名师示范教学设计：5.5 显微镜和望远镜 优秀教案 （八年级人教版上册）

第5节显微镜和望远镜对应用性知识的教学，常见采用“一构造、二原理、三使用方法”的步骤进行直接叙述的方式教学。这种教师告知、学生接受的学习方式，虽然讲解有条理，但学生很难有学习激情，实际收效差。若采用探究性教学，效果会有极大的不同！新课程理念下的物理课程标准认为：物理教学应以物理知识和技能为载体，让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养实践能力、探索精神及创新意识。新教材内容的选取加强了科学与社会的联系，关注学生学习兴趣、经验和体验，注重以实验为基础，突出科学探究思想，重视培养学生分析问题、解决问题能力。望远镜和显微镜的内容正是在这样的理念下，走进了中学物理教学的课堂。对教育思想、教学内容、教学方法进行改革，毫无疑问都要由教师实施。把教育理念化解到课堂教学的行为之中，成败的关键在于教师。在教学内容确定的前提下，教学方法是获得优良教学效果的关键，教师若能充分挖掘教材中的探究思想，不断激发学生的探索欲望，学生既可学到基本知识、研究方法，也可提高学生学习的主动性、自觉性和创造性。根据新课程的要求，教师需不断地改进自身的教学行为，以期达到课程标准的目的。采用探究式进行望远镜和显微镜的教学，引导学生观察、归纳总结视角概念，引导设计、组装望远镜和显微镜，学生既可掌握视角、透镜应用的基本知识、基本技能，还可学习归纳总结形成概念的思想方法、设计实验的思想方法。注重思维方法培养，激发创新思想。一、由现象归纳总结，形成概念物理概念是对物质特性、物理现象、物理过程等本质属性的反映。物理概念是从大量的物理现象和物理过程中抽象出来的，它更深刻地反映了事物的共同特征和本质属性，概念是浓缩的知识点。视角、视角放大率概念的引入是从生活走向物理，从物理走向社会的典型。二、引导思维，设计实验怎样解决看不清楚的问题？思维从问题开始，探究始于问题，问题是创造的起点，发现问题、提出问题是进行创造活动的前提，亚里士多德讲过“创造性思维就是从疑问和惊奇开始的”。在引导探究过程中，教师需精心设计问题，步步深入启发，激发学生思维。三、手脑并用合作实验实验理论方案设计思想明确后，如何选择仪器组装望远镜和显微镜？教师提供事前帮助学生采购的中学生实验所用的不同焦距的透镜片一套(价格不贵，可每人一套，也可多人一套)，课堂上留一定的时间，让学生自主选择、动手进行组装。鼓励交流合作，教师给予适当的辅导，确保学生对显微镜、望远镜的功能有感性认识。四、引导观察，激发自主探究新课程非常强调学生的自主探究，教材中安排了大量的探究性活动，这是本次课改的一个突出的亮点。我们期待学生能把要求掌握的知识通过自己探究发现，并且通过交流使认识更深刻，这是我们的理想。学生的探究能力不是天生就有的，需要一个培养过程，中学生自主探究能力比较弱，在没有任何引导、提示的情况下，学生往往感到无从下手。教师适度引导，为探究指明方向，是非常必要的。三维目标知识与技能1通过观察望远镜、显微镜的实物及图片，能说出其主要结构；2经历两个透镜观察物体的探究活动，能说出望远镜、显微镜的物镜和目镜成像情况；3通过了解望远镜发展的历程，感受望远镜在人类探索宇宙奥秘中所起的重大作用；4通过观看显微镜的发展及应用前景，认识到科技对社会发展和人类生活的重要影响，从而增强对物理学的热爱。过程与方法1体验利用两个透镜组成望远镜的实践过程。2体验利用两个透镜组成显微镜的实验操作过程。3初步学习逆向、类比的物理思维方法。情感、态度与价值观1激发学生对宏观世界和微观世界进行观测的兴趣。2增强学生的自然审美能力，培养热爱自然、热爱科学的情感。3进一步形成科学的认识观。4通过探究活动，培养学生团结合作精神。