《3.6 凸透镜成像规律》教学设计 ---2025-2026学年沪粤版物理八年级上学期

该初中物理教学设计聚焦凸透镜成像规律核心知识点，通过拍立得拍照、放大镜看“长津湖”字样的生活实例导入，引发认知冲突。在学生已学透镜概念和应用基础上，以实验探究为支架，梳理物距、像距与实像、虚像的关系及成像规律。 此设计以完整科学探究流程为特色，涵盖提出问题、猜想假设等六步（科学探究），通过实验数据归纳规律（科学思维），结合AI动画模拟成像过程、顺口溜辅助记忆（物理观念）。实例如学生动手实验记录数据，提升探究能力与科学态度，为教师提供清晰教学路径，突破重难点。

《3.6凸透镜成像规律》教学设计 课程基本信息 课题 3.6凸透镜成像规律 课型 新授课 学科 物理 年级 八年级 学段 初中 版本章节 沪粤版第三章第6节 【教材分析】 《凸透镜成像规律》是初中物理光学部分的重要内容。本节内容是在学生理解透镜的概念和应用后学习凸透镜的成像规律，这是本章的重点，也是透镜教学的难点。通过学习和探究不仅要使学生了解凸透镜的成像规律，而且要使学生初步了解科学探究的方法，强化学生学习的独立性、主动性。《凸透镜成像规律》是一节探究活动课，这一节探究活动课能较好的激发学生探究成像规律的兴趣，使学生能够体验科学探究的过程与方法。  【学情分析】 学生刚学习物理一个多月，能够初步感受到物理的学习方法和探究思想。对于学习物理的方法——探究实验法比较陌生，学生有计划的实验、有目的的观察的能力还没有形成，而通过观察到的现象提出问题并解决问题的能力还需要进一步训练。学生在实验室探究凸透镜成像的规律是一个较完整的探究，要让学生亲自动脑：提出问题、分析问题、提出猜想、制定实验计划；动手：进行试验、验证猜想；动脑：得出结论。所以本节课的教学需要帮学生澄清探究目的和操作技巧，让学生经历观察、动手、记录、分析的过程，通过正确的引导使学生学会有目的操作和观察，并将观察的现象和数据记录出来。 【教学设计思路】 本节课要努力体现 “以教师为主导，学生为主体”的教学理念，要努力体现新课标精神，注重对规律的科学探究，特别是发现并提出问题、猜想与假设、设计实验方案等过程，培养学生的观察能力、初步的信息收集与处理能力，提高学生良好的科学素养，让学生在探究中自主学习，并感悟探究的思想和方法。 《凸透镜成像规律》是初中物理教学的一个难点。我认为教学的策略重在教师引导学生参与教学过程，主动获取知识，乐于探究。所以教师应想方设法把课堂活动权交给学生，把发言权留给学生。基于此，教学中，一方面注意问题情境的创设，激发学生的学习兴趣，主动探究，使学生形成积极主动的学习态度；另一方面也注意科学研究方法的渗透，引导学生动口、动手、动脑，参与教学的过程，培养学生获取知识的能力，分析解决问题的能力、交流合作的能力。 【核心素养目标】 （一）物理观念 1.了解物距、像距以及实像、虚像的概念；2.知道凸透镜成像规律。 （二）科学思维 1.建构凸透镜成实像与虚像的模型，2.学习从物理现象中归纳科学规律的方法。 （三）科学探究 1.能在探究活动中初步获得提出问题的能力；2.经历探究活动，体验科学探究的全过程和方法；3.激发学生对科学的求知欲，使他们善于从自然现象和日常生活中的一些现象中收集信息、处理信息，并从中发现问题，进而大胆猜想，勇于探究科学的奥秘。 （四）科学态度与责任 认识到凸透镜成像规律是通过探究而得到的，在实验探究中激发探究的兴趣、热情，使学生乐于参与观察、试验、制作等科学实践，并让其体验探究成功的喜悦，培养实事求是的科学态度，能与他人合作。 