5.5跨学科实践：制作望远镜 教学设计----2025-2026学年人教版物理八年级上学期

 人教版八年级上册《跨学科实践：制作望远镜》教学设计

 一、教学基本信息

1.  课程名称：跨学科实践：制作望远镜

2.  学科：物理（跨学科融合手工制作、科学史）

3.  年级：八年级上册

4.  课时：1课时（45分钟）

5.  教材版本：人教版（2024版）第五章第5节

6.  教学内容：望远镜的基本构造与工作原理（物镜、目镜的作用及光路）；视角的概念；简易望远镜的设计与制作；望远镜的改进方法；望远镜相关科学史。

 

 二、教学目标

 （一）知识与技能

1. 了解开普勒望远镜的核心构造（两组凸透镜：焦距长的物镜、焦距短的目镜），明确各部分作用。

2. 理解望远镜的工作原理：物镜（u>2f）成倒立缩小的实像（照相机原理），目镜（u<f）将该实像放大为正立放大的虚像（放大镜原理），最终实现“先缩小后放大”的观测效果。

3. 掌握视角的影响因素（物体大小、距离），理解望远镜增大视角的原理。

4. 学会利用常见材料制作简易望远镜，能通过调试优化成像效果。

 

 （二）过程与方法

1. 通过分析光路图、对比照相机和放大镜原理，培养类比推理和逻辑分析能力。

2. 经历“设计—制作—调试—改进”的实践过程，提高动手操作、问题解决和创新思维能力。

3. 结合科学史内容，体会“观察—探究—发明”的科学历程，培养跨学科整合（物理光学+手工制作+历史）的思维。

 

 （三）情感态度与价值观

1. 感受望远镜在探索宇宙中的重要作用，激发对天文学和光学的探索兴趣。

2. 了解伽利略等科学家的贡献，体会科学探索的艰辛与执着，增强科学精神。

3. 体验手工制作的乐趣，培养实践创新意识和合作探究精神，感受物理知识的实用价值。

 

 三、教学重难点

1.  重点：望远镜的构造与工作原理；简易望远镜的制作与调试方法。

2.  难点：理解“物镜成缩小实像，目镜再放大”却能实现“看清远处物体”的逻辑；制作中两透镜间距的调试技巧。

 

 四、教学准备

1.  教具：开普勒望远镜模型、伽利略望远镜模型、不同焦距的凸透镜（标注焦距）、光路图课件、伽利略观测天体的科学史视频、中国天眼/哈勃望远镜图片。

2.  学具（每组1套）：焦距不同的凸透镜2个（建议物镜f=20cm、目镜f=10cm）、圆筒状材料（羽毛球筒、硬纸筒）、瓦楞纸板、剪刀、胶水/胶带、刻度尺、记号笔。

 

 五、教学过程

 （一）导入新课（5分钟）

1.  情景引入：播放宇宙星空、月球环形山、木星卫星的图片，提问：“人类如何突破肉眼限制，看清遥远的天体？”展示伽利略望远镜、哈勃望远镜、中国天眼的图片，引出核心工具——望远镜。

2.  问题引导：“望远镜为什么能让我们看清远处的物体？它的内部结构有什么奥秘？我们能不能用身边的材料自己做一个？”

3.  引出课题：通过学生的好奇与探究欲，明确本节课主题——跨学科实践：制作望远镜，兼顾原理探究与动手实践。

 

 （二）新课讲授与实践（30分钟）

 1. 望远镜的构造与原理（10分钟）

1.  构造揭秘：展示开普勒望远镜模型和结构图，讲解核心组成：

     物镜：焦距较长、直径较大的凸透镜（作用：收集远处物体的光线，成实像）；

     目镜：焦距较短、直径较小的凸透镜（作用：放大物镜成的实像，便于观察）。

2.  原理分析：结合光路图分步讲解：

     第一步（物镜作用）：远处物体到物镜的距离u>2f，根据凸透镜成像规律，物镜成“倒立、缩小的实像”，该实像落在目镜的焦点内侧；

     第二步（目镜作用）：物镜成的实像作为目镜的“物体”，此时物距u<f，目镜将其放