教学重点1通过观察望远镜、显微镜的实物及图片，能说出其主要结构；2经历两个透镜观察物体的探究活动，能说出望远镜、显微镜的物镜和目镜成像情况。教学难点经历两个透镜观察物体的探究活动，能说出望远镜、显微镜的物镜和目镜成像情况。教学方法探究法、讨论法、实验法、观察法。课时安排1课时教学准备教师：计算机、多媒体课件。学生：两个焦距不同的凸透镜、玻璃片、水。导入新课1引入：探索是人与生俱来的天性，要探索就需要观察，要观察就要借助眼睛，并期望加以扩展，正是透镜的发明和使用，才使人类的这种愿望得以实现。2提问：透镜有哪两种？观察：判断所给器材中的凹透镜和凸透镜问题：利用透镜我们可以观察到不同的像，如果我们把透镜组合起来观察物体，又会有怎样的发现呢？进行猜想。我们用一个放大镜时，发现放大倍数有限，但当我们用两个放大镜组合，发现放大更多倍。问题：同学们能用这一发现做一个小发明吗？引导：我们用它做一个显微镜。导入课题。故事导入方案一：嫦娥深居广寒宫，她的美丽与孤独总令我们羡慕和同情，但这始终只是一个美丽的传说，因为科学家已经利用某种仪器把月亮看得清清楚楚，上面尽是些石头，根本没有任何生命，更没有嫦娥与广寒宫。那同学们知道科学家用的是什么仪器吗？引导学生回答望远镜引入新课。方案二：约400年前在荷兰的一个小镇上，一个磨眼镜片的手艺人不经意地透过一前一后放置的两个镜片去看远处的景物时，发现这些景物近了许多，大约1609年，意大利的科学家伽利略知道了这件事，他在研究之后，用两个凸透镜做成了一台望远镜。他后来不断改进，用自己的望远镜第一次发现了天上的银河并不是一片连续发光的云，而是由许多的星星组成的；他发现月亮表面并不是平坦的，而是有许多高低不同的环形山；发现了太阳黑子，看到了土星周围有一圈光环。更重要的是，他发现了有四颗卫星绕着木星转，很神奇是吗？想了解吧！引入课题：显微镜和望远镜。方案一：大家一定知道外国有个情人节是2月14日，你们知道为什么有人把7月7日叫做中国的情人节吗？这儿有个望远镜，可以看到天上的“牛郎星”与“织女星”，今天晚上，谁想借去试着观察一下？出示望远镜模型，啊，这样简单，说不定，学了今天的知识，我们每个人就都能用身边的器材自己制作一台望远镜呢？出示课题导入。设计意图：设疑激趣，使学生带着期待步入课堂。方案二：播放一段“探索宇宙、微生物”方面的音像资料。大家都知道，在人类同疾病作斗争的历史上，找到像痢疾菌、伤寒菌、艾滋病病毒、非典病毒等样本是找到抑制或杀死这些细菌或病毒的关键。透望天空、漫步宇宙是人类走向未来的必由之路，那么，科学上进行这些显微、远望等探究的重要工具显微镜和望远镜是怎样的成像原理呢？你们在七年级已经用过显微镜了，谁知道显微镜的目镜和物镜属于凹透镜还是凸透镜？想不想自己制作一台显微镜呢？出示课题导入。方案三：提问激趣，引出课题：生物课上是怎样使用显微镜的？是由哪几部分组成？你们知道为什么显微镜能比普通的放大镜放大倍数大得多吗？神话故事葫芦娃中有一位葫芦娃有特殊的本领，他有千里眼，能够看到很远以外的东西，设问：大家想不想拥有和他一样的本领呢？我们只需要借用一特殊的工具就可以实现大家的愿望，那就是我们今天要共同学习的望远镜。推进新课一、显微镜1介绍显微镜的发明显微镜把一个全新的世界展现在人类的视野里。人们第一次看到了数以百计的“新的”微小动物和植物，以及从人体到植物纤维等各种东西的内部构造。显微镜还有助于科学家发现新物种，有助于医生治疗疾病。1931年，恩斯特·鲁斯卡通过研制电子显微镜，使生物学发生了一场革命。这使得科学家能观察到像百万分之一毫米那样小的物体。1986年他被授予诺贝尔奖。2探究：组织学生分组自制水滴显微镜。参考器材：滴管、烧杯、水、观察纸、透明的磁带盒、放大镜1将观察白纸(上面有一个小箭头)平放在水平桌面上。2将磁带盒盖中的一块，放在白纸上，再在盒盖上用滴管滴一小滴水，透过水观察。