【教学重难点】 教学重点：通过实验探究凸透镜成像规律。 教学难点：让学生自己在处理信息的基础上提出本次探究的问题；分析实验数据，得出凸透镜成像的规律。 教学准备 凸透镜（5cm、10cm）、光具座、F光源、光屏、课件、自制教具等。 教学过程 教学任务 教学内容 设计意图 创新设计（含AI应用） 一、导入新课，引起学生对凸透镜特性的思考，从而激发起学习的兴趣。（5min） 活动一： 同学们，我们用拍立得来张大合照吧！你们在照片上成什么样的像？ 从生活中常见的凸透镜应用入手，让学生快速进入课堂学习状态，并且引出凸透镜成像有怎样的特点。 活动二：听说电影《长津湖》很火，故事发生在1950年11月朝鲜的长津湖，没有先辈们的抛头颅洒热血，哪有我们现在的岁月静好。同学们，我老眼昏花帮我找找长津湖在哪里？在放大镜下成什么样的像？ 利用学生的认知冲突，引发思考：照相机和放大镜都是凸透镜，为什么成像会不一样呢？ 可以借助AI动画，在课件上显示凸透镜经过时“长津湖”字样变化。 二、认识焦距、像距和物距（5min） 利用多媒体动画，认识焦距、像距和物距。 通过观察和分析，知道焦距、像距和物距的概念，让学生物理概念模型。 利用动画展示焦距、像距和物距。 三、通过实验探究，让学生探究凸透镜成像规律。(20min) （一）提出问题：那么利用凸透镜能成什么样的像呢?成像情况与哪些因素有关呢？ （二）猜想与假设： 1.可能跟物距u有关； 2.可能跟焦距f有关。 （三）设计实验 提问：我们需要哪些器材来验证你的猜想？ 讨论：1.如何组装实验装置？2.怎样使像呈现光屏中央上？3.怎样在光屏上看到清晰的像？4：光具座、光屏和F光源上的刻度尺有什么作用？5.若f =10cm，则2f =20cm。如果物距u=15cm，u在什么范围？ （四）进行实验 提示： 1.凸透镜固定在0刻度线不动，如何改变物距？又如何找到最清晰的像？将光源由远及近寻找看看吧。 2.实验中我们需要观察什么现象？如何准确记录像的性质。 3.u<f 时，在光屏上会出现F光源的像吗？如果没有，怎么办？ 4.注意分工与合作。 （五）收集证据 学生上台，标出成像位置。 （6） 得出结论 凸透镜成像基本规律 （1）当u >f 时,在凸透镜的另一侧形成 立的实像； 当u > 2f 时，像的大小比物体 ； 当2f > u >f 时,像的大小比物体 ； （2） 当 u =2f ,在凸透镜的 侧形成 立、放大的 像。 记忆凸透镜成像规律的顺口溜： 一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小。 实像总是异侧倒；物近像远像变大。 虚像总是同侧正；物近像近像变小。 教师演示实验，学生观察现象，并提出问题。培养学生“提出问题”的能力。 根据教师的引导，进行合理的猜想。培养学生科学推理、质疑创新能力。 学生根据讨论问题，设计实验与制定方案。 根据实验方案进行实验，培养学生动手能力和获取与处理信息能力。 学生填写实验数据，并在黑板标出成像位置。培养学生实事求是的科学精神和正确的社会价值观。 根据实验数据得出实验结论。培养学生对实验过程和结果进行交流、评估、反思的能力。 可以利用多媒体(动画)技术，让学生在多媒体上拖动箭头根据成像特点摆好成像位置。 四、实验拓展（5min） 1.当成实像时，如用手挡住透镜的上半部，猜一猜，光屏上的像可能有什么变化？ 2. 当u=2f 和u=f 时，凸透镜成什么像？ 3.当物距一定时，换 f =5cm或 f =10cm的凸透镜成像的性质一样吗？ 学生思考，并动手做实验，得出结论。培养学生大胆质疑创新能力。 