5.3 生活中的透镜 教学设计 -2025-2026学年北师大版物理八年级上学期

基本信息

课题

生活中的透镜

学科

初中物理

年级

八年级上册

教材与教学内容

版本：北师大版义务教育教科书《物理》八年级上册

页码：第132–138页，第五章《透镜及其应用》第三节

【课时教材分析】

本节课是“透镜及其应用”单元中的核心实践性内容，承接前两节对凸透镜成像规律的理论学习，将抽象知识迁移到真实生活场景中。教材通过放大镜、幻灯机、投影仪、照相机、显微镜和望远镜等常见光学仪器，系统展示了凸透镜在不同物距条件下的成像特点及其实际应用。内容结构清晰，图文并茂，配有图5.3-2至图5.3-19共十余幅原理图与实物图，帮助学生建立“结构—功能—成像”的关联思维。同时，“科学窗”“实践活动”“自我检测”等栏目增强了知识的拓展性与探究性，体现了从物理走向生活的课程理念。本节内容为后续学习眼睛与视力矫正、光学仪器综合应用打下坚实基础。

【课时学情分析】

八年级学生已具备一定的观察能力和逻辑思维能力，对日常生活中常见的放大镜、手机摄像头、投影仪等设备有直观体验，但缺乏对其工作原理的系统认知。此前学生已掌握光的折射、凸透镜对光线的会聚作用及成像的基本规律（u>2f、f

【课时设计思想】

本课以“探索身边的光学奇迹”为主线，采用“情境导入—问题驱动—合作探究—归纳建构—迁移应用”的教学路径。打破传统讲授式教学模式，构建以学生为中心的探究型课堂。通过创设贴近生活的真实问题情境（如：如何用手机+透镜自制投影仪？为什么望远镜能看清月亮？），激发学习兴趣；设计阶梯式探究任务，引导学生运用已知的凸透镜成像规律解释各类仪器的工作原理；借助模型制作、小组讨论、角色扮演等方式促进深度参与；最后通过“自制简易望远镜”实践活动，实现知识向能力的转化。整个设计强调物理与生活的联系，注重科学思维的培养，落实“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。

【教学目标】

物理观念：
1. 能说出放大镜、投影仪、照相机、显微镜、望远镜等常见光学仪器的基本结构，并能指出其中的关键光学元件——凸透镜。
2. 能结合凸透镜成像规律，解释这些仪器在不同使用条件下所成像的特点（正倒、大小、虚实），建立“物距决定成像性质”的核心物理观念。

科学思维：
1. 能通过观察、比较不同仪器的成像特点，归纳其共性与差异，发展分类与归纳的思维能力。
2. 能运用“光路图”这一模型工具，分析并绘制典型仪器（如照相机、投影仪）的成像过程，提升建模与推理能力。

科学探究：
1. 能设计简单实验验证放大镜成虚像的条件，或探究投影仪中物距变化对像的影响，体现控制变量的思想。
2. 能动手组装简易开普勒式望远镜，并通过观察远处物体验证其放大效果，体验科学探究的完整过程。

科学态度与责任：
1. 在探究活动中表现出尊重事实、严谨求实的科学态度，乐于与同伴交流合作，共同解决问题。
2. 意识到光学技术对人类认识世界的重要贡献，关注科技发展带来的便利与挑战（如数码变焦的局限性），形成正确的科技价值观。

【教学重难点】

【教学重点】
掌握放大镜、投影仪、照相机、显微镜和望远镜的工作原理，理解它们是如何利用凸透镜成像规律实现特定功能的；能够准确判断各类仪器中所成像的性质（倒立/正立、放大/缩小、实像/虚像）及其对应的物距条件。

【教学难点】
理解复合光学系统（如显微镜、望远镜）的两级成像机制，即物镜先成一个实像作为目镜的“物”，再由目镜进一步放大；区分光学变焦与数码变焦的本质区别，理解前者改变焦距而后者仅为图像裁剪放大。

【教学课时】

1课时（45分钟）

【教学策略】

采用议题式教学法确立核心探究主题，结合情境探究法创设真实问题场景，运用合作探究法组织小组协作学习，辅以讲授法精讲关键概念。倡导自主学习、合作学习与探究学习相结合的学习方式，鼓励学生动手实践、动脑思考、动口交流，实现知识的主动建构。