现象：看到一个倒立的放大的像。3再利用一块放大镜(凸透镜)在上面观察水滴中的箭头。现象：看到一个被放大得更大的箭头。设计意图：通过设置学习情境，使学生经历体验，领悟显微镜成像的原理，从而由感性认识上升到理性认识，突破重点。教师播放显微镜结构示意图，学生阅读课本内容，并思考以下问题：物镜和目镜由凸透镜组成显微镜(1)显微镜主要由哪几个部分组成？(2)什么是目镜？(3)什么是物镜？(4)物镜的作用是什么？它与生活中哪种透镜作用相似？(5)目镜的作用是什么？它与生活中哪种透镜作用相似？(6)用显微镜观察到的物体是倒立的还是正立的？为什么？总结：1结构靠近眼睛的凸透镜叫目镜。靠近被观察物体的凸透镜叫物镜。2原理物镜的作用相当于投影仪，成倒立放大的实像。目镜的作用相当于放大镜，成正立放大的虚像。用凹面镜作为反光镜，起聚光作用。3作用：看清楚微小的物体。拓展：人眼只能看清大小0.10.2毫米左右的细节，显微镜大大地提高了人的观察能力，好的显微镜可以放大2 000倍，能够看清0.2微米的结构。但要观察更小的结构，光学显微镜就无能为力了，20世纪30年代出现了电子显微镜，放大倍数80万倍。而隧道扫描显微镜更进一步能看到单个原子。二、望远镜活动一：观察望远镜利用望远镜观察到的现象是什么？说明：通过望远镜看过去，发现远处的物体好像变大拉近了。活动二：利用两个凸透镜观察物体 用一个焦距小的凸透镜和一个焦距大的凸透镜组合起来，观察稍远处的物体，调节两个透镜之间的距离，直到看得最清楚为止。你看到的物体有什么变化？现象：发现：将焦距短的透镜靠近眼睛时，远处的物体看上去放大了；交换透镜位置，远处的物体看上去缩小了。望远镜的构造：1望远镜的组成2望远镜的物镜的直径很大，能够会聚更多的光，使得所成的像更明亮。 3物镜的焦距比较长，目镜的焦距比较短，两个镜的焦点是重合的。扩展：开普勒望远镜的原理德国天文学家开普勒于1611年发明物镜的作用相当于照相机，成缩小的实像。目镜的作用相当于放大镜，成放大的虚像。物镜的焦距长而目镜的焦距短。望远镜的类型望远镜有伽利略望远镜、开普勒望远镜、牛顿式反射望远镜、哈勃太空望远镜，还有普通望远镜、军事望远镜、红外线望远镜。我们见到的普通望远镜和军事望远镜都是双筒的，是双筒望远镜，它的两个镜筒都是拐了弯的。在拐弯处分别安装了两个“全反射棱镜”。这种设计一方面缩短了镜筒的长度，再者经过那两块棱镜的两次反射也能使本来倒立的像正立过来。在地面上用望远镜观察星空时，星体发来的光在穿过大气层的时候，要被吸收一些，还要受到不规则折射的影响，因此大大影响像的质量，为改进对星体的观察，1990年美国向太空发射了一台望远镜，叫哈勃太空望远镜。视角：物体离物镜很远，它的像却离物镜很近，根据凸透镜成像的规律可知，这样所成的像是缩小的！为什么使用望远镜观察物体时会感到物体放大了？说明：我们能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要，物体对眼睛所成视角的大小和物体本身大小有关，还和物体到眼睛的距离有关。望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用。视角就可以变得很大。望远镜的物镜直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样它可以会聚更多的光使得所成的像更加明亮。这一点在观测天空中的暗星时非常重要。现代天文望远镜都是力求把物镜口径加大，以求观测到更暗的星。注意：显微镜经过两次放大后看到倒立放大虚像。望远镜看到的是倒立缩小的虚像，但视角被放大。天文望远镜多用反射式望远镜，因为容易得到更大的口径。三、探索宇宙播放多媒体介绍人类探索宇宙的历程宇宙自古以来就是人类关注、困惑、探索的一个重要问题。在人类漫长的历史进程中，大