预防学生实验效果不好，提前录制好实验视频（动画）做好第二套方案。 五、规律精炼（3min） 一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小。 实像总是异侧倒；物近像远像变大。 虚像总是同侧正；物近像近像变小。 学生熟读能背，加强构建模型建构。 六、归纳小结（2min） 这节课你学到了什么？对于实验探究，你还有哪些新的想法？ 叫个别学生回答，其他同学补充。培养学生让成“学有所思”的良好习惯。 七、学以致用（5min） 1.小明在探究凸透镜成像规律时，蜡烛与光屏分别置于凸透镜两侧，保持凸透镜的位置不变，先后把F光源放在如图所的a、b、c、d四点，分别调整光屏的位置。当把F光源位于______点时，光屏上出现放大的像；当F光源位于_______点时，无论怎样移动光屏，在光屏上都找不到像。 2.小周同学在探究凸透镜成像规律实验时，在光屏上得到清晰的与烛焰等大的像，保持凸透镜位置不变，为了得到清晰缩小的像，他应该（ ） A.让蜡烛远离透镜，同时让光屏也远离透镜 B.让蜡烛远离透镜，同时让光屏靠近透镜 C.让蜡烛靠近透镜，同时让光屏也靠近透镜 D.让蜡烛靠近透镜，同时让光屏远离透镜 3.将物体放在凸透镜前16厘米处，在光屏上得到倒立缩小的像，则凸透镜的焦距可能是（ ） Ａ、10cm Ｂ、7cm Ｃ、8cm Ｄ、16cm 4.在探究凸透镜成像实验中，当物距为20厘米时，得到一个倒立缩小的实象，此时像距为13厘米，则凸透镜的焦距是（ ） A、f >20cm B、13cm<f<20cm C、10cm<f<13cm D、6.5cm<f<10cm 板书设计 一、凸透镜成像的猜想 二、凸透镜成像规律 当u>2f时，倒立缩小的实像 当u=2f时，倒立等大的实像 当f<u<2f时，倒立放大的实像 当u<f时，正立放大的虚像 当u=f时，不成像 教学反思 一、优点 教学理念贴合学生发展需求：本节课严格遵循 “以教师为主导，学生为主体” 的理念，充分落实新课标对科学探究的要求。从导入环节的生活实例，到实验探究的完整流程，始终将课堂主动权交给学生，让学生通过动脑思考（提出问题、猜想假设）、动手操作（实验验证）、动口交流（分析数据）参与学习，有效强化了学生的学习独立性与主动性，符合八年级学生刚接触物理探究、需培养科学思维的阶段特点。 教学环节设计逻辑清晰，重难点突出：教学流程围绕 “导入—概念建构—实验探究 — 拓展—总结—作业” 展开，环节衔接自然且针对性强。导入环节通过拍立得拍照、放大镜看 “长津湖” 字样的认知冲突，快速激发学生兴趣并引出核心问题；实验探究环节细化为 “提出问题—猜想假设—设计实验—进行实验—收集证据—得出结论”六步，手把手引导学生突破 “探究凸透镜成像规律” 的重点；同时，通过提前预设实验操作疑问（如 “如何使像呈现在光屏中央”“u<f 时无实像怎么办”）、提供顺口溜辅助记忆规律，助力学生攻克 “分析数据得出规律” 的难点。 核心素养培养目标落地：教学过程中，物理观念（物距、像距、实像 / 虚像概念，成像规律）通过多媒体动画、实验观察逐步建构；科学思维（实像与虚像模型建构、归纳规律）借助实验数据整理与规律总结得以锻炼；科学探究能力（提出问题、实验操作、信息处理）在完整的实验流程中得到实践；科学态度与责任（实事求是的实验精神、合作意识）则通过实验分工、数据真实记录及 “先辈奉献” 的情感渗透有效培养，四大核心素养目标均有明确载体与落实路径。 