3.5 奇妙的透镜 教学设计 2026-2027学年物理沪粤版八年级上册

3.5 奇妙的透镜 教案

 

一、核心素养目标

物理观念

认识凸透镜和凹透镜，知道透镜的主光轴、光心、焦点和焦距的基本概念。

通过观察和实验，认识凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。

通过分析和作图，知道透镜的三条特殊光线，能够应用透镜对光的作用特点进行作图。

科学思维

通过观察凸透镜和凹透镜的形状特征，培养分类比较和归纳总结的思维能力。

通过透镜对光作用的实验观察，培养实验观察、分析结果、得出结论的科学探究思维。

通过三条特殊光线的作图训练，培养空间想象能力和作图规范。

科学探究

通过“削冰令园”取火故事引入，激发学生探究透镜对光作用的兴趣。

通过小组合作观察、讨论凸透镜和凹透镜的异同点，体验合作探究的过程。

能运用透镜对光的作用解决简单的实际问题，如判断透镜类型、作出折射光线等。

科学态度与责任

通过“削冰令园”古代科技史实的介绍，培养学生对中国古代科学成就的自豪感。

通过实验观察活动，培养实事求是、严谨求实的科学态度。

通过小组合作学习，培养团队协作精神和乐于交流的科学素养。

二、教学重难点

教学重点

1. 凸透镜和凹透镜的分类方法——从形状特征、对光作用两个角度进行区分。

2. 凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。

3. 透镜的焦点和焦距概念，特别是凹透镜的虚焦点。

4. 透镜的三条特殊光线作图。

教学难点

1. 凹透镜虚焦点概念的理解——虚焦点不是实际光线会聚而成的，而是发散光线的反向延长线会聚而成的。

2. 折射光线的作图——尤其是凹透镜三条特殊光线中“反向延长线过虚焦点”的作图理解。

3. “会聚作用”与“发散作用”的本质理解——会聚是指使光线更加靠拢，发散是指使光线更加分开。

三、教学过程

（一）情境导入：“削冰令园”取火（3分钟）

【教师活动】同学们，今天上课之前，老师先给大家讲一个古代的故事。在我国西汉时期，有一本叫做《淮南万毕术》的书，其中记载了这样一句话：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”请同学们猜一猜，这句话描述的是一种什么现象？

【学生活动】学生积极思考并尝试回答：把冰削成圆形，对着太阳，用艾草放在它的影子下面，就能生火。这应该是用冰做成了一个透镜，把太阳光聚集到一点，就能点燃艾草了。

“削冰令园”取火的古代科技史实——冰制透镜聚光取火原理示意图

【教师活动】非常棒！这位同学说得很好。“削冰令园”就是把冰块削成圆形，这实际上就是一个冰制的凸透镜。古人就已经懂得利用透镜聚光取火了。今天我们就来学习第三章第五节——奇妙的透镜。

【设计意图】通过“削冰令园”取火这一古代科技史实设置悬念，激发学生对透镜对光作用的好奇心和探究欲望。同时融入中国古代科学成就教育，培养学生的民族自豪感。

【过渡语】“削冰令园”中的冰制透镜到底是什么类型的透镜？它为什么能聚光取火呢？让我们首先来了解透镜的基本分类。

（二）新知探究——环节一：凸透镜和凹透镜（8分钟）

1. 透镜的应用与定义

【教师活动】同学们，请想一想我们生活中哪些地方用到了透镜？请同学们小组讨论并举例。

【学生活动】学生积极讨论并举例：投影仪的镜头、手机的摄像头、眼镜的镜片、放大镜、显微镜、相机的镜头、跟镜、近视眼镜、远视眼镜等。

透镜在生活中的应用——投影仪、手机摄像头、眼镜镜片均含透镜

透镜光学器件——放大镜、显微镜、相机镜头均含透镜组合

【教师活动】同学们举例非常丰富！这些透镜都是利用光的折射原理制成的光学器件。透镜就是由透明材料制成的、至少有一个表面是球面的一部分的光学元件。

【知识点】透镜：由透明材料制成的、至少有一个表面是球面的一部分的光学元件。透镜是利用光的折射原理制成的。

2. 凸透镜的特征