【教学准备】

教师准备：多媒体课件（含仪器工作原理动画）、实物投影仪、放大镜、照相机模型、望远镜实物、两个焦距不同的凸透镜（用于演示望远镜）。学生准备：课本、笔记本、直尺、草稿纸。实验器材：每组配备一个放大镜、一张印有小字的纸片、一个可调焦距的手机镜头模型（可用塑料筒模拟）。

【教学过程】

教学环节

教学活动

设计意图

教师活动

学生活动

一、情境导入
引发好奇

一、创设生活情境，提出核心问题

（1）、展示生活场景，激发认知冲突
教师手持一部智能手机，打开前置摄像头，将其投射到大屏幕上，让学生观察自己的脸被轻微放大的画面。随后，教师取出一个放大镜，放在眼

1. 观察教师演示，对比手机自拍放大与放大镜放大的视觉效果。
2. 思考并尝试回答两种放大的异同点

从学生熟悉的日常生活现象入手，制造认知冲突，迅速

前，缓缓靠近书本上的小字，让学生看到字体逐渐变大。“同学们，刚才我们看到了两种‘放大’的现象——一个是手机屏幕里的自己变大了，一个是书本上的字通过放大镜变大了。这两种‘放大’一样吗？它们背后的原理是什么？”
引导语：“其实，在我们的生活中，还有很多这样的‘放大’或‘成像’装置：教室里的投影仪能把PPT放大到整面墙上；妈妈拍照时，远处的塔楼也能清晰地出现在照片里；科学家用显微镜能看到细胞的结构；天文学家通过望远镜观测遥远的星体。这些神奇的设备，它们的核心部件都离不开一种光学元件——透镜。今天，我们就一起来揭开‘生活中的透镜’的秘密。”
（2）、明确学习任务，布置探究主线
“本节课，我们将化身‘光学侦探’，去破解五种常见光学仪器的工作密码：放大镜、投影仪、照相机、显微镜和望远镜。我们要搞清楚：它们用了什么透镜？成的是什么样的像？这个像是怎么形成的？背后的物理规律是什么？最后，我们还要亲手制作一台简易望远镜，看看能不能看清窗外的树梢！”

。
3. 明确本节课的学习目标和探究任务，产生强烈的好奇心和探究欲望。

吸引注意力；通过角色代入（“光学侦探”）增强学习的趣味性和使命感，自然引出课题，激发主动探究的动机。

二、逐项探究
建构新知

一、聚焦放大镜：虚像的奥秘

（1）、指导实验观察，归纳成像条件
“首先，我们来破解第一个谜题——放大镜。”教师发放放大镜和印有小字的纸片，要求学生缓慢移动放大镜，观察何时能看到清晰放大的像。“请大家注意：当你把放大镜离纸面很近时，能看到字变大吗？慢慢抬高放大镜，什么时候像最清晰？继续抬高，像会发生什么变化？”
学生实验后，教师提问：“放大镜成的像是正立还是倒立的？能呈现在墙上吗？这说明它是实像还是虚像？”引导学生回忆凸透镜成像规律，得出结论：当物体位于凸透镜一倍焦距以内（u < f）时，成正立、放大的虚像，这正是放大镜的工作原理。
（2）、深化理解，解决实际问题
提问：“如果想看到更大的像，应该怎么办？”鼓励学生再次实验验证。引导总结：适当增大物距（但仍小于f），可以使像更大，但视野会变小。强调虚像无法用光屏承接，只能通过透镜观察。

二、解析投影仪：实像的放大

（1）、结合图示讲解结构与原理
展示图5.3-3和图5.3-4，引导学生观察幻灯机和投影仪的结构。“这是投影仪的内部示意图。请大家找一找：哪个部分相当于物体（幻灯片）？哪个是凸透镜（镜头）？屏幕在哪里？”明确

1. 使用放大镜观察小字，记录不同距离下的成像特点。
2. 回答问题，确认放大镜成正立放大的虚像，物距小于焦距。
3. 小组讨论并实验验证如何获得更大的像。

1. 观察投影仪结构图，识别各部件作用。
2. 分析成像特点：倒立、放大、实像。
3. 讨论调节方法：减小物距，增大像距。

1. 对比投影仪与照相机的成像差异。
2. 理解照相机成倒立缩小实像的条件（u > 2f）。
3. 了解光圈、快门等参数的实际意义

通过动手实验和图示分析，帮助学生从现象到本质理解三种基本成像模式；采用对比教学法，突出不同仪器间的联系与区别，深化对凸透镜成像规律的应用能力；引入专业参数拓宽视野，体现物理与工程技术的融合。