5.5 跨学科实践：制作望远镜 教学设计 2026-2027学年人教版八年级上册物理

教材版本 人教版八年级上册 授课题目 第5节 跨学科实践：制作望远镜 学科 物理 授课年级 八年级 授课 时间 课标分析 课 标 摘 录 《义务教育物理课程标准（2022年版）》跨学科实践要求：运用透镜成像知识设计并制作光学仪器模型（望远镜），经历设计、制作、测试、展示的工程实践，体会物理与技术的融合。 课 标 分 解 1.将"原理理解"落实为：了解开普勒望远镜（物镜成缩小实像、目镜放大虚像）的两级成像结构，能用成像规律解释"视角放大"。 2.将"工程制作"分解为：选择合适焦距的透镜组合→计算并调节两镜间距（约等于两焦距之和）→制作镜筒并测试清晰度→迭代改进。 3.将"交流评价"落实为：用作品+数据（看清目标的距离/清晰度）汇报，按量规互评。 教材分析 本节为章末跨学科实践课。教材综合运用凸透镜成像规律，通过制作简易望远镜体会"物镜成实像+目镜再放大"的技术原理。 制作材料易得（两组凸透镜+纸筒），评价可操作，是成像规律的综合运用与展示平台。 学情分析 学生已掌握成像分区规律，但对"先用物镜成一个像、再用目镜看这个像"的两级结构缺乏经验。 对望远镜与显微镜的异同存在混淆，正好借制作澄清。 制作意愿强，但镜筒同轴、间距调节的精细度不足，需结构化指导。 【课堂观察】开普勒式（两片凸透镜）方案最稳，伽利略式看到的像是正立的但视野小，让有条件的组两种都做、写比较。物镜口径越大越亮，这条让学生自己从实验里总结。 学习目标 1.通过了解望远镜的发展史和伽利略、开普勒望远镜的结构，知道开普勒望远镜由两个凸透镜组成，理解其"物镜成缩小实像、目镜放大虚像"的两级成像原理。 2.经历设计、制作简易望远镜模型的工程实践，能依据成像规律选择合适焦距的透镜，会通过调节镜筒间距获得清晰像，并用数据（焦距、镜筒长度）说明设计依据。 3.在制作与展示中综合运用科学、技术与工程知识，能基于测试结果迭代改进作品，体会我国"中国天眼"等大科学装置背后的科学精神，增强民族自豪感。 教学重难点 重点：望远镜两级成像原理；制作与调试。 难点：两镜间距的调节依据；"被放大的倒立像"的理解。 教学环节 教师活动 学生活动 环节一：情境导入，剖析原理 1.出示伽利略望向星空的故事与天文望远镜图片，提问：望远镜为什么能"拉近"远处物体？ 2.用光路图剖析两级成像：物镜使远处物体成缩小实像（u>2f），该实像落在目镜焦点以内被再放大。 3.追问：看到的像是正立还是倒立？（开普勒式：倒立） 1.了解望远镜的历史与价值。 2.用成像规律分析两级结构。 3.明确倒立现象及原因。 活动意图说明：用科学史与光路图结合，让制作建立在原理理解之上，避免"照方抓药"式组装。 环节二：设计制作，测试调试 1.布置任务：用两组凸透镜（如f=30 cm物镜、f=5 cm目镜）制作开普勒望远镜，提示镜筒长度估算。 2.指导制作：镜筒同轴、目镜筒可抽拉调焦。 3.组织测试：观察窗外远处景物，记录清晰度与放大感受，指导迭代（遮光、同轴校准）。 1.估算镜筒总长≈f物+f目并设计图纸。 2.分工制作，注意两镜同轴。 3.测试观察，抽拉调焦，改进结构。 活动意图说明：从估算长度到调焦测试，把成像规律直接转化为工程参数，实现"用物理做技术"。 环节三：展示评价，拓展延伸 1.组织观测发布：各组用望远镜观察并汇报效果，质询互评（按量规：清晰度、放大感、工艺）。 2.对比介绍伽利略式、反射式望远镜与哈勃、韦布望远镜。 3.总结章知识，布置天文观测实践作业。 1.展示作品与观测效果，互评打分。 2.了解望远镜技术的发展。 3.梳理全章知识网络。 活动意图说明：作品发布与量规互评完善工程闭环；前沿拓展激发科学志趣，呼应"科学态度与责任"。 学习评价设计 1.望远镜功能测试：能看清远处景物细节为合格（师评）。 2.原理问答：两级成像的分析表述。 3.量规互评（清晰度/工艺/汇报）综合得分。 板书设计 制作望远镜 一、物镜：远物→倒立缩小实像（u>2f） 二、目镜：实像→放大虚像（像在f内） 三、筒长≈f物+f目；倒立像 四、调焦：抽拉目镜筒 作业设计 1.基础类作业：完成课本本节课后跨学科实践任务的相关思考题（题号、页码请按所用印次核对）。 2.思考类作业：显微镜与望远镜都由两组透镜组成，它们的物镜、目镜成像性质有什么相同与不同？列表比较。 3.实践类作业：完善你的望远镜：贴上防滑胶带、加装遮光筒、记录观察不同远近目标时的最佳镜筒长度，形成一份《作品改进记录》。 特色学习资源分析、技术手段应用说明 两组不同焦距凸透镜与纸筒材料包；伽利略与韦布望远镜对比视频；观测评价量规表。 19 学科网（北京）股份有限公司 $