教学资源与技术辅助恰当：合理运用凸透镜、光具座、F 光源等实验器材，确保实验探究的可操作性；同时融入 AI 动画（如凸透镜成像过程模拟）、预设实验视频等技术手段，既解决了传统实验中 “成像过程不可见” 的问题，又为实验效果不佳的情况提供了备用方案，帮助学生更直观地理解抽象的成像规律，降低了学习难度。 二、缺点 学生个体差异关注不足：实验探究环节采用小组合作模式，但未充分考虑学生能力差异。部分动手能力强、思维活跃的学生可能主导实验操作，而基础薄弱或性格内向的学生易处于 “旁观者” 状态，缺乏独立操作、独立分析数据的机会，导致学习效果两极分化，未能实现 “全员参与、全员掌握” 的目标。 实验探究深度与拓展性不足：实验环节虽覆盖了核心成像情况（u>2f、u=2f、f<u<2f、u<f），但对实验细节的挖掘与拓展较为有限。例如，“用手挡住透镜上半部对成像的影响”“不同焦距凸透镜对成像的差异” 等拓展问题，仅停留在 “提问—简单实验” 层面，未引导学生深入分析现象背后的原理（如挡住部分透镜仍能成像的原因是光的折射特性），也未设计进阶探究任务（如“如何利用成像规律测量凸透镜焦距”），难以满足学有余力学生的深度探究需求。 时间分配与节奏把控存在瑕疵：实验探究环节计划用时20分钟，但实际操作中，部分小组可能因器材调试（如调整光源、光屏位置找清晰像）耗时过长，导致 “收集证据—得出结论”环节仓促，学生未能充分讨论数据差异（如不同小组同一物距下像距略有不同的原因）；此外，作业设计虽针对性强，但课堂上未预留少量时间进行作业思路点拨，可能导致基础薄弱学生课后完成作业时遇到困难，影响知识巩固效果。 三、改进 关注个体差异，优化小组合作模式：采用 “异质分组”（将不同能力、性格的学生搭配分组），并为小组设定明确的角色分工（如操作员、记录员、分析员、汇报员），要求角色轮换，确保每位学生都有动手操作、表达思考的机会；同时，教师在实验过程中进行“走动式指导”，重点关注基础薄弱学生，及时解答其操作疑问，帮助其完成数据记录与分析，缩小学习差距。 深化实验探究，设计进阶任务：在现有实验基础上，增加 “深度探究环节”。例如，针对 “挡住透镜上半部成像” 的现象，引导学生思考 “像的亮度、完整性为何变化”，结合光的折射原理分析原因；设计拓展任务 “利用本节课规律测量凸透镜焦距”（如通过 u=2f 时成等大实像、u=f 时不成像的特点），让学有余力的学生尝试设计实验方案并操作，提升探究深度；同时，预留 5 分钟小组交流时间，讨论“不同小组数据差异的原因”（如器材误差、操作精度），培养学生的误差分析意识。 优化时间分配，强化课堂反馈：提前进行“预实验”，根据学生实际操作速度调整时间分配，将实验探究环节的 “进行实验” 时间适当延长至 25 分钟，确保学生有充足时间找清晰像、准确记录数据；“得出结论” 环节采用“小组汇报 + 教师补充”的形式，避免仓促收尾。此外，作业环节预留 3 分钟，针对前两道基础题进行思路点拨（如结合顺口溜判断物距范围），帮助学生明确解题方向，提高课后作业的正确率与巩固效果。 丰富评价方式，完善评价体系：构建 “过程性评价+结果性评价”结合的评价模式。过程性评价通过 “实验操作评分表”（包含操作规范性、数据记录真实性、小组合作贡献度）、“问题提出记录表”（记录学生提出的有价值问题）进行；结果性评价除了作业批改，增加 “规律应用小测”（如结合生活实例判断成像类型，如照相机、放大镜的成像原理）。评价结果及时反馈给学生，对表现优秀的小组或个人给予肯定，对存在问题的学生进行针对性指导，促进学生全面发展。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $