像小到只落在一个感光细胞上,那么眼睛就觉得这个物体只是一个点.视网膜上像的大小决定于被视物体对眼睛的光心所张的角,即视角的大小。 视角及视角大小的影响因素： 表现性评价量规 评价等级及标准 评价等级（组评） A B C 能够独立总结出望远镜结构及视角特点 在同伴互助下总结出凸透镜和凹透镜的特点 在师生帮助下仍不能凸透镜和凹透镜的特点 【评价任务1】 2016年11月14日夜空出现的“超级月亮”如图所示。下列对“超级月亮”的解释，你认为比较合理的是（　　）   A．月亮本身变大了 B．月亮距离我们很近时，视角变大了 C．月亮距离我们很远时，视角变小了 D．月亮变大且距离我们很近 【评价标准】 （自评）答对得A级，答错得B级 评价等级： 学习任务二：设计简易望远镜（指向目标2） 活动三：自制简易望远镜 【提出问题】阅读教材相关内容,思考下列问题: 1.自制的望远镜可以采用单片的凸透镜作为目镜和物镜,如何确定望远镜的放大倍率? 2.如何选择物镜和目镜? 3.怎样设计镜筒? 【交流讨论】 1.为了让成像质量好一些,其放大倍率不宜过大,取放大倍率为2~3倍即可。 2.根据放大倍率的要求,选择适当焦距的凸透镜分别作为物镜和目镜。在选择两块凸透镜时,除了需要满足焦距的要求,物镜的直径还要比目镜的直径大一些。测量凸透镜的直径,以便制作直径合适的镜筒。 3.镜筒可以设计成两段,让物镜的镜筒较目镜的镜筒粗一些,这样套在一起,便于在使用时调节,如图所示。 【分组实践】制作及调试望远镜,出示材料:凸透镜、瓦楞纸等。根据所选凸透镜的焦距和直径制作镜筒。 【制作过程】 1.根据凸透镜的焦距、直径等数据,以及对镜筒长度的要求,我们可以通过截取适当尺寸的长方形瓦楞纸,并把它卷起来制成镜筒。把物镜和目镜固定在镜筒上。 2.把目镜镜筒插入物镜镜筒内,把目镜放到眼前,通过望远镜观察远处的物体。在观察时要通过对镜筒长度的调节,改变物镜与目镜间的距离,直到在望远镜中看到远处物体清晰的像为止。 [交流分享]使用望远镜时,我们需要前后移动镜筒,改变物镜与目镜的距离,直到看到一个最大、最清晰的像。遇到的问题:很难看到完整的像,可能外界光线对成像有干扰。于是我们小组尝试通过减小望远镜两个镜筒间的缝隙优化了成像效果:比如截取适当尺寸的长方形纸板,在目镜镜筒上进行缠绕以填充缝隙;或者选用的两个凸透镜的直径不要相差过大等。 [成果展示]同学们向其他同学展示自己的成果,介绍你的制作方案,分享你的收获。例如,在制作望远镜的过程中,你发现了哪些问题?你是如何改进的?还要倾听其他同学的讲解,看看对你有什么启发。同学之间相互评价,比一比谁的望远镜更完善。 【拓展】这里制作的望远镜使用了两块凸透镜,观察到的远处物体的像是倒立的,怎样才能通过望远镜看到“正立”的像呢? 实验探究表现性评价量规 评价等级及标准 评价等级（组评） A B C 能积极合作进行实验，并能正确组装 在小组成员的帮助下正确完成实验组装 无法完成实验 【评价任务2】如图，小华同学手持两个焦距不同的凸透镜A和B。通过调整两透镜的位置，可以看清远处中原福塔倒立的像。经凸透镜A成的是福塔______（选填“放大”或“缩小”）的像，经凸透镜B成的是______（选填“虚”或“实”）像。 【评价标准】（自评）答对2题得A级，答对1题得B级，答错得C级 评价等级： 学习任务二：望远镜与宇宙探索（指向目标3） 活动三：望远镜探索宇宙的历程 （1）伽利略望远镜 意大利天文学家、物理学家伽利略是第一位把望远镜指向天空的人。1609年伽利略用自制的望远镜观察天体，以确凿的证据支持了哥白尼的“日心说”。第一个观测到了木星的卫星、太阳黑子和月球上的环形山。 （2）哈勃空间望远镜 1990年，科学家把“哈勃”空间望远镜送入太空，使人类观测宇宙的能力空前提高。除光学天文望远镜外，人们还发明了其他观测太空的仪器，如射电天文望远镜，这使人类对宇宙的了解越来越深入。 （3）郭守敬望远镜与中国天眼 我国不仅古代在天文观测上取得了丰硕的成果，在现代也对宇宙探索作出了很大贡献。2009年，郭守敬望远镜建成，并于2011年启动光谱巡天任务，成为世界上第一个获取光谱数突破千万量级的望远镜。 2020年，中国天眼正式开放运行，它是目前全球单口径最大、灵敏度最高的射电天文望远镜。 四、盘点收获，升华自我 通过本节课的学习之旅，谈谈你的收获。 【检测与作业】 温馨提示：必做题--A组 选做题--B组 时间4分钟 A组--夯实基础题1.在如图所示的光学元件中，属于凸透镜的是（　　） 1.望远镜由___________和___________组成，物镜、目镜都是_______，它们使远处物体先成实像，后成虚像。（检测目标1） 2.如图所示，这是一架望远镜的示意图。小乐在跨学科实践活动中想制作一个这样的望远镜，远处的物体经过物镜成像的原理与________（选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”）的成像原理相同；目镜所成的像是正立、放大的________像。（检测目标2） 3.如图所示，是小红自制望远镜的结构示意图，对此判断不正确的是（　　）（检测目标3） A．A镜应为物镜，B镜应为目镜 B．望远镜的目镜和物镜作用不相同 C．目镜的焦距应较长，物镜的焦距应较短 D．物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像 B组--巩固提升题 4.如图是小明自制的简易望远镜，它是由两个焦距不同的凸透镜组成的，小明用它观察远处的物体时，光透过该凸透镜成一个______（选填“正立”或“倒立”）、______（选填“放大”或“缩小”）的实像。这个实像到目镜的距离______（选填“大于”“小于”或“等于”）目镜的焦距，经过目镜成正立、放大的虚像。 （检测目标1.2.3） 【评价标准】（自评）对3题以上得A级，对2题得B级，对1题以下得C级 评价等级： 【综合评价】:本节课评价得4个 A 以上综合为优秀， 3 个 A以上综合为良好，其他为合格。（请将评价结果书写在本节首页） 【学后反思】 1、请完善思维导图，梳理本节课学习的知识内容，构建知识体系。 2、梳理本节课的物理思想和方法。 3、小结在学习中需要求助的困惑和分享自己如何学会的经验。 【课后作业】 作业内容 作业要求 作业评价 书面作业：完成课后习题。 实践作业：在家中寻找“隐形透镜”（如鱼缸的弧形玻璃、玻璃杯中的水、近视镜），拍视频记录它们对光线的作用，上传至班级群分享。 以小组为单位，展示交流，组长汇总后下节课汇报。 (组评） 评价等级： 【实践作业评价标准】(组评）1、上交作品并能对比分析，评为 A 级2、仅有作品评为 B 级。3、不能完成评为 C 级。 舜德弘远 耕学载道— - 1 - — 学科网（北京）股份有限公司 $